冰浆动态特性,在常规的空调系统中,6℃/12℃的供/回水温度所产生的冷量约为25kJ/kg,这主要是由于水的显热容量较小,而采用冰浆作载冷剂可以减小所需要的循环量。冰浆的供冷量是随着冰晶的浓度而变化的,如当冰晶的浓度为20%、冰晶的供/回水温度为0℃/13℃时,其冷量比为4.8,则其提供的冷量为120kJ/kg。冰浆的压力降与其摩擦系数、冰晶流动速度和冰晶浓度有关。在低速流动时,冰浆溶液出现了相分离,冰晶漂浮在通道的上部,这将增加不同浓度冰浆溶液间的压力降变化。与传统制冷方式相比,冰浆蓄冷可减少电力高峰时段的用电需求。河北动态冰浆蓄冷系统
冰桨蓄冷的特点:1)机组既可以制冰,又可以做为常规冷水机组使用,功能齐全;2)机组为一体化设计,结构紧凑,转运方便,可在各工况下高效运行,蓄冰槽内只有制冰介质溶液和冰浆,无任何维护量;3)制冰器设计独特,冰晶制成工艺先进,换热器内不粘附冰,实现较高的蒸发温度降低能耗,比传统的蓄冰方式节能 15%以上;4)机组体积小,可减少机房占地面积,对机房无特殊要求;5)冰浆以流体形式储存与蓄冰槽中,蓄冰槽可以为任何形式,尽可能减少机房的占地面积,节省基建费用;6)冰晶有极大的换热表面,融冰迅速,彻底,可提供更低的供水温度,与低温送风技术相结合,可进一步降低系统投资费用;7 )设备可集中或分离设计 易于实现在负荷变化时机组依然保持在较高的效率下运行。山东专业冰浆蓄冷供应商某大型超市采用冰浆蓄冷技术,降低其制冷成本约30%。
动态冰浆蓄冷系统的设计要点,动态冰浆蓄冷系统由双工况空调主机、制冰机、蓄冰槽、水泵,板式换热器,微冰晶处理器、管道及控制系统等组成,如图1所示:双工说空调主机,静态冰蓄冷随着管外冰层厚度增加,传导热阻也同时增加,导致主机输出温度不断降低,温度是变动的。动态冰浆蓄冷采用乙一醇载冷剂与水在板式换热器内强制对流换热,在运行中板式换热器的换热热阻不会发生变化,所以要求主机输出温度恒定,确保系统运行稳定。制冰机,制冰机是动态冰浆蓄冷系统的主要部件,制冰机的作用是制取过冷水并促使过冷水解除过冷度变成冰浆,然后通过水泵输送到蓄冰槽进行储存。
冰浆蓄冷的原则是在投资回收期较短的情况下,较大限度的为客户节约运行费用,以下是冰浆系统设计的侧重点:1)设备选型参数:由于全国各地区的气象参数不同,冰浆蓄冷设备选型宜根据各项目空调负荷的实际参数进行选型。常规系统的选型出于供冷安全的角度往往选型偏大,而冰浆蓄冷由于有主机加蓄冰联合供冷,弹性大,因此,经济效益比较优的设备选型是考虑的重点。2)系统融冰策略:冰浆系统设计通常会设置融冰供冷板换和主机供冷板换,其中融冰板换需满足设计日负荷的换热量,以确保在高峰负荷时,可以完全融冰供冷,负荷平段时,主机供冷,较大限度的利用电价差节省运行费用。3)优化控制系统:蓄冰系统的融冰策略是逐日负荷不同,相应的融冰量也不同。冰浆系统的乙二醇泵和融冰泵配备了变频系统,控制系统设计有模糊控制,会对用户的用冷负荷作出预测、计算,同时保证用冷安全,为用户节约更多电费。冰浆蓄冷系统在应对电力供应紧张时段具有重要作用,保障用冷需求。
过冷水动态蓄冰的原理,过冷水冰浆系统是利用水的过冷却原理,即水在0℃以下时并不一定会结冰,只要控制好温度、材料、结构、流速、压力等参数,防止凝结核的形成,就能保证稳定地产生过冷水。白天高峰负荷时,蓄冰罐中少量的0℃水被输送到融冰板换,换热后的高温水回到蓄冰罐中直接融化冰雪,只要罐中有雪或冰浆,就可以长久地保持出水温度在0~1℃,融冰板换的另一侧提供5~7℃的冷冻水给空调供冷系统,由于冰浆的表面积极大,融冰极快,高峰负荷时,可以实现完全融冰供冷,使得冰浆系统的融冰供冷变得非常简单,而且由于供回水温差大,高温水与冰浆直接接触融冰,融冰泵耗较小。冰浆蓄冷技术在新能源领域的应用,有望实现能源的高效利用。浙江过冷水动态冰浆蓄冷项目
冰浆蓄冷工艺主要包括冰浆制备、储存、输送和释冷四个环节。河北动态冰浆蓄冷系统
(盘管和冰球放冷速率只有总蓄冷量的 12.5%,在一般空调的10 小时,只能平均融冰,运行收益大打折扣)冰浆融冰速率高,运行费用多 30%以上冰浆的表面积是盘管和冰球结冰的上百倍,几乎没有融冰放冷速率的限制,在融冰供冷时,可以集中在电价高峰时段,较好地保证了用户的运行效益。而盘管和冰球受限极为有限的表面积和静止水的不良传热条件,融冰放冷速率只有总蓄冷量的12.5%,融冰放冷时,基本是平均在 10 小时以上的供冷时间,50%以上融冰冷量浪费在电价平段,没有很好的运行效益。河北动态冰浆蓄冷系统