宋文吉表示,总体来看,蓄冷储能在用户侧调峰的优势明显,主要表现在以下几个方面:1、成本低、效率高:大规模蓄冷技术以水为介质,成本低廉;靠近负荷中心,储能效率高,移峰1kWh的电力负荷成本只是电池技术的10~20%;蓄冷作为冷量缓存装置,放冷时可大幅提高主机运行效率,进而提高系统的综合能效比。2、功率和能量调节范围很宽、适应性好:蓄冷系统的功率变换装置为制冷主机和换热器,调节范围从MW~GW,储能装置为保温水槽,根据需要可满足Hour、Day、甚至跨季节的调节需求;系统寿命可达20年以上。3、环保效益:蓄冷系统除了对电网产生移峰填谷效益外,能大幅度减少制冷机组的装机容量,从而减少氟利昂的使用,获取环保效益。冰浆蓄冷技术在商业领域具有普遍的应用前景,如超市、商场等。四川过冷水动态冰浆蓄冷保温
如图 6所示为热回收式冰浆蓄冷空调系统。在冷运行式时,制冷循环中的风冷冷凝器工作,二元溶液从蓄冷罐被泵送到冰晶发生器,产生的冰晶再输送到蓄冷罐的底部在蓄冷罐内冰晶聚集在其上部。供冷运行时,二元的冰浆溶液被送到中间换热器,将冷量传递给来自末端机组的冷媒水;从中间换热器返回的温度较高的溶液被喷洒在罐内上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液温度再下降。在热回收运行模式时,风冷冷凝器不工作、水冷冷凝器开始工作,水冷冷凝器释放的热量传递给末端机组,适用于既需要制冷、又需要制热的多功能建筑。佛山过冷水动态冰浆蓄冷节能技术冰浆蓄冷有助于减少碳排放,助力绿色发展。
冰浆蓄冷的技术优势,冰蓄冷技术发展至今主要经历了三个重要的发展阶段。首先是上个世纪80年代的冰球制冷方式,其次是90年代开始的盘管技术,2020年代后的第三代是冰浆的方式。宋文吉介绍称,与现有蓄冷技术相比,冰浆具有成本低、制冰能效高、负荷响应速度快、占地面积小等突出优势,国内自2010年开始兴起,经历十年发展,中国蓄冷储能技术正在进入冰浆蓄冷时代。冰浆制取的基本原理,冰浆蓄冷充分利用水的过冷特性,在时间和空间上将换热和相变解耦,做到“换热时不相变,相变时不换热”,由此大幅提高系统效率。
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。医疗行业对制冷需求较高,冰浆蓄冷系统可满足其特殊需求。
基于冰源热泵(可控相变)清洁供暖技术,可以取地下水,地表水,用热泵方式解决清洁供暖的问题,近年来,中科院广州能源研究所已建成运行南京银杏山庄等多个项目。以华东某城市冬季供暖为例:热负荷25W/m2,供暖季4个月,以冰源热泵技术进行清洁供暖,只需要0.5吨水(由15℃降为0℃的冰);按清洁供暖面积10万m2计算,耗水量只为5万吨。在满足供暖需求的同时,可跨季节收集冷量1,40万RTh,约折合1.40GWh的电能。此外,宋文吉还提到了冰浆跨季节蓄冷储能概念。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。四川过冷水动态冰浆蓄冷保温
冰浆蓄冷技术具有明显的节能效果,降低电力成本。四川过冷水动态冰浆蓄冷保温
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。四川过冷水动态冰浆蓄冷保温