水蓄冷與冰蓄冷的比較

1、八、水蓄冷與冰蓄冷的比較水蓄冷冰蓄冷造價(jià)同等蓄冷量的水蓄冷系統(tǒng)造價(jià)約為冰蓄冷的一半或更低。冰蓄冷需要的雙工況制冷機(jī)組價(jià)格高，裝機(jī)容量大，增加了配電裝置的費(fèi)用，且冰槽的價(jià)格高，使用有乙二醇數(shù)量多，價(jià)格貴，管路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)均較復(fù)雜，因此總造價(jià)高。蓄冷系統(tǒng)裝機(jī)容量水蓄冷的蒸發(fā)溫度與常規(guī)空調(diào)相差不大，且可采取并聯(lián)供冷等方式使裝機(jī)容量減小。冰蓄冷工質(zhì)的蒸發(fā)溫度較低，制冷機(jī)組在蓄冰工況下的制冷能力系數(shù)Cf為0.60.65（制冰溫度為-6時(shí)），其制冷能力比制冷機(jī)組在空調(diào)工況下低0.40.35。相同制冷量下，冰蓄冷的雙工況制冷機(jī)組容量要大于常規(guī)空調(diào)工況機(jī)組。移峰量在同等投入的情況下，水蓄冷系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)為全削

2、峰，節(jié)省電費(fèi)大大多于冰蓄冷系統(tǒng)。冰蓄冷為降低造價(jià)，一般為1/2或1/3削峰，節(jié)省電費(fèi)少于水蓄冷系統(tǒng)。用電量（系統(tǒng)效率）屬節(jié)能型空調(diào)，由于夜間蓄冷效率較白天高，系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間大幅增加，扣除蓄冷損失等不利因素，較一般常規(guī)空調(diào)節(jié)電約10%。屬耗能型空調(diào)，制冰時(shí)效率下降達(dá)30%，綜合其夜間制冷、滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間大幅增加等因素后，其較一般常規(guī)空調(diào)多耗電20%左右。蓄冷裝置的蓄冷密度蓄冷水池的蓄冷密度為711.6KW/M3。由于冰蓄冷的有效容積較小，如果將安裝蓄冰槽的房間用作蓄冷水池，加上消防水池，其蓄冷量與冰蓄冷基本一致。冰蓄冷槽的蓄冷密度為4050KW/M3，約為水蓄冷的45倍，但因其有效容積小，實(shí)

3、際二者蓄冷能力近乎相當(dāng)。蓄冷槽占用空間相對(duì)較大，但因大溫差蓄冷在一個(gè)蓄冷槽內(nèi)完成全部蓄冷和放冷過(guò)程，占用空間絕大部分是有效的蓄冷空間，部分具體已投運(yùn)的項(xiàng)目表明，水蓄冷實(shí)際占用空間只略大于冰蓄冷。相對(duì)較小，但因蓄冷一般在多個(gè)蓄冷槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)，設(shè)備間需留有檢修通道及開(kāi)蓋距離，且冰槽內(nèi)有乙二醇及預(yù)留結(jié)冰時(shí)膨脹空間，故其有效空間只是實(shí)際占用空間的一小部分。蓄冷裝置的兼容性蓄冷水池冬季可兼作蓄熱水池，對(duì)于熱泵運(yùn)行的系統(tǒng)特別有用，但此時(shí)不能作為消防水池。若單獨(dú)作蓄冷水槽時(shí)可作為消防水池使用。蓄冰槽沒(méi)有此功能。蓄冷槽位置可置于綠化帶下、停車(chē)場(chǎng)下或空地上以及利用消防水池改造而成。一般安裝在室內(nèi)，會(huì)占用正常機(jī)房面積

4、。適用性適合老用戶空調(diào)系統(tǒng)蓄冷改造，也適合新裝空調(diào)蓄冷系統(tǒng)建設(shè)。只適合新裝用戶，改造老用戶需改造主機(jī)為雙工況機(jī)組等因素，一般難實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行狀況響應(yīng)速度運(yùn)行簡(jiǎn)便，易于操作，放冷速度、大小可依需冷負(fù)荷而定。可即需即供，無(wú)時(shí)間延遲。需溶冰，故放冷速度、大小受限制，需約30分鐘的時(shí)間延遲才可正常供冷。維護(hù)易于維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用低。難維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高，通常同等蓄冷量的冰蓄冷系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用是水蓄冷系統(tǒng)的23倍。一. 水蓄冷與冰蓄冷比較將水蓄冷與冰蓄冷進(jìn)行比較，這二種蓄冷方式的最大不同就是水蓄冷是利用水的溫度變化（顯熱變化）進(jìn)行蓄冷，而冰蓄冷利用水的相態(tài)變化（相變所需的潛熱）進(jìn)行蓄冷。因此，冰、水蓄冷系統(tǒng)在下列方

5、面發(fā)生了變化。（1）蓄冷系統(tǒng)制冷機(jī)的容量從冰蓄冷簡(jiǎn)介中知道：冰蓄冷制冷機(jī)組蓄冷工況下的制冷能力系數(shù)Cf為0.60.65（制冰溫度為-6時(shí)），其制冷能力比制冷機(jī)組在空調(diào)工況低了0.40.35，也就是說(shuō)冰蓄冷在希望利用蓄冷系統(tǒng)減少制冷機(jī)組容量的愿望很難實(shí)現(xiàn)。而水蓄冷就不存在這一問(wèn)題。（2）蓄冷裝置的蓄冷密度從冰蓄冷與水蓄冷的簡(jiǎn)介中知道：冰蓄冷槽的蓄冷密度為（4050kW /m3），蓄冷水池的蓄冷密度為（711.6kW /m3）。冰蓄冷槽的蓄冷密度是蓄冷水池蓄冷密度的5倍左右。這里要說(shuō)明一下，就是關(guān)于水蓄冷與冰蓄冷的占地問(wèn)題。通常在人們的心目中，一說(shuō)起水蓄冷，就有水池容積大，要占用大塊地方。其實(shí)這是

6、一種錯(cuò)覺(jué)。產(chǎn)生這一錯(cuò)覺(jué)的原因是：以為冰蓄冷利用的是水的潛熱，而物態(tài)變化的熱潛熱是比較大的（往往人們對(duì)凝固熱不太熟悉，又經(jīng)常與汽化熱來(lái)衡量），認(rèn)為蓄冰槽內(nèi)冰的容積比例可為1，因此，遠(yuǎn)遠(yuǎn)夸大了蓄冰槽蓄冷密度。而實(shí)際上蓄冰槽的蓄冷密度僅是蓄冷水池蓄冷密度的5倍左右，以目前使用最多的冰盤(pán)管為例，冰蓄冷槽需要安裝在室內(nèi)，并要求有一定的安裝距離。我們?cè)鴮?duì)某一冰蓄冷系統(tǒng)與水蓄冷系統(tǒng)進(jìn)行比較，如果將蓄冰槽安裝的場(chǎng)地全部空間改為蓄冷水池，再加上該建筑物的消防水池，二者的蓄冷能力近乎相當(dāng)。（3）蓄冷裝置的兼容性水蓄冷系統(tǒng)的蓄冷水池冬季可作為蓄熱水池使用，這一點(diǎn)對(duì)于熱泵運(yùn)行的制冷系統(tǒng)是特別有用的。而冰蓄冷系統(tǒng)蓄冰槽

7、則沒(méi)有此功能。（4）蓄冷系統(tǒng)的建設(shè)投資冰蓄冷與水蓄冷相比，一般來(lái)說(shuō)，水蓄冷系統(tǒng)基本建設(shè)投資不高于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，而冰蓄冷系統(tǒng)基本建設(shè)投資比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)高出20以上。冰蓄冷的缺點(diǎn)：冰蓄冷的用電量高于常規(guī)空調(diào)20左右，水蓄冷則可節(jié)省制冷用電10左右。水蓄冷儲(chǔ)槽可實(shí)施夏季蓄冷，冬季蓄熱，做到蓄冷、蓄熱兩用，而冰蓄冷不可能做到。冰蓄冷的投資比水蓄冷大很多，所以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)運(yùn)行的冰蓄冷系統(tǒng)基本上都采用約1/2削峰運(yùn)行，否則，將大量增加工程造價(jià)，而我公司開(kāi)發(fā)的大溫差水蓄冷一般采用全削峰運(yùn)行。冰蓄冷的優(yōu)點(diǎn)：蓄冰槽占用的體積比蓄冷槽小，儲(chǔ)蓄的冷量為水蓄冷的80倍，因此水蓄冷系統(tǒng)需要有一定的空間（如綠化空地、停車(chē)坪、

8、消防水池等）來(lái)安置蓄水設(shè)施。二、蓄冷技術(shù)簡(jiǎn)介蓄冷技術(shù)原理，簡(jiǎn)而言之，是利用夜間電網(wǎng)多余的谷荷電力繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)制冷機(jī)制冷，并通過(guò)介質(zhì)將冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在白天用電高峰時(shí)釋放該冷量提供空調(diào)服務(wù)，從而緩解空調(diào)爭(zhēng)用高峰電力的矛盾。目前較為流行的蓄冷方式有三種，即水蓄冷、冰蓄冷、優(yōu)態(tài)鹽蓄冷。 2.1水蓄冷以水作為蓄冷介質(zhì)的水蓄冷系統(tǒng)是空調(diào)蓄冷重要方式之一，也是能源利用，開(kāi)源節(jié)流的形式之一。水蓄冷可利用室內(nèi)外蓄水池或消防水池，用普通冷水機(jī)組制冷，夜間制取25的冷水蓄存起來(lái)供白天使用。為了提高蓄冷罐的蓄冷能力并滿足供冷負(fù)荷需求，應(yīng)提高水蓄冷系統(tǒng)蓄冷效率，維持較大的蓄冷溫差，并防止儲(chǔ)存冷水與回流熱水的混合以減少能量損

9、失。通常水蓄冷系統(tǒng)貯槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有四種方式：自然分層蓄冷、復(fù)合貯槽蓄冷、迷宮式蓄冷和隔膜式蓄冷。其中自然分層蓄冷系統(tǒng)簡(jiǎn)單，蓄冷效率較高、經(jīng)濟(jì)效益好，目前廣為應(yīng)用。自然分層蓄冷利用水的物理特性（水的密度與溫度相關(guān)，水溫大于4時(shí)，溫度升高密度減小，在04范圍內(nèi)，溫度升高密度增大，3.98時(shí)水的密度最大），使溫度為46的冷水聚集在蓄冷罐下部，而1018的熱水自然地聚集在蓄冷罐上部，從而實(shí)現(xiàn)冷熱水自然分層。概括地講，水蓄冷技術(shù)具有以下特點(diǎn)：1）可使用常規(guī)的冷水機(jī)組，也可使用吸收式制冷機(jī)組，使其在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行。2）適用于常規(guī)供冷系統(tǒng)的擴(kuò)容改造，無(wú)需增加制冷機(jī)組容量。3）利用消防水池、既有蓄水設(shè)施或建筑物

10、地下室等作為蓄冷容器，可降低初投資。4）可實(shí)現(xiàn)蓄熱和蓄冷雙重用途。5）技術(shù)要求低，維修方便，無(wú)需特殊技術(shù)培訓(xùn)。6）水蓄冷方式是一種較為經(jīng)濟(jì)且儲(chǔ)冷量較大的一種蓄冷方式。蓄冷罐體積越大，單位蓄冷量投資越低。蓄冷量大于7 000kW·h或蓄冷容積大于760m3時(shí)，以水蓄冷為經(jīng)濟(jì)。 2.2冰蓄冷  冷的制冰方式主要有兩種3：1.靜態(tài)制冰方式。即在冷卻管外或盛冰容器內(nèi)結(jié)冰，冰本身始終處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，這類(lèi)制冰方式包括冰盤(pán)管式、冰球式等多種形式；2.動(dòng)態(tài)制冰方式。該方式中有冰晶冰漿生成，且冰晶冰漿處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。  制冰系統(tǒng)簡(jiǎn)單，現(xiàn)是冰蓄冷系統(tǒng)的主流。目前，動(dòng)態(tài)制冰方式國(guó)內(nèi)外應(yīng)

11、用較多的是冰盤(pán)管式、冰球式蓄冷系統(tǒng)，其他少用。  蓄冷分為內(nèi)融冰式和外融冰式，內(nèi)融冰式設(shè)備是由沉浸在充滿水的貯槽中的盤(pán)管構(gòu)成結(jié)冰載體的一種蓄冷裝置。充冷時(shí)，低溫載冷劑在盤(pán)管內(nèi)循環(huán)，將盤(pán)管外表面的水逐漸冷卻至結(jié)冰。釋冷時(shí)，經(jīng)空調(diào)負(fù)荷加熱的高溫載冷劑在盤(pán)管內(nèi)循環(huán)，將盤(pán)管外表面的冰逐漸融化，使載冷劑降溫，供用戶需要。外融冰式相反，在管內(nèi)結(jié)冰，載冷劑在管外流動(dòng)。沉浸在貯槽中的盤(pán)管形狀通常有三種，即蛇形盤(pán)管、圓筒形盤(pán)管和U形立式盤(pán)管。   蛇形盤(pán)管蓄冷裝置以美國(guó)BAC公司產(chǎn)品為代表，該裝置一般使用25%（質(zhì)量比）的乙烯乙二醇水溶液。充冷時(shí)進(jìn)液溫度一般為-5-6，釋冷時(shí)出口溫

12、度為01。圓筒形盤(pán)管蓄冷系統(tǒng)以美國(guó)calmac公司和Dunham-bush公司產(chǎn)品為代表。該裝置載冷劑逆向流動(dòng)，有利于改善和提高傳熱效率，并使貯槽內(nèi)溫度均勻，在充冷末期貯槽內(nèi)的水基本可全部?jī)鼋Y(jié)成冰，因此，又稱(chēng)為完全凍結(jié)式蓄冷裝置。U形盤(pán)管蓄冷裝置以美國(guó)Fafco系列產(chǎn)品為代表。上述盤(pán)管作為換熱器分別與相應(yīng)的不同種類(lèi)貯槽組合為成套的各標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)制冷設(shè)備。同時(shí)，這些盤(pán)管亦可以根據(jù)實(shí)際需要制作成非標(biāo)尺寸，以適于各種建筑物布置，組成非標(biāo)蓄冷裝置，滿足用戶不同需求。冰球式蓄冷屬于封裝冰式，蓄冰球的外殼一般由高密度聚合烯烴材料制成，球內(nèi)裝有有機(jī)鹽溶液，蓄冰時(shí)低溫載冷劑使冰球內(nèi)的鹽溶液結(jié)冰，放冷時(shí)高溫載冷劑與

13、冰球內(nèi)的冰進(jìn)行熱交換達(dá)到降溫目的。靜態(tài)制冰有自身缺點(diǎn)：冰層厚度使熱阻增大，導(dǎo)致冷凍機(jī)性能系數(shù)COP降低。一些靜態(tài)系統(tǒng)中印冰塊的相互粘連易導(dǎo)致水路堵塞。所以，冰蓄冷研究的主要方向是動(dòng)態(tài)制冰技術(shù)，動(dòng)態(tài)制冰技術(shù)將成為冰蓄冷主要形式。 2.3優(yōu)態(tài)鹽變相蓄冷其原理類(lèi)似冰蓄冷，利用材料相變蓄存冷量，但一般都在高溫下相變，故冷機(jī)及系統(tǒng)類(lèi)似于水蓄冷。優(yōu)態(tài)鹽是由無(wú)機(jī)鹽，即硫酸鈉的水化合物為主要成份，與水和添加劑調(diào)配而成的混合物。將其充注在高密度聚乙烯板式容器內(nèi)，其相變溫度應(yīng)在空調(diào)適應(yīng)的范圍之內(nèi)，通常以27為宜，冷機(jī)可采用普通冷水機(jī)組，運(yùn)行效率高，但這種方式造價(jià)較高，且單位體積蓄冷量低，蓄冷槽體積大，是冰槽的23

14、倍，重量也大，是冰槽的34倍。且該材料變相次數(shù)有限，一般在2 0004000次，超過(guò)之后便失效。優(yōu)態(tài)鹽以其理論上可以在任何溫度下進(jìn)行相態(tài)變化的特點(diǎn)，非常適合蓄冷式中央空調(diào)系統(tǒng)之應(yīng)用。但實(shí)際上常面臨某些技術(shù)問(wèn)題，再加上有可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、耐久性等要求時(shí)，適合空調(diào)應(yīng)用的優(yōu)態(tài)鹽配方及設(shè)備并不多見(jiàn)。盡管如此，隨著技術(shù)的進(jìn)步，高溫相變材料的蓄冷式中央空調(diào)系統(tǒng)也是值得重視的。 三、冰蓄冷與水蓄冷的比較（一）冰蓄冷系統(tǒng)與水蓄冷系統(tǒng)在蓄冷原理上是不同的，冰蓄冷是利用水的相變將水降溫后凍結(jié)蓄存，在用電高峰時(shí)取出使用。而水蓄冷不存在相變，是顯熱式蓄冷，故蓄冷能力低。冰蓄冷時(shí)蓄冷密度DSTL（每立方米儲(chǔ)存的能

15、量）為：DSTL=Q1+Qs1×(T3-Tst)+Qss× (Tst-Tm)   （1） 式中： Q1 -蓄冷球的相變潛熱； Qs1 -蓄冷球的液態(tài)顯熱； Qss -蓄冷球的固態(tài)顯熱； T3   -放冷階段蓄冷系統(tǒng)的出液溫度，5； Tst -蓄冷球的相變溫度，0； Tm蓄冷期結(jié)束時(shí)冷媒平均溫度，取蓄冷末期溫度范圍上下限的平值。 水蓄冷時(shí)，去掉（1）式中涉及潛熱和固體顯熱的部分。因此，與水蓄冷相比，1m3冰的蓄冷能力相當(dāng)于同體積水的17倍。即在相同蓄冷量的情況下，水蓄冷所需蓄冷槽的體積是冰的17倍，其占地面積不容忽視，這在一定程度上制約水蓄冷的發(fā)展。但與冰

16、蓄冷相比，水蓄冷無(wú)需增加制冷機(jī)組容量，如果有條件利用消防水池、既有蓄水設(shè)施作為蓄冷容器，選擇水蓄冷系統(tǒng)可以大大節(jié)約投資。與水蓄冷相比，冰蓄冷的優(yōu)點(diǎn)是：蓄冷密度高，蓄冷槽體積較小，溫度穩(wěn)定，便于控制，設(shè)計(jì)靈活性強(qiáng)。故冰蓄冷的優(yōu)勢(shì)比較明顯，它是目前空調(diào)蓄冷的主要方式，其發(fā)展空間較大。（2）水蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)：水蓄冷與冰蓄冷相比，它的主要優(yōu)點(diǎn)是它的制冷效率高、蓄冷設(shè)備簡(jiǎn)單、易于改造、見(jiàn)效快。 其一，傳統(tǒng)中央空調(diào)的制冷機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、空調(diào)箱、管路等主要部件不必更換，可直接使用； 其二，以水作為蓄冷介質(zhì)，它的獲取方便，價(jià)格低廉； 其三，不需降低制冷機(jī)的蒸發(fā)溫度，制冷深度不變，可保持較高的制冷效率；其四，

17、蓄冷設(shè)備比較簡(jiǎn)單，容易將傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)改造為水蓄冷空間系統(tǒng)，投資少，工期短，見(jiàn)效快。 它的主要缺欠是蓄冷介質(zhì)的蓄冷密度低，蓄冷設(shè)備占地大和蓄冷效率低。 水的比熱是 4.1868kJ/（kg·K）（1.0kcal/kg·），冰的相變溫度是O、相變潛熱 333.3kJ/kg（79.6kcal/kg）。在水蓄冷方式中，通常的蓄冷溫差在5左右，lm3水的蓄冷能力為20.9×103kJ，相當(dāng)5.8kW·h。在冰蓄冷方式中，lm3的冰（相當(dāng)924kg）其蓄冷能力為 308×103kJ，相當(dāng)85.6kW·h。理論上，在水和冰兩種蓄冷介質(zhì)同樣體積下

18、，冰蓄冷能力約為水蓄冷能力的15倍。因此，在提供相同蓄冷量條件下，水蓄冷設(shè)備用占地要比冰蓄冷占地大得多，因而受場(chǎng)地條件約束大。若能夠與消費(fèi)水池共用，不但可以節(jié)省占地，而且還可以減少投資。 水蓄冷的蓄冷槽內(nèi)不同溫度的冷凍水易于摻混，以及龐大蓄冷槽的水表面散熱損失較大等因素的影響，使它的蓄冷效率偏低。（3）冰蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)：冰蓄冷與水蓄冷相比，它的主要優(yōu)點(diǎn)是蓄冷密度大，蓄冷能力強(qiáng)，蓄冷效率高，并可實(shí)現(xiàn)低溫送水運(yùn)風(fēng)，水泵和風(fēng)機(jī)容量較小。 其一，由于它蓄冷介質(zhì)的蓄冷密度大，故蓄冷設(shè)備占地比水蓄冷設(shè)備占地小得多，這在大中城市高層樓宇設(shè)置蓄冷空調(diào)是一個(gè)相對(duì)有利的條件； 其二，冰蓄冷設(shè)備內(nèi)的蓄冷溫度雖比水

19、蓄冷設(shè)備內(nèi)的蓄冷溫度低，蓄冷設(shè)備內(nèi)外溫差大，但它的外表面積遠(yuǎn)小于水蓄冷設(shè)備的外表面積，故而散熱損失低，蓄冷效率高； 其三，冰蓄冷可提供低溫冷凍水和低溫送風(fēng)系統(tǒng)，使得水泵和風(fēng)機(jī)的容量減少，也相應(yīng)地減少了管路直徑，有利于降低蓄冷空調(diào)的造價(jià)； 其四，冰蓄冷能力強(qiáng)，臨時(shí)停電時(shí)，可以作為一個(gè)蓄冷庫(kù)當(dāng)做應(yīng)急冷源。 它的主要缺欠是在蓄冷工況時(shí)的制冷效率低，制冷能力下降。制冷機(jī)有個(gè)特征，制冷劑的蒸發(fā)溫度越低制冷效率就越低，在提供相同冷量的條件下降低了制冷機(jī)的可用功率，一般制冷劑的蒸發(fā)溫度每下降 1，它的可用功率要下降3。水蓄冷空調(diào)制冷機(jī)制冷劑的蒸發(fā)溫度與傳統(tǒng)式中央空調(diào)相同，一般在23，而在蓄冰工況時(shí)制冷劑的蒸

20、發(fā)溫度一般在-7-8，大致相差10。因此，相同容量的制冷機(jī)，冰蓄冷的制冷能力要下降30左右，即相當(dāng)水蓄冷空調(diào)制冷機(jī)容量的70。理論上，在環(huán)境條件不變的前提下蓄冷工況的單位冷噸用電量，冰蓄冷約為水蓄冷的1.43倍。應(yīng)當(dāng)指出：蓄冷用電量是填谷電量，既可以緩解電網(wǎng)壓電的困難，又有利于平穩(wěn)系統(tǒng)負(fù)荷；對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，從移峰填谷電價(jià)差中所獲得的收益，往往高于效率損失的花費(fèi)。 此外，冰蓄冷系統(tǒng)的裝置比較復(fù)雜，操作技術(shù)要求高，投資也比較大，施工期也比較長(zhǎng)，更適合于大中型新建筑物采用。 冷噸（ Rt）是冷量強(qiáng)度的一種計(jì)量單位，1Rt相當(dāng)把1t0的純水在24h內(nèi)制成O的冰所需要的凝固熱。1日制冷噸等于3317kcal

21、h，即 13.9×103kJ，相當(dāng)于3.86kW。1美制冷噸等于3024kcalh，即12.7×103kJ，相當(dāng)于3.52kW。通常采用美制冷噸。一、空調(diào)蓄能技術(shù)及其經(jīng)濟(jì)效益概述     1、空調(diào)蓄能技術(shù)是一種最有效地獲取分時(shí)電價(jià)差效益、節(jié)省電制冷或電制熱運(yùn)行電費(fèi)的技術(shù)。在國(guó)外已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)正在大面積推廣應(yīng)用。     2、采用空調(diào)蓄能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益     社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益     電網(wǎng)的峰谷差是現(xiàn)代電

22、網(wǎng)的一大特點(diǎn)，蓄能系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)移電網(wǎng)高峰用電量、平衡電網(wǎng)峰谷差的功能。由于蓄能系統(tǒng)的移峰填谷功能，提高了電網(wǎng)的安全運(yùn)行性能，提高了現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備和輸配變電設(shè)備的效率，降低了變配電損耗，從而降低了發(fā)配電的運(yùn)行成本，充分利用了不可再生的資源，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。因此，政府大力鼓勵(lì)在低谷電的時(shí)間段用電。     用戶采用空調(diào)蓄能時(shí)獲得的經(jīng)濟(jì)效益     可以大幅度降低運(yùn)行電費(fèi)，降低經(jīng)營(yíng)成本。蓄能系統(tǒng)的用電策略是：在低電價(jià)時(shí)段制取冷（熱）量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在相對(duì)高電價(jià)時(shí)段少用或不用電，供熱采暖網(wǎng)把儲(chǔ)存的能量釋放出來(lái)使用。一般峰谷

23、時(shí)段的電價(jià)比可達(dá)3：14.5：1，甚至更高，因此由于電價(jià)差而節(jié)省的運(yùn)行電費(fèi)達(dá)30%70%。且采用空調(diào)蓄能技術(shù)后，主機(jī)設(shè)備在儲(chǔ)能運(yùn)行時(shí)的效率相對(duì)于常規(guī)運(yùn)行可提高6%8%，空調(diào)系統(tǒng)總的節(jié)電率不低于10%。     在用戶擴(kuò)容改造或新裝制冷中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，按蓄能方式設(shè)計(jì)系統(tǒng)，由于在空調(diào)負(fù)荷高峰時(shí)，可以使用預(yù)先儲(chǔ)存的冷量來(lái)供冷，因此不必象常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)那樣按高峰負(fù)荷配備主機(jī)設(shè)備，而是按全天的平均負(fù)荷來(lái)配備空調(diào)主機(jī)設(shè)備,系統(tǒng)裝機(jī)容量可減少達(dá)3050%。從而使得按蓄能方式設(shè)計(jì)的系統(tǒng)比按常規(guī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)節(jié)約投資費(fèi)用。     二、水

24、蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)     蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)是將冷量以顯熱或潛熱的形式儲(chǔ)存在某種介質(zhì)中，并在需要時(shí)能夠從儲(chǔ)存冷量的介質(zhì)中釋放出冷量的空調(diào)系統(tǒng)。     水蓄冷是空調(diào)蓄冷的重要方式之一，利用水的顯熱儲(chǔ)存冷量。水蓄冷中央空調(diào)系統(tǒng)是用水為介質(zhì)，將夜間電網(wǎng)多余的谷段電力（低電價(jià)時(shí)）與水的顯熱相結(jié)合來(lái)蓄冷，以低溫冷凍水形式儲(chǔ)存冷量，并在用電高峰時(shí)段（高電價(jià)時(shí)）使用儲(chǔ)存的低溫冷凍水來(lái)作為冷源的空調(diào)系統(tǒng)。     三、實(shí)施水蓄冷時(shí)的基本條件     1

25、、有可執(zhí)行峰谷電價(jià)的供電政策或有對(duì)蓄能優(yōu)惠的電價(jià)政策。     2、以冷凍水為冷源的電制冷空調(diào)系統(tǒng)，低電價(jià)時(shí)段有空余的制冷機(jī)組作蓄冷用。     3、建筑物中具有可利用的消防水池或可建蓄水池的空間（綠地、露天停車(chē)地下，空閑地或可作水池的地下室等）。     四、溫度分層型水蓄冷原理     冷量?jī)?chǔ)存的類(lèi)型有溫度分層型、多水池型、隔膜型或迷宮與多水池折流型等。實(shí)踐證明，相對(duì)其它類(lèi)型，溫度分層型（垂直流向型）最簡(jiǎn)單有效。  

26、60;  溫度分層型水蓄冷是利用水在不同溫度時(shí)密度不同這一物理特性，依靠密度差使溫水和冷水之間保持分隔，避免冷水和溫水混合造成冷量損失。     水在4左右時(shí)的密度最大，隨著水溫的升高密度逐漸減小，利用水的這一物理特性，使溫度低的水儲(chǔ)存于池的下部，供熱采暖網(wǎng)溫度高的水位于儲(chǔ)存于池的上部。     設(shè)計(jì)良好的溫度分層型水蓄冷池在上部溫水區(qū)與下部冷水區(qū)之間形成一個(gè)熱質(zhì)交換層。一個(gè)穩(wěn)定而厚度小的熱質(zhì)交換層是提高蓄冷效率的關(guān)鍵。     為了在蓄水池內(nèi)垂直方向的橫

27、斷面上，使水流以重力流或活塞流平穩(wěn)地在整個(gè)斷面上均勻地流動(dòng)并平穩(wěn)地導(dǎo)入池內(nèi)（或由池內(nèi)引出），在上部溫水區(qū)與下部冷水區(qū)之間形成并保持一個(gè)有效的、厚度盡可能小的熱質(zhì)交換層，關(guān)鍵是在蓄水池內(nèi)的上下部設(shè)置相同散水器，以確保水流在進(jìn)入蓄水池時(shí)滿足佛雷得（Frande）系數(shù)，使得水流均勻分配且擾動(dòng)最小地進(jìn)入蓄冷池。散水器的設(shè)計(jì)及施工是溫度分層型水蓄冷的關(guān)鍵技術(shù)。     五、水蓄冷技術(shù)特點(diǎn)     1、獲取分時(shí)供電政策的電價(jià)差，“高拋低吸”，大量節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)。     2、節(jié)約電能 &#

28、160;   A、年總的開(kāi)機(jī)臺(tái)時(shí)數(shù)少于常規(guī)系統(tǒng)；     B、當(dāng)夜間蓄冷時(shí)，氣溫降低，冷卻效果提高，機(jī)組處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)，效率可提高6-8%，空調(diào)系統(tǒng)總的節(jié)電率不低于10%。     3、由于夜間已蓄冷，白天在突然停電時(shí)，只需較少的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水泵和末端空調(diào)馬達(dá)，即可維持空調(diào)系統(tǒng)供冷。     4、提高了空調(diào)的品質(zhì)，即需即供，供冷速度快。可按需調(diào)節(jié)供冷量，對(duì)供冷量的調(diào)節(jié)快捷而方便，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全。     5、

29、適用于空調(diào)系統(tǒng)的擴(kuò)容改造，可不增加制冷機(jī)組容量而達(dá)到增加供冷量的目的，只需在原系統(tǒng)中添加水蓄冷設(shè)備和所需的管路即可，對(duì)原有系統(tǒng)沒(méi)有任何影響。     6、對(duì)于新裝系統(tǒng)，可以減少裝機(jī)容量，節(jié)約機(jī)組和配電設(shè)施的投資。     7、可利用消防水池以及現(xiàn)有的蓄水設(shè)施或建筑物地下室等作為蓄冷池。     8、蓄冷池可實(shí)現(xiàn)蓄熱和蓄冷雙重用途。     9、與常規(guī)空調(diào)一樣，操作和維修方便，操作人員無(wú)需專(zhuān)門(mén)技術(shù)培訓(xùn)。    

30、; 系統(tǒng)運(yùn)行原理說(shuō)明     一、蓄冷過(guò)程：蓄冷罐、V13、蓄冷水泵、V12、2號(hào)冷水機(jī)組、V11、V14、蓄冷罐（V3、V4、V7、V9關(guān)閉）     二、蓄冷罐放冷過(guò)程：蓄冷罐、V14、V9、2號(hào)冷凍水循環(huán)泵、V5、分水器-集水器、V7、V13、蓄水罐（V11、V12關(guān)閉）     三、在蓄冷過(guò)程中，可以啟動(dòng)1號(hào)冷凍循環(huán)泵，一號(hào)冷水機(jī)組可以向用戶供冷，蓄冷和主機(jī)向用戶供冷是兩個(gè)獨(dú)立的環(huán)路，相互沒(méi)有影響。     四、蓄冷罐

31、與主機(jī)聯(lián)合供冷：在蓄冷放冷時(shí)，可以啟動(dòng)1號(hào)冷凍循環(huán)泵，一號(hào)冷水機(jī)組聯(lián)合向用戶供冷。     六、水蓄冷系統(tǒng)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)     泰陽(yáng)能源公司自主開(kāi)發(fā)軟件，精選配套硬件，實(shí)現(xiàn)界面易操作的高端自控集成。     1、系統(tǒng)的控制范圍：自控系統(tǒng)由上位機(jī)運(yùn)程控制系統(tǒng)（選配）、機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)（PLC）、冷水機(jī)組、水泵、電動(dòng)閥、傳感檢測(cè)器件、系統(tǒng)配電柜、系統(tǒng)軟件等部分組成。     2、控制功能：控制系統(tǒng)主要設(shè)備及元器件采用國(guó)際知名公司的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，嵌入我公司設(shè)計(jì)的控制軟件，該控制軟件可以通過(guò)窗口化的人機(jī)對(duì)話方式實(shí)現(xiàn)蓄能系統(tǒng)的多種運(yùn)行模式、工況監(jiān)控、歷史趨勢(shì)圖和實(shí)時(shí)