试论水蓄冷技术在空调工程中的应用

1摘要普通空调系统的设备配置是按设计日峰值负荷选定，这使得在大部分情况下，设备均在部分负荷下运行；其次在夏季用电高峰，又造成空调负荷的极不平衡，电网效率下降。在空调工程中采用水蓄冷技术可减少初投资及运行费用，电网效率增高。

随着我国国民经济的发展，人民的生活水平不断地提高，人们对生活的环境质量也提出越来越高整个建筑总投资的5左右，同时，它又是耗能大户，约占整个建筑总能量13多，因而节省设备初投资降低运行费用是空调设计中甚为重要的内容。由于建筑物天内实际空调负荷变化很大，有的是连续空调，有的是间歇空调。对于无蓄冷的空调系统，空调冷热源设备是按设计曰峰值负荷选定的。这些设备具有在极短的峰值负荷时，能充分发挥其效益，而在大部分情况下，均在部分负荷下运行。其次，由于空调的集中使用，尤其是炎热的夏季，空调负荷极不平衡，用电峰谷现象加剧，这方面造成高峰时电力紧张，电力设备超载运行，而另方面低谷时电力过剩，又造成很大的浪费，整个电网效率低。较合理地解决这些问，笔者认为，在空调工程中采用水蓄冷技术，确定合理的设备配置，不仅能节省初投资，同时能减少运行费用，缓解高峰时用电紧张，是行之有效的合理途径。

为制冷设备，以保温槽作为蓄冷设备。空调主机在用电低谷时间将571的冷水蓄存起来，空调时将蓄存的冷水抽出使用。

由于是利用水的温差进行蓄冷，可直接与常规空调系统匹配，无需其它专门设备。但这种系统只能贮存水的显热，不能贮存潜热，因此需要较大的蓄水槽，其蓄冷量通常超过日空调总需冷量的50.

上午下午12全部蓄冷负荷运行囝根据蓄冷设备承担的建筑物冷负荷不同，蓄冷系统分为全部蓄冷运行方式和部分蓄冷运行方式。

全部蓄冷方式其蓄冷时间与空调时间完全错开，在夜间非用电高峰期，启动制冷机进行蓄冷，当所蓄冷量达到空调所需的全部冷量时，制冷机停机；在白天空调时，蓄冷系统将冷量转移到空调系统，空调期间制冷机不运行全部蓄冷时，蓄冷设备要承担空调所需的全部冷量，故蓄冷设备的容量较大。

该运行方式适用亍白天供冷时间较短的场所或峰谷电差价很大的地区。12全部蓄冷负荷运行积六全部蓄冷量。非用电高峰期制冷机的平均制冷量仅为部分蓄冷运行方式指在夜间非用电高峰时制冷设备运行，蓄存部分冷量，白天空调期间部分空调负荷由蓄冷设备承担，另部分则由制冷设备负担。在设计日时，制冷机可昼夜连续运行。

般情况下，部分蓄冷比全部蓄冷制冷机利用率高，蓄冷设备容量小，是种更经济有效的负荷运行。13部分蓄冷是靠下午6时到第天上午8时非高峰时间内的蓄冷来提供的。

统最大，全部蓄冷方式次之，部分负荷方式最小。

2.3提高水蓄冷系统运行效率的几点措施为了提高蓄冷池的利用率，应加大次侧冷冻水的温差12.

通常冷水机组的额度进出水温差为5，即进水7，出水12由亍蓄冷水池的容积与温度差成反比，如果在空调用冷系统中能在保持进水温度为71的条件厂，将热端设计水温提高到15，则温差扩大到8，所需水池的容积仅为温差51时的62.5.这可在很大程度缓解蓄冷池容量偏小的不足，提高蓄冷量。般在制冷机供水管路系统中的次侧需增设手动或自动调节的混合阀，连接方式14.由于次侧冷冻水流量减少，相应的可使投资和运行费用减少。

荇积效率是水池有效蓄冷容积和其计算总水容积之比。由于蓄冷水池中水流不均匀，或存在涡流区死水区等，均属丁水池的无效容积。为7尽可能缩小无效容积，通常采取将蓄冷水池分格的结构形式。般将水池分15格左囝14堆加次咖温差的流程囝1刹2级木茗3水系4祖度节阀5番冷相6空两用户心，并设置伸缩水管水口作为分格间的连通设施。1 53，在蓄冷过程中，由冷水机组来的71水筲先由低温端第分格底部进入，进而使比它温度高而密度小的150水上浮，逐渐地从漂浮户水面上的水口进入连通管，而流入下游分格，宵至上游分格全部为71水所充满，71水再，蓄冷过程冷水机组囝15蓄冷水池分格意田纽泵3，4，度调节5空调用户由底部进入下游分格，重上述过程。71水如此逐格地流过并蓄存，直至水池高温端第分格亦达7蓄冷过程即告结束在15，5的用冷过程中，由空调器回来的15水由高温端第分格的顶部进入，进而使比它温度低而密度大的71水下沉，逐渐地从连通管和漂浮于水面上的水口进入下游分格，直至上游分格全部为15水所充满，进而使51水再由顶部进入下游分格，重复上述过程。如此逐格地以15.，温水将原蓄存的7！水压出，直至水池的低温端第分格亦达到150，全部蓄冷量即告用尽。

这种蓄冷池的利用率可达到最大限度，这也是此种进出水口的主要优点。由于采取以上措施，水池容积效率般可由0.7提到0.9.

目前，在空调工程中采用水蓄冷技术已取得较好的效益。如浙江的兰溪市大通商厦，应用水蓄冷技术后，设备从台百万的制冷机降为台百万。整个基建投资降低156万元。运行直良好。

从以上分析可知，在空调工程中采用水蓄冷技术，具有以下优点，可缩小制冷设备装机容量4，从而降低初次投资；可均衡电网负荷，达到削峰补谷的目的，提高电厂的发电效益；制冷设备可经常在满载高效率下运行；可利用夜间冷却塔冷却能力，降低制冷系统的冷凝温度从而提产冷量；可利用夜间廉价电价，降低运行费用，从而提高经济效益。

钱以明。高层建筑空调与节能。同济大学出版社，1992电子工业部第十设计研究院。空气调节设计手册中国建筑工业出版社出版，1995.

巨永平，孙志荣。空调工程中的蓄冷技术。暖通空调，1995.盛文慈，朱小弟。应用水蓄冷技术确定合理制冷设备配置规模。浙江制冷，1998责任编辑，抚顺职院廖哲元