水蓄冷技术概述

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。
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
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
低
制 冷 性 能 系 数 低（比水蓄冷低10%~20%）
较高
COP
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。
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。
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Fra Baidu bibliotek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。
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
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；
常规空调 系统运行
水蓄冷系统 夜间蓄冷运
水蓄冷系统 白天放冷运
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（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。
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
小（仅为水蓄冷槽的10%~35%） 大
冷机冷冻水出水 1~3℃
4~6℃
温度
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 可利用现有系统冷源
工况冷机
设计及运行
技术要求高，运行费用较高
技术要求低，运行费用较