在供热运行模式时,制冷剂流动换向,原来的风冷冷凝器现在作为蒸发器使用,制冷循环向水冷冷凝器提供热量,再由水冷冷凝器将热量传递给末端机组。冰浆动态特性,在常规的空调系统中,6℃/12℃的供/回水温度所产生的冷量约为25kJ/kg,这主要是由于水的显热容量较小,而采用冰浆作载冷剂可以减小所需要的循环量。冰浆与冷水的供冷量比较。冰浆的供冷量是随着冰晶的浓度而变化的如当冰晶的浓度为 20%、冰晶的供/回水温度为 0℃/13℃时,其冷量比为 4.8,则其提供的冷量为 120 kJ/kg。冰浆蓄冷是缓解高峰用电紧张和降低运行费用有效方法之一。湖南一体式冰浆蓄冷适用范围
(盘管和冰球大量的盘管和冰球、乙二醇以及受限的放冷速率导致调试维护难度大、成本高)调试维护简单,冰浆制冰装置、蓄冰罐和融冰供冷装置分别是不同的三种设备冰浆制取装置和融冰供冷装置都在蓄冰罐外,实现了蓄冰系统上三个主要装置的相互单独,而且除了蓄冰罐外,采用的是非常成熟可靠的可拆式板式换热器,优良不锈钢板片。加上极少量的乙二醇溶液保证了设备检修、换热器清洗、融冰调试的简单、可靠和易行。冰球和盘管的制冰、蓄冰和融冰都必须围绕着盘管和冰球进行且冰球和盘管本身存放几十上百吨的乙二醇溶液,加上盘管和冰球存放在几百上千立方的蓄冰罐中,导致盘管和冰球破裂不易发现,发现了也不易更换和维护;换热器清洗由于大量的乙二醇无法存放而不了了之;而融冰供冷不彻底导致次日系统供冷量不足则要求融冰调试周期漫长,困难重重。广州工业冰浆蓄冷案例冰浆蓄冷系统具有较好的调节性能,可应对电力负荷波动。
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。
模块化设计易于对系统能量进行调整--扩容或缩减。由冰浆发生器产生的冰浆储存在蓄冷罐中,然后由泵输送到供冷回路的冷凝器中,来自蒸发器的制冷剂蒸气在该冷凝器中冷凝成液体,并利用重力流回到蒸发器中,蒸发冷却通过空气处理箱的空气。在供热回路中,由冰浆发生器产生的热量供给制热回路中的蒸发器,来自空气处理箱中冷凝器的制冷剂液体在重力作用下而流入蒸发器,在蒸发器中以较高的蒸发温度气化吸收来自冰浆发生器产生的热量,气化后的制冷剂蒸气然后进入空气处理箱中的冷凝器放热加热流入的空气。冰浆蓄冷温度较高的冷冻水的回水与冰直接接触,可在短时间内产生大量低温冷冻水。
夜间低谷电时,蓄冰罐中的水被输送至制冰板换的一侧,板换另一侧流经不断被双工况制冷主机降温的20%浓度乙二醇溶液,水在制冰板换和蓄冰罐之间循环、降温,直至0℃。0℃的水继续通过制冰板换降温至-2℃,这时主机乙二醇出水温度为-3.5℃左右并保持恒定,-2℃的过冷水流经板换出口侧的冰浆发生器,冰浆发生器的主要作用是提供凝结核,使得过冷水冷量释放产生冰浆,冰浆进入蓄冰罐中储存,经过过滤后,水继续循环降温、过冷、过冷释放、产生冰浆,较终整个蓄冰罐中充满了固体形态的冰浆--“雪”。冰浆蓄冷原理基于冰的热力学性质,冰的融化过程吸收大量热量。广州工业冰浆蓄冷案例
冰浆蓄冷在白天用电高峰时段使用储存的低温冷冻水提供空调用冷。湖南一体式冰浆蓄冷适用范围
(盘管和冰球放冷速率只有总蓄冷量的 12.5%,在一般空调的10 小时,只能平均融冰,运行收益大打折扣)冰浆融冰速率高,运行费用多 30%以上冰浆的表面积是盘管和冰球结冰的上百倍,几乎没有融冰放冷速率的限制,在融冰供冷时,可以集中在电价高峰时段,较好地保证了用户的运行效益。而盘管和冰球受限极为有限的表面积和静止水的不良传热条件,融冰放冷速率只有总蓄冷量的12.5%,融冰放冷时,基本是平均在 10 小时以上的供冷时间,50%以上融冰冷量浪费在电价平段,没有很好的运行效益。湖南一体式冰浆蓄冷适用范围