動態冰漿蓄冷系統是利用水具有過冷的特性制取冰漿,而亞穩態的過冷水受到外界的干擾容易激發促品,在板式換熱器通道管道等地方結冰,導致發生“冰堵"的現象,所以動態冰漿蓄冷系統的設計、制作、工藝等要求較高,本文對動態冰漿蓄冷系統的設計作簡要的總結。制冰機內的主要部件有板式換熱器、防傳播器、冰漿發生器等。板式換熱器:動態冰漿蓄冷系統的制冰機對換熱器的要求比較高,要求工藝質量好、換熱效率高。板式換熱器的材質、工藝,換熱等條件比其他類型的換熱器好,是制冰機換熱設備比較的好選擇,但并不是所有的板式換熱器都適合,根據實驗的測試,片距小,角孔大的板式換熱器是較理想的選擇。冰漿蓄冷應用范圍的拓展,將促進制冷技術的跨界融合。佛山氣體射流冰漿蓄冷案例
在供熱運行模式時,制冷劑流動換向,原來的風冷冷凝器現在作為蒸發器使用,制冷循環向水冷冷凝器提供熱量,再由水冷冷凝器將熱量傳遞給末端機組。冰漿動態特性,在常規的空調系統中,6℃/12℃的供/回水溫度所產生的冷量約為25kJ/kg,這主要是由于水的顯熱容量較小,而采用冰漿作載冷劑可以減小所需要的循環量。冰漿與冷水的供冷量比較。冰漿的供冷量是隨著冰晶的濃度而變化的如當冰晶的濃度為 20%、冰晶的供/回水溫度為 0℃/13℃時,其冷量比為 4.8,則其提供的冷量為 120 kJ/kg。佛山氣體射流冰漿蓄冷案例冰漿蓄冷當冰融化時,從空調負載端返回的高溫乙二醇水溶液進入冰漿蓄冷罐。
綜合起來冰漿蓄冷技術克服了盤管和冰球蓄冷技術中固有的幾個難題,歸結如下:(盤管和冰球制冰工況只有空調工況制冷的 0.65,衰減很大,且在制冰過程中,隨著冰層的加厚,制冷效率越來越低,當制冰結束時制冷量只有額定制冰工況的一半)冰漿制冰效率高 20%以上紊流狀態的液液交換創造了很好的傳熱條件,這是盤管和冰球無法相比的;-3℃的蒸發器出水溫度保證了制冷效率比盤管和冰球的6℃高10%以上;水的結冰不像盤管和冰球附著在管壁上,保證了蓄冰8小時過程中穩定的制冷效率。
烷冰漿采用了簡單高效的理念,采用冷水機組、風泵、水泵等通用高效設備,流程簡單,控制容易,維護方便,氣態丁烷通過風泵加壓進入冷水機蒸發器,通過氣液相變高效換熱冷凝,液態丁烷和水一起進入水泵,再與水直接接觸再蒸發為氣態進行高效熱交換,水放出相變熱變為冰激凌式冰,可以泵送,冰漿流入蓄冰槽,氣態丁烷進入風泵不斷循環;氣囊接通循環系統,使系統既封閉又自動保持常壓(大氣壓力);冷水機蒸發器中丁烷溫度控制在20C左右(風壓約10kpa);蓄冰槽中氣態丁烷蒸發溫度在-0.50C左右(氣壓約0kpa),蓄冰槽中冰水混合溫度在00C。丁烷冰漿技術綜合能效比可達4.0,尤其投資省,可低于常規冷水機組空調投資,而且省電費更多可達40-70%。丁烷冰漿缺點是丁烷易燃易爆,有安全性要求,由于是密閉系統、充填量小(只約30g/kw)、強制通風且系統壓力低(只0-10kpa),丁烷不易泄露,采用安全防范措施,嚴格按安全規程操作,丁烷冰漿明顯比氨制冷系統風險小,也比燃氣熱水器/廚房煤氣風險低。丁烷冰漿冰蓄冷技術現已有1P原理樣機,產品樣機在準備當中。冰漿蓄冷對電網的供需平衡起一定的調節作用。
冰漿的壓力降隨速度和冰晶濃度的變化。冰漿的壓力降與其摩擦系數、冰晶流動速度和冰晶濃度有關。在低速流動時,冰漿溶液出現了相分離,冰晶漂浮在通道的上部,這將增加不同濃度冰漿溶液間的壓力降變化。從圖8中可以看出,在低速流動時,不同濃度的冰漿溶液間的壓力降差別變化較大,這是由于低速流動時冰晶漂浮在通道上部,引起冰漿有效流通截面積減小,從而使其流速增加,阻力變化較大;同時通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流動時,不同冰漿濃度溶液與冷水之間壓力降差值變化較小,這是由于高速流動使得冰漿溶液成為均勻流動。冰漿蓄冷當負荷較大時,二者可以聯合供冷。江蘇氣體射流冰漿蓄冷原理
冰漿蓄冷原理巧妙地利用了冰的熱力學特性,實現高效節能制冷。佛山氣體射流冰漿蓄冷案例
為了轉移電力需求,平衡電力供應,國家采用分時計價的政策來推動離峰電力的積極性。冰蓄冷空調利用夜間低谷電力制冰儲能以減少用電高峰期空調用電負荷和系統裝機容量。從建筑層面上,冰蓄冷技術不一定能降低電耗,但是可以利用峰谷電價差值節約用電成本。而從國家整體層面上,冰蓄冷系統能夠對供電系統進行“移峰填谷”,解決夜晚低谷期電力浪費問題。針對靜態冰蓄冷的固有技術點而發展起來的動態冰漿蓄冷技術則從根本上解決了靜態冰蓄冷技術的缺點是國際冰蓄冷發展的主要方向。佛山氣體射流冰漿蓄冷案例