综合起来冰浆蓄冷技术克服了盘管和冰球蓄冷技术中固有的几个难题,归结如下:(盘管和冰球制冰工况只有空调工况制冷的 0.65,衰减很大,且在制冰过程中,随着冰层的加厚,制冷效率越来越低,当制冰结束时制冷量只有额定制冰工况的一半)冰浆制冰效率高 20%以上紊流状态的液液交换创造了很好的传热条件,这是盘管和冰球无法相比的;-3℃的蒸发器出水温度保证了制冷效率比盘管和冰球的6℃高10%以上;水的结冰不像盘管和冰球附着在管壁上,保证了蓄冰8小时过程中稳定的制冷效率。冰浆蓄冷技术的关键在于精确控制冰浆的制备、储存和释冷过程。东莞动态冰浆蓄冷储能
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。东莞动态冰浆蓄冷储能冰浆蓄冷技术具有明显的节能效果,降低电力成本。
(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。
冰浆溶液的传热系数随其流量和浓度的变化。从图中可知:传热系数是随着流量的增加而增加、随着冰浆浓度的增加而减小。这是由于冰浆浓度的增加减小了溶液的扰动,通过换热器的流动是层流而不是紊流。尽管在较高冰浆浓度下,其传热系数下降,但由于微小的冰晶增加了其传热表面积,以及具有较大的传热温差,仍然使其具有较高的传热量。动态冰浆由于具有蓄冷密度大、流动性和传热性能好等优点,现已被用于蓄冷空调系统中用于用电负荷的“移峰填谷”,还有用于工业处理过程和食品工程领域中。随着对动态冰浆技术的深入研究,其设备成本将降低、运行效率将提高,潜在的应用领域将进一步扩大,动态冰浆是一种非常实用的新技术。某医院利用冰浆蓄冷系统,确保药品和器械的恒温储存。
冰浆是由微小的冰晶和溶液组成,而溶液通常是由水和冰点调节剂(如乙二醇、乙醇或氯化钠等)构成。由于冰晶的融解潜热大,使得冰浆具有较高的蓄冷密度;同时由于冰晶具有较大的传热面积,使其具有较快的供冷速率和较好的温度调解特性。它不象传统的盘管式(内融冰、外融冰)和封装式(冰球、冰板)蓄冷系统的冰凝结在换热器的壁面上增加了冰层的传热热阻,使其传热效率较低。冰浆蓄冷系统现已被用于空调系统中,夜间低谷时蓄冷,白天高峰时供冷,冰浆蓄冷空调系统的容量一般只有高峰冷负荷的 20%-50%,使其整个系统小巧、紧凑。由于冰浆蓄冷空调系统具有低温送风特性,使得整个空调系统的风管、水管尺寸减小,冷量输送的功耗也大为降低,运行成本减小。冰浆蓄冷原理巧妙地利用了冰的热力学特性,实现高效节能制冷。贵州工业冰浆蓄冷散热
输送工艺中,冰浆泵将冰浆送至用冷设备,保证制冷效果。东莞动态冰浆蓄冷储能
动态冰浆蓄冷空调系统,为自然循环式冰浆蓄冷空调系统。该系统采用了供热、供冷两个环回路,每个循环回路都由冷凝器、蒸发器和调节阀组成,供冷回路的蒸发器和供热回路的冷凝器安装在空气处理箱内,用于调节向室内供应空气的温、湿度。自然循环式冰浆蓄冷空调系统[1]1-冰浆发生器2-蓄冷罐3-循环泵4-供冷模式冷凝器5-供冷模式蒸发器6-供热模式冷凝器7-空气处理箱8-供热模式蒸发器9-冰浆,由冰浆发生器产生的冰浆储存在蓄冷罐中,然后由泵输送到供冷回路的冷凝器中,来自蒸发器的制冷剂蒸气在该冷凝器中冷凝成液体,并利用重力流回到蒸发器中,蒸发冷却通过空气处理箱的空气。东莞动态冰浆蓄冷储能