冰蓄冷就是将水制成冰的方式,利用冰的相变潜热进行冷量的储存。与水蓄冷相比,储存同样多的冷量,冰蓄冷所需的体积将比水蓄冷所需的体积小得多。蓄冰空调设备,冰盘管式系统,冰盘管式系统又称冷媒盘管式和外融冰。该系统也称直接蒸发式蓄冷系统,其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内,冰冻结在蒸发器盘管上。融冰过程中,冰由外向内融化,温度较高的冷冻水回水与冰直接接触,可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水,出水温度与要求的融冰时间长短有关。这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所,如一些工业加工过程及低温送风空调系统。自动化控制系统确保动态冰稳定生产。惠州过冷水动态冰工程案例
融冰吸热:通过温度比例调节阀,将部分空调回水通过板冰机蒸发器顶部的洒水槽均匀洒在板冰机蒸发器外表面,由于制冷机组停止运行,空调回水经过板冰机蒸发器,均匀的洒在蓄冰池上方的冰层上,通过热交换,温度降低至接近0℃,再由蓄冰池底部采用水泵输送至空调回水处混合,将空调回水温度降低至空调出水的标准,通过比例调节阀和空调出水温度配合控制空调的出水温度。在储冰量不足时,机组可运行在冷水制冷模式,即运行部分压缩机,作为中央空调机组使用。惠州过冷水动态冰工程案例某大型数据中心采用动态冰技术,降低能耗,提高服务器运行稳定性。
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。
离心机进出水温差小,可能发生喘振,甚至停机,制冰开始后,蓄冰槽溶液的温度不断下降,经过约2h后为0℃~-2℃,这个温度的溶液再次进入制冰器制冰时,温度又不能高于-3℃,以防止结冰晶过多,温差很小,离心主机会发生喘振或停机。主机温度设置要不断随溶液温度变化而变化,控制难度大,结冰过程溶液浓度会变化:初期3%的乙二醇溶液浓度,到结冰量达到60%时,溶液浓度达到7%,冰点温度为-2.7℃;各溶液温度再低1.5℃,制冰过程要求控制设定要求温度不断的变化,属于动态控制过程,控制难度较大。由于水泵流量大,造成槽内漩涡,可能造成冰晶吸入管道,制冰换热器2%的含冰溶液出来,到制冰结束时蓄冰槽的冰量容积比为65%,槽内溶液和已经冰粒会成漩涡状态吸入管道和水泵,再度结冰而形成更多更大的冰核,造成冰堵。产学研合作,推动动态冰技术在我国的研究与应用。
储能技术是解决用电峰谷电负荷差距大、能源短缺的有效方式。需要注意的是,这里所说的储能,并不光包括热能的存储,还包括蓄冷。通过夜间蓄冷,可在电价较为低廉的夜间储存能量,用于转移用电高峰时的空调负荷,具有很高的经济性,可以起到很好的平衡用电负荷,发挥"移峰填谷"的作用,是一种可以获得长远效益的节能形式,这种方式的实现就需要一种成熟的冰蓄冷技术。按照制冰方式的不同,蓄冰系统可分为静态制冰和动态制冰两种方式。其中,静态制冰技术虽然技术、理论较完备,但是在静态制冰系统中,由于为冰晶静态生长,期间结成的冰块直接在换热面上不断生长变厚,使得换热热阻不断加大,随着蓄冰过程的进行,工作情况只会继续恶化。与静态蓄冷方式相比,动态冰蓄冷方式制成的冰浆为有大量悬浮微小冰晶粒子的固液两相溶液,具有很好的流动性与传热性,是一种具有很好发展前景的蓄能技术。冰球制备,采用特殊工艺,在低温下将水制成冰球,储存冷量。惠州过冷水动态冰工程案例
动态冰在医疗冷藏运输中发挥关键作用。惠州过冷水动态冰工程案例
动态冰蓄冷的技术优势:1、系统耗材少。当蓄冰量为65%蓄冰槽与盘管蓄冰槽体积相当,但无需盘管,且在蓄冰槽内不需要预留检修空间。2、可供热。通过吸收蓄冰槽内水的热量进行制热,经冷却塔或其它方式散冷,若为四管制系统,可同时利用此冷对空调末端进行供冷,达到使用热回收的节能目的。3、可随时蓄冰。4、增加蓄冰量代价小。加大蓄冰池和蓄冰时间即可。注:对于系统,须考虑综合能耗。(对于大于1200RT,同样需要用双工况冷水机组经制冰换热器实现。)惠州过冷水动态冰工程案例