下载文档原格式
自然分层水蓄冷技术华东工业大学能源工程研究所殷亮* 刘道平*200093 上海市军工路516号28号信箱1、水蓄冷的方法水蓄冷是利用水的显热实现冷量的储存。
因此，一个设计合理的蓄冷系统应通过维持尽可能大的蓄水温差并防止冷水与热水的混合来获得最大的蓄冷效率。
在水蓄冷技术中，关键问题是蓄冷罐的结构形式应能防止所蓄冷水与回流热水的混合。
为实现这一目的，目前常用的有以下几种方法：1.1多蓄水罐方法。
将冷水的热水分别储存在不同的罐中，以保证送至负荷侧的冷水温度维持不变，多个蓄水罐有不同的连接方式，一种是空罐方式。
如图1a，它保持蓄水罐系统中总有一个罐在蓄冷或放冷循环开始时是空的。
随着蓄冷或放冷的进行，各罐依次倒空。
另一种连接方式是将多个罐串联连接或将一个蓄水罐分隔成几个相互连通的分格。
如图1b，图中示出蓄冷时的水流方向。
蓄冷时，冷水从第一个蓄水罐的底部入口进入罐中，顶部溢流的热水送至第二个罐的底部入口，依次类推，最终所有的罐中均为冷水；放冷时，水流动方向相反，冷水由第一个罐的底部流出。
回流热水从最后一个罐的顶部送入。
由于在所有的罐中均为热水在上、冷水在下，利用水温不同产生的密度差就可防止冷热水混合。
多罐系统在运行时其个别蓄水罐可以从系统中分离出来进行检修维护，但系统的管路和控制较复杂，初投资和运行维护费作较高。
1.2迷宫法。
采用隔板把水蓄水槽分成很多个单元格，水流按照设计的路线依次流过每个单元格。
图2所示为迷宫式蓄水罐中水流的路线。
迷宫法能较好地防止冷热水混合。
但在蓄冷和放冷过程中有一个是热水从底部进口进入或冷水从顶部进口进入。
这样易因浮力造成混合；另外，水的流速过高会导致扰动及冷热水的混合；流速过低会在单元格中形成死区，降低蓄冷系统的容量。
1.3自然分层法。
利用水在不同温度下密度不同而实现自然分层。
系统组成是在常规的制冷系统中加入蓄水罐，如图3a所示。
在蓄冷循环时，制冷设备送来的冷水由底部散流器进入蓄水罐，热水则从顶部排出，罐中水量保持不变。
高温水蓄冷空调系统培训课件1 概述尽管为了追求蓄冷密度大的目的，先后开发了冰蓄冷系统和PCM高温相变蓄冷系统，但水蓄冷空调系统还是占有一定市场。
这是因为水有许多其他蓄热材料不可比拟的优点：传热性能好、稳定、廉价，蓄冷空调系统简单，制冷机效率高等。
传统水蓄冷空调只有一个缺点，那就是受空调回水12℃及送冷水温度5℃的限制，只能利用水从4℃至12℃之间8℃温差的显热来蓄冷，同等蓄冷量水蓄冷槽与比冰蓄冷槽约大6倍，因而被人冷落。
如果能让12℃以上的水的显热也能用作蓄冷，提供5℃的冷水，那么水蓄冷就具有其他蓄冷空调所不可比拟的优势。
中国科学技术大学在这方面的研究取得了突破，提出了创新的高温水蓄冷空调方案，并于2001年获得国家发明专利。
该发明对于风冷制冷机组可用38℃以下水的显热蓄冷供冷，对于水冷式冷水机组可用其冷凝器冷却水出口温度（32℃)以下水的显热蓄冷供冷，若蓄冷水初始被冷至3℃，其单位容积蓄冷供冷量可达121-146kJ/L，为冰蓄冷的0.65-0.75(结冰率50％计算)，已与PCM蓄冷量相当。
2 高温水蓄冷空调的原理长期以来人们受孤立观点的束缚，跳不出空调回水温度的圈子，在8℃以下的温度范围去寻找空调用的蓄冷材料，并以此为基础进行技术开发。
●但对空调蓄冷进行整体考察，对制冷循环进行综合研究后就会发现，现有制冷机有相当部分的制冷潜力没被发挥而被高于空调回水温度的制冷剂液体显热消耗了。
●如果用蓄冷水去冷却高于空调回水温度的制冷剂液体的显热，换回制冷剂的制冷量，就可实现增加供冷的蓄冷空调目的。
基于这种思考，提出了采用大过冷度逆流式过冷器的高温水蓄冷空调方案。
高温水蓄冷空调的系统之所以能把高于12-38℃的水的显热作为冷量供给5℃的空调送水，是综合利用了传热学和热力学知识。
原理：温度12-32℃的蓄水温度低于从冷凝器出口流出的制冷剂液体的温度（高达38℃或45℃以上），可以使高压制冷剂液体冷却，被过冷的高压制冷剂液体经节流降压后在蒸发器内以低于5℃的温度蒸发，可吸收12℃空调回水的热量，最终向空调用的风机盘管送出5℃的冷水，实现把高温水的显热作为供给●关键是要把蓄冷量转移给高压制冷剂。
