冰浆蓄冷于20世纪90年代开始发展起来,在节能意识极强的日本首先实现产业化应用。目前,纯水冰浆蓄冷已成为日本市场的技术主流,动态冰蓄冷技术又分为两个分支:一是纯水冰浆技术;一是盐水冰浆技术。纯水冰浆技术采用普通水(无任何添加成分)作为蓄冷介质,通过过冷却换热原理动态制取纯水冰浆。盐水冰浆的制取技术与其相同,但采用的是10%以下的稀盐水溶液(乙二醇、乙醇等)作为蓄冷介质,相应地生成的冰浆的温度低于纯水冰浆。从日本的使用情况来看,纯水式动态冰蓄冷技术是目前动态冰蓄冷技术的主流表示,盐水式动态冰蓄冷的实用案例相对较少。某医院利用冰浆蓄冷系统,确保药品和器械的恒温储存。湖南工业冰浆蓄冷
动态冰浆蓄冷空调系统,该系统采用了供热、供冷两个循环回路,每个循环回路都由冷凝器、蒸发器和调节阀组成,供冷回路的蒸发器和供热回路的冷凝器安装在空气处理箱内,用于调节向室内供应空气的温、湿度。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。广州工业冰浆蓄冷舱案例分析表明,冰浆蓄冷技术具有普遍的适用性和良好的市场前景。
冰浆蓄冷的技术优势主要体现在以下几个方面:1、蓄冷能效高:制冷剂蒸发温度高,制冷机组COP大幅度提高,制冰能耗比冰球和盘管技术降低20%以上。2、放冷速度快:冰浆的比表面积是冰球和盘管的100倍以上,融冰速度快、负荷响应灵敏,可满足任何建筑的负荷变动需求。动态响应特性好,可实现电力调峰的快速响应。3、占地面积小、易维护:蓄冰槽中无冰球和盘管,冰槽体积大幅度减小。冰浆具有流动性,对蓄冰槽形状无特殊要求,可以利用现有的各种地下室、停车场、现有水槽等。4、投资回收期短:虽然蓄冷空调的初投资略高于普通空调,但运行费用却大幅度降低,新增设备的投资回收期只需2-4年。以水为介质,安全可靠,维护成本低,使用寿命至少20年。
冰蓄冷满足制冷需求:1)晚上蓄冰,白天融冰,移峰填谷,改善国家用电结构;2)通过蓄冰,减少制冷机组容量。制冷机组运行时可保障一直运行在高负荷段,以提高制冷效率;4)蓄冰系统可做为备用冷源,可应对紧急停电事故5)蓄冰系统扩容方便,可轻松面对空调使用面积的增加;6)采用冰蓄冷,由于减小制冷机组装机容量而减小电力设备投资,如变压器、配电柜及自备发电设施等,整套制冷系统的辅助设备及辅件也都减小,制冷机房面积减小;配合峰谷电价,大温差系统设计,运行费用与末端费用投资减小,整体经济效益明显。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。
我国现有的蓄冰技术主要有盘管、冰球、片冰和冰浆等几种,目前应用较广的是盘管蓄冰,由金属或导热塑料制成的盘管置于蓄冰槽中,盘管之间充满着蓄冷介质--水,盘管内流经载冷剂--乙二醇,盘管蓄冰和融冰的过程中,蓄冷介质“水及冰”始终处于静止状态,因此盘管蓄冰又被称为静态蓄冰。动态蓄冰通常指的是蓄冷介质“水及冰”在蓄冷时处于运动过程中,目前已经得到产业化普及的动态冰蓄冷有三种技术形式:片冰滑落式、盐水冰浆和过冷水淡水冰浆。其明显特点是提高了结冰效率,降低了能耗,融冰便捷。片冰式和盐水冰浆式都无法使用常规主机、附属设备较多,盐水冰浆单机功率较小,片冰式对机房净高要求较高,这两种动态蓄冰技术在蓄冰空调系统领域的应用都较少。冰浆的储存过程实际上是冷量的储存,通过降低水温实现。广州工业冰浆蓄冷舱
冰浆蓄冷技术的推广,将推动制冷行业的绿色发展。湖南工业冰浆蓄冷
冰浆蓄冷与盘管蓄冰相比的优点:1)环保:冰浆系统乙二醇用量只有盘管用量的十分之一或更少。2)融冰速率高:冰浆表面积是盘管结冰的百倍,放冷速率几乎没有限制。而盘管结冰放冷的较高速率只有总蓄冷量的15%,盘管蓄冷受到自身放冷速率的影响只能在空调时间内平均供冷,一半以上冷量用在电力平段,这是非常不划算的。同样的蓄冰量,冰浆融冰可以集中在高峰时段,节钱更多。紫光项目如果采用盘管,每年节约电费约80万,采用冰浆每年节约120万~130万,多1/3。湖南工业冰浆蓄冷