冰漿動態(tài)特性,在常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)中,6℃/12℃的供/回水溫度所產(chǎn)生的冷量約為25kJ/kg,這主要是由于水的顯熱容量較小,而采用冰漿作載冷劑可以減小所需要的循環(huán)量。冰漿的供冷量是隨著冰晶的濃度而變化的,如當冰晶的濃度為20%、冰晶的供/回水溫度為0℃/13℃時,其冷量比為4.8,則其提供的冷量為120kJ/kg。冰漿的壓力降與其摩擦系數(shù)、冰晶流動速度和冰晶濃度有關。在低速流動時,冰漿溶液出現(xiàn)了相分離,冰晶漂浮在通道的上部,這將增加不同濃度冰漿溶液間的壓力降變化。與傳統(tǒng)制冷方式相比,冰漿蓄冷可減少電力高峰時段的用電需求。河北動態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)
冰槳蓄冷的特點:1)機組既可以制冰,又可以做為常規(guī)冷水機組使用,功能齊全;2)機組為一體化設計,結構緊湊,轉運方便,可在各工況下高效運行,蓄冰槽內(nèi)只有制冰介質(zhì)溶液和冰漿,無任何維護量;3)制冰器設計獨特,冰晶制成工藝先進,換熱器內(nèi)不粘附冰,實現(xiàn)較高的蒸發(fā)溫度降低能耗,比傳統(tǒng)的蓄冰方式節(jié)能 15%以上;4)機組體積小,可減少機房占地面積,對機房無特殊要求;5)冰漿以流體形式儲存與蓄冰槽中,蓄冰槽可以為任何形式,盡可能減少機房的占地面積,節(jié)省基建費用;6)冰晶有極大的換熱表面,融冰迅速,徹底,可提供更低的供水溫度,與低溫送風技術相結合,可進一步降低系統(tǒng)投資費用;7 )設備可集中或分離設計 易于實現(xiàn)在負荷變化時機組依然保持在較高的效率下運行。山東專業(yè)冰漿蓄冷供應商某大型超市采用冰漿蓄冷技術,降低其制冷成本約30%。
動態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)的設計要點,動態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)由雙工況空調(diào)主機、制冰機、蓄冰槽、水泵,板式換熱器,微冰晶處理器、管道及控制系統(tǒng)等組成,如圖1所示:雙工說空調(diào)主機,靜態(tài)冰蓄冷隨著管外冰層厚度增加,傳導熱阻也同時增加,導致主機輸出溫度不斷降低,溫度是變動的。動態(tài)冰漿蓄冷采用乙一醇載冷劑與水在板式換熱器內(nèi)強制對流換熱,在運行中板式換熱器的換熱熱阻不會發(fā)生變化,所以要求主機輸出溫度恒定,確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定。制冰機,制冰機是動態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)的主要部件,制冰機的作用是制取過冷水并促使過冷水解除過冷度變成冰漿,然后通過水泵輸送到蓄冰槽進行儲存。
冰漿蓄冷的原則是在投資回收期較短的情況下,較大限度的為客戶節(jié)約運行費用,以下是冰漿系統(tǒng)設計的側重點:1)設備選型參數(shù):由于全國各地區(qū)的氣象參數(shù)不同,冰漿蓄冷設備選型宜根據(jù)各項目空調(diào)負荷的實際參數(shù)進行選型。常規(guī)系統(tǒng)的選型出于供冷安全的角度往往選型偏大,而冰漿蓄冷由于有主機加蓄冰聯(lián)合供冷,彈性大,因此,經(jīng)濟效益比較優(yōu)的設備選型是考慮的重點。2)系統(tǒng)融冰策略:冰漿系統(tǒng)設計通常會設置融冰供冷板換和主機供冷板換,其中融冰板換需滿足設計日負荷的換熱量,以確保在高峰負荷時,可以完全融冰供冷,負荷平段時,主機供冷,較大限度的利用電價差節(jié)省運行費用。3)優(yōu)化控制系統(tǒng):蓄冰系統(tǒng)的融冰策略是逐日負荷不同,相應的融冰量也不同。冰漿系統(tǒng)的乙二醇泵和融冰泵配備了變頻系統(tǒng),控制系統(tǒng)設計有模糊控制,會對用戶的用冷負荷作出預測、計算,同時保證用冷安全,為用戶節(jié)約更多電費。冰漿蓄冷系統(tǒng)在應對電力供應緊張時段具有重要作用,保障用冷需求。
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冰,只要控制好溫度、材料、結構、流速、壓力等參數(shù),防止凝結核的形成,就能保證穩(wěn)定地產(chǎn)生過冷水。白天高峰負荷時,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,高峰負荷時,可以實現(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。冰漿蓄冷技術在新能源領域的應用,有望實現(xiàn)能源的高效利用。浙江過冷水動態(tài)冰漿蓄冷項目
冰漿蓄冷工藝主要包括冰漿制備、儲存、輸送和釋冷四個環(huán)節(jié)。河北動態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)
(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,運行收益大打折扣)冰漿融冰速率高,運行費用多 30%以上冰漿的表面積是盤管和冰球結冰的上百倍,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%以上融冰冷量浪費在電價平段,沒有很好的運行效益。河北動態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)