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水蓄冷空调系统运行原理与简图

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时间: 2018-03-26
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技术原理:利用夜间谷段电力的低电价,利用数据中心的冷水机组、冷水循环水泵、冷却循环水泵等设备的备用机组进行工作,将储水罐中的水制冷到5℃以下,并在白天电价较高的峰段电力期间将蓄藏的低温冷冻水释放出来供空调系统制冷使用,对电网来说达到削峰填谷的目的,对数据中心来说达到降低电费的目的。


实施水蓄冷的基本条件


水蓄冷空调系统运行原理与简图



水蓄冷和冰蓄冷的对比


水蓄冷空调系统运行原理与简图


水蓄冷储水形式


水蓄冷空调系统运行原理与简图

水蓄冷空调系统运行原理与简图



隔板法:类似自然分层式储水法,在蓄水罐内部安装一个活动的柔性膈膜或一个可移动的刚性隔板来实现冷热水的分离,通常隔膜或隔板为水平布置。这样的蓄水罐可以不用散流器,但隔膜或隔板的初投资和运行维护费用与散流器相比并不占优势。


水蓄冷空调系统运行原理与简图


自然分层式储水的优势与技术关键


一般来说,自然分层法储水既无迷宫法容易产生用水死区导致蓄冷量减少的问题,也无隔板法机械活动机构的故障隐患,是最简单、有效和经济的储水方法,如果设计合理,蓄冷效率可以达到85%-95%。


自然分层式储水的技术关键在于散流器/布水器,将水平稳地引入罐中,依靠密度差而不是惯性力产生一个沿罐底或罐顶水平分布的重力流,形成一个使冷热水混合作用尽量小、厚度尽量薄的斜温层,要求通过散流器的进出口水流流速合理,以免造成斜温层的扰动破坏。


最适合自然分层的蓄水罐的形状为直立的平底圆柱体。与立方体或长方体蓄水罐相比,圆柱体在同样的容量下,蓄冷罐的面积容量比最低,热损失就越小,单位冷量的基建投资就越低。


散流器/布水器的形式


水蓄冷空调系统运行原理与简图


开式蓄冷罐的水质保障措施


开式蓄冷水罐虽然与大气接触,但只通过一透气口,与罐外空气接触面很小,冷冻水中的含氧量变化很小,加上水罐水体量相对于原空调系统的水量来讲大得多,只要保证初始补水水质合格,以后的水质更容易保持;

即使担心开式蓄冷水罐的水质保持问题,还可以采用氮气密封系统,这种系统广泛应用于石化行业,用于隔离罐内物质免受大气氧气作用,而且普遍都是持压罐体,所以应用在我们这种微正压的蓄冷水罐是可行的。


水蓄冷空调系统运行原理与简图


水蓄冷罐的串联形式


水蓄冷空调系统运行原理与简图


数据中心应用中,水蓄冷罐串联接入一般是用于空调系统的容灾备份,蓄冷罐内的冷水持续流动以保证随时保有备用蓄冷量供应,蓄冷罐通常采用承压闭式罐形式。


水蓄冷罐的并联形式



水蓄冷空调系统运行原理与简图


在并联接入中,蓄冷罐既作为冷机的负荷端(蓄冷模式),也作为末端负荷的供冷源(放冷模式),根据不同状况切换


常规空调系统运行原理简图



水蓄冷空调系统运行原理与简图



水蓄冷系统夜间蓄冷运行原理图



水蓄冷空调系统运行原理与简图


水蓄冷系统白天放冷运行原理图


水蓄冷空调系统运行原理与简图


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