水蓄冷中央空调技术方案
水蓄冷系统节能中央空调工程设计分析
水蓄冷系统节能中央空调工程设计分析摘要：在进行水蓄冷系统节能中央空调系统设计时, 须准确的分析建筑物空调负荷特点, 并计算建筑物的逐时负荷, 然后根据计算负荷的特点和运行方式来确定主机选型和控制方案, 目的是减少设备的装机容量, 满足各运行时段的负荷需求, 保证主机效率, 充分利用水蓄冷系统装置的优势, 减少系统的能耗。
进行系统设计时, 须结合系统的运行特点, 从系统全局的观点来考虑各设备的匹配和综合效能, 在设计建模的过程中, 需要在满足建筑空调需求的约束条件下, 实现运行费用目标函数最小的目标。
水蓄冷系统节能设计需要实现满足经济、可靠、灵活、高效的设计要求。
关键词:水蓄冷;空调；节能;设计;一、水蓄冷技术中央空调系统简介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。
常规电制冷中央空调系统分为两大部分：冷源和末端系统。
冷源由制冷机组提供6 ℃～8 ℃冷水给末端系统，通过末端系统中的风机盘管，空调箱等空调设备降低房间温度，满足建筑物舒适要求。
采用蓄冷空调系统后，可以将原常规系统中设计运行8 h或10 h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。
图 1 水蓄冷改造项目的系统原理图二、节能效益分析2.1用户效益水蓄冷系统可以大幅度降低用户的空调运行电费，降低经营成本。
蓄能系统的用电策略是：在低电价时段制取冷（热）量储存起来，在相对高电价时段少用或不用电，把储存的能量释放出来使用。
电力部门施行的峰谷时段的电价比可达4∶1，因此由于电价差而节省的运行电费达30%～70%。
水蓄冷施工方案
水蓄冷施工方案引言水蓄冷技术是一种节能环保的空调系统，通过利用水库、蓄水池等水体来储存冷能，实现空调制冷效果。
在施工过程中，需要考虑多个因素，包括选址、设计、安装、测试等等。
本文将详细介绍水蓄冷施工方案的各个环节。
选址选择合适的选址对于水蓄冷系统的性能至关重要。
首先，要选择能够提供足够水量的水源，如水库或蓄水池，以满足整个系统的需求。
其次，要考虑选址的地理位置，尽量选择离需求侧近的地点，以减少输配水系统的损耗。
设计水蓄冷系统的设计需要考虑多个因素，包括系统容量、水质要求、输配水系统、主要设备等。
首先，要根据需求侧的冷负荷计算系统容量，并确定所需的水负荷。
其次，要对水质进行评估，并考虑是否需要对水进行处理。
然后，需要设计输配水系统，包括输水管道、水泵、水箱等。
最后，需要选择合适的主要设备，如冷却塔、蓄冷池、换热器等。
安装水蓄冷系统的安装需要按照设计方案进行。
首先，要进行地质勘探，确保安装地点的地质条件符合要求。
然后，要进行地面平整和基础施工，以提供稳定的支撑。
接下来，要按照设计方案进行水泵、水箱等输配水系统的安装。
最后，要安装主要设备，如冷却塔、蓄冷池、换热器等。
测试在完成安装后，需要进行系统测试，以验证系统的性能和稳定性。
首先，要进行管道压力测试，确保管道系统正常运行。
然后，要进行水质测试，检查是否符合要求。
接下来，要进行水泵和冷却塔等设备的测试，确保其正常运行。
最后，要进行整个系统的调试和性能测试，以验证系统的稳定性和效果。
维护完成测试后，水蓄冷系统进入正常运行阶段。
为了保持系统的正常运行，需要进行定期的维护工作。
首先，要进行水质监测和处理，以保证水质符合要求。
然后，要定期清洗和检查输配水系统和主要设备，以保证其正常运行。
此外，还需要进行系统的运行监测，及时发现并处理问题。
结论水蓄冷施工方案的成功实施需要考虑选址、设计、安装、测试和维护等多个环节。
通过合理的选址和设计，正确安装和测试水蓄冷系统，并进行定期维护，可以保证系统的性能和效果。
水蓄冷方案(详细资料)
第一章工程概况简述1.工程概况及主要工程内容工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约：15000m2，空调面积：10000m2,建筑总高15m，其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。
本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。
2.设计概况本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。
冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为 4.5℃/12.5℃，白天为空调工况：供回水温度为7℃/12℃，冷却水供回水温度为32℃/37℃。
两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止.本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。
本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为 4.5/12.5 ℃；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃，均采用8 ℃温差。
考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90～0.95；考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01～1.02。
因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh（即915RT）。
第二章制冷系统技术方案1.设计依据本方案设计依据如下：➢业主提供的设计资料➢《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003)➢《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008)➢《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002)➢《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)➢《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调•动力》（2003版）➢《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》（2003版）➢《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著2.负荷计算水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》（GB50019-2003）的有关规定，求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。
科技成果——高效水蓄能中央空调技术
科技成果——高效水蓄能中央空调技术适用范围建筑领域供热制冷行业现状随着我国城镇化快速发展，建筑能耗总量也持续快速增长。
在建筑能耗中，空调能耗约占建筑能耗的50%。
因此，降低空调能耗已经成为我国建筑领域节能减碳的重要措施。
夏季时，空调的大量使用造成我国高峰时段电力紧缺而低谷过剩的矛盾越来越突出，使用节能环保型的空调系统，高效用能，是解决我国高峰用电短缺、实现建筑节能的有效途径。
该技术集成使用空气源冷热水机组技术、水蓄能集成技术、冷暖系统自动远程控制技术等，有效实现空调的节能降耗作用，具有良好的经济性、适用性和环保性。
成果简介1、技术原理该技术综合利用水冷空调机组、空气源热泵、水源热泵、地源热泵、热泵热水器、电锅炉等设备为载体，在夜间采用水为蓄能介质，利用水的显热进行能量储存；同时，根据不同建筑物的实际情况和需求进行配套的蓄能，在高峰时段进行释能，通过实现电力移峰填谷而达到降低能耗、节省运行费用的目的。
2、关键技术（1）空气源冷热水机组技术采用全封闭柔性涡旋式补气增焓压缩机，具备超低温、强热型、高效等特点。
机组制冷时出水温度3.5℃；制热时进出水温为55/60℃。
（2）水蓄能斜温层控制技术水蓄能分布器计算除了满足Re和Fr准则外，还可实现经分布器结构和孔口优化设计后的斜纹层厚度低于30cm。
该技术对针低矮空间开发的迷宫+H型分布器，在高度仅有2.5m的使用环境下具有良好分层效果。
（3）水蓄能集成技术根据客户需求提供不同冷热供应方案，如冷水机组+电锅炉+水蓄能、水源热泵+水蓄能、地源热泵+水蓄能、空气源热泵+水蓄能等。
开发了聚氨酯+聚脲大温差内保温防水结构，可满足电锅炉长期高温蓄热需求。
（4）水蓄能系统控制技术采用气候（节气）补偿的控制方式，与传统方式相比可节能5%-10%。
增加了水蓄能预警功能，具有远程管控制功能。
3、工艺流程图1 高效水蓄能中央空调技术工艺流程示意图主要技术指标1、蓄能空气能冷（热）水机组在低温工况空气干球温度-25℃，制热时进出水温55/60℃，蓄能工况的COP可达到1.8；2、斜温层厚度≤30cm；混流层厚度≤10cm；3、具有气候（节气）温度补偿控制、系统预警功能，并且可实现远程运行管理，系统能耗相比常规控制系统降低5%-10%。
中央空调工程制冷及空调节能技术措施
中央空调工程制冷及空调节能技术措施变频技术中央空调工程能源中心的冷冻水系统采用二次泵形式，二次泵为变流量，根据二次侧末端负荷的变化，在满足某一最不利水环路所需使用压力的条件下，通过改变二次水泵电机的运转频率或水泵的运行台数，以达到节能目的。
各场馆的用户侧水系统均采用变流量水系统，可根据负荷变化变频调节水泵流量和扬程，以达到最大节能运行。
热回收技术中央空调工程采用热回收技术，利用排风对新风进行预热(或预冷)，节能空调通风工程的能耗。
水蓄冷技术中央空调工程采用水蓄冷的集中能源中心方式，总蓄冷能力为25500RT.H.蓄冷可起到“削峰填谷”的作用，缓解用电紧张，提高能源利用效率，减少装机容量。
充分利用峰谷电价，节省运行费用。
蓄冷水罐共2个，蓄冷水罐单个有效容积为4500立方米，蓄冷能力为12750RT.H.经测算，水蓄冷运行费比常常规制冷可节约203.45万元/年。
大温差水系统，水系统采用大温差9℃，减小循环水泵装机容量，降低暖通空调工程运行费用。
新风利用中央空调工程过渡季节尽量利用新风，可进行全新风运行，减少空调通风工程的运行。
冬季内区的消除余热，可采用室外免费能源-新风，减少能源的浪费。
分层空调和置换通风中央空调工程在大空间采用分层空调和置换通风工程，尽量减少无效空间区域的能量消耗，只满中有效区域的舒适度。
我们采用CFD的方法，对大空间的暖通空调工程气流组织进行了分析，得到了很好的验证。
如游泳馆暖通空调工程比赛区空间温度可以被控制于28℃到29℃之间，室内的温度分层非常明显，屋顶最高点温度却达到40℃以上。
分层空调和置换通风中央空调工程采用地板辐射采暖加周边散热器采暖，增加人员活动区的热舒适，减少顶部空间的耗能。
冷(热)计量中央空调工程对用户侧和总用冷(热)量，进行冷(热)量计量。
提高节能意识，减少无效冷(热)量损失，便于用冷(热)量收费和管理。
中央空调节能控制系统所有中央空调工程设备采用中央自动控制技术，根据设定的温度控制、湿度控制、压差控制、流量控制来使设备达到最佳的匹配运行效果，使设备在最高效区域运行，以利于能源的综合利用，最大化地实现节能。
科技成果——水蓄冷空调直接供冷技术
科技成果——水蓄冷空调直接供冷技术所属类别重点节能技术。
适用范围适用于带有中央空调系统的各类建筑成果简介主要技术原理是将水蓄冷空调直接供冷系统中蓄/放冷循环与供冷循环直接连接，利用夜间低谷电价将冷量蓄存起来，在白天电价高峰时段直接供冷使用，实现电力负荷的移峰填谷9大幅降低空调系统运行费用。
关键技术1、无板换水蓄冷直接供冷三级防倒灌技术：在回水管路设置有机械防倒灌装置，通过遥控浮球阀根据蓄水池环与供冷循环的直接连接，冷冻泵与放冷泵兼用，有效降低传统蓄冷系统因板式换热器传热温差引起的冷量损耗；2、虹吸式水蓄冷节能技术：利用虹吸原理，在液体压强、大气压强的双重作用下，管道内的冷冻水在无外力作用时将保持静止，在蓄放冷泵的动能推动下，冷冻水在管道内会不停的循环流动，形成一个完整的倒U型闭式循环系统；3、非同程均流均压布水技术：首先通过多级复合型布水管路结构实现水流从主管路到布水器的均流均压分配，利用三级均流均压缓冲阀实现水体在布水管内双流道流动，有效降低流体的动压；其次采用360℃防扰动隔板式布水头贴地安装实现出低流速周向360°出水，降低水体掺混，并有效增加蓄水容积；最后通过密闭双层隔板重力流格栅的设置完成十级布水，大大降低出水对斜温层的扰动，实现斜温层厚度小于0.5m，蓄冷效率显著提升，系统能耗大大降低；4、冷冻机房智慧能源监测管理技术：结合人工智能技术、传感技术、信息融合技术及通信技术为一体，通过多学科的交叉实现冷冻机房的智能化节能控制。
工艺流程蓄冷水池与制冷主机直接连接，夜间蓄冷水池内上层的高温水被蓄冷泵泵入制冷主机制冷后形成低温水流回蓄冷水池；蓄冷水池与分集水器直接连接，白天蓄冷水池内底部的低温水被放冷泵泵入分水器中送入空调末端，释放冷量后水温升高后流回蓄冷水池上层。
主要技术指标蓄冷密度≥8kWh/m3；斜温层厚度≤0.5m；冷量利用率100%；单位冷量消耗费用≤0.1元/kWh。
技术水平该技术共授权实用新型专利6项，外观专利3项软件著作权7项。
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。
水蓄冷节能技术方案
水蓄冷节能技术方案目录一､项目概况 (1)二､设计依据 (2)三､水蓄冷系统介绍 (3)3.1 概述 (3)3.2 工作原理 (3)3.3 优点 (4)四､布水系统介绍 (5)4.1 温度分层原理 (5)4.2 布水器设计 (5)4.3 总结 (8)五､水蓄冷系统设计 (9)5.1 概述 (9)5.2 蓄冷罐设计 (10)5.3 蓄冷空调系统 (10)5.4 水蓄冷系统运行费用对比表 (11)六､投资预算分析 (12)七､投资回收期及总结 (13)7.1 工程模式 (13)7.2 EPC模式 (13)八､工程案例 (14)九､技术成熟度及进一步推广应用条件 (16)9.1 技术成熟度 (16)9.2 进一步推广应用条件 (16)十､工程案例详解 (18)10.1 上海大众汽车仪征五厂10000m3水蓄冷系统 (18)10.2 上海汽车乘用车分公司临港生产基地3000m3水蓄冷系统 (20)十一､相关专利 (23)附:公司介绍 (24)一､项目概况本工程业主单位(广东省佛山市伟昌铝业有限公司)位于广东省佛山市南海区大沥镇长虹岭工业园(二期),交通便利､风景秀丽｡是一家专门生产铝型材的高科技企业｡伟昌铝业有限公司现有两条采用国际先进技术的铝型材氧化生产线分别为立式氧化生产线和卧式氧化生产线｡其中立式氧化线生产车间公共设施区中配备有四台制冷设备(冰水机),卧式氧化线生产车间公共设备房中配备有三台制冷设备｡这些制冷设备的主要作用是用来使氧化工序中氧化槽槽温保持恒定约18~20℃｡针对立式氧化线生产车间中的制冷设备站现场考察得知:这四台制冷设备的品牌名称分别为开利的离心机组1台,单台制冷量1407kW,单台额定功率275kW;格力离心机组机1台,单台制冷量1934kW,单台额定功率301kW;麦克维尔离心机组2台,单台制冷量2285KW,单台额定功率395.2KW,这两台机组的单台制冷量相同单台额定功率相同｡对于卧式氧化线生产车间中的制冷设备站现场考察得知:这三台制冷设备的品牌名称分别为开利的离心机组2台,单台制冷量1407kW,单台额定功率275kW,这两台机组的单台制冷量相同单台额定功率相同;格力离心机组1台,单台制冷量2080KW,单台额定功率354KW｡根据5月份前去该公司的这两公共设施站以及从工作人员口中得知:立式氧化生产线制冷设备的使用情况如下:非炎热季节会开启两台制冷机组给氧化槽控温,炎热夏季开启三台制冷机组给氧化槽控温;卧式氧化生产线制冷设备的使用情况如下:非炎热季节会开启1台制冷机组给氧化槽控温,炎热夏季开启两台制冷机组给氧化槽控温｡据该公司相关工作人员口中得知该公司的制冷设备年均耗电费用大概为600万元每年,据统计数据得知该企业每月铝型材产量约为600t,每吨铝型材耗能为160kW·h该企业的年生产时间为300天,每天生产时间为24小时｡根据该企业氧化工序用冷需求､现运行情况及现场实际情况,提出水蓄冷节能技术改造方案,通过谷电蓄冷,峰平电价时段放冷的策略,同时提高机组能效比,达到节约能源费用的目的｡二､设计依据《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB 50235)《现场设备､工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB 50236)《管道工程和管道连接用弹性密封件规范》(BS 2494)《钢铁制件的热浸锌层规范和试验方法》(ISO 1461)《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法》(GB/T 13912)《厚度3mm或3mm以上热轧钢板尺寸､形状和质,量公差规范》(BS EN 10029)《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》(GB 50341-2003)《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范》(GB 50128-2005)《压缩机､风机､泵安装工程施工及验收规范》(GB 50275-98)《蓄冷空调技术规程》JGJ158-2008业主对本工程的有关意见及其它要求…三､水蓄冷系统介绍3.1 概述水蓄冷,即就是在电力负荷低的时候(通常是夜间),用制冷机将冷量以冷水的形式储存起来,在电力高峰期,不开或少开制冷机,充分利用谷电时段储存的冷量进行供冷,从而达到电力移峰填谷的目的｡同时,由于峰谷电价差价较大,可较大程度地节约制冷机组运行费用,降低企业运营成本｡典型各个时段电价图3.2 工作原理水蓄冷系统原理图其基本工作原理是利用水在不同的温度下密度不同的的特性,通过特殊设计的上下布水器将温水与冷冻水利用斜温层分隔开来,从而达到夜间蓄冷白天放冷的目的｡评价水蓄冷系统的优劣主要看斜温层的厚度与分布｡斜温层分布越稳定,厚度越小,说明水蓄冷效果越好｡3.3 优点水蓄冷系统的具体收益有以下几点:峰谷电价差价大,节约运行成本｡夜间蓄冷时,环境温度低｡离心制冷机工作工况优,系统整体能效高｡制冷设备满负荷运行比例增大,充分提高设备利用率和效率｡作为应急冷源｡设备故障或停电时只需少量电力驱动水泵便可供冷｡同时,水蓄冷系统对电网起到削峰填谷的作用,平衡电网峰谷差,对电力系统具有良好的节能作用,从宏观上来看,间接减少了CO2等废气排放,保护环境,节约资源｡因此,建议公司采用水蓄冷系统｡四､布水系统介绍4.1 温度分层原理在水蓄冷技术中,目前常用的有以下几种方法:多蓄水罐法､迷宫法､自燃分层法及隔板法等｡自然分层型水蓄冷槽是基于水因密度不同而形成不同温度的分层｡水的密度与温度相关,等水温大于4℃时温度升高密度减少,在0-4℃范围内温度升高密度增大,因此蓄冷温度不宜低于4℃｡4-6℃的低温水由于密度相对较大而聚集在水蓄冷槽的下部,10-18℃的回流温水密度较小聚集在水蓄冷槽的上部｡自然分层蓄冷槽及斜温层示意图一般来说,自然分层方法是最简单,有效和经济的,如果设计合理,蓄冷效率可以高达95%｡图2所示为蓄冷罐和斜温层内温度变化简图｡斜温层是冷水与热水之间的温度过渡层｡明确而稳定的斜温层能防止冷水与热水的混合,但斜温层的存在降低了蓄冷效率｡蓄冷系统能否在高效率下保持正常而稳定的工作主要取决于顶部和底部布水器的设计和蓄水罐的设计｡布水器用于均布进入罐中的水流,减少扰动和对斜温层的破坏｡4.2 布水器设计在温度分层型水蓄冷装置中,布水器的作用就是引导水以重力流的形式缓慢地进入蓄冷槽,减少水流对槽内的扰动,形成一个冷､温水混合程度最小的斜温层,并通过减小可能产生的混合作用维持斜温层的稳定,减少因冷温水混合而引起的可利用冷量的损失｡常见布水器的型式有:八边形､条缝形､径向圆盘形和H形｡下图为其中两种｡八边形适用于圆柱体蓄水罐,H形适用于长方体或立方体的蓄水罐｡八角形布水器H形布水器布水器构造图自然分层的蓄水罐需要用布水器将水平稳地引入罐中,依靠密度差而不是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的斜温层｡在0-20°C范围内,水的密度差不大,形成的斜温层不太稳定｡因此,要求通过布水器的进出口水流流速足够小,以免造成斜温层的扰动破坏,这就需要确定恰当的Fr数和布水器最小进口高度h i,确定合理的Re数来避免斜温层品质的下降｡斜温层厚度是衡量蓄冷效果的主要指标,设计一个稳定且厚度适中的斜温层是提高蓄冷效率的关键,其效率可达95%｡自然分层法对蓄水槽有效水深高度有一定要求(一般认为应不低于 3.5m),隔板法对有效水深无严格要求｡斜温层的形成需要依靠布水器的正确设计｡雷诺数(Re)和弗劳德数(Fr)是布水器设计的重要依据｡1)雷诺数(Re)雷诺(Reynolds)数Re是表示作用在流体上的惯性力与粘滞力之比的无因次准则数｡Wildin和Truman通过试验证明,较低的进口R e数有利于减小斜温层厚度,提高蓄水罐的分层效率(罐内流体的流动应当像液体活塞一样运动)｡进口雷诺(Reynolds)数Re在240-280时能取得理想的分层效果(这时惯性力相对于粘性力比较小,为层流状态)｡通常Re =200,如果水槽高度大于5m,雷诺数可以增加Re =400~850｡深度≥12m 时,雷诺数可以放宽至2000左右｡Re 数的定义由下式给出;Re =q /ν(1)式中:q ——布水器单位长度上的流量,m 3/s.m;q =Q /L ;ν——进口水的运动粘度,m 2/s ｡2)弗劳德数(Fr)弗劳德(Froude)数Fr 是表示作用在流体上的惯性力与浮升力之比的无因次准则数｡YOO 等人证实:Fr ≤1时,浮升力大于惯性力,可很好地形成重力流;Fr 数的定义由下式给出:[]2/13/)(/a a i i h g L Q Fr ρρρ-•=(2)式中:Q ——最大进口流量,m 3/s;L ——布水器有效长度,m;g ——重力加速度,m/s 2;h i ——最小进口高度,m;ρi ——进口水密度,kg/m 3;ρa ——出口水密度,kg/m 3｡由(1)式可得,布水器的最小进口高度h i 表达式为[]a a i i g Fr q h ρρρ/)()/(3/2-=(3) 本设计中要求:Re <700,Fr<0.7｡本布水器设计方案拟采用八角形布水器的布水方式｡八角形布水器呈八角形布置,一般在水平面呈1-3圈同心环状布置,各环所分割面积相等｡下部布水器在分配管的下部开口,上部布水器在分配管的上部开口｡由于温度分层型水蓄冷槽在下部布水器与槽底之间､上部布水器与水面之间容易形成死水域,减少槽的有效蓄冷容积,因此,上部布水器应该接近水面,下部布水器应靠近槽的地面布置｡布水器孔口的设计应使进入槽内的流体朝着邻近的槽底或稍高的水表面流出,然后水平地与相邻孔口的水融合在一起,因此,沿着布水器长度方向上的出水均匀性对形成重力流是十分重要的｡布水器孔口的流量不均匀会导致产生涡流､干扰和恶化斜温层｡故布水器孔口设计需注意开口方向和出流均匀性｡为了减少孔口处的动压与动量,保持布水器内静压均匀,配水管的设计流速是布水器孔口前水流速小于0.3m/s｡孔口的最大出流速度一般控制在0.3-0.6 m/s范围内｡4.3 总结根据贵方的要求及现场能源机房周围的条件,我司建议采用温度分层型水蓄冷系统的蓄冷装置｡其中蓄冷装置内布水器采用我公司专利产品—高效节能型布水器,达到温度分层的效果,有效的提高蓄放冷效率｡五､水蓄冷系统设计5.1 概述伟昌铝业有限公司立式氧生产线车间制冷设备站房现有冰水机4台,非炎热夏季开启2台电冰机:1台品牌为格力的离心机组,单台制冷量1934kW,单台额定功率301kW和1台品牌为麦克维尔的离心机组,单台制冷量2285kW,单台额定功率395.2kW;炎热夏季使用冰水机3台:1台品牌为格力的离心机组,单台制冷量1934kW,单台额定功率301kW和2台品牌为麦克维尔的离心机组,单台制冷量2285kW,单台额定功率395.2kW｡其中1台品牌为开利的离心机组,单台制冷量1407kW,单台额定功率275kW,作为备用机组使用｡伟昌铝业有限公司卧式氧化生产线车间制冷设备站房现有冰水机3台,常年使用电冰机2台,3台冰水机轮流使用｡调研得知该氧化线制冷设备站房中有1台品牌为格力的离心机组,单台制冷量2080kW,单台额定功率354kW和2台品牌为开利的离心机组,单台制冷量1407kW,单台额定功率275kW｡使用品牌为格力的离心机组的频率通常很高,其余两台开利离心机组中任意一台与格力离心机组轮流使用任意一台作为备用机组使用｡本方案采用立式氧化生产线车间制冷设备站房中的1台品牌为开利离心机组,单台制冷量1407kW,单台额定功率275kW和卧式氧化生产线车间制冷设备站中的1台品牌名为开利的离心机组,制冷量1407kW,单台额定功率275kW作为蓄冷机组使用｡每小时蓄冷量为1407kW+1407kW=2814kW｡全年运行300天,每天电价谷段时间为00:00~08:00,蓄放时间为每天8小时,蓄冷温度为5/16℃｡根据业主方面提供的数据显示该企业铝型材平均月产量为6000吨,每吨耗电量为160kWh(氧化工序中制冷设备的耗电量),氧化工序所需制冷设备年均耗电费用为600万元｡由于该企业制冷设备运行时电价峰段和平段生产负荷相差不大,所以结合相关制冷设备运行情况以及以上信息可得出以下方程组:(1.1022×6X)+(0.6943×10X)+(0.3806×8Y)=0.63×200×1606X+10X+8Y=32000求解得X≈1069 Y≈1862蓄冷罐的位置待定,两条氧化线共用一个蓄冷罐｡5.2 蓄冷罐设计根据目前设计,采用2台制冷量(1407kW)的离心式冷书机组进行夜间蓄冷,白天蓄冷罐削峰运行或者峰电时期全蓄冷运行的策略｡则2台主机夜间8h可蓄冷量Q,则Q计算如下:Q=1407 kW×2×8h=22512kWh本次蓄冷罐设计供回水度为5/16℃,蓄冷罐直接供水,则蓄冷密度ρρ=Δt×ρω×Cω×FOM×a÷3600=11℃×1000 kg/m³×4.187 kJ/(kg·℃)×0.9×0.95÷3600=10.94kWh/m³式中:ρω为蓄冷水的密度,一般取1 000 kg/m’;Cω为冷水的比热容,取4.187 kJ/kg·K;Q 为蓄冷量,kW .h;Δt为释冷回水温度与蓄冷进水温度问的温度差,℃;FOM为蓄冷水槽的完善度,考虑混合和斜温层等因数的影响,一般取85%~90%;a 为蓄冷水槽的体积利用率,考虑配水器的布置和蓄冷水槽内其他不可用空间等因素影响一般取95%｡蓄冷罐体积VV=22512kWh÷10.94 kWh/m³=2058m³蓄冷罐,钢制罐体,外保温,初步设计直径14m,高14m(加弧顶总高14.5m左右),具体根据场地调整｡工程安装时增加制冷设备站至罐体之间的管道､循环泵及管件､控制系统等配套设备即可｡5.3 蓄冷空调系统本系统配备蓄冷罐有效容积为2058m³,综合考虑水罐放置场地及罐体自身因素影响,罐体直径初步选定为D=14m,高度H=14m左右｡利用水罐蓄冷,蓄冷水温为5/16℃,蓄冷温差为11℃,总蓄冷量约为22512kWh;释冷水温为5/16℃,预设置四台蓄放冷用循环水泵,二用二备,蓄冷采用与原冷冻水循环泵处对接,放冷采用并入总管与原系统进行对接｡最终情况要根据蓄冷罐的放置位置决定｡本蓄冷空调系统有以下几种运行模式:冷水机组蓄冷､蓄冷装置供冷､蓄冷装置+冷水机组供冷､常规主机供冷,各种供冷模式可满足不同氧化槽保温负荷的需求｡蓄冷系统应根据室外气温采用智能负荷预测方式控制蓄冷池及冷水机组的运行｡5.4 水蓄冷系统运行费用对比表下表为广东佛山市工业用电分时段电价表｡佛山市工业用电蓄冷电价(元/kWh)本方案蓄冷装置共蓄存冷量为22512kWh,按系统EER=4.0计算,蓄满总耗电量为:22512/4=5628kWh｡由于22512kWh÷1069kW=5.26h小于峰段时间,峰平与谷电价差约为0.8429元/kWh,所以可节约费用:5628×0.8429=4743.8元/日｡按年运行300天计算,每年可节约运行费用:142.3万元｡六､投资预算分析七､投资回收期及总结7.1 工程模式本项目在中央空调系统的基础上增加了水蓄冷系统,增加的水蓄冷系统的初投资为389万,每年可节省运行维护费用142.3万左右,则投资回收期近2.74年,年节约标煤量为512t｡且采用水蓄冷系统达到了如下要求:（1）利用峰谷电价降低了运行费用,达到了节能减排的效果;（2）利用水蓄冷系统,响应了国家节能减排的号召,节能量达到一定的指标｡7.2 EPC模式如果采取合同能源管理模式,贵公司制冷设备机组年运行300天,每天运行8个小时,且运行管理人员将设计蓄冷罐蓄存冷量全部放完,则年节约142.3万元｡合同期签订为八年,分享周期为八年,分享比例为安悦分享90%,业主10%｡八､工程案例图8 水蓄能装置安装现场图序号安装场地安装容积(m³)年节约费用(万元)年节约标煤(t)备注1 上海大众仪征分公司10000 143.8 243.62 上汽乘用车临港基地3000 43.2 73.13 上海大众南京分公司2400 34.5 58.54 上海国际工业设计中心1800 25.9 43.85 上海机床厂1700 24.5 41.46 上海飞机制造有限公司1200 17.3 29.27 江苏博众汽车部件有限公司600 8.6 14.68 上海蓝宫大酒店500 7.2 12.29 广发银行110 12.7 21.4 共8台10 上海大众一厂60 0.9 1.5注:其他项目案例:No. 业主名称项目名称备注1 上海飞机制造有限公司2#车间空调项目水蓄冷2 上海飞机制造有限公司80#车间空调项目地源热泵3 上海飞机制造有限公司72#车间空调项目地源热泵4 上海汽车技术中心VRV空调项目5 上海汽车工业活动中心中央空调项目地源热泵6 上海汽车乘用车分公司水蓄冷空调项目水蓄冷九､技术成熟度及进一步推广应用条件9.1 技术成熟度带有高效节能型布水器的水蓄能装置是上海安悦节能技术有限公司与同济大学进行产学研合作自主研发的设备｡在研发过程中,主要包括实验与模拟研究､温度分布和蓄冷特性分析两大方面的内容,对布水器计算机数值模拟研究､水蓄冷实验台的搭建和实验研究､新型高效布水装置的设计与优化､水蓄冷选型软件的开发这四个具体的子课题出发进行深入但又面向工程应用的研究,经过研发技术人员的努力,得到了许多成果:有了一整套水蓄冷数值模拟技术,并经实验验证;搭建了高精度､开放的水蓄冷实验台,可以测试不同布水器的性能;开发了一个新型的水蓄冷布水器,并申请了发明专利;开发了一个水蓄冷布水器选型软件,可供设计人员选用,可以更好的确定蓄冷设备的容量及选型和确定其他辅助设备的形式和容量;进行了可视化实验,便于推广水蓄冷的应用｡总结其技术成熟度可以从以下几方面讨论:1)产品完全按照参数要求以及现场工况设计;2)产品2011年6月9日通过上海市能效中心检测,所测数据与参考标准相符;3)通过该产品的开发在2010年12月7日已经获得了中华人民共和国国家知识产权局授权的1项实用新型专利《复合式水蓄能装置》,专利号:ZL200920257772.8;4)2011年5月6日取得中华人民共和国国家知识产权局关于办理实用新型专利《带柔性布水器的水蓄能装置》的登记手续通知书,申请号:201020677154.1;5)2011年3月11日取得中华人民共和国国家知识产权局关于发明专利《高效温度分层型水蓄能蓄水装置》的受理通知书,申请号:201110058580.6;6)在2011年6月8日取得中国科学院上海科技查新咨询中心出具的“高效节能型水蓄能装置”查新咨询报告｡结论为:该项目综合技术达到国内技术水平;7)同时,产品已在实际工程中成功应用,我公司在上海､南京､扬州､苏州及广东等地都已完成了大量高效节能型水蓄冷装置的安装,得到了客户的认可和满意｡9.2 进一步推广应用条件应用技术及产品进一步推广的前提条件是必须要有成熟的技术和让人值得信赖的产品,更重要的一点是要给使用方带来效益,对社会的经济发展有所贡献｡带有高效节能型布水器的水蓄能装置恰恰满足这些特点,该装置可以进一步推广应用的条件如下:(1)技术成熟度高｡我公司在该项技术的研发上投入大量人力和物力资源,通过自主创新,同时与同济大学针对高效型布水器的设计研发开发了一项产学研合作项目,最后形成了自主特色的新型专利产品,并且经过近2年来的实际工程安装量及所带来的效益充分证明了该项技术的成熟度非常之高｡产品在2011年6月9日通过上海市能效中心检测,所测数据与参考标准相符;(2)品牌效应好｡本公司前身为上海汽车资产经营有限公司节能事业部,是一家提供综合节能减排服务的专业公司｡水蓄冷技术作为安悦节能公司业务发展的核心技术,已经大面积的推广,并且得到了业主的一致好评,并且凭着这上汽集团的品牌,影响力度较大,品牌效应较好｡并依托上级主管单位上汽集团“节能减排”的号召,旗下的公司积极响应｡(3)技术水平先进｡本水蓄能装置采用的关键技术解决了单一自然分层蓄能装置蓄能､放能速度受限制,斜温层易被破坏,冷热流体直接混合,蓄能效率降低的问题,能适应复杂多变的蓄能､放能工况要求,节约了能源,降低了使用费用;2011年6月8日取得中科院上海科技查新咨询中心出具的“高效节能型水蓄能装置”查新咨询报告｡结论为:该项目综合技术达到国内先进水平｡(4)经济效益和社会效益好｡一般情况下,带有高效节能型布水器的水蓄能装置增加的投资为80~100kWh(蓄冷量)/万元,移峰填谷日产生效益为0.2元/kWh,相当于每万元投入日产出为18元,如按年运行180天计算,则年收入为3240元,投资回收期为3年｡每万元的投入可年节约标煤540kg,减少碳排放400kg｡同时平衡了电网负荷｡(5)专利产品多｡1)通过该产品的开发在2010年12月7日已经获得了中华人民共和国国家知识产权局授权的1项实用新型专利《复合式水蓄能装置》,专利号:ZL200920257772.8;2)2011年5月6日取得中华人民共和国国家知识产权局关于办理实用新型专利《带柔性布水器的水蓄能装置》的登记手续通知书,申请号:201020677154.1;3)2011年3月11日取得中华人民共和国国家知识产权局关于发明专利《高效温度分层型水蓄能蓄水装置》的受理通知书,申请号:201110058580.6;4)在2011年6月8日取得中国科学院上海科技查新咨询中心出具的“高效节能型水蓄能装置”查新咨询报告,结论为:该项目综合技术达到国内先进水平｡带有高效节能布水器的水蓄能装置可以通过“移峰填谷”､降低电力设备和制冷设备的装机容量､为用户节省运行费用的目的｡具有投资小,运行可靠,制冷效果好,经济效益明显的特点,每年能为用户节省可观的中央空调年运行费用,还可实现大温差送水和应急冷源,相对于冰蓄冷系统投资大,调试复杂,推广难度较大的情况来说,水蓄能具有经济简单的特点,可利用大型建筑本身具有的消防水池来进行冷量储存,所以水蓄能技术具有广阔的发展空间和应用前景,其社会效益体现在可以平衡电网负荷,减少电厂投资,净化环境,符合国家产业政策发展方向｡上海安悦节能技术有限公司力争走在节能高新技术､产品的最前沿,不但拥有了众多节能专利技术和案例工程,而且一直与上海交通大学､同济大学､中科院热物理研究所等科研单位保持着良好的技术合作关系,因此拥有强大的技术支持｡在工程中通过客户的反馈意见可以更好的改进技术,提高技术成熟度｡十､工程案例详解10.1 上海大众汽车仪征五厂10000m3水蓄冷系统1.蓄冷系统基本参数目前能源中心初步设计制冷系统总冷负荷约48MW(与此次东风乘用车项目44MW 冷负荷相当),本项目根据能源中心制冷系统的设计,经过分析计算,在原系统上设计加入了一个单体蓄水体积为10000m³的水蓄冷罐一套,罐体直径30m,有效水深14.5m,罐体整体高度约18m｡水蓄冷系统蓄放冷设计温差8℃,设计蓄冷量93000kWh(26466Rth)｡2.年节能量及年节能效益本方案蓄冷装置共蓄存冷量为93040kWh,按系统EER=4.0计算,蓄满总耗电量为:93040/4=23260kWh｡峰谷电价差为0.762元/kWh,可节约费用:26167.5×0.762=17724元/日｡按年运行180天计算,夏季可节约运行费用:319.1万元｡3.运行情况及用户评价经过数月的紧张施工,严格控制施工质量,系统建成后与能源中心进行调试衔接,经实际运行显示,水蓄冷系统运行效果良好,节能效益明显,达到了最初的设计目的,得到了业主高度肯定｡1.蓄冷时运行情况。
水蓄冷施工方案
水蓄冷施工方案一、引言随着全球气候变暖和能源消耗的增加，建筑节能成为一种迫切的需求。
在建筑中，空调系统是耗能最多的设备之一。
为了减少空调系统的能耗，水蓄冷技术应运而生。
水蓄冷是一种利用水储存和调节冷能的技术，具有节能环保的优势。
本文将介绍水蓄冷施工方案，包括设计、安装和测试等环节。
二、水蓄冷施工设计2.1 施工前期准备工作在进行水蓄冷施工之前，需要进行多方面的准备工作。
首先，需要对建筑的使用情况、热负荷进行详细的分析，确定水蓄冷系统的规模和容量。
其次，需要进行施工方案设计，包括水箱的选址、管道布置和冷却设备的选择等。
2.2 水蓄冷系统的安装水蓄冷系统的安装包括水箱、水泵、冷却设备、管道等的安装。
在安装水箱时，需要考虑结构的稳定性和水泄漏的问题。
水泵的安装需要根据实际情况确定水流量和压力。
冷却设备的选择需要根据建筑的热负荷和使用需求来确定，可以选择空气冷却器、冷却塔等。
管道的布置需要满足系统的流量和压力要求，同时要考虑系统的维修保养方便。
2.3 系统的自动控制和监测为了确保水蓄冷系统的稳定运行，需要进行自动控制和监测。
自动控制可以通过设置温度、压力和流量传感器来实现。
监测系统可以实时监测系统的运行状态，并进行故障排查和报警。
三、水蓄冷施工流程3.1 施工准备在施工前，需要进行详细的设计和方案制定，确定施工的工期和流程。
同时，还需要对施工场地进行清理和整理，并提前准备好所需的材料和设备。
3.2 施工步骤3.2.1 水箱的安装：根据设计方案，选择合适的位置进行水箱的安装。
首先，确保安装位置的平整度和稳定性。
然后，根据系统的需求安装水箱，确保水箱的连接口和密封性。
最后，进行水箱的检测和调试。
3.2.2 管道的布置：根据系统的流量和压力要求，进行管道的布置。
首先，根据设计方案将管道铺设在合适的位置。
然后，进行管道的连接和固定。
最后，进行管道的检测和调试。
3.2.3 冷却设备的安装：根据设计方案选择合适的冷却设备。
中央空调蓄冷技术应用分析
中央空调蓄冷技术应用分析在城市建筑能耗加速增长的背景下，中央空调采用蓄冷技术对电网负荷移峰填谷正在逐渐地受到市场的重视。
文章分析了中央空调四种主要蓄冷技术的特点及优缺点，并从经济性角度着重探讨了实际应用比较成熟的水蓄冷和冰蓄冷两种技术。
标签：中央空调；水蓄冷；冰蓄冷；经济性1 中央空调主要蓄冷技术目前的中央空调蓄冷技术主要包括水蓄冷、冰蓄冷、共晶盐蓄冷和气体水合物蓄冷等。
1.1 水蓄冷技术利用4℃～7℃的低温水进行显热蓄冷。
通过管道及阀门的切换，满足蓄冷和放冷工况的需求，如图1所示。
1.2 冰蓄冷技术选用蓄冰和低温送风系统相结合的蓄冷、供冷方式，可节省初投资、运行费用，已成为建筑空调技术发展的方向之一。
冰蓄冷系统流程图如图2所示。
（1）优点：蓄冷槽融冰放冷属恒温相变过程，水温稳定，冰蓄冷槽的冷损失小。
（2）缺点：蒸发温度降低，使压缩机COP减小；设备与管路比水蓄冷的复杂，常规空调系统改造，用冰蓄冷困难较大。
1.3 共晶盐蓄冷技术共晶盐蓄冷技术是常见的中央空调蓄冷技术中的一种，与上述两种技术相比有着比较明显的优点。
共晶盐蓄冷又被称为共晶盐相变蓄冷，能够通过共晶盐材料提升制冷剂运转效率。
因此，该系统不仅有着冰蓄冷系统的优势，还有着水蓄冷系统的优势。
当前我国对共晶盐蓄冷技术开展的研究主要集中在共晶盐相变材料的研发、选择、配比、组装等方面，并且已经取得了一定的成效。
1.4 气体水合物蓄冷技术该技术在环保节能方面有着比较突出的表现，是一种新型的蓄冷方式，能够避免出现冰蓄冷技术效率不高、水蓄冷技术密度较低、共晶盐蓄冷技术交换律不高等问题，被认为是最为理想的蓄冷技术选择。
该技术的原理主要是利用了气体水化物的特征，气体水化物实质是一种包络状的晶体，将来自外界的气体分子全部紧紧的包裹在自身的水分子网格状结构中，通过物理力量、分子间的作用力，相互吸引，并且使得水在0℃之上构成比较牢固稳定的晶体，达到蓄冷的目的。
当前对这项技术的研究主要集中在系统研发、组装方面，并且从力学的角度对其展开研究，希望找到能效更高的添加剂应用在这一系统中。
水蓄冷方案
创作编号：BG7531400019813488897SX创作者：别如克*第一章工程概况简述1.工程概况及主要工程内容工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦,总建筑面积约：15000m2，空调面积：10000m2,建筑总高15m，其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。
本项目主要工程内容为：中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等。
2.设计概况本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统，夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。
冷源配置：整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供.主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为4.5℃/12.5℃，白天为空调工况：供回水温度为7℃/12℃，冷却水供回水温度为32℃/37℃。
两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止.本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3，按容积利用率0.95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。
本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为4.5/12.5 ℃；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12.5/4.5 ℃，均采用8 ℃温差。
考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响，蓄冷水池的完善度一般取0.90～0.95；考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1.01～1.02。
因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh（即915RT）。
第二章制冷系统技术方案1.设计依据本方案设计依据如下：➢业主提供的设计资料➢《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003)➢《蓄冷空调工程技术规程》 (JGJ 158-2008)➢《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002)➢《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)➢《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调•动力》（2003版）➢《全国民用建筑工程设计技术措施——给水排水》（2003版）➢《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著2.负荷计算水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》（GB50019-2003）的有关规定，求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷，并绘制出负荷曲线图，作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。
水蓄冷方案(DOC)【范本模板】
第一章工程概况简述1.工程概况及主要工程内容工程概况：本项目位于广东省清远市清新区太平镇万邦鞋业办公大厦，总建筑面积约：15000m2，空调面积：10000m2，建筑总高15m，其中楼层主要为研发室，办公室、制模室、空调设备房等等。
本项目主要工程内容为:中央空调机房冷源系统，冷冻水管立管、每楼层预留水管到管井口、蓄水槽防水、保温及布水工程等.2.设计概况本次设计采用大温差水蓄冷中央空调系统,夏季设计日总尖峰冷负荷为875KW。
冷源配置:整体规划主机选用1台250RT螺杆机及1台114RT螺杆式,该设备为甲方提供。
主机夜间水蓄冷，即夜间为蓄冷工况：供回水温度为4。
5℃/12。
5℃，白天为空调工况：供回水温度为7℃/12℃,冷却水供回水温度为32℃/37℃。
两台主机在夜间可同时蓄冷或单独蓄冷,把一个蓄冷水池蓄满为止.本项目一个蓄冷水池的总容积 800m3，按容积利用率0。
95计算，蓄冷水池的可利用容积大于760m3。
本项目蓄冷工况运行时，水池进/出水温度为 4.5/12.5 ℃；放冷工况运行时，水池进/出水温度为12。
5/4.5 ℃，均采用8 ℃温差。
考虑到水池中冷热水间的热传导和斜温层等因素影响,蓄冷水池的完善度一般取0.90～0.95；考虑到保温层传热的影响，冷损失附加率一般取1。
01～1.02.因此，本项目实际蓄冷量约为3200kWh（即915RT)。
第二章制冷系统技术方案1.设计依据本方案设计依据如下：➢业主提供的设计资料➢《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB 50019-2003)➢《蓄冷空调工程技术规程》（JGJ 158—2008）➢《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB 50242002)➢《采暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2003)➢《全国民用建筑工程设计技术措施-—暖通空调•动力》(2003版）➢《全国民用建筑工程设计技术措施—-给水排水》（2003版）➢《蓄冷空调工程实用新技术》方贵银教授编著2.负荷计算水蓄冷空调系统的负荷计算采用国家现行《采暖通风与空气调节规范》(GB50019—2003）的有关规定，求得蓄冷—放冷周期内逐时负荷和总负荷,并绘制出负荷曲线图,作为确定系统形式、运行策略和设备容量的依据。
水蓄冷空调系统浅析
水蓄冷空调系统浅析摘要：通常情况下建筑物的供冷及供热负荷昼夜间存在着较大的差异，其夏季供冷高峰又恰恰出现在电力的高峰期，常规的空调系统需要满负荷的运行，系统运行电费较高，供冷成本昂贵。
而水蓄冷技术可以通过水进行蓄能，来减少白天用电高峰期的负荷，以达到转移峰段用电负荷及节省空调运行费用的目的。
关键词：水蓄冷中央空调逐时冷负荷削峰一、水蓄冷空调系统技术简介：水蓄冷技术就是将水蓄冷设备与常规空调设备相结合构成水蓄冷中央空调系统，利用夜间廉价的低谷电力，运转制冷设备制取低温的冷冻水储存在蓄冷水箱中。
在白天用电高峰时期，释放冷冻水中储存的冷量，满足空调高峰时段的供冷需求，减少或停止制冷主机的运行，从而降低空调系统在高峰电力时段的运行费用，以达到节能的目的。
下面就结合赛格三星项目对水蓄冷空调系统略作介绍。
二、本项目水蓄冷系统方案分析：1、项目基本概况：赛格三星的空调用冷主要是生产所需的工艺用冷，通常情况下系统需要24小时全天候供冷，全年供冷天数为365天。
本项目每天的空调供冷高峰时段在（10：00～19：00）之间，尖峰负荷为3600RT，其它时段的空调负荷平均在2700RT 左右。
恰好每天的电价高峰时段都对应着空调的高峰期，而电价的低谷时段都对应着空调的空调负荷都相对较小。
为了充分利用深圳市供电的峰谷电价差别，现拟对整个中央空调系统进行水蓄冷改造，实现将电价高峰时段的空调高峰负荷转移到电价的低谷时段，从而达到降低制冷成本，节省空调设备运行费用的目的。
2、建设水蓄冷系统的可行性：2.1、首先赛格三星现在为深圳市的能耗大户，政府已对其做出了限期进行节能改造的要求；三星公司的主管部门领导对目前中央空调系统的多种节能技术考察后，结合技术的可性性和企业自身的实际情况，特别强调对水蓄冷技术的认同。
2.2、根据对本项目“设计日逐时冷负荷”的测算，可以看出赛格三星原有空调系统的耗电量特别大，且在不同时段的供冷需求有较大的差别，因此存在“削峰填谷”的空间。
水蓄冷施工方案
水蓄冷施工方案
水蓄冷施工方案
水蓄冷是一种利用水的高热容量和热传导性能来降低建筑物室内温度的节能技术。
在施工过程中，需要仔细进行设计和施工，以确保水蓄冷系统的正常运行和高效性能。
首先，施工前需要进行详细的设计工作。
根据建筑物的结构和使用情况，确定水蓄冷系统的布置位置和容量。
同时，需要考虑水蓄冷系统的冷水源和排水系统的连接方式，确保系统的运行和维护便捷。
其次，进行水蓄冷系统的施工工作。
首先，需要进行冷却水箱的施工，包括选用高质量的材料和施工工艺，确保冷却水箱的密封性和耐用性。
同时，需要根据设计要求进行冷却水管道的布置和连接。
在施工过程中，需要确保水管道的密封性和稳固性，避免漏水和水压损失。
然后，进行冷却水泵和冷却机组的安装和连接。
冷却水泵的选用和安装需要考虑系统的工作压力和流量需求，同时需要保证冷却水泵的正常运行和低噪声，以减少对建筑物内部环境的影响。
冷却机组的安装需要考虑其冷却效果和能效比，选择适合的机组型号和配置方式。
最后，进行水蓄冷系统的调试和运行。
在调试过程中，需要检查系统的各个部件和连接点，确保其正常工作和无漏水现象。
同时，需要进行系统的参数调整和测试，以保证系统的稳定运
行和高效节能。
在运行过程中，需要定期检查和维护系统，清洗冷却水箱和冷却水管道，及时处理故障和异常情况。
总结而言，水蓄冷施工方案包括设计、施工、安装和调试等多个环节，需要严格按照规范和标准进行操作，确保系统的正常运行和高效性能。
只有经过科学施工和精细调试，才能真正发挥水蓄冷技术的优势，为建筑物提供舒适的室内环境和节能效果。
科技成果——高效水蓄冷中央空调节能系统
科技成果——高效水蓄冷中央空调节能系统所属行业空调、照明行业适用范围装有中央空调供冷供热系统的大型建筑物或工艺系统，包括：商业、民用建筑空调工程（商场，酒店，办公楼，医院，车站）、大型区域供冷工程（机场，地铁，体育馆，展览馆，学校）、工业制冷（电子厂，纺织厂，印刷包装厂）、食品医药加工（食品厂，制药厂）、电力发电工程等。
成果简介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、关键技术高效水蓄冷中央空调节能系统，充分发挥水蓄冷的优势，并有效解决了水蓄冷存在的问题。
本系统利用大温差蓄冷形式，并根据现场条件充分利用消防水池等设施，使水池体积大大减小；通过高效温度分层布水技术，使冷温水根据温度分层效果显著，低成本且有效解决了冷温水混合问题，同时采用直接蓄冷方式，放冷根据不同场合决定是否加设换热器，使水蓄冷密度大大提高，从而将水蓄冷的可行性提高到一个新的高度。
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流动并平稳地导入池内（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，以确保水流在进入蓄水池时满足弗劳德（Froude）系数，使得水流均匀分配且扰动最小地进入蓄冷池。
散水器的设计及施工是温度分层型水蓄冷的关键技术。
3、工艺流程高效水蓄冷系统工艺流程图：图中由空调末端1、换热器2、冷热源机组3、储能水池4、阀门K1、阀门K2、阀门K3、阀门K4、以及单向阀门K5和单向阀门K6构成。
冷热源机组3进口通过阀门K1连接储能水池，冷热源机组进口通过阀门K2连接换热器和空调末端，冷热源机组3出口通过阀门K3连接储能水池和换热器，冷热源机组出口通过阀门K4连接换热器和空调末端，换热器的冷侧出口通过单向阀门K5连接储能水池，换热器的热侧出口通过阀门K6连接冷热源机组和空调末端。
水蓄冷方案
简介在现代社会，电能消耗也越来越大。
为了降低对环境的影响以及节约能源，人们不断探索新的节能方案。
其中，水蓄冷方案成为一种受关注的方法。
本文将介绍水蓄冷方案的原理、应用以及未来发展。
原理水蓄冷方案基于水的特殊热容性质，通过储存冷水来满足建筑物或工业设备的冷却需求。
具体而言，该方案通过使用低峰期的电能来降低水温，然后将冷水储存在储罐中。
当需要冷却时，冷水通过管道输送到需要冷却的设备中，从而实现节能效果。
应用建筑空调系统水蓄冷方案在建筑空调系统中具有广泛的应用前景。
在炎热的夏季，建筑物的空调系统需要大量的冷却能量来调节室内温度。
水蓄冷方案不仅可以减少对电网的负荷，还可以平衡用电峰谷差异。
通过将冷水储存在储罐中，可以在用电峰值期间将冷水输送到空调系统中，从而降低电网负荷，达到节能减排的目的。
工业制冷水蓄冷方案还可以应用于工业制冷领域。
许多大型工厂和生产设备需要大量的冷却能量来保持生产过程的稳定。
传统的制冷系统通常需要消耗大量的电能，同时对环境产生不良影响。
而采用水蓄冷方案，则可以以低峰期的电能来制取冷水，并将其储存起来。
在高峰期，通过输送储存的冷水来满足工业设备的制冷需求，从而实现节能降耗。
未来发展水蓄冷方案作为一种环保的节能措施，具有广阔的应用前景。
随着科技的不断进步，水蓄冷系统的效率将进一步提高，成本也会逐渐降低。
同时，与太阳能、地热能等技术的结合，将进一步推动水蓄冷方案的发展。
未来，水蓄冷方案有望成为一种重要的节能技术，并在各个领域得到广泛应用。
结论水蓄冷方案以其节能、环保的特点受到人们的关注。
在建筑空调系统和工业制冷领域，水蓄冷方案已经取得了一定的应用成果。
随着技术的进步和成本的降低，水蓄冷方案的应用前景将愈发明朗。
未来，水蓄冷方案有望成为一种重要的节能手段，为减少能源消耗和环境污染做出重要贡献。
参考文献：1.Smith, A. B., & Stevens, G. J. (2012). The thermal energy storage potential of nocturnal convective cooling in building fabrics. Energy and Buildings, 51, 261-272.2.Chaichana, T., & Nunthanut, N. (2017). Development of energy storage system using subcooling and energy recovery via evaporative cooling for peak load management. Energy, 137, 390-403.。
某公司水蓄冷设计方案
某公司水蓄冷设计方案摘要：在不改变原有空调系统运行的情况下，蓄水系统将得到增加，充分利用峰谷电价，并最大限度节省运营成本。
使用原始的原始空调主机冷却；夏季高峰时期冷负荷大约为340KW；根据主机配置，低谷电时利用冷水机蓄冷，平峰及高峰电时段蓄冷罐放冷；使用时可根据原有的空调系统进行操作，也可根据储水空调系统进行操作，也可按上述联合模式进行操作。
它不仅可以减少白天主机的运行时间，还可以降低空调系统的运行成本；储水系统具有冷藏泵，冷藏箱和相应的控制系统，蓄冷量最大值为1350KWH。
关键词：某公司；水蓄冷设计；方案1、水蓄冷技术简介水蓄冷技术就是在电力负荷低的夜间，用制冷机制冷将冷量以冷水的形式储存起来。
在旺季高峰时段，冷机不会开启或关闭，晚上储存的冷量将全部用于冷却，以达到动力转移和填谷的目的。
由于电力部门实施使用时间价格，冰蓄冷技术的运行成本低于传统空调系统，且使用时间差价越大，用户受益越多。
采用冷库空调技术可以为业主节省运营成本，更重要的是有利于国家电网的安全运行。
因此，国家将其推广为节能环保技术。
蓄水技术主要利用水的物理特性。
对于1个大气压的水，密度在4℃的水温下最高，此时为1000kg/m³。
随着水温升高，其密度不断下降。
热水处于自然分层状态，但水分在4℃以下的物理特性存在明显的不规则变化，此时随着水温的降低，其密度却在不断减小。
因此，有效储水温度下限≥4℃，储水量一般为414℃。
水蓄冷使用水的显热变化（水比热1.0Kcal/kg℃）。
2、水蓄冷空调设计方案2.1工程概况某公司空调水系统采用中央冻水系统，冻水机组采用螺杆式冷水机组（双回路、带热回收），冷却塔采用圆形逆流冷却塔，每天供冷时间为12小时，全年供冷天数约为350天。
冷冻水出回水温度为7-12度，预计尖峰负荷均为340KW。
设备配置及使用情况如下：螺杆式冷水机组（双回路、带热回收）1台，制冷量122冷吨（429kW），额定功率80kW，满载耗电指标为0.66kW/冷吨，蒸发器水流量74m3/h，冷凝器水流量88m3/h；冷却水泵共2台（1#、2#泵），额定功率均为11kW，流量100m3/h，扬程20m；冷冻水泵共2台（1#、2#泵），额定功率均为11kW，流量80m3/h，扬程28m圆形逆流冷却塔1台，冷却水量100m3/h，风机功率3kW；冻水机房冷冻设备装机功率合计127kW，最大运行功率合计105kW。
蓄放冷策略(方案3000m3全蓄冷)
水蓄冷中央空调系统蓄放冷策略（1500m3）一、负荷计算据常规中央空调系统设计计算，该系统夏季最大空调负荷为1000RT。
参照建筑物逐时负荷系数，并根据东莞相关气候参数及大楼实际情况到如下逐时负荷：建筑物夏天设计日（高峰时）空调的逐时冷负荷分布如图1所示由图一可以看出：由上表可得，全天总冷负荷为10320RTh。
尖峰负荷为1000RTh，出现在下午14:00-16:00；低谷（夜间）无冷负荷，根据项目实际情况，可以在夜间电力低价段启动主机蓄冷，在日间电力高价段释冷。
由于水蓄冷空调有相对较大的峰谷电价差政策，因此采用水蓄冷空调可达到最合理的初投资和最节省的运行费用，从而实现空调节能。
二.水蓄冷系统原理由图可以看出，水蓄冷系统中蓄冷水槽作为贮存冷量的容器，夜间低电价段开动主机蓄冷，白天高电价段由蓄冷水池供冷，通过电动调节阀的调节可实现如下运行工况：1)制冷机蓄冷；2)蓄冷槽供冷；3)联合供冷；4)制冷机供冷；5)主机供冷同时蓄冷。
4．设备配置:为实现夜间蓄冷系统的合理调节及运行，新建蓄冷水池、新增蓄冷水泵、放冷水泵及板式换热器等设备构成水蓄冷制冷系统。
设备规划如下：新建水蓄冷设备如下：三、水蓄冷空调系统运行策略1、设计日100%负荷100%负荷时：晚上采用2台主机（500RT）蓄冷8个小时，蓄冷8000RTH,电价高峰部分负荷无需开启主机,采用水池进行供冷即可，3小时（不到）部分平段负荷采用主机进行供冷，其他平段负荷时段采用水池进行供冷。
采用水池进行供冷时，只需开启放冷水泵循环，避开了全部高峰和部分平段的电力负荷。
2、设计日80%负荷80%负荷时：晚上采用2台主机（500RT）蓄冷8个小时，蓄冷8000RTH,电价高峰时段全部采用蓄冷水池进行供冷，1小时（不到）电价平段阶段采用主机进行供冷，其余平段采用水池进行供冷。
采用水池进行供冷时，只需开启放冷水泵循环，避开了全部高峰和部分平段的电力负荷。
3、设计日60%负荷60%负荷时：晚上开2台主机（500RT）蓄冷6.25个小时，蓄冷6250RTH,全天不用开启主机，采用水池供冷即可满足空调负荷。
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深圳市信义玻璃厂中央空调系统
技
术
经
济
分
析
深圳市安朗节能有限公司
2010年9月
目录
一、空调系统的特点 (2)
1.水蓄冷空调系统特点 (2)
2.常规电制冷冷水机组系统特点 (3)
3.风冷热泵系统特点 (3)
二、项目概况及经济技术条件 (5)
1.项目概况 (5)
2.电力政策 (5)
三、项目空调系统初期投资分析 (6)
1.常规电制冷+风冷热泵系统 (6)
2.水蓄冷系统初投资 (6)
四、项目空调系统机房运行费用分析 (7)
1.运行策略分析 (7)
2.运行费用计算 (8)
五、经济性分析 (9)
目前，本工程中央空调系统采用的是较为普遍的常规电制冷机组与风冷模块机供冷，虽然该系统十分简单，容易操作，但从其运行情况来看，却存在不节能，运行费用高，效果不好等缺点，现在根据甲方要求，对该系统进行改造，从而达到解决以上问题的目的，根据深圳市的电价政策等措施，推荐采用水蓄冷中央空调系统。
一、空调系统的特点
1.水蓄冷空调系统特点
水蓄冷空调是利用夜间低谷荷电力制冷储存在蓄能装置中，白天将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的先进水平，预示着中央空调的发展方向，有如下优点：
a.利用蓄能技术移峰填谷，平衡电网负荷，提高电厂发电设备的利用率，
降低电厂电网的运行成本，节约电厂、电网的基础建设投入。
b.减少冷水机组容量，降低主机一次性投资；总用电负荷少，减少配电
容量与配电设施费。
利用峰谷荷电价差，大大减少空调年运行费。
c.使用灵活，过渡季节、节假日或者下班后部分办公室使用空调可由蓄
冷槽提供，无需开主机，节能效果明显。
具有应急功能，提高空调系统的可靠性。
d.启动时间短，只需15-20分钟即可达到所需温度，而常规系统则需1
小时左右。
e.可实现大温差低温送风变风量空调系统，缩小送水（风）管的管径，
增大楼层空间，提高空调品质，长期使用可避免空调综合症产生。
2.常规电制冷冷水机组系统特点
a.系统相对简单，机房占地比冰蓄冷稍小。
b.冷水机组的数量与容量较大，相应的其他用电设备数量、容量也增加，
运动设备的增加加大了维护、维修工作量。
c.总用电负荷大，增加了变压器配电容量与配电设施费，
d.所使用电量均为高峰电，而且耗电设备的容量大，设备运行费用较大，
也加大了电网的不均衡性。
e.运行方式不灵活，在过渡季节、节假日或休息时间个别办公室加班，需
要开主机运行，形成大马拉小车，浪费了机组的配置能力，增加了运行费用，主机的频繁开停对机组的寿命影响很大。
3.风冷热泵系统特点
风冷热泵是靠室外空气来冷却的一种空调形式，其制冷和供暖的性能与室外环境温度密切相关，它有如下特点：
a.冷热一体，不需要另外配置热源。
b.在不考虑其对建筑外观的影响和机组运行振动影响时，可以将机组放
置于屋顶，不需要专门的空调机房。
在小面积无冷冻机房的建筑比较适合。
c.空气冷却，不需配置冷却塔
d.靠空气冷却，制冷、制热性能与室外环境温度密切相关，造成性能不
稳定：夏季室外温度较高，需冷量较多时，其制冷能力变差；冬季室
外温度较低，需供热较多时，其供热能力变差。
冬季需要采取特定的除霜手段，影响了制热效果；供热温度低，使室内的温度在天冷时达不到要求。
e.靠空气冷却，制冷效率低（名义COP低于3.2，实际运行一般为2.5
左右），运行费用高。
f.因机组放于室外靠风冷却，时间长了冷凝器上结满灰尘，极大的影响
了换热效率，机组运行效率下降，制冷量也急剧下降，一般3年后需重新考核其制冷能力，进行相应处理，有时甚至需加配机组。
g.机组选型时需考虑环境对系统的影响，需要增大配置，投资增加，投
资为几种空调形式中最高。
h.效率低，总用电负荷大，增加了常规空调系统本身就较大的变压器配
电容量，配电设施费高，且需交纳较多的电力贴费和电力施工费。
i.由于机组放置于室外，运行、管理、维护难度大，机组容易损坏，维
修工作量大。
j.过渡季节，需冷量或热量减少时，其制冷或制热能力却达到最高水平，大马拉小车，形成浪费，也增加了运行费用。
二、项目概况及经济技术条件
1.项目概况
根据所提供的资料，深圳信义玻璃厂项目夏季设计日尖峰冷负荷约为1165RT，全年365天，全天24小时运行，负荷完全相同。
2.电力政策
深圳市大工业峰谷电价
电价类型时段电价（元/kw.h）低谷时段23:00～次日7:00 0.2766
高峰时段9:00～11:30，14:00～16:30，19:00～21:00 0.9654
平段时段其他时段0.6606
注：采用蓄能空调时，低谷时段电价为0.2495元/kwh。
三、项目空调系统初期投资分析
本项目仅对拟采用的两种不同冷源方案：（1）常规电制冷+风冷模块+水冷柜机系统，（2）水蓄冷系统，进行初投资和运行费用的分析。
1.常规电制冷+风冷模块+水冷柜机系统
常规电制冷+风冷热泵系统按设计负荷选择主机设备、水泵等各种用电设备，根据所提供的资料，本工程现有的常规系统总装机容量为1165RT，配电量为1353kW。
2.水蓄冷系统初投资
由于本项目夜间有负荷，且全天负荷相同，水蓄冷系统采用最节省运行费用的全量蓄冷策略，设备选型及初期投资费见下表：
四、项目空调系统机房运行费用分析
1.运行策略分析
水蓄冷机房的运行策略：全量利用低谷蓄冷，白天蓄冷槽供冷，减少白天高峰时期的用电量，最大限度节省运行费用。
1).大温差主机制冷兼供冷模式（23:00—7:00）
这期间为电力低谷时段，自控系统通过电动阀门的切换，形成该模式运行，主机运行满足末端要求，剩余主机制冷，制得18680RTH的冷量储存在蓄冷槽中。
2).蓄冷槽单独供冷模式（7:00-23:00）
这期间控制系统根据末端负荷的情况，切换到该供冷模式，不开启主机，由蓄冷槽提供所有冷量以满足末端负荷的要求。
2.运行费用计算
2.1 水蓄冷空调系统
日运行费用：2819.5×0.2495×8+37×0.6606×9+37×0.9654×7= 6097.74元
年运行费用：6097.74元/天×365天÷10000=222.57万元
2.2 常规电制冷空调系统
日运行费用：1353×(0.9654×7＋0.6606×9+0.2766×8) =20181.35元年运行费用：20181.35元/天×365天÷10000=736.62万元
3.项目回收期
回收年限=1520.7÷(736.62-222.57)=2.96年
五、经济性分析
根据上述投资及运行费用的综合分析可以看出:
（1）采用水蓄冷机房系统，综合初投资比较高，但年运行费用却比现有的常规中央空调系统低70%，改造仅3年即可回收成本，长期的综合效益非常显著；
（2）水蓄冷中央空调系统运行经济、可靠、控制灵活，利用峰谷荷电价差，平衡电网负荷，大大减少空调年运行费。
可以为局部区域定量采用蓄冷槽供冷,而不用开主机，节约运行费用；
（3）可以利用水蓄冷的低温特性，节约末端的投资与运行能耗；
（4）水蓄冷属于节能型中央空调系统，是对国家节能减排政策的强有利的支持。
（5）水蓄冷中央空调系统是今后中央空调发展的方向，是可行选择。