綜合起來冰漿蓄冷技術(shù)克服了盤管和冰球蓄冷技術(shù)中固有的幾個難題,歸結(jié)如下:(盤管和冰球制冰工況只有空調(diào)工況制冷的 0.65,衰減很大,且在制冰過程中,隨著冰層的加厚,制冷效率越來越低,當(dāng)制冰結(jié)束時制冷量只有額定制冰工況的一半)冰漿制冰效率高 20%以上紊流狀態(tài)的液液交換創(chuàng)造了很好的傳熱條件,這是盤管和冰球無法相比的;-3℃的蒸發(fā)器出水溫度保證了制冷效率比盤管和冰球的6℃高10%以上;水的結(jié)冰不像盤管和冰球附著在管壁上,保證了蓄冰8小時過程中穩(wěn)定的制冷效率。冰漿蓄冷技術(shù)的關(guān)鍵在于精確控制冰漿的制備、儲存和釋冷過程。東莞動態(tài)冰漿蓄冷儲能
過冷水動態(tài)蓄冰的原理,過冷水冰漿系統(tǒng)是利用水的過冷卻原理,即水在0℃以下時并不一定會結(jié)冰,只要控制好溫度、材料、結(jié)構(gòu)、流速、壓力等參數(shù),防止凝結(jié)核的形成,就能保證穩(wěn)定地產(chǎn)生過冷水。白天高峰負(fù)荷時,蓄冰罐中少量的0℃水被輸送到融冰板換,換熱后的高溫水回到蓄冰罐中直接融化冰雪,只要罐中有雪或冰漿,就可以長久地保持出水溫度在0~1℃,融冰板換的另一側(cè)提供5~7℃的冷凍水給空調(diào)供冷系統(tǒng),由于冰漿的表面積極大,融冰極快,高峰負(fù)荷時,可以實(shí)現(xiàn)完全融冰供冷,使得冰漿系統(tǒng)的融冰供冷變得非常簡單,而且由于供回水溫差大,高溫水與冰漿直接接觸融冰,融冰泵耗較小。東莞動態(tài)冰漿蓄冷儲能冰漿蓄冷技術(shù)具有明顯的節(jié)能效果,降低電力成本。
(盤管和冰球放冷速率只有總蓄冷量的 12.5%,在一般空調(diào)的 10小時,只能平均融冰,運(yùn)行收益大打折扣)冰漿融冰速率高,運(yùn)行費(fèi)用多 30%以上,冰漿的表面積是盤管和冰球結(jié)冰的上百倍,幾乎沒有融冰放冷速率的限制,在融冰供冷時,可以集中在電價高峰時段,較好地保證了用戶的運(yùn)行效益。而盤管和冰球受限極為有限的表面積和靜止水的不良傳熱條件,融冰放冷速率只有總蓄冷量的12.5%,融冰放冷時,基本是平均在10小時以上的供冷時間,50%以上融冰冷量浪費(fèi)在電價平段,沒有很好的運(yùn)行效益。
冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)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(shù)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。動態(tài)冰漿由于具有蓄冷密度大、流動性和傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已被用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中用于用電負(fù)荷的“移峰填谷”,還有用于工業(yè)處理過程和食品工程領(lǐng)域中。隨著對動態(tài)冰漿技術(shù)的深入研究,其設(shè)備成本將降低、運(yùn)行效率將提高,潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,動態(tài)冰漿是一種非常實(shí)用的新技術(shù)。某醫(yī)院利用冰漿蓄冷系統(tǒng),確保藥品和器械的恒溫儲存。
冰漿是由微小的冰晶和溶液組成,而溶液通常是由水和冰點(diǎn)調(diào)節(jié)劑(如乙二醇、乙醇或氯化鈉等)構(gòu)成。由于冰晶的融解潛熱大,使得冰漿具有較高的蓄冷密度;同時由于冰晶具有較大的傳熱面積,使其具有較快的供冷速率和較好的溫度調(diào)解特性。它不象傳統(tǒng)的盤管式(內(nèi)融冰、外融冰)和封裝式(冰球、冰板)蓄冷系統(tǒng)的冰凝結(jié)在換熱器的壁面上增加了冰層的傳熱熱阻,使其傳熱效率較低。冰漿蓄冷系統(tǒng)現(xiàn)已被用于空調(diào)系統(tǒng)中,夜間低谷時蓄冷,白天高峰時供冷,冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的容量一般只有高峰冷負(fù)荷的 20%-50%,使其整個系統(tǒng)小巧、緊湊。由于冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有低溫送風(fēng)特性,使得整個空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管、水管尺寸減小,冷量輸送的功耗也大為降低,運(yùn)行成本減小。冰漿蓄冷原理巧妙地利用了冰的熱力學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能制冷。貴州工業(yè)冰漿蓄冷散熱
輸送工藝中,冰漿泵將冰漿送至用冷設(shè)備,保證制冷效果。東莞動態(tài)冰漿蓄冷儲能
動態(tài)冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng),為自然循環(huán)式冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了供熱、供冷兩個環(huán)回路,每個循環(huán)回路都由冷凝器、蒸發(fā)器和調(diào)節(jié)閥組成,供冷回路的蒸發(fā)器和供熱回路的冷凝器安裝在空氣處理箱內(nèi),用于調(diào)節(jié)向室內(nèi)供應(yīng)空氣的溫、濕度。自然循環(huán)式冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)[1]1-冰漿發(fā)生器2-蓄冷罐3-循環(huán)泵4-供冷模式冷凝器5-供冷模式蒸發(fā)器6-供熱模式冷凝器7-空氣處理箱8-供熱模式蒸發(fā)器9-冰漿,由冰漿發(fā)生器產(chǎn)生的冰漿儲存在蓄冷罐中,然后由泵輸送到供冷回路的冷凝器中,來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣在該冷凝器中冷凝成液體,并利用重力流回到蒸發(fā)器中,蒸發(fā)冷卻通過空氣處理箱的空氣。東莞動態(tài)冰漿蓄冷儲能