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隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數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。冰漿蓄冷技術有望成為未來制冷領域的主流技術。山東新型冰漿蓄冷保溫
動態冰漿蓄冷系統的設計要點,動態冰漿蓄冷系統由雙工況空調主機、制冰機、蓄冰槽、水泵,板式換熱器,微冰晶處理器、管道及控制系統等組成,如圖1所示:雙工說空調主機,靜態冰蓄冷隨著管外冰層厚度增加,傳導熱阻也同時增加,導致主機輸出溫度不斷降低,溫度是變動的。動態冰漿蓄冷采用乙一醇載冷劑與水在板式換熱器內強制對流換熱,在運行中板式換熱器的換熱熱阻不會發生變化,所以要求主機輸出溫度恒定,確保系統運行穩定。制冰機,制冰機是動態冰漿蓄冷系統的主要部件,制冰機的作用是制取過冷水并促使過冷水解除過冷度變成冰漿,然后通過水泵輸送到蓄冰槽進行儲存。山東新型冰漿蓄冷保溫冰漿蓄冷技術具有明顯的節能效果,降低電力成本。
冷水動態蓄冰系統,利用板式換熱器制冰,系統結構簡單,載冷劑回路較大程度上縮短,乙二醇用量相應的也大為減少,更環保;另外,采用單獨的蓄冰罐儲存制出的冰,融冰時,高溫回水直接與0℃冰漿接觸,融冰速度極快,沒有“千年冰”現象;系統設計簡單,設備可靠,運行策略豐富,較大限度地降低了成本和運行費用。過冷水冰漿蓄冷系統是于20世紀90年代首先在日本開始發展起來的,到本世紀初開始產業化應用。動態冰漿蓄冷系統,節能已經形成了多項在制冰板換、冰漿發生器和系統結構設計等方面的主要技術專業技術,填補了國內空白并達到了國際先進水平。
冰蓄冷和冰漿蓄冷的區別,工作原理不同:1、冰蓄冷,冰蓄冷是將制冷機組產生的冰塊存儲在蓄冰池中,再利用冰塊釋放熱量來調節室內溫度的方法。冰塊的形成需要消耗大量的電能,但是一旦形成,冰塊可以長時間保持低溫,因此適合在夏季高溫時段使用,可以降低電網峰值負荷。2、冰漿蓄冷,冰漿蓄冷是將水和冷媒混合制成冰漿,再將冰漿通過管路輸送到蓄冷槽內,通過控制冰漿的流量來達到調節室內溫度的目的。冰漿的制備相對比較簡單,而且在輸送的過程中又可以實現再次冷卻,因此比較適合在變化較大的季節使用。冰漿儲存環節需選用合適的蓄冷容器,確保冷量穩定儲存。
經典案例,國內頭一個大型冰漿蓄冷項目清華紫光南方產業化基地于2010年10月正式完工,現在處于運行階段。清華紫光信息港位于深圳市南山區科技園北區,總建筑面積約83299.77㎡,本建筑的空調夏季峰值冷負荷約1854RT,空調設計日總冷負荷21611 RTh。系統采用500RT螺桿雙工況主機3臺,夜間3臺全部進行冰漿蓄冰,蓄冰工況制冷量370RT/臺,8小時冰漿潛熱蓄冷量達到8800RTh。2011年3月14日,受深圳市科技工貿和信息化委員會委托,深圳市節能專業人員聯合會組織專業人員對由深圳力合節能技術有限公司研發、設計、施工的清華紫光信息港動態冰漿蓄冷系統節能項目進行節能貼息驗收,與會專業人員聽取了有關方面的項目匯報,進行了現場考察并審查了項目驗收資料。醫療行業對制冷需求較高,冰漿蓄冷系統可滿足其特殊需求。冰漿蓄冷艙
冰漿蓄冷技術的研發,將朝著更高效、更環保、更經濟的方向發展。山東新型冰漿蓄冷保溫
動態冰漿由于具有蓄冷密度大、流動性和傳熱性能好等優點,現已被用于蓄冷空調系統中用于用電負荷的“移峰填谷”,還有用于工業處理過程和食品工程領域中。隨著對動態冰漿技術的深入研究,其設備成本將降低、運行效率將提高,潛在的應用領域將進一步擴大,動態冰漿是一種非常實用的新技術。中國清潔供熱平臺訊:從成本來看,按目前儲電綜合成本約3000元/kWh,移峰1kWh的電力負荷,蓄冷的成本只為350-500元/kWh(LiB儲能技術的10~20%)。此外,蓄冷的上下游產業配套比較成熟,規模化應用后的成本下降空間大。在6月22-23日于常州召開的2021年第三屆中國儲熱大會上,中國科學院廣州能源研究所研究員、儲能技術研究室副主任宋文吉就“過冷水冰漿技術及其蓄冷應用”作主題演講。山東新型冰漿蓄冷保溫