圖14-1 ( a)是常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)原理圖;圖14-1 (b)是空調(diào)負(fù)荷圖。
如圖14-1 ( a)所示的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)，是由制冷循環(huán)和供冷循環(huán)兩個(gè)子系統(tǒng)組成，制冷循環(huán)子系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器等，制冷循環(huán)回路內(nèi)流動(dòng)的是制冷工質(zhì);供冷循環(huán)系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、循環(huán)水泵和空調(diào)換熱器，即通常所稱的空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管等，供冷管網(wǎng)內(nèi)載冷劑是被冷卻過的水。空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定流出蒸發(fā)器的供空調(diào)用的冷水溫度為5-7℃，流回蒸發(fā)器的空調(diào)回水溫度為12 - 13℃。圖14-1 (b)所示的是一日內(nèi)空調(diào)負(fù)荷變動(dòng)示意圖，由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱情況、環(huán)境氣溫、內(nèi)部人員和發(fā)熱器件的不同，使得不同場合、不同季節(jié)、不同時(shí)間的空調(diào)負(fù)荷是不同的。如果不用蓄冷空調(diào)，為保證用戶需求，較安全的設(shè)計(jì)是，制冷用主機(jī)的選擇一般要能滿足最大空調(diào)負(fù)荷需求，并還要留有一定備用量，以備用戶發(fā)展的需求以及制冷機(jī)組制冷能力下降時(shí)能保證正常的供冷。因此，在大多數(shù)情況下，制冷機(jī)不在滿負(fù)荷下工作，工作效率不高，或有設(shè)備閑置。另外，在空調(diào)負(fù)荷高峰期正是用電高峰期，電價(jià)也貴。鑒于常規(guī)空調(diào)對變動(dòng)空調(diào)負(fù)荷的不協(xié)調(diào)、不經(jīng)濟(jì)，科研工作者和空調(diào)工程師提出和設(shè)計(jì)了種種蓄冷空調(diào)方案，有效地彌補(bǔ)了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的不足。
圖14-2所示是蓄冷空調(diào)系統(tǒng)基本原理示意圖，它在常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的供冷循環(huán)系統(tǒng)中增添了一個(gè)既是與蒸發(fā)器并聯(lián)也是與空調(diào)換熱器并聯(lián)的蓄冷槽，并增添一個(gè)水泵2和兩個(gè)閥門。這樣，原供冷循環(huán)回路就可以出現(xiàn)以下幾種新的循環(huán)方式:
(1)常規(guī)空調(diào)供冷循環(huán)，此時(shí)蓄冷槽不工作，閥1開、閥2關(guān)，水泵1, 2開;制冷機(jī)直接供冷。
(2)蓄冷循環(huán)，此時(shí)空調(diào)換熱器不工作，閥1關(guān)、閥2開，水泵I開，水泵2關(guān);制冷機(jī)向蓄冷槽充冷。
(3)聯(lián)合供冷循環(huán)，此時(shí)蒸發(fā)器和蓄冷槽聯(lián)合向空調(diào)換熱器供冷，閥1,閥2開，水泵1、水泵2開;此循環(huán)也稱部分蓄冷空調(diào)循環(huán)，因?yàn)閳?zhí)行此循環(huán)時(shí)，蓄冷只是補(bǔ)充制冷機(jī)供冷不足部分的空調(diào)負(fù)荷，這種供冷方式是蓄冷空調(diào)遇到的大部分情況。
(4)單蓄冷供冷循環(huán)，此時(shí)制冷機(jī)停止運(yùn)行，水泵1停.閥I、閥2開，水泵2開，空調(diào)負(fù)荷全部由蓄冷槽的冷量來提供。此循環(huán)也稱全量蓄冷空調(diào)循環(huán)。
全量蓄冷空調(diào)與部分蓄冷空調(diào)在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備選型上是有區(qū)別的。因此，蓄冷空調(diào)的設(shè)計(jì)首先面臨的是要確定采用全量蓄冷空調(diào)還是部分蓄冷空調(diào)。
常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)(非蓄冷空調(diào)系統(tǒng))在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷常采用逐時(shí)冷負(fù)荷，計(jì)量單位一般為kW，以最大小時(shí)負(fù)荷作為選擇制冷機(jī)組容量的依據(jù)，選配的制冷機(jī)容量較大，實(shí)際上制冷機(jī)絕大部分時(shí)間都是在部分負(fù)荷下運(yùn)行的，這樣制冷機(jī)的效率較低，而且在制冷周期時(shí)段，制冷設(shè)備的利用率也比較低。蓄冷空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷常采用總冷負(fù)荷，計(jì)量單位通常為kW·h。以設(shè)計(jì)日總冷負(fù)荷作為選擇制冷機(jī)的依據(jù)，選配的制冷機(jī)容量較小，制冷機(jī)的效率及在制冷周期時(shí)段，制冷設(shè)備的利用率也都比較高。
