我国现有的蓄冰技术主要有盘管、冰球、片冰和冰浆等几种,目前应用较广的是盘管蓄冰,由金属或导热塑料制成的盘管置于蓄冰槽中,盘管之间充满着蓄冷介质--水,盘管内流经载冷剂--乙二醇,盘管蓄冰和融冰的过程中,蓄冷介质“水及冰”始终处于静止状态,因此盘管蓄冰又被称为静态蓄冰。动态蓄冰通常指的是蓄冷介质“水及冰”在蓄冷时处于运动过程中,目前已经得到产业化普及的动态冰蓄冷有三种技术形式:片冰滑落式、盐水冰浆和过冷水淡水冰浆。其明显特点是提高了结冰效率,降低了能耗,融冰便捷。片冰式和盐水冰浆式都无法使用常规主机、附属设备较多,盐水冰浆单机功率较小,片冰式对机房净高要求较高,这两种动态蓄冰技术在蓄冰空调系统领域的应用都较少。冰浆蓄冷技术与新能源的结合,有望实现能源的可持续发展。湖北丁烷冰浆蓄冷设备
冰浆蓄冷在中央空调领域的应用,中央空调蓄冷充分利用峰谷电价,夜间制冰蓄冷、白天融冰放冷,为各种中央空调和产业制冷系统提供冷量,为用户节约运行费用的同时,实现电力负荷移峰填谷。一般情况下,在用户现有中央空调系统基础上,增加一套冰浆机组和相应的蓄冷/放冷设备,即可满足用户不同时段的用冷需求。类比化学储电系统,可实现功率与容量、制冷功率与放冷功率的双解耦。结合冬季气候特点和电力供应特点高效制冰,将冷量储存起来用于夏季及过渡季节的集中供冷,从而实现空调制冷系统的GWh级储能。由于浅层土壤温度与储冷介质的温差较小(较低0℃),所以跨季节蓄冷的热效率要高于跨季节蓄热(热水温度80-90℃),且工程难度更低。河北过冷水动态冰浆蓄冷舱冰浆蓄冷技术的推广,有望改变我国制冷行业的格局。
刮削法,刮削法冰浆发生系统,它由压缩机、冷凝器、节流装置、壳管式蒸发器构成,制冷剂在壳侧蒸发吸热,乙二醇溶液(6%—10%)在管内被冷却,当温度降到其凝固点以下时,溶液中产生微小的冰晶(约100μm),为了防止冰晶粘附在管内壁上,安装了一个旋转刮削板,将内壁上粘附的冰晶刮下随溶液一起送出蒸发器、进入蓄冷槽,冰浆的浓度可以根据其运行条件进行调节,一般为0%—35%。喷射法,喷射法冰浆发生系统,它是利用两种互不相溶流体间的换热来产生冰晶的,由制冷系统将不溶于水且比水重的流体冷却到水的冰点以下,然后由泵将流体送入喷射器产生高压并从溶液罐的上部抽吸水,由于在喷射器中产生了足够的扰动和冷却效果,使得普通的水产生冰晶。一旦冰浆混合物到达溶液罐内,较轻的冰晶漂浮在中、上部,而较重的传热流体则沉降在底部,并用于系统再循环。
冰浆蓄冷有成本优势,冰浆蓄冷系统的主要是以 1 小时制冷量的板式换热器的冰浆制取装置取代需要 8 小时盘管蓄冰的盘管。(盘管和冰球几百上千吨的乙二醇以及冰层热阻导致的蓄冷冷不足、放冷速率受限等导致的不节能、不环保)冰浆蓄冷环保节能冰浆蓄冷系统乙二醇用量极少,而盘管的乙二醇用量多达几十吨。冰浆蓄冷是目前为止,利用水作为相变材料效率较高的方式(乙二醇溶液-3°℃)。每削减电力高峰 1KW.h,减少电厂碳排放 0.11KG。如全年削减电力高峰电量 150 万 KW.h(5 万㎡空调建筑面积,电价高峰耗电比常规空调系统减少 85%),不只获得 130万的运行收益,还减少碳排放165吨。冰浆蓄冷技术的推广与应用,将促进制冷行业的转型升级。
冰浆蓄冷有成本优势,冰浆蓄冷系统的主要是以1小时制冷量的板式换热器的冰浆制取装置取代需要8小时盘管蓄冰的盘管6、(盘管和冰球几百上千吨的乙二醇以及冰层热阻导致的蓄冷不足,放冷速率受限等导致的不节能、不环保)冰浆蓄冷环保节能,冰浆蓄冷系统乙二醇用量极少,而盘管的乙二醇用量多达几十吨。冰浆蓄冷是目前为止,利用水作为相变材料效率较高的方式(乙二醇溶液-3℃)。每削减电力高峰 1KW.h,减少电厂碳排放0.11KG。如全年削减电力高峰电量150万Kw.h(5万m空调建筑面积,电价高峰耗电比常规空调系统减少85%),不只获得130万的运行收益,还减少碳排放 165吨。冰浆制备工艺采用冰浆发生器,通过循环水实现冰粒的生成。湖北丁烷冰浆蓄冷设备
某食品加工厂利用冰浆蓄冷系统,优化生产流程,提高生产效率。湖北丁烷冰浆蓄冷设备
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。湖北丁烷冰浆蓄冷设备