随后,通过超声波的空化效应,使过冷水瞬间转变成流态化冰水混合物,即形成动态冰。这种动态冰的形态为毫米级以下颗粒的多孔聚集状,可以很容易被液态水充分渗透。动态冰蓄冷技术的原理图展示了这一过程。动态冰的形成不只提高了空调的能效,还具有强大的移峰能力。微小颗粒聚集状的冰浆具有比表面积大的特点,因此在释冷过程中,回水与冰粒之间的融冰速度极快,融冰释冷强度提高数十倍。这使得动态冰蓄冷技术能够在电力高峰时段由蓄冰池单独供冷,实现电力负荷的全移峰,从而在未来智慧电网、电力市场现货交易模式下以及虚拟电厂政策等条件下创造更大的减碳效益和经济效益。冰球循环过程中,冰水混合物不断相变,提高热交换效率。广州工业动态冰案例
静态冰蓄冷相比动态冰蓄冷具有以下优点:1.始终能够提供相对稳定的冷量,不受制冷机组制冷量的限制。2.便于集中控制管理,维护难度较小。3.系统管路相对简单,不涉及蓄热容器的温差、保温以及压力等问题。但也存在一些缺点:1.释放蓄冷媒体需要较为复杂的配管系统以及较大的泵运行能力,同时设备空间需求打。2.不能满足负荷需求变化的要求,可能存在冷量不足或者系统浪费的情况。3.初期安装费用高,适合大型建筑应用。动态冰蓄冷与静态冰蓄冷各自具有优缺点,应当根据具体需求,依据实际情况选择使用相应方式。广州工业动态冰案例独特的冰晶结构,提高热传导效率。
动态冰蓄冷与静态冰蓄冷的优缺点,动态冰蓄冷相比静态蓄冷具有以下优点:1.系统运行稳定,适应性强。2.可充放电次数多,可以满足变化的负荷需求。3.空调末端设备可以相对较小,可以节省建筑空间。4.由于制冷量分散,可以降低其制冷设备的能耗。5.设备单价较低,适合中小型建筑应用。但也存在一些缺点:1.制冷能力受制于制冷机组的制冷量。2.系统维护难度较大,需要配备专业技术人员。3.系统管路需要考虑蓄热容器的温度波动,保温以及压力等问题。
冰球式蓄冰系统,原理:利用内充有可相变介质的小圆球(为增大热交换面积,一些厂家在球体上会再设有若干个小的凹陷,后统称冰球)来蓄冷,并将冰球储存于专门的罐体中,通过循环于主机与罐体间的低温载冷剂,将冰球内的介质完成相变,从而储存冷量;释冷时,通过循环于换热器(二次侧为空调末端)和罐体间的载冷剂,将冷量释放到空调末端,从而形成一个完整的蓄冷、释冷的过程。属于中国较早引进的系统,因各种缺陷,如冰球破损多,新建项目已应用较少。动态冰能迅速响应,因为小颗粒状冰有巨大的热交换比表面积。
两种技术在基本原理上是一致的,但形式差别较大,下面分别说明。过冷水式动态制冰技术,过冷水式动态制冰技术的基本原理是:首先把水在过冷却热交换器中冷却至低于0℃的过冷状态,然后把过冷水输送至特殊的过冷却解除器中解除过冷,生成大量细小的冰晶颗粒,与剩余的液态水一起形成0℃下的冰浆。这种制冰过程中较关键的技术在于确保流过过冷却热交换器的液态水具有尽可能大的过冷度,但同时又必须保证过冷水不能在流出热交换器之前生成冰晶,否则换热器将被堵塞甚至破坏。此外,还应有高效率的过冷却解除技术,以确保过冷水能够连续快速结晶。动态冰原理,基于冰水混合物的相变过程,实现高效降温。广州工业动态冰案例
在渔业中,动态冰为海产品提供较佳保鲜条件。广州工业动态冰案例
从建筑层面上,冰蓄冷技术不一定能降低电耗,但是可以利用峰谷电价差值节约用电成本。而从国家整体层面上,冰蓄冷系统能够对供电系统进行“移峰填谷”,解决夜晚低谷期电力浪费问题。冰蓄冷空调技术就是在夜间低电价时段(同时也是空调负荷很低的时间)采用电制冷机组制冷,将水在专门的蓄体槽内冻结成冰以蓄存冷量; 在白天的高电价时段(同时也是空调负荷高峰时间)停开制冷机组, 直接将蓄冰槽内的冷能释放出来, 满足空调用冷的需要。因为制冰、融冰转换损失的能量很小,而夜间制冷因气温较低可使效率更高, 完全可以弥补蓄冰的冷能损失。广州工业动态冰案例