什么是水蓄冷空调系统?
水蓄冷空调系统可以理解为在常规中央空调水系统的基础上增加一套蓄水装置,利用峰谷电价差,在凌晨低谷电价时段将冷量存储在水中,在白天用电高峰时段使用储存的低温冷冻水提供空调用冷,从而达到节省电费和缓解电网压力的效果。
水蓄冷空调系统可以理解为在常规中央空调水系统的基础上增加一套蓄水装置,利用峰谷电价差,在凌晨低谷电价时段将冷量存储在水中,在白天用电高峰时段使用储存的低温冷冻水提供空调用冷,从而达到节省电费和缓解电网压力的效果。
广东省发展改革委《关于进一步完善我省峰谷分时电价政策有关问题的通知》(粤发改价格〔2021〕331号)
01完善现行峰谷分时电价政策
(一)优化时段划分
全省统一划分峰谷分时电价时段,高峰时段为10-12点、14-19点;低谷时段为0-8点;其余时段为平段。(二)拉大峰谷比价峰平谷比价从现行的1.65:1:0.5调整为1.7:1:0.38。
(三)蓄冷电价政策
根据粤发改价格函[201715073号《关于蓄冷电价有关问题的通知》,峰平谷电价比价为1.65:1:0.25。
02 实施尖峰电价政策
(一)执行时间
尖峰电价执行时间为7月、8月和9月三个整月,以及其他月份中日最高气温达到35℃C及以上的高温天。
日最高气温以中央电视台一套每晚19点新闻联播节目天气预报中发布的本市次日最高温度为准,次日予以实施。
(二)执行时段
尖峰电价每天的执行时段为11-12时、15-17时共三个小时。
(三)尖峰电价水平
尖峰电价在上述峰谷分时电价的峰段电价基础上上浮25%。

用户可利用峰谷电价差,将设备高效运行区运行时间比例增大,充分提高设备利用率和运行效率,增强系统运行稳定性。

水蓄冷系统可提供低温冷源(4℃),冷冻水系统或末端空气系统均可采用大温差形式,减少输送系统的能耗及相应设备的投资、占用空间等,降低系统能耗同时提高空调房间舒适度。

提高制冷机组使用效率15~25%可作为备用冷源,具有较好的应急作用,减少备用电源投资。

可减少空调机组装机容量25~45%,可减少变压器、配电柜等电力设备初投资15~25%。

蓄冷技术应用的宏观收益如下:
•减少电厂发电设备装机容量15~ 34%;
• 增加电厂使用率25%;
•减少烟尘和C02的排放量及CFC用量,环保效益显著;
•转移电力高峰用电量,均衡电网负荷,提高发电机组利用率;
•充分利用夜间电力资源,优化电力资源配置,减少电厂和输变电设施的建设;
•电网侧减少了高峰时段的用电负荷,增加低谷时段的用电需求,使发电设备在低谷时段也能保持一定的负荷运行,负荷曲线更加平稳,提高电网运行效率和稳定性以及发电设备的利用率,能有效减少能源浪费以及电网建设和改造的投资,利国利民。

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。

蓄冷水池采用钢筋混凝土结构,成本低,安全性高,可利用现有水池改造(如消防水池兼用), 占地面积大。

一般来说,自然分层法蓄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、有效和经济的蓄水方法,如果设计合理,蓄冷效率可以达到85%-95%。
自然分层式蓄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,要求通过布水器的进出口水流流速合理,以免造成斜温层的扰动破坏。
我司采用自主研发并开模生产的布水器,进出口水流流速控制在极低范围内,尽可能减小斜温层厚度。

蓄冷运行模式:在蓄冷时段,制冷机组满负荷运行,将冷水蓄存在蓄冷装置中。此时,制冷机组的制冷量全部用于降低蓄冷装置中的水温,使其达到设定的蓄冷温度。例如,在夜间低谷电价时段,制冷机组将蓄冷装置的水温从常温(如 25℃)降低到 4℃左右,充分利用低谷电价时段的廉价电力。

放冷运行模式:在白天高峰电价时段,尽可能采用夜间低谷电价时段储存的冷冻水,开启放冷管路的相关阀门,将蓄冷装置中的冷水抽出混合后,供给空调末端设备。

边蓄边供运行模式:制冷机组在蓄冷时段一部分制冷量用于满足当时的空调负荷,另一部分用于蓄冷。例如,在夜间低谷电价时段,制冷机组一部分制冷量用于维持建筑物内的低温环境,满足夜间少量的空调负荷,另一部分制冷量则用于将蓄冷水池中的水温降低。

联合供冷运行模式:制冷机组和蓄冷装置同时向空调系统供冷,根据空调负荷的大小和蓄冷装置的冷量情况,动态调整制冷机组和蓄冷装置的供冷比例。例如,通过安装在空调系统中的温度传感器、流量传感器等设备,实时监测空调负荷的变化和蓄冷装置的水温、水位等参数,自动控制制冷机组的运行频率和蓄冷装置的冷水流量,使两者协同工作,以最佳的方式满足空调系统的冷量需求。