基于冰源熱泵(可控相變)清潔供暖技術,可以取地下水,地表水,用熱泵方式解決清潔供暖的問題,近年來,中科院廣州能源研究所已建成運行南京銀杏山莊等多個項目。以華東某城市冬季供暖為例:熱負荷25W/m2,供暖季4個月,以冰源熱泵技術進行清潔供暖,只需要0.5噸水(由15℃降為0℃的冰);按清潔供暖面積10萬m2計算,耗水量只為5萬噸。在滿足供暖需求的同時,可跨季節收集冷量1,40萬RTh,約折合1.40GWh的電能。此外,宋文吉還提到了冰漿跨季節蓄冷儲能概念。冰漿制備工藝采用冰漿發生器,通過循環水實現冰粒的生成。深圳丁烷冰漿蓄冷造價
如圖 6所示為熱回收式冰漿蓄冷空調系統。在冷運行式時,制冷循環中的風冷冷凝器工作,二元溶液從蓄冷罐被泵送到冰晶發生器,產生的冰晶再輸送到蓄冷罐的底部在蓄冷罐內冰晶聚集在其上部。供冷運行時,二元的冰漿溶液被送到中間換熱器,將冷量傳遞給來自末端機組的冷媒水;從中間換熱器返回的溫度較高的溶液被噴灑在罐內上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液溫度再下降。在熱回收運行模式時,風冷冷凝器不工作、水冷冷凝器開始工作,水冷冷凝器釋放的熱量傳遞給末端機組,適用于既需要制冷、又需要制熱的多功能建筑。貴州工業冰漿蓄冷系統冰漿蓄冷工藝主要包括冰漿制備、儲存、輸送和釋冷四個環節。
宋文吉強調,大規模蓄冷是重要的儲能調峰技術。以廣州珠江新城為例,前40個中央空調的用電負荷就達到了106MW,約占廣州從化抽水蓄能電站(8臺30萬kW機組)容量的1/20。相關規劃實施后,珠江新城集中供冷系統采用冰蓄冷(約60MW電力負荷調節能力),使得制冷機的裝機容量減少一半,不只大幅降低了峰谷差、而且減少了制冷劑的使用量,系統綜合運行能效大幅提高。宋文吉介紹稱,在蓄冷領域,不管是從國際組織數據,還是國內自己的調研數據來看,在商業樓宇和區域供冷這兩個應用領域中,以水和冰為儲冷介質的蓄冷技術都是比較成熟的技術,也是主流的技術。國內在水蓄冷、冰蓄冷的細分領域中也培育了一批優良的民族品牌,整體來看,中國蓄冷技術與日美歐并跑,處于國際先進水平。
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。冰漿蓄冷系統在建筑領域,可用于空調制冷和熱泵供暖。
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。某食品加工廠利用冰漿蓄冷系統,優化生產流程,提高生產效率。深圳流態冰漿蓄冷保溫
輸送工藝中,冰漿泵將冰漿送至用冷設備,保證制冷效果。深圳丁烷冰漿蓄冷造價
熱回收式冰漿蓄冷空調系統。在蓄冷運行模式時,制冷循環中的風冷冷凝器工作,二元溶液從蓄冷罐被泵送到冰晶發生器,產生的冰晶再輸送到蓄冷罐的底部,在蓄冷罐內冰晶聚集在其上部。供冷運行時,二元的冰漿溶液被送到中間換熱器,將冷量傳遞給來自末端機組的冷媒水:從中間換熱器返回的溫度較高的溶液被噴灑在罐內上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液溫度再下降。在熱回收運行模式時,風冷冷凝器不工作、水冷冷凝器開始工作,水冷冷凝器釋放的熱量傳遞給末端機組,適用于既需制冷又需制熱的多功能建筑。深圳丁烷冰漿蓄冷造價