美國(guó) ASHRAE 90.1-2019 節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新建建筑空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用蓄能技術(shù)作出規(guī)范,尤其針對(duì)水蓄冷系統(tǒng)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)提出具體要求。標(biāo)準(zhǔn)中明確,水蓄冷系統(tǒng)的管道保溫、自動(dòng)控制及水質(zhì)管理需滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo):如載冷劑管道需采用厚度≥20mm 的橡塑保溫材料,通過(guò)優(yōu)化保溫結(jié)構(gòu)減少冷量損失;自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)功能,確保蓄冷 / 釋冷過(guò)程精細(xì)運(yùn)行;水質(zhì)管理方面需控制水中雜質(zhì)及微生物含量,避免管道結(jié)垢或設(shè)備腐蝕。這些要求從系統(tǒng)組成的各個(gè)環(huán)節(jié)入手,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)參數(shù)提升水蓄冷系統(tǒng)的能效與可靠性。該標(biāo)準(zhǔn)為建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)提供了技術(shù)框架,推動(dòng)水蓄冷等蓄能技術(shù)在新建建筑中規(guī)范應(yīng)用,助力降低建筑能耗。水蓄冷技術(shù)的公眾科普教育,深圳科技館年接待超8萬(wàn)人次體驗(yàn)。浙江BIM水蓄冷參考
部分用戶(hù)對(duì)水蓄冷技術(shù)存在認(rèn)知偏差,誤認(rèn)為該技術(shù)只適用于大型項(xiàng)目,卻忽視了其在中小型建筑中的適應(yīng)性。事實(shí)上,模塊化水蓄冷裝置已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,50RT 至 300RT 的規(guī)格能靈活適配酒店、醫(yī)院、寫(xiě)字樓等中小型場(chǎng)景。這類(lèi)模塊化裝置可根據(jù)建筑冷負(fù)荷需求靈活組合,占地面積小且安裝便捷,初投資能夠控制在 80 萬(wàn)元以?xún)?nèi)。例如某連鎖酒店采用 150RT 模塊化水蓄冷系統(tǒng),利用夜間低谷電蓄冷,配合峰谷電價(jià)差,3 年即可收回初期投資。技術(shù)的模塊化發(fā)展打破了規(guī)模限制,讓中小型建筑也能通過(guò)水蓄冷降低空調(diào)運(yùn)行成本,提升能源利用效率。這一應(yīng)用趨勢(shì)表明,水蓄冷技術(shù)正從大型項(xiàng)目向多元化場(chǎng)景延伸,需要通過(guò)更多實(shí)際案例消除用戶(hù)認(rèn)知誤區(qū),推動(dòng)技術(shù)在更寬闊領(lǐng)域的應(yīng)用。廣西大型水蓄冷參考楚嶸水蓄冷技術(shù)通過(guò)夜間蓄冷儲(chǔ)能,白天釋放冷量,平衡電網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)。
低溫送風(fēng)技術(shù)將送風(fēng)溫度從 6°C降低至 3°C,可減少風(fēng)機(jī)能耗 30%,但需解決結(jié)露、氣流組織難題。結(jié)露控制需優(yōu)化管道保溫(如采用 30mm 橡塑保溫層)并精細(xì)控制設(shè)備表面溫度,氣流組織則需通過(guò) CFD 模擬設(shè)計(jì)擴(kuò)散型風(fēng)口,避免低溫氣流直接影響人員。某實(shí)驗(yàn)室在辦公樓測(cè)試中,通過(guò)增設(shè)冷凝水導(dǎo)流系統(tǒng)與置換式送風(fēng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn) 3℃送風(fēng)穩(wěn)定運(yùn)行,室內(nèi)溫濕度分布均勻,人員舒適度與傳統(tǒng) 7℃送風(fēng)無(wú)差異。該技術(shù)為數(shù)據(jù)中心、大型商超等高負(fù)荷場(chǎng)景提供節(jié)能方案,與水蓄冷系統(tǒng)結(jié)合可放大峰谷電差節(jié)能效益,推動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)高效升級(jí)。
蓄冷罐內(nèi)冷熱水混合會(huì)影響儲(chǔ)能效率,而分層蓄冷技術(shù)通過(guò)布水器實(shí)現(xiàn)水溫分層,能有效減少冷熱對(duì)流。比如采用八角形布水器時(shí),水溫分層精度可達(dá) 0.3℃,儲(chǔ)能效率可提升 15%。這種技術(shù)通過(guò)優(yōu)化水流分布,在蓄冷罐內(nèi)形成穩(wěn)定的溫度梯度,避免冷量浪費(fèi)。不過(guò),復(fù)雜結(jié)構(gòu)的布水器會(huì)增加初期投資成本,需要在成本與效益間做好平衡。實(shí)際應(yīng)用中,需根據(jù)項(xiàng)目規(guī)模、運(yùn)行需求及投資預(yù)算選擇合適的布水器類(lèi)型,既要考慮提升儲(chǔ)能效率帶來(lái)的長(zhǎng)期收益,也要兼顧初期投入的經(jīng)濟(jì)性,確保系統(tǒng)在節(jié)能與成本控制方面達(dá)到比較好效果。水蓄冷技術(shù)的碳排放權(quán)交易,企業(yè)通過(guò)減排量獲取額外收益。
采用 LCC(全生命周期成本)模型評(píng)估水蓄冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性時(shí),需綜合考量設(shè)備折舊、維護(hù)費(fèi)用及能源價(jià)格波動(dòng)等因素。研究顯示,當(dāng)電價(jià)差大于或等于 0.4 元 /kWh 且年運(yùn)行時(shí)間不少于 2500 小時(shí)時(shí),水蓄冷系統(tǒng)的全生命周期成本低于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)。這是因?yàn)榉骞入妰r(jià)差帶來(lái)的電費(fèi)節(jié)省可覆蓋初期增量投資及運(yùn)維支出。此外,部分地區(qū)官方會(huì)提供蓄冷補(bǔ)貼或稅收優(yōu)惠政策,進(jìn)一步縮短投資回收期。例如某園區(qū)項(xiàng)目在享受地方補(bǔ)貼后,LCC 較常規(guī)系統(tǒng)降低 12%,回收期從 6 年縮短至 4.5 年。這種評(píng)估模型通過(guò)全周期成本測(cè)算,為用戶(hù)提供更科學(xué)的投資決策依據(jù),助力在合適場(chǎng)景中推廣水蓄冷技術(shù)。廣東楚嶸水蓄冷設(shè)備采用環(huán)保冷媒,符合歐盟RoHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。安徽EPC水蓄冷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
深圳某醫(yī)院通過(guò)合同能源管理模式引入水蓄冷,零初裝費(fèi)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。浙江BIM水蓄冷參考
水蓄冷技術(shù)因系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單,初投資成本相對(duì)較低,但儲(chǔ)能密度為冰蓄冷的 1/3 至 1/5。以實(shí)際應(yīng)用為例,1000 立方米的水蓄冷罐大約可存儲(chǔ) 3000RTH 的冷量,而相同體積的冰蓄冷槽存儲(chǔ)冷量可達(dá) 10000RTH 以上。這種技術(shù)的適用場(chǎng)景具有一定針對(duì)性,更適合冷負(fù)荷峰值不高、電價(jià)差較小或擁有充裕安裝空間的情況,像中小型商業(yè)建筑就常采用水蓄冷系統(tǒng)。這類(lèi)建筑往往對(duì)冷量需求相對(duì)均衡,且有足夠場(chǎng)地容納較大體積的蓄冷罐,通過(guò)水蓄冷技術(shù)既能利用電價(jià)差降低運(yùn)行成本,又能憑借簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)減少維護(hù)工作量,在經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性上達(dá)到較好的平衡。浙江BIM水蓄冷參考