水蓄冷是利用水的顯熱實(shí)現(xiàn)冷量的儲存。因此,一個設(shè)計合理的蓄冷系統(tǒng)應(yīng)通過維持盡可能大的蓄水溫差并防止冷水與熱水的混合來獲得最大的蓄冷效率。在水蓄冷技術(shù)中,關(guān)鍵問題是蓄冷罐的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)能防止所蓄冷水與回流熱水的混合。為實(shí)現(xiàn) 這一目的,目前常用的有以下幾種方法: 將冷水的熱水分別儲存在不同的罐中,以保證送至負(fù)荷側(cè)的冷水溫度維持不變,多個蓄水罐有不同的連接方式,一種是空罐方式。它保持蓄水罐系統(tǒng)中總有一個罐在蓄冷或放冷循環(huán)開始時是空的。隨著蓄冷或放冷的進(jìn)行,各罐依次倒空。另一種連接方式是將多個罐串聯(lián)連接或?qū)⒁粋€蓄水罐分隔成幾個相互連通的分格。蓄冷時的水流方向。蓄冷時,冷水從第一個蓄水罐的底部入口進(jìn)入罐中,頂部溢流的熱水送至第二個罐的底部入口,依次類推,最終所有的罐中均為冷水;放冷時,水流動方向相反,冷水由第一個罐的底部流出?;亓鳠崴畯淖詈笠粋€罐的頂部送入。由于在所有的罐中均為熱水在上、冷水在下,利用水溫不同產(chǎn)生的密度差就可防止冷熱水混合。多罐系統(tǒng)在運(yùn)行時其個別蓄水罐可以從系統(tǒng)中分離出來進(jìn)行檢修維護(hù),但系統(tǒng)的管路和控制較復(fù)雜,初投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)作較高。
利用水在不同溫度下密度不同而實(shí)現(xiàn)自然分層。系統(tǒng)組成是在常規(guī)的制冷系統(tǒng)中加入蓄水罐,在蓄冷循環(huán)時,制冷設(shè)備送來的冷水由底部散流器進(jìn)入蓄水罐,熱水則從頂部排出,罐中水量保持不變。在放冷循環(huán)中,水流動方向相反,冷水由底部送至負(fù)荷側(cè),回流熱水從頂部散流器進(jìn)入蓄水罐。圖3b是蓄冷特性曲線圖??v坐標(biāo)為溫度,橫坐標(biāo)為蓄水量的百分比。A、C分別為放冷循環(huán)時制冷機(jī)的回水和出水特性曲線;B、D分別為蓄冷循環(huán)時制冷機(jī)的回水和出水特性曲線。一般用蓄冷效率來描述蓄水罐的蓄冷效果。蓄冷效率的定義是蓄冷罐實(shí)際入冷量與蓄冷罐理論可用蓄冷量之比,即:蓄冷效率=(曲線A與C之間的面積)/(曲線A與D之間的面積)
一般來說,自然分層方法是最簡單,有效和經(jīng)濟(jì)的,如果設(shè)計合理,蓄冷效率可以達(dá)到85%-95%。