烷冰浆采用了简单高效的理念,采用冷水机组、风泵、水泵等通用高效设备,流程简单,控制容易,维护方便,气态丁烷通过风泵加压进入冷水机蒸发器,通过气液相变高效换热冷凝,液态丁烷和水一起进入水泵,再与水直接接触再蒸发为气态进行高效热交换,水放出相变热变为冰激凌式冰,可以泵送,冰浆流入蓄冰槽,气态丁烷进入风泵不断循环;气囊接通循环系统,使系统既封闭又自动保持常压(大气压力);冷水机蒸发器中丁烷温度控制在20C左右(风压约10kpa);蓄冰槽中气态丁烷蒸发温度在-0.50C左右(气压约0kpa),蓄冰槽中冰水混合温度在00C。丁烷冰浆技术综合能效比可达4.0,尤其投资省,可低于常规冷水机组空调投资,而且省电费更多可达40-70%。丁烷冰浆缺点是丁烷易燃易爆,有安全性要求,由于是密闭系统、充填量小(只约30g/kw)、强制通风且系统压力低(只0-10kpa),丁烷不易泄露,采用安全防范措施,严格按安全规程操作,丁烷冰浆明显比氨制冷系统风险小,也比燃气热水器/厨房煤气风险低。丁烷冰浆冰蓄冷技术现已有1P原理样机,产品样机在准备当中。冰浆蓄冷技术具有明显的经济优势,降低运营成本。广州丁烷冰浆蓄冷
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100m),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品。一旦冰浆混合物到达浴液罐内,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9并用于系统再循环。上海新型冰浆蓄冷技术展望未来,冰浆蓄冷技术将为人类生活带来更多福祉。
冰蓄冷方式,冰蓄冷方式是利用夜间电网低谷时间,将冷媒(通常为乙二醇的水溶液)制成冰将冷量储存起来,白天用电高峰期融冰,将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。这种蓄能措施能够有效地利用峰谷电价差,在满足终端供冷(热)需要的前提下降低运行成本,同时对电网的供需平衡起一定的调节作用。公共建筑耗能远高于民用建筑,由于工作时间的限制,电能消耗主要集中在白天,导致用电高峰期电力紧张,但是夜晚低谷期电力不能得到充分利用。
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。中国清洁供热平台讯:从成本来看,按目前储电综合成本约3000元/kWh,移峰1kWh的电力负荷,蓄冷的成本只为350-500元/kWh(LiB储能技术的10~20%)。此外,蓄冷的上下游产业配套比较成熟,规模化应用后的成本下降空间大。在6月22-23日于常州召开的2021年第三届中国储热大会上,中国科学院广州能源研究所研究员、储能技术研究室副主任宋文吉就“过冷水冰浆技术及其蓄冷应用”作主题演讲。冰浆蓄冷可以减少初投资和缩短投资回收期。
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。冰浆蓄冷将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。浙江气体射流冰浆蓄冷
冰浆蓄冷可以明显提高系统COP。广州丁烷冰浆蓄冷
在低速流动时,不同浓度的冰浆溶液间的压力降差别变化较大,这是由于低速流动时冰晶漂浮在通道上部,引起冰浆有效流通截面积减小,从而使其流速增加,阻力变化较大;同时通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流动时,不同冰浆浓度溶液与冷水之间压力降差值变化较小,这是由于高速流动使得冰浆溶液成为均匀流动。为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。广州丁烷冰浆蓄冷