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中央空调水蓄冷系统的原理

发布时间:2020-11-13 07:46:24浏览次数:

水蓄冷简介
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。由佩尔优公司首任蓄冷总工程师徐威先生主持研究开发、具有自主知识产权的“大温差水蓄冷中央空调水蓄冷系统”是目前世界上最先进的水蓄冷系统,其所有指标都超过了美国、日本等发达国家类似系统的技术水平。目前我国大温差水蓄冷中央空调蓄冷系统都是采用佩尔优的发明专利(专利号:ZL97116453.3)技术实现的,其中多数项目是由佩尔优以合同能源管理的商业模式建设而成。
水蓄冷中央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释放出冷量的空调系统。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。
实施水蓄冷的基本条件
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)。
水蓄冷技术特点
1、获取分时供电政策的电价差,“高抛低吸”,大量节省运行电费;
2、节约电能;
A、年总的开机台时数少于常规系统;
B、当夜间蓄冷时,气温降低,冷却效果提高,机组处于高效运转,效率可提高6-8%,空调系统总的节电率不低于10%。
3、由于夜间已蓄冷,白天在突然停电时,只需较少的动力驱动水泵和末端空调马达,即可维持空调系统供冷。
4、提高了空调的品质,即需即供,供冷速度快。可按需调节供冷量,对供冷量的调节快捷而方便,系统运行稳定、安全。
5、适用于空调系统的扩容改造,可不增加制冷机组容量而达到增加供冷量的目的,只需在原系统中添加水蓄冷设备和所需的管路即可,对原有系统没有任何影响。
6、对于新装系统,可以减少装机容量,节约机组和配电设施的投资。
7、可利用消防水池以及现有的蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷池。
8、蓄冷池可实现蓄热和蓄冷双重用途。
9、与常规空调一样,操作和维修方便,操作人员无需专门技术培训。
空调蓄冷是社会发展的必然趋势?
1、分时电价对空调耗电的影响
目前,除西藏等个别地区外,我国基本实行了分时电价。如上海地区峰谷比例为4.6:1,其高峰、平段、低谷的电价分别为1.017元/kwh、0.646元/kwh、0.222元/kwh,其峰谷电价差为0.795元/kwh;
显然,在电力低谷0.222元/kwh时期,开制冷机并蓄存冷量,在电力高峰1.017元/kwh时,不开或少开制冷机,用低谷蓄存的冷量满足供冷要求,可以节省大量的空调电费。与常规空调系统相比,节省空调电费的比例约30-70%。
2、水蓄冷空调的社会和经济价值
空调用电负荷日益加大并与电网用电高峰重叠,是导致我国夏天用电高峰缺电及电网运行不经济的重要原因。
如09年,上海电力高峰负荷2400万KW,低谷负荷1550万kw,每天有850万kw低谷负荷被“浪费”,同时,电网负荷的剧烈波动,导致发、供、用的整体电力系统效率下降。而空调负荷是其中主要原因;利用空调水蓄冷,可把高峰电力负荷转移至低谷,对节约建设高峰电站以及配套的电网变电设备的投资具有显著的社会价值及经济价值。
因此,国家明确空调蓄冷属节能项目,是需求侧重管理的重要内容。
不管我国是否缺电,随着电力迅速发展,电力的高峰与低谷负荷差日益拉大是必然的,采用蓄冷空调是中央空调系统发展的必然趋势。
水蓄冷空调的特点和优点
1、水蓄冷空调的特点
◆ 经济:制冷系统的容量只需按照日平均负荷选择即可,通过利用消防水池、原有蓄水设施或建筑物地下室等作为蓄冷容器在避免“大马拉小车”的同时降低了初投资, 使用期间单位蓄冷投资随着水蓄冷罐的体积的增大而降低, 当蓄冷量大于7000kW.h(603万kcal),或蓄冷容积大于760m3时,水蓄冷是最为经济的。
◆ 实用:可以使用常规冷水机组,适用于常规供冷系统的扩容和改造。并且能够实现蓄冷和蓄热的双重用途。
◆ 节能:夜间气温降低,制冷效率随之提高6-8%,系统满负荷运转时间大幅度增加,从而使空调系统的总节电率达10%-22%。
◆ 合理:作为备用冷源,增加了空调系统的可靠性;结合低温送水和低温送风,降低了设备的噪音;主机在最佳状态下运行;满负荷运行时间增加,部分负荷运行时间减少,节省维护保养费用。
2、水蓄冷与冰蓄冷有哪些不同?
3、与冰蓄冷相比水蓄冷的优点有哪些?
3.1、系统效率比较
水蓄冷可节省制冷用电10%以上,冰蓄冷的用电量则高于常规空调的1/3左右。
水蓄冷储槽可实施夏季蓄冷,冬季蓄热,做到蓄冷、蓄热两用,而冰蓄冷不可能做到。
3.2、系统造价高,运行电费比较
冰蓄冷的总投资比大温差水蓄冷大很多,所以现在国内运行的冰蓄冷系统基本上都采用约1/3削峰运行,否则,将大量增加工程造价,而大温差水蓄冷一般采用全削峰运行。
3.3、适用性比较
水蓄冷可以用于新建项目,也可以用于改造项目,冰蓄冷只适用于新建项目
3.4、运行费用
水蓄冷运行成本低,响应速度快。