水蓄冷技术是利用夜间谷电时间，用传统的电动冷水机组制备冷水，然后将冷水储存在水箱（槽）中；第二天白天用电高峰时段，用储存的冷水给用户冷却。水蓄冷技术可以切割峰谷，平衡电网负荷。

水蓄能是利用水的显热来实现冷/热的储存。

对于水蓄冷，使用冷水机组制备4-7℃当水储存到储罐中时，可以在冷却时间直接用水池的低温水冷却到末端，并通过末端线圈换热释放冷量后返回储罐。

对于蓄热水，热水温度根据系统运行的具体情况确定，蓄热温度通常为60~95 ℃，其余与水蓄冷相同。

实施水蓄冷的基本条件：

水蓄冷与冰蓄冷的对比：

蓄冷量的大小取决于蓄冷水槽的体积和温差；

典型水蓄冷系统的蓄冷温度为4~7℃，常压下水的密度为4℃最大；

布水器设计是保证水蓄冷系统高效运行的关键。

散流器/布水器形式：

蓄能类型：

1.迷宫型：

通常用于利用建筑筏基的局促空间进行蓄冷工程。日本建筑多设双层抗震筏基，利用其2层m蓄冷高度不足；

土建结构过于复杂，应用极少。

二、单槽、多槽型

一般用于储能装置高度有限的场合；

单槽空置储罐控制复杂/可靠性低，需设置钢混凝土或钢隔板。

多槽串联储槽需设置多组双钢混凝土或钢隔板。

三、自然分层型

核心特点是利用不同温度的水密度形成重力自然分层，冷热混合形成的斜温层成为冷水区和热水区的分层。

储罐内需要设置高效的排水器也称为稳流器），以控制储罐内的流动，以确保斜温层的稳定性和厚度尽可能薄。

储水形式：

隔板法：类似于自然分层储水法，在储水罐内安装活动柔性隔膜或可移动刚性隔板，实现冷热水分离。通常，隔膜或隔板是水平布置的。这种储水罐不能使用散流器，但与散流器相比，隔膜或隔板的初始投资和运行维护成本并不占主导地位。

一般来说，自然分层储水是最简单、有效、经济的储水方法。如果设计合理，蓄冷效率可达85%-95%。

自然分层储水技术的关键在于散流器/布水器，将水平稳定地引入罐内，依靠密度差而不是惯性力，产生沿罐底或罐顶水平分布的重力流，形成冷热水混合效果最小、厚度最薄的斜温层。

最适合自然分层的储罐形状为直立的平底圆柱体。与立方体或矩形储罐相比，在相同容量下，储罐面积容量比最低，热损失越小，单位冷量基础设施投资越低。

蓄冷罐的设计要素：

储冷罐容积V的计算公式为：

V=3600×Q/Δt×ρ×Cp×FOM×av

其中除ρ蓄冷水密度(10000kg/m3）、Cp冷水比热容(4).18kJ/kg×℃）除定值外，其余均为直接影响蓄冷罐最终体积的变量，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蓄冷罐的保温效率，av储冷罐容积效率。

使用板式换热器：

根据面的计算公式可以看出，当储冷罐一定时，储冷量与冷却回水温度与冷却进水温度之间的温差成正比，板式热交换器需要保证一定的温差，假设热交换器需要温差1℃，储冷罐的温差一般只有6~7℃在目前的情况下，蓄冷；

使用板式换热器的初衷实际上是为了保证水质，但还有其他方法可以解决开式蓄冷罐的水质。因此，建议在蓄冷系统中配置板式换热器，无需出现水质问题；

如果地下水池冷槽必须使用板式换热器，或者北方使用免费冷源的机房已经使用板式换热器，则无需讨论。

开式蓄冷罐水质保证措施：

虽然开式蓄冷水罐与大气接触，但只通过一个通风口，与罐外空气接触面很小，冷冻水中的氧含量变化很小。此外，水箱的水量远大于原空调系统的水量。只要初始补水水质合格，以后的水质就更容易保持；

即使你担心开式冷水储罐的水质保持，氮气密封系统也可以用于石化行业，用于隔离储罐中的物质，避免大气氧气，一般是压力储罐。

水蓄冷罐串联形式：

蓄冷罐的串联连接一般用于空调系统的灾难备份。蓄冷罐内的冷水继续流动，以确保备用蓄冷量的供应随时保持。蓄冷罐通常采用压缩封闭罐的形式。

水蓄冷罐的并联形式：

在并联接入中，蓄冷罐不仅作为冷却器的负载端(蓄冷模式)，也作为终端负载的供冷源(放冷模式)，根据不同情况切换。

案例：水蓄冷技术在机场项目中的应用

夏季上海市电网工商35kV销售电价。

虹桥综合交通枢纽：

两个能源中心：一个服务虹桥机场T2航站楼、酒店、指廊；另一个服务于东交通广场

虹桥机场能源中心设计了径33m，水面高度26.2m(总高31.016m)，公称容积22000m3.蓄冷水罐。水箱场地面积约33000m2。

水蓄冷系统方案：

浦东国际机场二期:

常规电制冷系统与水蓄冷系统年用电比较：

综合技术数据汇总三种供冷方案：

注：热水锅炉和蒸汽锅炉的电力安装容量较小，已分别计入个方案。照明等辅助用电也计入三个方案。

能源中心制冷机房运行分析：

201年能源中心制冷机房 年7 月7 日能耗情况

制冷机房运行分析：

蓄水系统的工作模式：

小结：

结合成熟的自控技术，水蓄冷系统为城市电力提供削峰填谷，缓解供需矛盾。

机场/交通枢纽建筑空调负荷大，负荷变化大，空调用电量大，需要降低高峰负荷用电量。机场/交通枢纽建筑一般土地广阔廉价，非常适合蓄冷，尤其是水蓄冷技术的应用。

多层建筑尽可能使用蓄冷水罐(槽)直接冷却 ，减少换热损失 。考虑在高层建筑中设置板式热交换器。

自然分层技术成熟可靠 ，但必须控制斜温层。

从发展趋势来看，水蓄冷 天然气冷热电三联供技术应该是机场/交通枢纽建筑空调冷热源的更好选择。

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海吉源--公司在水蓄能产品研发方面取得骄人成绩，公司开发的Ultimate布水器具有多项专利技术和世界级的运行效率，在市场上拥有大量工程案例，已经给客户带来了很好的经济效益。在水蓄冷行业中海吉源拥有三大技术领先优势：水蓄冷系统集成设计、水蓄冷核心产品研发和生产、水蓄冷自动优化控制，已经获得了行业及客户的广泛认同。

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