20世纪末,水蓄冷异军突起,受到空调制冷行业的广泛重视。为了使水蓄冷技术更趋经济高效,提高竞争力,日本的几家大型电力会社开始尝试大空型水蓄冷空调系统,即通过扩大水蓄冷槽的蓄显差,达到增加蓄冷量,减小水蓄冷槽体积,提高系统效率的目的。而这一技术,在冰蓄冷系统中也有一定程度的借用,2006年在广州的大学城第四冷站,就有得到体现。当时曾总工还特地跑到现场去参观了广州大学城的冰蓄冷系统。
曾新运总工介绍说,一般情况下,空调冷水系统包括3个环路:由空气源热泵、冷水一级泵和水蓄冷槽组成的一级泵环路,为开式环路;由水蓄冷槽、冷水二级泵和平板式水一水换热器(以下简称换热器)组成的二级泵环路,亦为开式环路;由换热器、冷水三级泵、风机盘管及空调机等组成的三级泵环路,为闭式环路。一级泵环路与二级泵环路通过水蓄冷槽连接,三级泵环路通过换热器与二级泵环路实现热力连接和水力隔,防止开式环路末端设备氧化腐蚀及系统扬程增加。该系统三级泵环路的供回水温差为8℃,比常规系统的空调供回水温差(一般为5℃左右)大,旨在减少空调水量和水泵的动力消耗。
曾总工同时还指出,对于施工安装计算来说来说,建筑物空调的负荷分布是很不均匀的,以办公楼为例:在白天8:00~18:00为空调开机时间,其它为空调关机时间,采用常规空调时,制冷机必须满足峰值负荷即 Qm=1000Kw,而采用蓄冷系统则可充分利用夜间时间蓄冷,制冷机组装机容量也相应降低至Qx=300Kw。
对于一般的建筑,我们可以按空调负荷的特点划分为2个系统,外区为风机盘管系统,包括风机盘管系统,内区为全空气系统,各层分别设置空调机房。计算机室全年要求制冷空调,由特殊空调系统对应。空调新风由置于室外屋顶上的一次新风空调机冷却除湿处理后,与空调回风混合作为空调机的进风。风机盘管及空调机的冷水进出口温度为IO℃/18℃,热水进出口温度为48℃/40℃。
曾总工告诉我们,水蓄冷技术的核心优势在于,利用密度的影响将热水与冷水分隔开。水温在 4℃ 时密度最大。蓄冷槽依靠稳定的斜温层阻止下部的冷水与上部的热水相互混合。为防止水的流入、流出对储存冷水的影响,在蓄冷槽中通过散流布水器从槽中取水和向槽中送水。
因此,大温差水蓄冷系统有以下独到的优点:可以减小水蓄冷槽的体积,克服水蓄冷槽体积大的弱点。可以使用常规空调设备,避免带来系统初投资增加的压力。采用大温差水蓄冷槽使得空调末端侧亦有了大温差化的可能,空调水量的减少带来水泵动力的减少。具有均衡电力需求、"移峰填谷"的作用。
随着电力建设和新增用电矛盾增加,特别是近年来政府逐步拉大峰谷电价差,使多数地区峰谷电价差已达3倍以上。各地区也陆续出台了促进蓄冷空调发展的相关政策,蓄冷空调技术的发展和应用越来越凸显出其节能的优势。“该技术产业化还需要政府和电力部门多领域共同推进。随着各地峰谷电价实施范围的进一步扩大和峰谷电价比的加大,相信蓄冷空调技术会早日为我国节能减排作出更大贡献。”曾新运表示。
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