水蓄冷技术

水蓄冷、蓄热知识总结

一、所属行业：空调

二、技术名称：水蓄冷技术

三、适用围：

具有分时电价地区的医院、宾馆、商场、办公楼、住宅小区、工矿企业等空调系统和工艺用冷领域

四、技术容：

1.技术原理

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

2.关键技术

蓄冷水箱的结构形式应能防止所蓄冷水和回流热水的混合，提高蓄冷水箱的蓄冷效率，增加蓄村冷水可用能量，因此如何降低冷温水界面间斜温层的厚度是技术的关键。

3.工艺流程

五、主要技术指标：

斜温层厚度控制在0.9米，水箱完善度达95%以上

六、技术应用现状：

国已经建成的水蓄冷空调项目超过50个，广西、、等地的项目较多，其中由XX承建的ZZ的水蓄冷空调项目已被列为XX省研究级示工程。

七、典型用户：

XX精密瓷（电子行业），用于空调制冷。改造前，两台制冷量100万kcal/h 冷水机组白天12小时适时供冷，改造后，增加一台容积960立方的蓄冷槽，投资额85万元，夜间电力低谷期8小时开动两台冷水机组对蓄冷罐充冷，白天12小时以蓄冷罐对外供冷，冷水机组不运行。运行效果：1、企业空调节电：12%；

2、日运行费用节省：5608kWh×0.75元/kWh - 4908×0.3元= 2734元/天；

3、年运行费用节省： 42万元。投资回收期二年。

XX药业，用于区域供冷。改造前空调总建筑面积30000平米，设计日最大冷负荷3208kW，扩建后空调总建筑面积45000平米，设计日最大冷负荷5197kW，增设1800立方蓄冷水槽，不增加冷水机组。运行效果：水蓄冷改扩建与常规空调扩建比较，年运行费用节约34万元，投资增加43万元，不到二年即可回收多余投资。

八、推广前景和节能潜力：

中国政府部门实行了电力供应峰谷不同电价政策，采用需求侧管理（DSM）的水蓄冷技术来达到削峰填谷，是缓解电力建设和新增用电矛盾的有效的解决途径之一。各地区也出台了各项有关促进蓄冷空调工程发展的政策，推动了蓄冷空调技术的发展和应用。水蓄冷技术不但适用于新建项目，也适合应用于改造项目。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。

我国水蓄冷空调工程载冷体工作温差由原来的5℃提高到10℃，甚至更大，使蓄冷密度由原来的5.8KW/M3（5,000大卡/ M3）提高到11.6KW/M3 （10,000大卡/ M3）或更大，由此使蓄冷水槽的容积大大减少，工程造价降低、传热损耗乃至载冷体输送功耗也随之减小，当蓄冷量大于7000kW.h（603万kcal），或蓄冷容积大于760m3时，在各种蓄冷方式中水蓄冷最为经济，尤其在建筑物附近有空地可建蓄冷水罐（槽）或已有的消防水池可利用时，更有其推广使用的价值。夜间气温降低，制冷效率随之可提高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％。

水蓄热

水蓄热就是利用水的显热，将需要的能量在用电低峰时期储存下来，然后根据负荷要求释放这些热量，这样在用电高峰时期可以少开或不开热水机组，从而节约高峰时期用电量，起到移峰填谷的作用并节省运行费用。

水蓄冷、蓄热系统设计，应符合下列规定：

蓄冷水温不宜低于4°C。

蓄冷、蓄热混凝土水池容积不宜小于100m3。

蓄冷、蓄热水池的深度,应考虑到水池中冷热掺混的热损失，在条件允许时宜尽可能加深。蓄热水池不应与消防水池合用。

水路设计时，应采用防止系统中水倒灌的措施。

当有特殊要求时，可采用蒸汽和高压过热水蓄热装置。

电水蓄热系统应注意的事项

1.蓄热温度高于沸点温度的高温蓄热装置应符合《压力容器安全技术监察规程》，系统应有多重保护措施。

2.蓄热装置不应与消防水池合用。

3.蓄热装置一般宜采用钢制，形式可以因地制宜采用矩形或圆形，置有一定的高度以利于温度分层。

4.在日常运行中，应根据日负荷变化的情况选择合适的运行方式，再考虑进人平段和峰段运行。

5.在满足用热要求的前提下，宜减低蓄热或供热温度，以减少散热损失。

6.电蓄热系统中的设备及管道保温应确保完好、严密，以减少散热损失。

7.开式系统的蓄热温度应低于95℃，以免发生汽化。

水蓄热电锅炉运行方式（工作原理）和系统构成

水蓄热锅炉，就是以普通电锅炉为热源，利用夜间廉价的电力，利用电锅炉将水加热，并储存在水池，在白天峰电或平电时段以热水的形式进行输出，热水温度可以在35-85℃之间任意设定。

水蓄热电锅炉系统，由传统电锅炉配以蓄热水箱及附属设备构成。说白了，水电蓄热机组和传统电锅炉没有区别，只是在锅炉运行系统中添加了一个保温效果比较好的蓄热水箱。

固体蓄热电锅炉运行方式（工作原理）和系统构成

固体蓄热锅炉，锅炉本体结构极大的区别于传统普通电锅炉，承继于德国固体蓄热技术，其部采用耐高温固体合金材料，蓄热温度可达800℃以上，相比于水蓄热锅炉最高蓄热温度在90℃左右，可以得知，固体蓄热锅炉出力要比水蓄热锅炉更足。

同时，使用固体蓄热锅炉，锅炉本体外部不需要再配备蓄热设备（如水蓄热锅炉要配体积庞

大的水池），因此，占地面积比水蓄热锅炉小的多，应用在寸土寸金的等大规模城市或空间较小的办公楼、医院、小区等，更具针对性。

在白天峰电或平电时，固体蓄热锅炉不仅可以稳定的供给热水，还可以稳定的供给热风、导热油和蒸汽，因此，应用围比水蓄热锅炉大的多由于固体蓄热电锅炉灵活的模块化设计，使得锅炉本身能够适应用户间歇式的使用需求，并可以针对不同时段、不同用热单位，输出热水、热风、蒸汽和导热油等。热水温度可以在100℃以下任意设定，热风温度可以在400℃以下任意设定，导热油温度可以在300℃以下任意设定。

固体蓄热电锅炉系统，由新型固体蓄热电锅炉配以附属设备构成，无须蓄热水箱。

水蓄热电锅炉和固体蓄热电锅炉哪种更好？应该如何选择？

从上面的分析可以了解，水蓄热电锅炉和固体蓄热电锅炉的优缺点及适用对象可以列表如下：

对比项

水固体电蓄热机组

利用低谷电，比传统电锅炉节能

优点

设备购买成本低

占地面积小；最高蓄热温度700-800℃，出力充分；不仅可以供热水，还可以供热风、导热油

缺点

占地面积大，特别当供暖面积和用水量大的情况，蓄水池的体积会比较夸。最高蓄热温度90℃左右，再考虑热水输送过程中的热损失，有用户表示使用中存在出力不足的情况，需要在白天运行用以补温。设备购买成本高

适用对象

可以满足一般的供暖、生活热水、工业热水需求，但要求有足够的锅炉房空间，且取暖和供热水温度要求不高，否则可能需要电锅炉在白天峰电和平电时补温。

可以满足各类供暖、热水、烘干、热源配套等需求，只需很小的空间即可，可以稳定按要求输出热水、热风、导热油等。

由于固体蓄热电锅炉的应用围很广，所以，有些情况下，只能选用固体蓄热电锅炉。比如，高大厂房供暖，如果采用水暖，往往成本高、升温慢，所以，多采用热风供暖，这种情况下，只能选择固体蓄热电锅炉