發(fā)展蓄冷技術(shù)的重要意義,宋文吉指出,制冷是社會能源消耗的重要組成部分。制冷空調(diào)的能耗和溫室氣體排放是中國30/60雙碳目標的重要組成部分。中國夏季電力高峰負荷的40%以上是制冷空調(diào)造成的,商業(yè)/公共建筑50%以上的能耗是空調(diào)機組。同時,越來越多的樓宇采用熱泵空調(diào),夏季供冷、冬季供熱,空調(diào)機組同時影響全年的供電負荷。因此,必須充分重視制冷空調(diào)對電力負荷的影響,否則反饋到上游,則直接影響電力的供應和可再生能源的消納。其基本原理是夜間低谷電時段制冰,日間高峰電時段釋放冷量。江蘇一體式冰漿蓄冷適用范圍
冰漿是由微小的冰晶和溶液組成,而溶液通常是由水和冰點調(diào)節(jié)劑(如乙二醇、乙醇或氯化鈉等)構(gòu)成。由于冰晶的融解潛熱大,使得冰漿具有較高的蓄冷密度;同時由于冰晶具有較大的傳熱面積,使其具有較快的供冷速率和較好的溫度調(diào)解特性。它不象傳統(tǒng)的盤管式(內(nèi)融冰、外融冰)和封裝式(冰球、冰板)蓄冷系統(tǒng)的冰凝結(jié)在換熱器的壁面上增加了冰層的傳熱熱阻,使其傳熱效率較低。冰漿蓄冷系統(tǒng)現(xiàn)已被用于空調(diào)系統(tǒng)中,夜間低谷時蓄冷,白天高峰時供冷,冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的容量一般只有高峰冷負荷的 20%-50%,使其整個系統(tǒng)小巧、緊湊。由于冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有低溫送風特性,使得整個空調(diào)系統(tǒng)的風管、水管尺寸減小,冷量輸送的功耗也大為降低,運行成本減小。珠海一體式冰漿蓄冷適用范圍某大型超市采用冰漿蓄冷技術(shù),降低其制冷成本約30%。
(盤管和冰球放冷速率只有總蓄冷量的 12.5%,在一般空調(diào)的 10小時,只能平均融冰,運行收益大打折扣)冰漿融冰速率高,運行費用多 30%以上,冰漿的表面積是盤管和冰球結(jié)冰的上百倍,幾乎沒有融冰放冷速率的限制,在融冰供冷時,可以集中在電價高峰時段,較好地保證了用戶的運行效益。而盤管和冰球受限極為有限的表面積和靜止水的不良傳熱條件,融冰放冷速率只有總蓄冷量的12.5%,融冰放冷時,基本是平均在10小時以上的供冷時間,50%以上融冰冷量浪費在電價平段,沒有很好的運行效益。
宋文吉表示,總體來看,蓄冷儲能在用戶側(cè)調(diào)峰的優(yōu)勢明顯,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1、成本低、效率高:大規(guī)模蓄冷技術(shù)以水為介質(zhì),成本低廉;靠近負荷中心,儲能效率高,移峰1kWh的電力負荷成本只是電池技術(shù)的10~20%;蓄冷作為冷量緩存裝置,放冷時可大幅提高主機運行效率,進而提高系統(tǒng)的綜合能效比。2、功率和能量調(diào)節(jié)范圍很寬、適應性好:蓄冷系統(tǒng)的功率變換裝置為制冷主機和換熱器,調(diào)節(jié)范圍從MW~GW,儲能裝置為保溫水槽,根據(jù)需要可滿足Hour、Day、甚至跨季節(jié)的調(diào)節(jié)需求;系統(tǒng)壽命可達20年以上。3、環(huán)保效益:蓄冷系統(tǒng)除了對電網(wǎng)產(chǎn)生移峰填谷效益外,能大幅度減少制冷機組的裝機容量,從而減少氟利昂的使用,獲取環(huán)保效益。某食品加工廠利用冰漿蓄冷系統(tǒng),優(yōu)化生產(chǎn)流程,提高生產(chǎn)效率。
冰漿的普遍用途:1、牛奶、啤酒生產(chǎn)過程冷卻和冷藏;2、水、海產(chǎn)品保鮮;3、魚蝦禽肉加工冷藏;4、蔬菜、水果、花卉保鮮;5、人造滑雪場;6、礦井降溫冷卻;7、石油、化工、染料、鋼鐵、醫(yī)藥等各種生產(chǎn)過程的冷卻;8、地鐵、超市、辦公樓空調(diào)系統(tǒng),綜合來講冰漿蓄冷適用于幾乎所有的具有3:1以上分時電價差的用冷大戶項目。項目是否適合冰漿蓄冷需要滿足以下幾個主要條件:1、主機是否能改造為雙工況,或者是否可以新增雙工況主機;2、蓄冰池和冰漿機組是否有場地置放;3、是否有3:1以上的蓄冰電價,或者需要“移峰填谷”的用冷需求。當以上三個條件具備,項目才基本具備了蓄冰實施的可能。冰漿制備工藝采用冰漿發(fā)生器,通過循環(huán)水實現(xiàn)冰粒的生成。珠海一體式冰漿蓄冷適用范圍
冰漿蓄冷工藝主要包括冰漿制備、儲存、輸送和釋冷四個環(huán)節(jié)。江蘇一體式冰漿蓄冷適用范圍
在常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)中,6℃/12℃的供/回水溫度所產(chǎn)生的冷量約為25kJ/kg,這主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的循環(huán)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120kJ/kg。冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動,通過換熱器的流動是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數(shù)下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。江蘇一體式冰漿蓄冷適用范圍