水蓄冷空调技术原理是在电力负荷低的夜间，空调主机晚上谷段电价制冷通过蓄冷槽蓄冷，在白天用电高峰时段使用蓄藏的低温冷冻水提供空调用冷，从而达到电力移峰填谷的目的。由于电力部门实施分时电价，蓄冷空调技术的运行费用比常规空调系统运行费用低，分时电价差值越大，用户得益越多。
图1 蓄冷技术概述
水储能技术主要是利用了水的物理特性。对于在1个大气压的水，4℃水温时其密度最大，为1000Kg/M3。随着水温的升高，其密度在不断减小，如果不受到外力扰动，一般容易形成冷水在下、热水在上的自然分层状态。
自然分层式蓄能技术作为一种蓄冷效率较高、经济效益较好的蓄能方法，目前应用较为广泛。在蓄冷循环中，冷水机组送来的冷水由蓄能槽下部的布水器进入蓄能槽，而原来槽内的热水则从蓄能槽上部的布水器流出，进入冷水机组降温。随着冷水体积的增加，槽内冷热水交界的斜温层将被向上推移，而槽中总水量保持不变；在放冷循环中，水流动方向相反，冷水由下部布水器被放冷泵抽出送至用户，经换热后的温度较高的水则从上部布水器进入蓄能槽。
蓄冷空调系统特点
蓄冷空调代表着当今世界中央空调的先进水平，预示着中央空调的发展方向，有如下优点：
1、实行蓄冷空调系统后，利用“峰、谷、平”电价差，大大减少空调年运行费用，空调系统费用节省率达到30%以上。
2、应急保障：采用蓄冷空调系统后，遇市电断电或制冷机组无法正常启动等紧急情况时，蓄冷空调系统可作为备用冷源，在第一时间维持厂区的正常供冷，既能够获得移峰填谷带来的经济效益，又保障运营安全。
3、低维护：实施蓄冷空调改造后，机组满负荷高效率制冷的运行状态比率大幅度提高，同时制冷机组的操作频率和维修费用将明显下降。
4、可以为较小的负荷（如只使用个别车间）采用蓄冷水槽放冷定量供冷，而无需开主机，上班前启动时间短，只需10～15分钟即可达到所需温度，常规系统约需1小时。
图2 蓄冷空调费用节约示意图
蓄冷空调运行模式
蓄冷空调运行模式主要分为四种工况：冷机低谷蓄冷、制冷机单独供冷、蓄水槽单独供冷、冷槽联合供冷工况。
图3 蓄冷空调运行模式
项目案例
某厂中心制冷站现配置5台额定制冷量为720KW的冷水主机，每台主机配置一台冷冻泵、一台冷却泵、两台冷却塔循环水泵。冷冻泵电机功率：132KW；冷却泵电机功率：110KW，冷却塔为主机提供冷却循环水，循环水泵电机功率为18.5KW；正常情况下所有制冷机组轮换工作，365天24小时连续运行，现有2台机组常年处于空闲状态。
改造方案采用两台空闲主机进行夜间蓄冷8h，白天高峰时段放冷8h，以达到“削峰填谷”的节能效果。项目新建一个体积约为8000m³的蓄冷水池，增加蓄放冷泵2台，电机功率为110kW。
项目实施效益计算
系统白天和晚上运行负荷如下：
白天放冷时段：系统负荷为2台蓄冷泵。2台蓄冷主机、4台水塔循环水泵、2台冷却水泵处于停运状态。
夜间蓄冷时段：系统负荷为2台蓄冷主机、4台水塔循环水泵、2台冷却水泵、2台蓄冷泵。
此项目每年节约电费371.1万元，项目总投资为1060万元，静态投资回收期为2.85年。
