《水蓄冷技術(shù)概述》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《水蓄冷技術(shù)概述（19頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、水 蓄 冷 技 術(shù) 概 述 郭 豪2 0 1 4 _1 1 _2 9 技 術(shù) 原 理 利 用 夜 間 谷 段 電 力 的 低 電 價(jià) ， 利 用 數(shù) 據(jù) 中 心 的 冷 水 機(jī) 組 、 冷 水 循 環(huán) 水 泵 、冷 卻 循 環(huán) 水 泵 等 設(shè) 備 的 備 用 機(jī) 組 進(jìn) 行 工 作 ， 將 儲(chǔ) 水 罐 中 的 水 制 冷 到 5 以 下 ，并 在 白 天 電 價(jià) 較 高 的 峰 段 電 力 期 間 將 蓄 藏 的 低 溫 冷 凍 水 釋 放 出 來 供 空 調(diào) 系 統(tǒng)制 冷 使 用 ， 對(duì) 電 網(wǎng) 來 說 達(dá) 到 削 峰 填 谷 的 目 的 ， 對(duì) 數(shù) 據(jù) 中 心 來 說 達(dá) 到 降 低 電

2、費(fèi)的 目 的 。 實(shí) 施 水 蓄 冷 的 基 本 條 件 水 蓄 冷 和 冰 蓄 冷 的 對(duì) 比項(xiàng) 目 冰 蓄 冷 系 統(tǒng) 水 蓄 冷 系 統(tǒng)蓄 冷 槽 容 積 小 （ 僅 為 水 蓄 冷 槽 的 1 0 %3 5 %） 大冷 機(jī) 冷 凍 水 出 水 溫 度 1 3 4 6 冷 機(jī) 耗 電 較 高 較 低蓄 冷 系 統(tǒng) 初 投 資 較 高 較 低蓄 冷 冷 源 需 要 能 獨(dú) 立 運(yùn) 行 的 制 冰 機(jī) 組 或 雙 工 況 冷 機(jī) 可 利 用 現(xiàn) 有 系 統(tǒng) 冷 源設(shè) 計(jì) 及 運(yùn) 行 技 術(shù) 要 求 高 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 用 較 高 技 術(shù) 要 求 低 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 用 較 低制 冷 性 能

3、系 數(shù) COP 低 （ 比 水 蓄 冷 低 1 0 %2 0 %） 較 高其 他 用 途 無 可 結(jié) 合 消 防 水 池 等 現(xiàn) 有 建 筑 空 間 一 并 使 用 ， 冬 天 可 以 作 為 蓄 熱 系 統(tǒng) 使 用 水 蓄 冷 相 比 冰 蓄 冷 在 數(shù) 據(jù) 中 心 運(yùn) 用 中 的 優(yōu) 勢p水 蓄 冷 系 統(tǒng) 可 與 原 空 調(diào) 系 統(tǒng) “ 無 縫 ” 連 接 ， 無 需 再 額 外 配 置 蓄 冷 冷 源 或 對(duì)原 系 統(tǒng) 用 冷 水 機(jī) 組 進(jìn) 行 調(diào) 整 ；p水 蓄 冷 系 統(tǒng) 的 冷 水 溫 度 與 原 系 統(tǒng) 的 空 調(diào) 冷 水 溫 度 相 近 ， 可 考 慮 直 接 使 用 ，不

4、 需 設(shè) 額 外 的 設(shè) 備 對(duì) 冷 水 溫 度 進(jìn) 行 調(diào) 整 ；p水 蓄 冷 系 統(tǒng) 控 制 簡 單 ， 運(yùn) 行 安 全 可 靠 ；p在 出 現(xiàn) 緊 急 狀 況 可 及 時(shí) 投 入 使 用 ， 即 可 以 考 慮 兼 作 容 災(zāi) 備 份 冷 源 使 用 。 水 蓄 冷 儲(chǔ) 水 形 式p 迷 宮 式 儲(chǔ) 水 及 其 水 路 圖 p 多 水 罐 /水 槽 式 儲(chǔ) 水 p 自 然 分 層 式 儲(chǔ) 水 法p隔 板 法 ： 類 似 自 然 分 層 式 儲(chǔ) 水 法 ，在 蓄 水 罐 內(nèi) 部 安 裝 一 個(gè) 活 動(dòng) 的 柔 性膈 膜 或 一 個(gè) 可 移 動(dòng) 的 剛 性 隔 板 來 實(shí)現(xiàn) 冷 熱 水 的

5、分 離 ， 通 常 隔 膜 或 隔 板為 水 平 布 置 。 這 樣 的 蓄 水 罐 可 以 不用 散 流 器 ， 但 隔 膜 或 隔 板 的 初 投 資和 運(yùn) 行 維 護(hù) 費(fèi) 用 與 散 流 器 相 比 并 不占 優(yōu) 勢 。 自 然 分 層 式 儲(chǔ) 水 的 優(yōu) 勢 與 技 術(shù) 關(guān) 鍵p一 般 來 說 ， 自 然 分 層 法 儲(chǔ) 水 既 無 迷 宮 法 容 易 產(chǎn) 生 用 水 死 區(qū) 導(dǎo) 致 蓄 冷 量 減 少 的 問 題 ， 也 無 隔 板法 機(jī) 械 活 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 的 故 障 隱 患 ， 是 最 簡 單 、 有 效 和 經(jīng) 濟(jì) 的 儲(chǔ) 水 方 法 ， 如 果 設(shè) 計(jì) 合 理 ， 蓄 冷 效

6、 率可 以 達(dá) 到 8 5 %-9 5 %。p自 然 分 層 式 儲(chǔ) 水 的 技 術(shù) 關(guān) 鍵 在 于 散 流 器 /布 水 器 ， 將 水 平 穩(wěn) 地 引 入 罐 中 ， 依 靠 密 度 差 而 不 是慣 性 力 產(chǎn) 生 一 個(gè) 沿 罐 底 或 罐 頂 水 平 分 布 的 重 力 流 ， 形 成 一 個(gè) 使 冷 熱 水 混 合 作 用 盡 量 小 、 厚 度盡 量 薄 的 斜 溫 層 ， 要 求 通 過 散 流 器 的 進(jìn) 出 口 水 流 流 速 合 理 ， 以 免 造 成 斜 溫 層 的 擾 動(dòng) 破 壞 。p最 適 合 自 然 分 層 的 蓄 水 罐 的 形 狀 為 直 立 的 平 底 圓

7、柱 體 。 與 立 方 體 或 長 方 體 蓄 水 罐 相 比 ， 圓 柱體 在 同 樣 的 容 量 下 ， 蓄 冷 罐 的 面 積 容 量 比 最 低 ， 熱 損 失 就 越 小 ， 單 位 冷 量 的 基 建 投 資 就 越 低 。 散 流 器 /布 水 器 的 形 式 蓄 冷 罐 的 設(shè) 計(jì) 要 素p蓄 冷 罐 的 容 積 V的 計(jì) 算 公 式 為 ：V=3 6 0 0 *Q/t*Cp*FOM*av其 中 除 蓄 冷 水 密 度 （ 1 0 0 0 kg/m3 ） 、 Cp冷 水 比 熱 容 （ 4 .1 8 kJ/kg* ） 為 定 值 外 ，其 余 均 為 直 接 影 響 蓄 冷 罐

8、 最 終 容 積 的 變 量 ， 如 Q蓄 冷 量 （ RT） 、 t放 冷 回 水溫 度 與 蓄 冷 進(jìn) 水 溫 度 間 的 溫 差 、 FOM蓄 冷 罐 保 溫 效 率 、 av蓄 冷 罐 容 積 效 率 。 板 式 換 熱 器 的 使 用p由 上 一 頁 的 計(jì) 算 公 式 可 推 算 得 知 ， 當(dāng) 蓄 冷 罐 一 定 時(shí) ， 蓄 冷 量 與 放 冷 回 水 溫 度 與 蓄 冷進(jìn) 水 溫 度 間 的 溫 差 成 正 比 關(guān) 系 ， 而 采 用 板 式 換 熱 器 需 要 一 、 二 次 側(cè) 保 證 一 定 的 溫 差 用于 換 熱 ， 假 設(shè) 換 熱 器 需 要 溫 差 1 ， 那 在

9、 蓄 冷 罐 溫 差 普 遍 只 有 67 的 現(xiàn) 狀 下 ， 蓄 冷 量將 減 少 約 14%；p使 用 板 式 換 熱 器 的 初 衷 其 實(shí) 是 為 了 保 證 水 質(zhì) ， 但 開 式 蓄 冷 罐 的 水 質(zhì) 也 有 其 他 辦 法 可以 解 決 ， 因 此 ， 建 議 無 需 為 了 水 質(zhì) 問 題 在 蓄 冷 系 統(tǒng) 配 置 板 式 換 熱 器 ；p至 于 如 果 采 用 地 下 水 池 式 冷 槽 必 須 使 用 板 式 換 熱 器 的 ， 或 者 北 方 使 用 了 免 費(fèi) 冷 源 的機(jī) 房 已 經(jīng) 使 用 了 板 式 換 熱 器 的 ， 則 無 需 討 論 。 開 式 蓄 冷

10、罐 的 水 質(zhì) 保 障 措 施p開 式 蓄 冷 水 罐 雖 然 與 大 氣 接 觸 ， 但 只 通 過 一 透 氣 口 ， 與 罐 外 空 氣 接 觸 面 很小 ， 冷 凍 水 中 的 含 氧 量 變 化 很 小 ， 加 上 水 罐 水 體 量 相 對(duì) 于 原 空 調(diào) 系 統(tǒng) 的 水量 來 講 大 得 多 ， 只 要 保 證 初 始 補(bǔ) 水 水 質(zhì) 合 格 ， 以 后 的 水 質(zhì) 更 容 易 保 持 ；p即 使 擔(dān) 心 開 式 蓄 冷 水 罐 的 水 質(zhì) 保 持 問 題 ， 還 可 以 采 用 氮 氣 密 封 系 統(tǒng) ， 這 種系 統(tǒng) 廣 泛 應(yīng) 用 于 石 化 行 業(yè) ， 用 于 隔 離 罐

11、 內(nèi) 物 質(zhì) 免 受 大 氣 氧 氣 作 用 ， 而 且 普遍 都 是 持 壓 罐 體 ， 所 以 應(yīng) 用 在 我 們 這 種 微 正 壓 的 蓄 冷 水 罐 是 可 行 的 。 氮 封 系 統(tǒng) 原 理 圖 通 過 在 蓄 冷 罐 外立 面 采 用 結(jié) 構(gòu) 裝飾 件 ， 除 了 起 到美 觀 作 用 外 ， 還可 以 一 定 程 度 上掩 蓋 蓄 冷 罐 的 功能 性 、 減 輕 周 邊人 員 的 抵 觸 感 水 蓄 冷 罐 的 串 聯(lián) 形 式p數(shù) 據(jù) 中 心 應(yīng) 用 中 ， 水 蓄 冷 罐 串 聯(lián) 接 入 一 般 是 用 于 空 調(diào) 系 統(tǒng) 的 容 災(zāi) 備 份 ，蓄 冷 罐 內(nèi) 的 冷 水 持 續(xù) 流 動(dòng) 以 保 證 隨 時(shí) 保 有 備 用 蓄 冷 量 供 應(yīng) ， 蓄 冷 罐 通常 采 用 承 壓 閉 式 罐 形 式 。 水 蓄 冷 罐 的 并 聯(lián) 形 式p在 并 聯(lián) 接 入 中 ， 蓄 冷 罐 既 作 為 冷 機(jī) 的 負(fù) 荷 端（ 蓄 冷 模 式 ） ， 也 作 為 末 端 負(fù) 荷 的 供 冷 源 （ 放冷 模 式 ） ， 根 據(jù) 不 同 狀 況 切 換 ， 如 下 三 頁 所 示 。 常 規(guī) 空 調(diào) 系 統(tǒng)運(yùn) 行 原 理 簡 圖 水 蓄 冷 系 統(tǒng) 夜 間蓄 冷 運(yùn) 行 原 理 圖 水 蓄 冷 系 統(tǒng) 白 天放 冷 運(yùn) 行 原 理 圖