動態(tài)冰系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)冰蓄冷因冰層逐漸加厚熱阻增加,導(dǎo)致雙工況冷水機出水溫度隨冰層加厚逐漸降低,,且制冰效率下降有效蓄冰量低的缺點,;同時也克服了水蓄冷是冰蓄冷8倍以上體積的占地問題。本系統(tǒng)創(chuàng)新的采用了蓄能樞紐機組,、不銹鋼蓄冰蓄熱槽,、電鍋爐、雙工況冷水機等關(guān)鍵性集成多功能設(shè)備,,較大程度上降低了機房設(shè)備數(shù)量,,減化了系統(tǒng)流程,減少了施工安裝工程量,,也解決了傳統(tǒng)蓄能系統(tǒng)設(shè)備占地面積大的問題,,使得蓄能型總控空調(diào)系統(tǒng)更減化更易用更易管理和維護。冰漿直接送風(fēng)技術(shù),,空氣處理機組尺寸縮小40%,,節(jié)省建筑空間。珠海專業(yè)動態(tài)冰蓄冷儲能
冰蓄冷系統(tǒng)有兩種形式:全蓄冷系統(tǒng)和部分蓄冷系統(tǒng),。全蓄冷系統(tǒng):即建筑物在電力高峰期所需要的全部冷負荷,,在夜間低谷期全部儲存起來,,從而避免制冷機在電力高峰期的運行,,運行費用降到較低。部分蓄冷系統(tǒng):即在夜間電力低谷期只儲存一部分冷量,, 在白天用電高峰期(或平谷期),,電制冷機和蓄冷設(shè)備聯(lián)合供應(yīng)建筑其余部分冷負荷。這種部分蓄冷方案可以減少初投資和縮短投資回收期,。故部分蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用較多,。系統(tǒng)制冰蓄冷時,如有連續(xù)且較大的空調(diào)負荷時,,宜另設(shè)基載主機單獨向空調(diào)系統(tǒng)供冷,,以獲取較高的制冷效率,降低能耗,。珠海專業(yè)動態(tài)冰蓄冷儲能冰蓄冷數(shù)據(jù)中心PUE值降至1.25,,達國家綠色數(shù)據(jù)中心標準。
迄今為止,,只中國科學(xué)院廣州能源研究所對此技術(shù)進行了系統(tǒng)深入的研究,。從2003年起,,中國科學(xué)院廣州能源研究所開始了對流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷技術(shù)的全方面研究。成功突破熱交換器堵塞,、超聲波促晶,、以及動態(tài)解冰等關(guān)鍵技術(shù),建立了流態(tài)化動態(tài)制冰示范系統(tǒng),,研制成功我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的動態(tài)冰蓄冷技術(shù),,使我國的第二代流態(tài)化動態(tài)蓄冷技術(shù)基本達到國際先進水平,打破了國際技術(shù)壁壘,。如今,,動態(tài)冰蓄冷已成為國際上冰蓄冷技術(shù)的主要發(fā)展方向,而且在發(fā)達國家普及迅速,。
從原理上和應(yīng)用上出發(fā),,可以歸納出流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷技術(shù)相對于傳統(tǒng)的冰球、盤管式靜態(tài)冰蓄冷技術(shù)的如下一些技術(shù)優(yōu)勢:(1)傳熱效率高,、制冰速度快,。動態(tài)制冰過程中不但避免了因冰層聚集而引起的導(dǎo)熱熱阻,還通過強制對流大幅度提高了系統(tǒng)的整體換熱性能,,從而提高了制冰速度,。(2)制冷系統(tǒng)COP高、能耗降低,。其制冷蒸發(fā)溫度可以保持在-5℃~-8℃之間,,而且在整個蓄冰過程中保持穩(wěn)定不下降。相對于冰球,、盤管式冰蓄冷中-10℃以下的蒸發(fā)溫度(而且隨著蓄冰量的增加逐漸下降)可以明顯提高系統(tǒng)COP,。動態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)速度<3分鐘,比靜態(tài)冰盤管快10倍,,適合負荷波動劇烈的數(shù)據(jù)中心,。
刮刀擾動式動態(tài)制冰技術(shù)中較主要雖然的技術(shù)仍然是防堵塞技術(shù)。由于刮刀擾動十分濃厚,,過冷狀態(tài)下的水溶液更易在換熱常會壁面上結(jié)晶,,一旦在壁面上結(jié)晶,刮刀葉片就面臨被堵塞甚至被打碎的可能,。因此,,刮刀式換熱器的內(nèi)表層(刮刀葉片接觸面)處理要求非常光滑,而且刮刀葉片與換熱壁面之間的接觸必須緊密,。另一方面,,純水由于由純水生成的冰晶冰晶較粗,而且容易聚集硬化,更容易導(dǎo)致堵塞,,因此此種制冰方法中往往需要一定水中添加在濃度的冰點抑制劑,,如乙二醇、NaCl 等,。由此又引入了對設(shè)備材料的防腐問題,。換熱器內(nèi)表面和整個刮刀空氣冷卻組件都是長期浸泡在乙二醇(或 NaCl等其他鹽類)水溶液中,并且處于高流速的之下不利腐蝕條件下,,因此金屬材料必須具有特殊的耐腐蝕性能,。莖刮刀葉片一般采用塑料材料,在與金屬換熱避免長期高速摩擦的情況下必須具有高耐磨的穩(wěn)定性,。由稀濃度的乙二醇(或其他鹽類)氫氧化鈉水溶液制出的冰晶顆粒十分細膩,,粒徑可低于 500mm,蓄冰槽冰漿固相含量(IPF)可達 50%以上,。冰漿管道流速1.5-2m/s,,實現(xiàn)湍流換熱,傳熱系數(shù)提高50%,。珠海乳業(yè)動態(tài)冰蓄冷原理
動態(tài)系統(tǒng)參與電網(wǎng)需求響應(yīng),,每年獲取補貼收益超50萬元。珠海專業(yè)動態(tài)冰蓄冷儲能
隨著動態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國的成功技術(shù)開發(fā),,將推動動態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國的推廣利用,,進而對我國的電力負荷移峰填谷產(chǎn)生深遠影響。動態(tài)冰蓄冷技術(shù)是指用制冷劑直接與水進行熱交換,,使水結(jié)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(diào)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(yīng)性能很好,。靜態(tài)冰蓄冷:是將制冷機組在低峰期運行,將低溫蓄冷媒體一次性充滿蓄冷容器,,并在高峰期通過泵送方式向空調(diào)末端進行熱交換,取得冷量的一種方式,。珠海專業(yè)動態(tài)冰蓄冷儲能