水蓄冷技术概述
新技术专题 论文 水蓄冷技术 简述
我眼中的节能新技术——水蓄冷技术的介绍摘要：介绍了中央空调水蓄冷的含义和节能耗能的原理。
指出了该技术存在的优缺点。
关键词：中央空调蓄冷技术；节能效果；优缺点分析。
Abstract : The meanings and principle of central air- conditioning water storage were introduced. The advantages and disadvantages of the technology were pointed out.Key words :central air-conditioning water storage technology；energy efficiency effect；analysis of advantages and disadvantages。
引言：日本是一个多地震且用地紧张的国家，许多建筑物的地下基础部分采用了双层板状结构，以此增加建筑的抗震能力，而对需空调用冷的建筑可充分利用这一地下空间，将其平面分成多个隔间作为水蓄冷装置，从而发展形成串连混合型水蓄冷空调系统。
在美国等一些国家多数采用垂直分层型水蓄冷装置，属于独立的结构设施，建于建筑物外的场所，也可根据具体条件与建筑物结构设计相结合设于其地下，或利用其管竖井，楼梯间等闲置空间。
空调水蓄冷技术的含义：（1）空调水蓄冷技术的含义空调水蓄冷顾名思义就是在晚上用电谷底时，中央空调主机运行，将冷冻水蓄存起来；待白天用电高峰时，不运行空调主机，用泵将蓄存起来的冷冻水抽出，在空调系统内循环。
（2）空调水蓄冷节能降耗的实际意义空调水蓄冷技术就是利用白天用电高峰时，往往电力供应比较紧张；而晚上用电谷底时，发电厂必须保证部分机组正常运行，这时的电力又是富余的，且不能储存，如果这些电不用掉，只能浪费。
通过水蓄冷项目，把可能浪费的电力资源利用起来，在白天用电高峰时尽量减少用电，形成节能效应；晚上环境温度比较低，冷却温度也相对较低，冷水机组运行效率较白天要高；同时电力部门为错开用电高峰和谷底，对谷底用电电价给予适当优惠，从而达到降低用电费用的效果。
水蓄冷实施条件和技术特点
水蓄冷实施条件和技术特点水蓄冷的实施条件水蓄冷是一种利用水的储热性质实现节能的技术，其实施需要满足以下条件：1.地下水资源充足：水蓄冷需要的是“冷水资源”，而地下水是理想的冷水来源，因为地下水的温度相对稳定，可以满足长期的供水需求。
因此，实施水蓄冷需要保证在该地区存在充足的地下水资源。
2.生产用水规模大：水蓄冷技术需要使用大量的水进行储热，因此需要有足够的生产用水规模来支持水蓄冷的运作。
如果规模过小，反而达不到节能的效果。
3.冷水负荷大：使用水蓄冷技术需要有较大的制冷需求，否则储存的冷水极易被闲置，无法发挥效果。
4.与冷却塔结合使用：水蓄冷技术需要与冷却塔技术相结合使用。
冷却塔可以将暖气体的热量传递到水中，使水温升高，从而实现储热的目的。
水蓄冷的技术特点水蓄冷技术是一种利用水的“储热性质”实现节能的技术，具有以下特点：1.适用范围广：水蓄冷技术可以适用于各种规模的建筑和工厂，在医院、超市、办公建筑、工厂等各个领域都可以使用。
2.节能效果显著：与传统的空调系统相比，使用水蓄冷技术可以实现最高60%的节能效果。
通过在夜间储存冷水，白天再将冷水供给空调系统使用，可以避免对电力系统的过度负荷。
3.维护成本低：使用水蓄冷技术需要投入的设备相对简单，且维护成本相对低廉。
水蓄冷系统的组成主要包括储冷水池、冷水管网、冷却塔、水泵等，维护成本比较低，且使用寿命长。
4.环保无污染：使用水蓄冷技术可以避免空调系统的臭氧破坏和对大气层的污染，因为水蓄冷技术中的压缩机、蒸发器等设备较少，几乎没有二氧化碳、硫化氢等有害气体的排放。
5.使用安全稳定：水蓄冷系统使用水作为储存介质，不存在燃气、电气等安全隐患。
而且水蓄冷技术由于采用水的冷媒进行制冷处理，不会因为冷热传递过程中的温度变化而存在误差，稳定性较高。
总之，水蓄冷技术可以实现节能、环保、使用安全稳定等多种优点，在今后的实际生活和生产中有着广阔的应用前景。
水蓄冷技术概述1
水蓄冷罐的串联形式
数据中心应用中，水蓄冷罐串联接入一般是用于空调系统的容灾备份， 蓄冷罐内的冷水持续流动以保证随时保有备用蓄冷量供应，蓄冷罐通 常采用承பைடு நூலகம்闭式罐形式。
水蓄冷罐的并联形式
在并联接入中，蓄冷罐既作为冷机的负荷端 （蓄冷模式），也作为末端负荷的供冷源（放 冷模式），根据不同状况切换，如下三页所示。
水蓄冷系统 大 4~6℃ 较低 较低 可利用现有系统冷源 技术要求低，运行费用较低 较高 可结合消防水池等现有建筑空间一 并使用，冬天可以作为蓄热系统使用
水蓄冷相比冰蓄冷在数据中心运用中的优势
水蓄冷系统可与原空调系统“无缝”连接，无需再额外配置蓄冷冷源或对 原系统用冷水机组进行调整； 水蓄冷系统的冷水温度与原系统的空调冷水温度相近，可考虑直接使用， 不需设额外的设备对冷水温度进行调整； 水蓄冷系统控制简单，运行安全可靠； 在出现紧急状况可及时投入使用，即可以考虑兼作容灾备份冷源使用。
实施水蓄冷的基本条件
水蓄冷和冰蓄冷的对比
项目 蓄冷槽容积 冷机冷冻水出水温度 冷机耗电 蓄冷系统初投资 蓄冷冷源 设计及运行 制冷性能系数COP 其他用途
冰蓄冷系统 小（仅为水蓄冷槽的10%~35%） 1~3℃ 较高 较高 需要能独立运行的制冰机组或双工况冷机 技术要求高，运行费用较高 低（比水蓄冷低10%~20%） 无
水蓄冷储水形式
迷宫式储水及其水路图
多水罐/水槽式储水
隔板法：类似自然分层式储水法， 在蓄水罐内部安装一个活动的柔性 膈膜或一个可移动的刚性隔板来实 现冷热水的分离，通常隔膜或隔板 为水平布置。这样的蓄水罐可以不 用散流器，但隔膜或隔板的初投资 和运行维护费用与散流器相比并不 占优势。
自然分层式储水法
水蓄冷技术
水蓄冷技术一、所属行业：空调二、技术名称：水蓄冷技术三、适用范围：具有分时电价地区的医院、宾馆、商场、办公楼、住宅小区、工矿企业等空调系统和工艺用冷领域四、技术内容：1.技术原理水蓄冷中央空调系统是用水为介质，将夜间电网多余的谷段电力（低电价时）与水的显热相结合来蓄冷，以低温冷冻水形式储存冷量，并在用电高峰时段（高电价时）使用储存的低温冷冻水来作为冷源的空调系统2.关键技术蓄冷水箱的结构形式应能防止所蓄冷水和回流热水的混合，提高蓄冷水箱的蓄冷效率，增加蓄村冷水可用能量，因此如何降低冷温水界面间斜温层的厚度是技术的关键。
3.工艺流程五、主要技术指标：斜温层厚度控制在0.9米内，水箱完善度达95%以上六、技术应用现状：国内已经建成的水蓄冷空调项目超过50个，广西、北京、湖北等地的项目较多，其中由XX承建的ZZ的水蓄冷空调项目已被列为XX省研究级示范工程。
七、典型用户：XX精密陶瓷有限公司（电子行业），用于空调制冷。
改造前，两台制冷量100万kcal/h冷水机组白天12小时适时供冷，改造后，增加一台容积960立方的蓄冷槽，投资额85万元，夜间电力低谷期8小时开动两台冷水机组对蓄冷罐充冷，白天12小时以蓄冷罐对外供冷，冷水机组不运行。
运行效果：1、企业空调节电：12%；2、日运行费用节省：5608kWh×0.75元/kWh - 4908×0.3元= 2734元/天；3、年运行费用节省： 42万元。
投资回收期二年。
XX药业，用于区域供冷。
改造前空调总建筑面积30000平米，设计日最大冷负荷3208kW，扩建后空调总建筑面积45000平米，设计日最大冷负荷5197kW，增设1800立方蓄冷水槽，不增加冷水机组。
运行效果：水蓄冷改扩建与常规空调扩建比较，年运行费用节约34万元，投资增加43万元，不到二年即可回收多余投资。
八、推广前景和节能潜力：中国政府部门实行了电力供应峰谷不同电价政策，采用需求侧管理（DSM）的水蓄冷技术来达到削峰填谷，是缓解电力建设和新增用电矛盾的有效的解决途径之一。
水蓄冷的工作原理
水蓄冷的工作原理水蓄冷，也称水体蓄冷或水储冷)，是指通过将冷水存放于水箱等设施中，再利用水箱的大容积、面积和水的比热、密度等优点，以调节室内温度的一种节能环保技术。
水蓄冷技术可以有效降低冷却负荷，减小空调系统的功率，降低空调系统的能耗，实现节能减排的目的。
工作原理水蓄冷系统主要由储水罐、水泵、冷却器、空气处理机等组成。
其工作原理如下：1.利用低峰期的夜间或周末等时段，以低电价电能，使用制冷机组，将水温降至2℃～4℃，并将其存放于储水罐中。
2.白天高峰期，将储水罐中的冷水通过水泵输送至冷却器中，使空气处理机吸入冷水，并经过冷却器的水帘式蒸发器进行空气冷却。
同时，空气处理机通过送风系统将冷却后的空气送入室内，形成凉爽的室内环境。
3.最后，冷却过的水再回流至储水罐中，等候下一个冷水储存周期的来临。
水蓄冷技术的优势1.降低空调系统的功率，缓解电力不足的压力。
2.节约能源，缩短能源回收期，具有较高的经济效益。
3.降低室内湿度与温度，营造舒适的工作和生活环境。
4.对于高层建筑的空气处理，其效果更佳，且能够节省空间。
5.可以与其他节能设备相结合，如太阳能板、地源热泵等，增强综合效益。
水蓄冷技术的应用目前，水蓄冷技术已被广泛应用于办公楼、购物中心、超市、酒店、医院、厂房等多个领域，成为节约能源的一项重要措施。
在未来，水蓄冷技术也将成为建筑节能领域的发展方向之一，提高空调效率，降低空调能耗，同时实现可持续发展，节能减排。
结语水蓄冷技术是以水体为冷源，以调节室内温度的一种节能环保技术。
其工作原理简单易懂，应用广泛。
此外，水蓄冷技术还具有较高的经济效益和环境优势，未来更是随着节能技术的迅速发展而得到迅速普及和发展。
劳特斯水蓄冷120...
改造项目的商业模式
用户： 零投资 零风险 高回报
劳特斯新能源公司： 承担所有技术、投资、风险
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节能效益承诺模式：建造蓄冷系统的费用由客户投 资，蓄冷节约的电费为客户所有，节能公司承担蓄 冷系统节能效益的风险。按照合用能源管理的理念 ，节能公司通过承诺节约量等方式为客户承担节能 投资风险，并通过申报世界银行/GEF中国节能促 进项目二期担保机构（中国经济技术投资担保有限 公司）实施担保，客户得以高枕无忧的实现低投入 、高回报。
劳特斯新能源公司的技术优势主要在于：1。具有国内最丰 富的自然分层水蓄冷设计经验，国内比较大的水蓄冷项目 几乎全部是由我公司技术人员完成；2。拥有多项与水蓄冷 有关的实用新型和发明专利。
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劳特斯新能源公司简介
❖ 致力于环境工程和节能技术开发的高科技公司，主 要提供：
大温差水蓄冷空调系统及常规中央空调改造 各种合同能源（费用）管理（EMC）服务
2台
冷冻水温度5.5/11.5℃
冷却水量900m3/h
20
冷却水温度32/38℃
台
1800m3/h，30m， 1450rpm
9台
900m3/h，30m，1450rpm 2台
1200m3/h，18m， 1450rpm
9台
600m3/h，18m，1450rpm 2台
2050m3/h，50m， 1450rpm
20
6.与冰蓄冷系统比较——缺点
❖ 实际案例中，由于冰蓄冷的蓄冷设备一般在多个 蓄冷槽内实现，设备之间需留有检修通道及开盖 距离，而且冰槽内有乙二醇及预留结冰时膨胀空 间，冰蓄冷的蓄水（冰）有效空间一般只是实际 占用空间的一小部分；大温差水蓄冷系统在一个 蓄冷槽内完成全部蓄冷和放冷过程，占用空间绝 大部分是有效的蓄冷空间。具体已投运的项目表 明，大温差水蓄冷的实际占用空间只略大于冰蓄 冷的实际占用空间。
水蓄冷资料
水蓄冷资料1 水蓄冷的方法水蓄冷是利用水的显热实现冷量的储存。
因此，一个设计合理的蓄冷系统应通过维持尽可能大的蓄水温差并防止冷水与热水的混合来获得最大的蓄冷效率。
在水蓄冷技术中，关键问题是蓄冷罐的结构形式应能防止所蓄冷水与回流热水的混合。
为实现这一目的，目前常用的有以下几种方法：1.1 多蓄水罐方法将冷水的热水分别储存在不同的罐中，以保证送至负荷侧的冷水温度维持不变，多个蓄水罐有不同的连接方式，一种是空罐方式。
如图1a，它保持蓄水罐系统中总有一个罐在蓄冷或放冷循环开始时是空的。
随着蓄冷或放冷的进行，各罐依次倒空。
另一种连接方式是将多个罐串联连接或将一个蓄水罐分隔成几个相互连通的分格。
如图1b，图中示出蓄冷时的水流方向。
蓄冷时，冷水从第一个蓄水罐的底部入口进入罐中，顶部溢流的热水送至第二个罐的底部入口，依次类推，最终所有的罐中均为冷水；放冷时，水流动方向相反，冷水由第一个罐的底部流出。
回流热水从最后一个罐的顶部送入。
由于在所有的罐中均为热水在上、冷水在下，利用水温不同产生的密度差就可防止冷热水混合。
多罐系统在运行时其个别蓄水罐可以从系统中分离出来进行检修维护，但系统的管路和控制较复杂，初投资和运行维护费作较高。
1.2 迷宫法采用隔板把水蓄水槽分成很多个单元格，水流按照设计的路线依次流过每个单元格。
图2所示为迷宫式畜水罐中水流的路线。
迷宫法能较好地防止冷热水混合。
但在蓄冷和放冷过程中有一个是热水从底部进口进入或冷水从顶部进口进入。
这样易因浮力造成混合；另外，水的流速过高会导致扰动及冷热水的混合；流速过低会在单元格中形成死区，降低蓄冷系统的容量。
1.3 自然分层法利用水在不同温度下密度不同而实现自然分层。
系统组成是在常规的制冷系统中加入蓄水罐，如图3a所示。
在蓄冷循环时，制冷设备送来的冷水由底部散流器进入蓄水罐，热水则从顶部排出，罐中水量保持不变。
在放冷循环中，水流动方向相反，冷水由底部送至负荷侧，回流热水从顶部散流器进入蓄水罐。
空调水蓄冷技术及工程应用
空调水蓄冷技术及工程应用一、空调蓄能技术及其经济效益概述空调蓄能技术是一种最有效地获取分时电价差效益、节省电制冷或电制热运行电费的技术。
在国外已经是一项成熟的技术，目前国内正在大面积推广应用。
二、水蓄冷中心空调系统蓄冷中心空调系统是将冷量以显热或潜热的形式储存在某种介质中，并在需要时能够从储存冷量的介质中开释出冷量的空调系统。
水蓄冷是空调蓄冷的重要方式之一，利用水的显热储存冷量。
水蓄冷中心空调系统是用水为介质，将夜间电网多余的谷段电力(低电价时)与水的显热相结合来蓄冷，以低温冷冻水形式储存冷量，并在用电高峰时段(高电价时)使用储存的低温冷冻水来作为冷源的空调系统。
三、实施水蓄冷时的基本条件1、有可执行峰谷电价的供电政策或有对蓄能优惠的电价政策。
2、以冷冻水为冷源的电制冷空调系统，低电价时段有空余的制冷机组作蓄冷用。
3、建筑物中具有可利用的消防水池或可建蓄水池的空间(绿地、露天停车地下，空闲地或可作水池的地下室等)。
四、温度分层型水蓄冷原理冷量储存的类型有温度分层型、多水池型、隔膜型或迷宫与多水池折流型等。
实践证实，相对其它类型，温度分层型(垂直流向型)最简单有效。
温度分层型水蓄冷是利用水在不同温度时密度不同这一物理特性，依靠密度差使温水和冷水之间保持分隔，避免冷水和温水混合造成冷量损失。
水在4℃左右时的密度最大，随着水温的升高密度逐渐减小，利用水的这一物理特性，使温度低的水储存于池的下部，温度高的水位于储存于池的上部。
设计良好的温度分层型水蓄冷池在上部温水区与下部冷水区之间形成一个热质交换层。
一个稳定而厚度小的热质交换层是进步蓄冷效率的关键。
为了在蓄水池内垂直方向的横断面上，使水流以重力流或活塞流平稳地在整个断面上均匀地活动并平稳地导进池内(或由池内引出)，在上部温水区与下部冷水区之间形成并保持一个有效的、厚度尽可能小的热质交换层，关键是在蓄水池内的上下部设置相同散水器，以确保水流在进进蓄水池时满足佛雷得(Frande)系数，使得水流均匀分配且扰动最小地进进蓄冷池。
水蓄冷
3. 散流器的布置要求
(1) 散流器及其干支管应尽可能对称布置，以确保： ✓ 散流器单位长度的水流量相等，水流速均匀，不引起槽内水
平方向的扰动 ✓ 在各种负荷情况下，散流器接管上任意点的压力恒等
（2）散流器的开口方向应当尽可能减少进水对槽内水的扰动 ✓ 顶部散流器开口向上，避免有直接向下冲击斜温层的动量 ✓ 底部散流器开口向下，避免有直接向上冲击斜温层的动量 ✓ 散流器开口一般为90~120o
上下散流器使水缓慢地流入和流出水槽， 以尽量减少紊流和扰乱斜温层。
水蓄冷系统和特性曲线
释冷过程：当斜温层开始被下部散流器抽出，释冷过程接近结束，C、A水 温依次上升，温度升高的程度取决于斜温层的质量，与散流器设计和罐 内罐壁的传热有关。
蓄冷过程：当斜温层上升至上部散流器时，出水温度逐渐下降
蓄冷效率/完善度（figure of merit, FOM）定义为蓄冷槽实际释 冷量与蓄冷槽理论可用蓄冷量之比。
缺点：
槽表面积与容积之比偏高，蓄冷的热损失增加，蓄冷下降。 有热水从底部进入或冷水从顶部进入现象，因浮力造成混乱。 流速过高，产生旋涡，导致水流扰动和冷热水混合。 流速过低，形成死区，降低系统容量。
四、隔膜式蓄冷
采用活动的柔性隔膜或可移动的刚性隔板，来上下分 离冷热水，蓄冷效率较高。
第三节 水蓄冷罐设计
散流器开口长度：水流进入蓄冷槽时开口的有效长度。 H型和八边型散流器，当直管上开口等间距时，有效长度应为所
有开口的总长度。
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水蓄冷简介
1、水蓄冷空调原理水蓄冷技术是将夜间电网多余的谷段电力与水的显热相结合来蓄冷，并在白天用电高峰时段使用蓄藏的低温冷冻水提供空调用冷。
即空调主机晚上谷段电价制冷通过蓄冷槽蓄冷，高峰电价时段空调主机尽量不开机，为电网“移峰填谷”而节约电费支出。
2、实施目的通过实施水蓄冷空调工程，取得国家电力部门的相关优惠电价政策（见下表），在实际的“谷制峰用”中，节约大量的空调电费，降低贵公司的运行成本。
大工业用电峰谷电价表从2005年6月1日抄见电量起执行二、电力优惠政策针对广东省目前电力供求紧张的形势，为充分运用电价政策引导电力用户移峰填谷，缓解电力供求矛盾，根据国家有关电价政策，结合我省实际，施行了分时段的电价，常规空调其电价为：高峰段1.0189元/度，平段0.6526元/度，谷段0.3368元/度。
3、水蓄冷中央空调的优点采用蓄冷空调系统后，可以将原常规系统中设计运行8小时或10小时的制冷机组压缩容量35-45%，在电网后半夜低谷时间（低电价）开机，将冷量以冷冻水的方式蓄存起来，在电网高峰用电（高价电）时间内，制冷机组停机或者满足部分空调负荷，其余部分用蓄存的冷量来满足，从而达到"削峰填谷"，均衡用电及降低电力设备容量的目的。
水蓄冷空调具有以下优点：A、节省新装用户的空调系统初投资（1）节省空调制冷系统投资制冷系统（包括冷却塔等辅机）的容量按日平均负荷选择即可，无需再按冷耗峰值配制。
用于宾馆、公寓，机电设施容量减少20-30%，用于办公楼、大厦及单班制企业，减少50-60%。
所节省的基建投资及电力增容费，足以补偿蓄冷设施之所需并有较大结余。
（湖北省中医医院采取3台1300KW冷水机组满足住院4.3万平米的面积，比原设计减少一台1300KW冷水机组（2）节省电力投资设备容量减少，所需输电和变电设备的容量也相应减少，电力报装费用及电力设备投资降低。
实现“小马拉大车”，在扩建面积不大的建筑中，可不增设主机，仅增设空调末段设备，即可保证新建建筑的空调功能和要求。
水蓄冷工作原理
水蓄冷工作原理以水蓄冷工作原理为标题，我将为你介绍水蓄冷的工作原理。
一、水蓄冷的定义和作用水蓄冷是一种利用水作为蓄冷介质的冷却方式。
它能够储存大量的冷能，用于降低建筑物或设备的温度，实现节能环保的目的。
水蓄冷系统广泛应用于办公楼、商业综合体、工业设备等领域。
水蓄冷的工作原理是通过水蓄冷系统将低温水储存起来，然后通过冷冻水泵将冷水输送到需要冷却的设备或建筑物中，吸收热量，使环境温度降低。
二、水蓄冷的工作流程1. 冷却水的制冷过程水蓄冷系统通过制冷机组将冷冻剂制冷，冷冻剂在低温下吸收热量，使水的温度降低。
制冷机组通过循环系统将冷冻剂传递给冷却器，冷却器中的水与冷冻剂进行热交换，使水的温度降低到设计要求的低温。
2. 冷却水的贮存过程冷却水在制冷过程中通过水箱或水池进行贮存。
水箱或水池通常位于建筑物的地下室或屋顶，可以储存大量的冷水。
冷却水经过过滤和处理后，储存在水箱或水池中，待使用时通过冷冻水泵输送到需要冷却的设备或建筑物中。
3. 冷却水的传递过程冷却水通过冷冻水泵从水箱或水池中抽取，并通过管道输送到需要冷却的设备或建筑物中。
冷却水在设备或建筑物中吸收热量，使周围环境温度降低。
冷却水经过循环系统后返回水箱或水池，继续循环使用。
三、水蓄冷的优势和应用1. 节能环保：水蓄冷系统能够利用夜间电力峰谷供电，充分利用电力资源，减少白天的电力负荷。
同时，水蓄冷系统无需使用化学制冷剂，对环境无污染。
2. 灵活性高：水蓄冷系统可以根据需要进行扩展和调整，满足不同建筑物或设备的冷却需求。
同时，水蓄冷系统可以与其他能源系统结合使用，提高能源利用效率。
3. 维护成本低：水蓄冷系统的设备操作简单，维护成本相对较低。
水蓄冷系统采用的是封闭式循环系统，无需频繁添加制冷剂，维护工作相对简单。
水蓄冷技术在空调、工业制冷等领域有着广泛的应用。
在办公楼和商业综合体的空调系统中，水蓄冷系统可以通过夜间冷却水的制冷过程，降低白天空调系统的负荷，减少能耗。
水蓄冷简介
水蓄冷简介空调蓄能技术是一种有效地获取分时电价差效益、节省电制冷或电制热运行电费的技术。
在国外已经是一项成熟的技术，目前国内正在大面积推广应用。
由佩尔优公司首任蓄冷总工程师徐威先生主持研究开发、具有自主知识产权的“大温差水蓄冷中央空调水蓄冷系统”是目前世界上技术领先的水蓄冷系统，其布水斜温层厚度、系统稳定性以及可靠性等关键指标超过了美国、日本等发达国家类似系统的技术水平。
目前我国大温差水蓄冷中央空调蓄冷系统大都采用佩尔优的发明专利（专利号：ZL97116453.3）技术实现的，其中多数项目是由佩尔优以合同能源管理的商业模式建设而成。
水蓄冷中央空调系统是将冷量以显热或潜热的形式储存在某种介质中，并在需要时能够从储存冷量的介质中释放出冷量的空调系统。
水蓄冷是空调蓄冷的重要方式之一，利用水的显热储存冷量。
水蓄冷中央空调系统是用水为介质，将夜间电网多余的谷段电力(低电价时)与水的显热相结合来蓄冷，以低温冷冻水形式储存冷量，并在用电高峰时段(高电价时)使用储存的低温冷冻水来作为冷源的空调系统。
实施水蓄冷的基本条件1、有可执行峰谷电价的供电政策或有对蓄能优惠的电价政策。
2、以冷冻水为冷源的电制冷空调系统，低电价时段有空余的制冷机组作蓄冷用。
3、建筑物中具有可利用的消防水池或可建蓄水池的空间(绿地、露天停车地下，空闲地或可作水池的地下室等)。
水蓄冷技术特点1、获取分时供电政策的电价差，“高抛低吸”，大量节省运行电费；2、节约电能；A、年总的开机台时数少于常规系统；B、当夜间蓄冷时，气温降低，冷却效果提高，机组处于高效运转，效率可提高6-8%，空调系统总的节电率不低于10%。
3、由于夜间已蓄冷，白天在突然停电时，只需较少的动力驱动水泵和末端空调马达，即可维持空调系统供冷。
4、提高了空调的品质，即需即供，供冷速度快。
可按需调节供冷量，对供冷量的调节快捷而方便，系统运行稳定、安全。
5、适用于空调系统的扩容改造，可不增加制冷机组容量而达到增加供冷量的目的，只需在原系统中添加水蓄冷设备和所需的管路即可，对原有系统没有任何影响。
水蓄冷节能计算
水蓄冷技术是一种利用水的相变潜热（融化和凝固时释放或吸收的热量）来调节建筑物温度的节能技术。
通过在夜间低峰电价或者可再生能源供电时，利用制冷机将水冷却至低温，并储存在蓄冷设施中，然后在白天高峰负荷期间，利用这些冷水来降低建筑物的空调负荷，从而达到节能的目的。
要计算水蓄冷技术的节能效果，需要考虑以下几个因素：
1. 制冷机耗能：需要计算制冷机在夜间制冷过程中的能耗，包括压缩机、冷凝器和蒸发器等设备的能耗。
2. 冷藏设施耗能：需要考虑储存冷水所需的设备耗能，包括冷水储存罐、管道系统、泵等设备的能耗。
3. 空调负荷减少：通过水蓄冷技术，白天空调系统的负荷将会减少，需要估算这部分节约下来的能耗。
4. 成本对比：需要将水蓄冷技术的投资成本、运行维护成本与其节能效果进行对比，从而评估其经济性。
5. 环境效益：除了经济效益外，还需要考虑水蓄冷技术对环境的影响，例如减少对化石能源的依赖、减少温室气体排放等。
在实际计算中，需要综合考虑上述各项因素，利用建筑物的空调系统能耗数据、水蓄冷技术的能耗数据以及投资成本等信息，进行详细的节能效果和经济性分析。
通常可以借助专业的能源管理软件或者由专业工程师进行模拟计算和评估。
大温差水蓄冷技术应用及经济性分析
大温差水蓄冷技术应用及经济性分析一、大温差水蓄冷技术的原理大温差水蓄冷技术是利用地下水或地表水中较低温度的水源作为冷源，通过水源热泵或其他制冷设备降低水温，再将冷水存储在蓄冷设备中，待需要时再将冷水提供给需要制冷的系统。
在这个过程中，大温差水蓄冷技术通过利用水源之间的温差，降低了能源消耗，从而实现了对能源的高效利用。
1. 工业制冷领域在工业生产中，很多生产工艺需要进行制冷处理，传统的制冷方式通常消耗能源较多。
而大温差水蓄冷技术可以实现工业废热的充分利用，通过将废热热能转移到制冷系统中，从而减少了能源的消耗。
大温差水蓄冷技术在工业制冷领域具有广阔的应用前景。
2. 建筑空调领域在夏季高温时，建筑物内部通常需要进行制冷处理，而传统的空调系统往往会消耗大量的能源。
而大温差水蓄冷技术则可以通过储存低温水源来降低建筑物空调系统的能源消耗，从而实现节能并减少对环境的影响。
3. 生活热水供应领域大温差水蓄冷技术还可以将低温水源用于生活热水供应系统，通过储存低温水源来降低生活热水系统的能源消耗，从而实现对能源的节约。
大温差水蓄冷技术在提高能源利用效率的也为相关行业带来了经济利益。
1. 投资成本大温差水蓄冷技术的投资成本相对较高，需要投入设备、管道建设、系统维护等方面。
随着技术的不断创新和发展，大温差水蓄冷技术的投资成本逐渐减少，且随着技术的普及，相关设备和材料的成本也有望进一步降低。
2. 运营成本大温差水蓄冷技术的运营成本相对传统的制冷系统较低，由于大温差水蓄冷技术可以充分利用废热，因此可以减少制冷系统的运行时间，降低相关的能源消耗，从而节省运营成本。
3. 经济收益尽管大温差水蓄冷技术的投资成本较高，但由于其在能源利用方面的优势，相关行业在运营中可以获得较大的经济收益。
从长远来看，大温差水蓄冷技术能够带来的节能效果和经济收益将远远超过投资成本，从而实现了对企业的良好效益。
水蓄冷原理
水蓄冷原理水蓄冷原理是一种利用水的高比热和相变潜热来实现空调制冷的技术。
它通过将水储存在低温环境中，当需要制冷时，利用水的吸热蒸发和凝结释放热量的特性来达到降温的效果。
这种原理在节能环保方面有着显著的优势，也是未来空调技术发展的重要方向之一。
水蓄冷原理的核心在于利用水的相变潜热。
在水的温度达到100摄氏度时，水会发生相变，从液态变为气态，这个过程中需要吸收大量的热量。
而当水的温度降低到100摄氏度以下时，水会从气态变为液态，释放出之前吸收的热量。
这一特性使得水成为了一种理想的储能介质，可以在不同温度下吸收或释放热量。
在利用水蓄冷原理进行空调制冷时，通常会将水储存在低温环境中，比如地下水库或者夜间温度较低的水箱中。
当需要制冷时，将储存的冷水通过管道输送到需要降温的地方，比如建筑物内部的空调系统。
在空调系统中，冷水会通过换热器与室内空气进行热交换，吸收室内热量后温度升高，然后再通过管道输送回到储存的低温水体中。
这样循环往复，就可以实现空调制冷的效果。
与传统的空调制冷技术相比，水蓄冷原理有着明显的优势。
首先，由于水的高比热和相变潜热，可以在单位质量的情况下储存更多的热量，使得储能效果更好。
其次，水蓄冷系统可以利用低成本的低温能源，比如夜间的低温环境或者地下水库，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗。
此外，水蓄冷系统还可以通过灵活的管道设计，实现对建筑物内部不同区域的精准降温，提高了空调系统的效率。
然而，水蓄冷原理也存在一些挑战和局限性。
首先，水的输送和循环需要耗费一定的能量，尤其是在远距离输送时，会增加系统的能源消耗。
其次，水蓄冷系统需要占用一定的空间，尤其是储存水体的设施需要足够的容量。
此外，水蓄冷系统的建设和维护成本相对较高，需要投入一定的资金和人力进行建设和管理。
综合来看，水蓄冷原理作为一种新型的空调制冷技术，具有较大的发展潜力和广阔的应用前景。
随着节能环保理念的深入人心，水蓄冷系统将会逐渐成为空调行业的发展趋势，为人们提供更加舒适、高效、环保的室内空间环境。
水蓄冷技术概述
板式换热器的使用
由上一页的计算公式可推算得知，当蓄冷罐一定时，蓄冷量与放冷回水温度与蓄冷进水温度间的温差成正比关系，而采用板式换热器需要一、二次侧保证一定的温差用于换热，假设换热器需要温差1℃，那在蓄冷罐温差普遍只有6~7℃的现状下，蓄冷量将减少约14%； 使用板式换热器的初衷其实是为了保证水质，但开式蓄冷罐的水质也有其他办法可以解决，因此，建议无需为了水质问题在蓄冷系统配置板式换热器； 至于如果采用地下水池式冷槽必须使用板式换热器的，或者北方使用了免费冷源的机房已经使用了板式换热器的，则无需讨论。
水蓄冷和冰蓄冷的对比
项目
冰蓄冷系统
水蓄冷系统
蓄冷槽容积
小（仅为水蓄冷槽的10%~35%）
大
冷机冷冻水出水温度
1~3℃
4~6℃
冷机耗电
较高
较低
蓄冷系统初投资
较高
较低
蓄冷冷源
需要能独立运行的制冰机组或双工况冷机
可利用现有系统冷源
设计及运行
技术要求高，运行费用较高
技术要求低，运行Βιβλιοθήκη 用较低制冷性能系数COP开式蓄冷罐的水质保障措施
开式蓄冷水罐虽然与大气接触，但只通过一透气口，与罐外空气接触面很小，冷冻水中的含氧量变化很小，加上水罐水体量相对于原空调系统的水量来讲大得多，只要保证初始补水水质合格，以后的水质更容易保持； 即使担心开式蓄冷水罐的水质保持问题，还可以采用氮气密封系统，这种系统广泛应用于石化行业，用于隔离罐内物质免受大气氧气作用，而且普遍都是持压罐体，所以应用在我们这种微正压的蓄冷水罐是可行的。
低（比水蓄冷低10%~20%）
较高
其他用途
无
可结合消防水池等现有建筑空间一并使用，冬天可以作为蓄热系统使用
水蓄冷在南方基地二期项目中的建设实践
水蓄冷在南方基地二期项目中的建设实践一、水蓄冷技术概述水蓄冷技术是指利用低温时段（通常为夜间）将冰水或冷水储存在蓄冷罐或蓄冷设备中，然后在白天高温时段使用该储存的冷却水来进行空调降温。
水蓄冷技术通过移动能量的时间与空间分配，实现了对能源的高效利用。
由于水蓄冷设备本身具有成本低、使用寿命长、运行安全等优点，因此受到了广泛的关注与应用。
二、南方基地二期项目概况南方基地二期项目位于南方核心城市的中心区域，总占地面积达到1000多万平方米，项目规划包括商业广场、写字楼、住宅小区等多种功能，是一个集商务办公、购物娱乐、居住生活为一体的现代综合性开发项目。
由于项目所在地区属于南方地区，夏季气温较高，空调耗能较大，为了实现节能减排、降低运营成本等目标，项目建设中引入了水蓄冷技术。
1. 技术方案设计在项目建设之初，建设方就充分考虑了南方地区的气候特点，并委托专业技术团队进行水蓄冷技术方案设计。
技术团队通过对项目用地、建筑结构、日照情况等进行详细分析，确定了针对该项目的水蓄冷技术应用方案。
考虑到项目规模较大、能源利用需求多样化的情况下，技术团队还设计了多套水蓄冷系统，以满足项目的整体能源利用需求。
2. 设备选型与布局在确定了水蓄冷技术方案之后，建设方从多个方面进行了设备选型与布局。
首先是在设备选型方面，建设方选择了高效稳定的水蓄冷设备，并且结合项目的具体情况进行了多次实地考察和设备性能测试，最终确定了符合项目需求的设备型号。
其次是在设备布局方面，建设方充分考虑项目的用地和建筑结构等因素，合理布局水蓄冷设备，使其在占地面积较小的情况下达到最佳的使用效果。
3. 施工与调试在设备选型与布局确定之后，建设方开始了水蓄冷设备的施工与调试工作。
由于水蓄冷设备需要与建筑的空调系统进行有机结合，因此需要施工人员具备丰富的施工经验和专业的技术水平。
在施工过程中，建设方组织了专业的施工队伍，严格按照技术方案进行设备安装与调试工作。
在完成水蓄冷设备的施工与调试之后，建设方对整个系统进行了全面的功能性测试，以确保设备运行的稳定性和效率。
自然分层水蓄冷技术
自然分层水蓄冷技术自然分层水蓄冷技术标签:水蓄冷蓄冷系统蓄冷效率1、水蓄冷的方法水蓄冷是利用水的显热实现冷量的储存。
因此，一个设计合理的蓄冷系统应通过维持尽可能大的蓄水温差并防止冷水与热水的混合来获得最大的蓄冷效率。
在水蓄冷技术中，关键问题是蓄冷罐的结构形式应能防止所蓄冷水与回流热水的混合。
为实现这一目的，目前常用的有以下几种方法：1.1多蓄水罐方法。
将冷水的热水分别储存在不同的罐中，以保证送至负荷侧的冷水温度维持不变，多个蓄水罐有不同的连接方式，一种是空罐方式。
如图1a，它保持蓄水罐系统中总有一个罐在蓄冷或放冷循环开始时是空的。
随着蓄冷或放冷的进行，各罐依次倒空。
另一种连接方式是将多个罐串联连接或将一个蓄水罐分隔成几个相互连通的分格。
如图1b，图中示出蓄冷时的水流方向。
蓄冷时，冷水从第一个蓄水罐的底部入口进入罐中，顶部溢流的热水送至第二个罐的底部入口，依次类推，最终所有的罐中均为冷水；放冷时，水流动方向相反，冷水由第一个罐的底部流出。
回流热水从最后一个罐的顶部送入。
由于在所有的罐中均为热水在上、冷水在下，利用水温不同产生的密度差就可防止冷热水混合。
多罐系统在运行时其个别蓄水罐可以从系统中分离出来进行检修维护，但系统的管路和控制较复杂，初投资和运行维护费作较高。
1.2迷宫法。
采用隔板把水蓄水槽分成很多个单元格，水流按照设计的路线依次流过每个单元格。
图2所示为迷宫式蓄水罐中水流的路线。
迷宫法能较好地防止冷热水混合。
但在蓄冷和放冷过程中有一个是热水从底部进口进入或冷水从顶部进口进入。
这样易因浮力造成混合；另外，水的流速过高会导致扰动及冷热水的混合；流速过低会在单元格中形成死区，降低蓄冷系统的容量。
1.3自然分层法。
利用水在不同温度下密度不同而实现自然分层。
系统组成是在常规的制冷系统中加入蓄水罐，如图3a所示。
在蓄冷循环时，制冷设备送来的冷水由底部散流器进入蓄水罐，热水则从顶部排出，罐中水量保持不变。
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不需设额外的设备对冷水温度进行调整；
水蓄冷系统控制简单，运行安全可靠；
在出现紧急状况可及时投入使用，即可以考虑兼作容灾备份冷源使用。
水蓄冷储水形式
多水罐/水槽式储水 迷宫式储水及其水路图
隔板法：类似自然分层式储水法，
在蓄水罐内部安装一个活动的柔性 膈膜或一个可移动的刚性隔板来实 现冷热水的分离，通常隔膜或隔板 为水平布置。这样的蓄水罐可以不 用散流器，但隔膜或隔板的初投资 和运行维护费用与散流器相比并不 占优势。
美观作用外，还
可以一定程度上 掩盖蓄冷罐的功 能性、减轻周边 人员的抵触感
水蓄冷罐的串联形式
数据中心应用中，水蓄冷罐串联接入一般是用于空调系统的容灾备份，
蓄冷罐内的冷水持续流动以保证随时保有备用蓄冷量供应，蓄冷罐通
常采用承压闭式罐形式。
水蓄冷罐的并联形式
在并联接入中，蓄冷罐既作为冷机的负荷端
板式换热器的使用
由上一页的计算公式可推算得知，当蓄冷罐一定时，蓄冷量与放冷回水温度与蓄冷
进水温度间的温差成正比关系，而采用板式换热器需要一、二次侧保证一定的温差用
于换热，假设换热器需要温差1℃，那在蓄冷罐温差普遍只有6~7℃的现状下，蓄冷量 将减少约14%；
使用板式换热器的初衷其实是为了保证水质，但开式蓄冷罐的水质也有其他办法可
大
4~6℃ 较低 较低 可利用现有系统冷源 技术要求低，运行费用较低 较高 可结合消防水池等现有建筑空间一 并使用，冬天可以作为蓄热系统使用
水蓄冷相比冰蓄冷在数据中心运用中的优势
水蓄冷系统可与原空调系统“无缝”连接，无需再额外配置蓄冷冷源或对
原系统用冷水机组进行调整；
水蓄冷系统的冷水温度与原系统的空调冷水温度相近，可考虑直接使用，
自然分层式储水法
自然分层式储水的优势与技术关键
一般来说，自然分层法储水既无迷宫法容易产生用水死区导致蓄冷量减少的问题，也无隔板
法机械活动机构的故障隐患，是最简单、有效和经济的储水方法，如果设计合理，蓄冷效率
可以达到85%-95%。 自然分层式储水的技术关键在于散流器/布水器，将水平稳地引入罐中，依靠密度差而不是
水蓄冷技术概述
郭豪 2014_11_29
技术原理
利用夜间谷段电力的低电价，利用数据中心的冷水机组、冷水循环水泵、
冷却循环水泵等设备的备用机组进行工作，将储水罐中的水制冷到5℃以下，
并在白天电价较高的峰段电力期间将蓄藏的低温冷冻水释放出来供空调系统 制冷使用，对电网来说达到削峰填谷的目的，对数据中心来说达到降低电费 的目的。
散流器/布水器的形式
蓄冷罐的设计要素
蓄冷罐的容积V的计算公式为：
V=3600*Q/Δt*ρ*Cp*FOM*av
其中除ρ蓄冷水密度（1000kg/m3）、Cp冷水比热容（4.18kJ/kg*℃）为定值外，
其余均为直接影响蓄冷罐最终容积的变量，如Q蓄冷量（RT）、Δt放冷回水
温度与蓄冷进水温度间的温差、FOM蓄冷罐保温效率、av蓄冷罐容积效率。
量来讲大得多，只要保证初始补水水质合格，以后的水质更容易保持； 即使担心开式蓄冷水罐的水质保持问题，还可以采用氮气密封系统，这种 系统广泛应用于石化行业，用于隔离罐内物质免受大气氧气作用，而且普 遍都是持压罐体，所以应用在我们这种微正压的蓄冷水罐是可行的。
氮封系统原理图
通过在蓄冷罐外 立面采用结构装 饰件，除了起到
实施水蓄冷的基本条件
水蓄冷和冰蓄冷的对比
项目 冰蓄冷系统 水蓄冷系统
蓄冷槽容积
冷机冷冻水出水温度 冷机耗电 蓄冷系统初投资 蓄冷冷源 设计及运行 制冷性能系数COP 其他用途
小（仅为水蓄冷槽的10%~35%）
1~3℃ 较高 较高 需要能独立运行的制冰机组或双工况冷机 技术要求高，运行费用较高 低（比水蓄冷低10%~20%） 无
（蓄冷模式），也作为末端负荷的供冷源（放
冷模式），根据不同状况切换，如下三页所示。
常规空调系统
运行原理简图
水蓄冷系统夜间 蓄冷运行原理图
水蓄冷系统白天 放冷题在蓄冷系统配置板式换热器； 至于如果采用地下水池式冷槽必须使用板式换热器的，或者北方使用了免费冷源的 机房已经使用了板式换热器的，则无需讨论。
开式蓄冷罐的水质保障措施
开式蓄冷水罐虽然与大气接触，但只通过一透气口，与罐外空气接触面很
小，冷冻水中的含氧量变化很小，加上水罐水体量相对于原空调系统的水
惯性力产生一个沿罐底或罐顶水平分布的重力流，形成一个使冷热水混合作用尽量小、厚度
尽量薄的斜温层，要求通过散流器的进出口水流流速合理，以免造成斜温层的扰动破坏。 最适合自然分层的蓄水罐的形状为直立的平底圆柱体。与立方体或长方体蓄水罐相比，圆柱 体在同样的容量下，蓄冷罐的面积容量比最低，热损失就越小，单位冷量的基建投资就越低。