廣州新電視塔高 600 米,空調(diào)負(fù)荷達(dá) 8000RT,其水蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用效果明顯。采用該系統(tǒng)后,夜間蓄冷量占日間冷量的 40%,年節(jié)省電費(fèi) 600 萬元。系統(tǒng)設(shè)計(jì)有三大亮點(diǎn):一是分層蓄冷罐,利用高度差實(shí)現(xiàn)自然分層,減少冷熱混合,提升儲(chǔ)能效率;二是低溫送風(fēng)技術(shù),末端風(fēng)溫 6℃,較常規(guī)系統(tǒng)減少風(fēng)機(jī)能耗 25%;三是熱回收設(shè)計(jì),將冷水余熱用于生活熱水,使系統(tǒng)綜合能效比達(dá) 4.8。該項(xiàng)目通過技術(shù)整合,既利用峰谷電價(jià)差降低運(yùn)行成本,又通過分層蓄冷、低溫送風(fēng)等優(yōu)化措施提升能源利用效率,為超高層建筑的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能提供了示范案例。水蓄冷技術(shù)結(jié)合氫能燃料電池,可實(shí)現(xiàn)“冷-熱-電”三聯(lián)供。重慶綜合水蓄冷風(fēng)險(xiǎn)控制
歐盟 “地平線 2020” 計(jì)劃對(duì)水蓄冷與可再生能源耦合項(xiàng)目給予資金支持,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新?!癆quaStorage4.0” 項(xiàng)目作為典型案例,聚焦自修復(fù)蓄冷材料研發(fā),通過材料微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)水溫自動(dòng)分層,避免傳統(tǒng)系統(tǒng)因熱混合導(dǎo)致的冷量損失,將系統(tǒng)使用壽命延長至 20 年。該項(xiàng)目整合材料科學(xué)、流體力學(xué)等多學(xué)科技術(shù),開發(fā)的新型復(fù)合材料兼具蓄冷與自我修復(fù)功能,可在溫度波動(dòng)時(shí)自動(dòng)調(diào)整分子排列,維持穩(wěn)定的熱分層狀態(tài)。歐盟通過此類項(xiàng)目促進(jìn)水蓄冷技術(shù)與太陽能、風(fēng)能等可再生能源協(xié)同,提升綜合能效,為區(qū)域供冷系統(tǒng)提供低碳解決方案,助力實(shí)現(xiàn)歐盟綠色新政目標(biāo),推動(dòng)能源系統(tǒng)向高效、可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型。重慶綜合水蓄冷風(fēng)險(xiǎn)控制水蓄冷技術(shù)通過顯熱儲(chǔ)能,單位體積儲(chǔ)能密度適用于空間充裕場景。
傳統(tǒng)水蓄冷系統(tǒng)依靠人工設(shè)定運(yùn)行策略,在應(yīng)對(duì)負(fù)荷波動(dòng)時(shí)存在局限性。而基于 AI 的預(yù)測控制算法能實(shí)時(shí)優(yōu)化制冷與釋冷比例,通過結(jié)合天氣預(yù)報(bào)、電價(jià)信號(hào)以及建筑熱惰性等多維度數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)全局比較好的運(yùn)行策略調(diào)整。這種智能化控制方式可精細(xì)預(yù)判冷負(fù)荷變化趨勢,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)蓄冷與放冷節(jié)奏,避免人工設(shè)定的滯后性與經(jīng)驗(yàn)偏差。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,采用 AI 控制的水蓄冷系統(tǒng)能效可提升 6% - 10%。例如某智能建筑應(yīng)用該算法后,不僅冷量供應(yīng)與負(fù)荷需求匹配度提高,還通過電價(jià)信號(hào)自動(dòng)調(diào)整儲(chǔ)冷時(shí)段,在降低能耗的同時(shí)進(jìn)一步節(jié)省了運(yùn)行成本,為水蓄冷系統(tǒng)的智能化升級(jí)提供了可行路徑。
光儲(chǔ)直柔一體化技術(shù)融合光伏發(fā)電、儲(chǔ)能電池、直流配電及柔性控制技術(shù),構(gòu)建 “光 - 儲(chǔ) - 冷” 協(xié)同運(yùn)行的微網(wǎng)系統(tǒng)。該模式通過直流母線直接為制冷機(jī)組供電,避免傳統(tǒng)交流供電的交直流轉(zhuǎn)換損耗,提升能源利用效率。例如某園區(qū)應(yīng)用該技術(shù)后,直流供電使制冷系統(tǒng)能效提升 15%,同時(shí)結(jié)合儲(chǔ)能電池調(diào)節(jié)光伏發(fā)電的間歇性,在日間光伏充裕時(shí)優(yōu)先蓄冷,夜間低谷電時(shí)段補(bǔ)充供冷,形成閉環(huán)能源管理。柔性控制技術(shù)可根據(jù)光照強(qiáng)度與冷負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行策略,使系統(tǒng)在不同工況下保持高效。這種一體化方案將可再生能源發(fā)電與蓄冷技術(shù)深度耦合,為園區(qū)、數(shù)據(jù)中心等場景提供低碳化、智能化的能源解決方案,推動(dòng)建筑供能系統(tǒng)向零碳目標(biāo)轉(zhuǎn)型。大型商場采用水蓄冷系統(tǒng),可轉(zhuǎn)移40%日間負(fù)荷至電價(jià)低谷期。
水蓄冷技術(shù)的熱力學(xué)效率與水溫差、輸配能耗緊密相關(guān)。其設(shè)計(jì)溫差一般在 8 - 11℃,理論上溫差越大,儲(chǔ)能密度越高。比如 10℃溫差較 5℃溫差,儲(chǔ)能密度能提升一倍,但這需要解決水溫分層問題,對(duì)布水器設(shè)計(jì)的精確性要求更高,需通過優(yōu)化布水器結(jié)構(gòu)減少冷熱水混合。另外,水蓄冷系統(tǒng)中冷水輸送溫度通常為 7℃,相比冰蓄冷技術(shù),為達(dá)到相同冷量輸送效果,需增大水流流量,這會(huì)使水泵功耗增加約 30%。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需綜合考慮溫差設(shè)計(jì)與輸配系統(tǒng)能耗,通過合理優(yōu)化布水器結(jié)構(gòu)及輸配系統(tǒng)參數(shù),在提升儲(chǔ)能密度的同時(shí)控制能耗成本。水蓄冷系統(tǒng)的低溫送風(fēng)模式,可減少風(fēng)機(jī)能耗達(dá)25%以上。重慶綜合水蓄冷風(fēng)險(xiǎn)控制
水蓄冷技術(shù)的碳排放權(quán)交易,企業(yè)通過減排量獲取額外收益。重慶綜合水蓄冷風(fēng)險(xiǎn)控制
中美清潔能源研究中心(CERC)將水蓄冷技術(shù)列為重點(diǎn)合作領(lǐng)域,聚焦高溫蓄冷材料研發(fā)與智能控制算法優(yōu)化等方向。雙方依托聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室平臺(tái),整合材料科學(xué)與自動(dòng)化控制領(lǐng)域資源,開展跨學(xué)科技術(shù)攻關(guān)。在天津落地的中美合作項(xiàng)目頗具代表性,其建成全球較早CO?跨臨界循環(huán)水蓄冷系統(tǒng),通過創(chuàng)新制冷工質(zhì)與循環(huán)設(shè)計(jì),系統(tǒng)性能系數(shù)(COP)達(dá)6.5,較傳統(tǒng)系統(tǒng)能效提升約40%。該項(xiàng)目不僅實(shí)現(xiàn)CO?作為綠色載冷劑的工程化應(yīng)用,還在蓄冷罐溫度分層控制、智能負(fù)荷預(yù)測等方面形成自有技術(shù)群,為數(shù)據(jù)中心、商業(yè)綜合體等場景提供低碳解決方案。這種技術(shù)合作模式推動(dòng)水蓄冷技術(shù)向高效化、環(huán)保化演進(jìn),也為全球清潔能源協(xié)同發(fā)展提供了示范樣本。編輯分享擴(kuò)寫時(shí)加入水蓄冷技術(shù)的原理擴(kuò)寫內(nèi)容中添加水蓄冷技術(shù)的應(yīng)用案例擴(kuò)寫時(shí)突出中美清潔能源合作的意義重慶綜合水蓄冷風(fēng)險(xiǎn)控制