動態(tài)冰蓄冷技術是指用制冷劑直接與水進行熱交換,,使水結成絮狀冰晶;同時,,生成和溶化過程不需二次熱交換,,由此較大程度上提高了空調的能效,。冰漿的孔隙遠大于固態(tài)冰,且與回水直接進行熱交換,,負荷響應性能很好,。技術名稱:動態(tài)冰蓄冷技術;適用范圍:1,、部分區(qū)分峰谷電價地區(qū),,各種大型中央空調系統(tǒng),2,、牛奶及食品等工藝上需要穩(wěn)定的低溫水的行業(yè),。我國大部分地區(qū)處于溫帶和亞熱帶,每年空調使用時間較長,,在南方地區(qū)甚至可達8個月,。動態(tài)冰技術具有高效、節(jié)能,、環(huán)保等優(yōu)點,,助力工業(yè)發(fā)展。江西流態(tài)化動態(tài)冰工程案例
優(yōu)缺點,,動態(tài)冰蓄冷技術具有以下優(yōu)點:1.高效節(jié)能:利用低峰時段的電力制冰,,釋放高峰時段的冷量,避免了電力峰谷差異,,提高了電力利用率,,節(jié)約了能源。2.環(huán)保節(jié)能:相比傳統(tǒng)空調系統(tǒng),,動態(tài)冰蓄冷技術減少了空調系統(tǒng)的電力消耗,,降低了二氧化碳排放量,對環(huán)境更加友好,。3.穩(wěn)定可靠:冰晶式動態(tài)冰蓄冷技術采用先進的控制系統(tǒng),,能夠實現自動化控制,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,。但是,,動態(tài)冰蓄冷技術也存在一些缺點:1.制冰過程中需要將水加熱到0.5度,這會導致大約20%的冷量被浪費,。2.為了防止冰渣進入過冷板換,,需要在入口增加大型過濾器,這會增加管道阻力,。3.由于冰渣的存在,,可能會導致板換冰堵現象,影響系統(tǒng)的正常運行。福建冷水式動態(tài)冰儲能冰球儲存,,采用封閉式儲冰槽,,防止冰球融化。
系統(tǒng)原理:1,、熱泵工況,,熱泵原理同能源塔的系統(tǒng)原理,是從蓄冰槽內吸收水的熱量進行制熱,,可通過冷卻水,、土壤、河湖水等進行釋冷,。供熱時,,即時或分時向大氣或其它熱源全部或部分放冷。當放冷速率跟不上時,,冷量就以冰晶的形式蓄存,供熱放冷可以不同時,,如10小時供熱可以24小時錯時放冷,;條件允許時,可用低谷電化冰間接蓄熱,。2,、該系統(tǒng)相對于靜態(tài)蓄冰的優(yōu)勢,3主機能效高,。初始的冰點溫度約為-1℃,,蒸發(fā)溫度約為-4.5℃,每個循環(huán)約形成2%的冰晶,,每個循環(huán)后溶液會有增加,,一般設計為50%的蓄冰量,蓄冰完成后,,溶液濃度會增加到6%,,這時對應的冰點是-2.5℃,蒸發(fā)溫度約為-5.5℃,,主機能效有所下降,,主機COP在4.5以上。而雙工況盤管蓄冰,,乙二醇為-5.6℃,,蒸發(fā)溫度為-7℃的,主機的COP在3.5以下,,且同樣靜態(tài)冰制取過程中,,由于隨著冰層厚度的增加,傳熱也逐漸有所減少,主機需要卸載,,從而會延長制冰時間,,增加能耗。
過冷卻熱交換器可以采用殼管式,、套管式,、板式等多種形式的換熱器。為了防止過冷水在換熱器內結冰,,換熱器內表面需要進行特殊涂層處理,,同時對換熱器內部的流場特性也有很高的要求,否則很難獲得足夠大的過冷度,,以及避免堵塞,。過冷卻解除技術也包括多種,如機械方法,、熱方法,、超聲波方法等。過冷水式動態(tài)制冰技術的系統(tǒng)控制要求非常高,,這也是該技術走向實用化所面臨的一大技術難點,。由于冰漿中固液兩相存在密度差,在蓄冰槽中可以循環(huán)抽取出冰漿中分離出來的液態(tài)水,,再送回制冰系統(tǒng)中生成冰漿,,由此可使蓄冰槽內的冰漿固相含量(IPF)達到60%以上。冰球大小,、形狀可根據實際需求調整,,以適應不同應用場景。
動態(tài)冰蓄冷與靜態(tài)冰蓄冷的優(yōu)缺點,,動態(tài)冰蓄冷相比靜態(tài)蓄冷具有以下優(yōu)點:1.系統(tǒng)運行穩(wěn)定,,適應性強。2.可充放電次數多,,可以滿足變化的負荷需求,。3.空調末端設備可以相對較小,可以節(jié)省建筑空間,。4.由于制冷量分散,,可以降低其制冷設備的能耗。5.設備單價較低,,適合中小型建筑應用,。但也存在一些缺點:1.制冷能力受制于制冷機組的制冷量。2.系統(tǒng)維護難度較大,,需要配備專業(yè)技術人員,。3.系統(tǒng)管路需要考慮蓄熱容器的溫度波動,,保溫以及壓力等問題。面向未來,,我國動態(tài)冰技術將繼續(xù)創(chuàng)新,,為全球冷卻領域貢獻中國智慧。中山動態(tài)冰散熱
動態(tài)冰的冷卻過程主要用于融冰,。江西流態(tài)化動態(tài)冰工程案例
離心機進出水溫差小,,可能發(fā)生喘振,甚至停機,,制冰開始后,,蓄冰槽溶液的溫度不斷下降,經過約2h后為0℃~-2℃,,這個溫度的溶液再次進入制冰器制冰時,,溫度又不能高于-3℃,以防止結冰晶過多,,溫差很小,,離心主機會發(fā)生喘振或停機。主機溫度設置要不斷隨溶液溫度變化而變化,,控制難度大,,結冰過程溶液濃度會變化:初期3%的乙二醇溶液濃度,到結冰量達到60%時,,溶液濃度達到7%,冰點溫度為-2.7℃,;各溶液溫度再低1.5℃,,制冰過程要求控制設定要求溫度不斷的變化,屬于動態(tài)控制過程,控制難度較大,。由于水泵流量大,,造成槽內漩渦,可能造成冰晶吸入管道,,制冰換熱器2%的含冰溶液出來,,到制冰結束時蓄冰槽的冰量容積比為65%,槽內溶液和已經冰粒會成漩渦狀態(tài)吸入管道和水泵,,再度結冰而形成更多更大的冰核,,造成冰堵。江西流態(tài)化動態(tài)冰工程案例