基于冰源热泵(可控相变)清洁供暖技术,可以取地下水,地表水,用热泵方式解决清洁供暖的问题,近年来,中科院广州能源研究所已建成运行南京银杏山庄等多个项目。以华东某城市冬季供暖为例:热负荷25W/m²,供暖季4个月,以冰源热泵技术进行清洁供暖,只需要0.5吨水(由15℃降为0℃的冰);按清洁供暖面积10万m²计算,耗水量只为5万吨。在满足供暖需求的同时,可跨季节收集冷量1,40万RTh,约折合1.40GWh的电能。此外,宋文吉还提到了冰浆跨季节蓄冷储能概念。输送工艺中,冰浆泵将冰浆送至用冷设备,保证制冷效果。福建一体式冰浆蓄冷储能
微冰晶处理器,冰浆输送到蓄冰槽后,由于水流的作用,大量的冰晶容易跟随水流被吸入制冰取水系统中,从而进入制冰机的换热器,过冷状态的水就会以冰晶结晶核结晶解除过冷状态冻结板换通道,从而导致板换发生"冰堵"现象。防止蓄冰槽的冰晶随循环取水进入过冷换热器是防止系统发生“冰堵"的有效方法,在制冰取水管道系统中设置过滤精度小于20um的过滤器,能有效过滤微小的冰品防止冰晶进入制冰机的板式换热器,减小过冷却热交换器东结的可能性,使动态蓄冰系统的运行可靠性更高。中山淡水冰浆蓄冷服务商冰浆储存环节需选用合适的蓄冷容器,确保冷量稳定储存。
(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。
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。冰浆蓄冷系统在应对电力供应紧张时段具有重要作用,保障用冷需求。
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。冰浆蓄冷技术具有明显的经济优势,降低运营成本。黑龙江冰浆蓄冷散热
某医院利用冰浆蓄冷系统,确保药品和器械的恒温储存。福建一体式冰浆蓄冷储能
冰浆蓄冷有成本优势,冰浆蓄冷系统的主要是以1小时制冷量的板式换热器的冰浆制取装置取代需要8小时盘管蓄冰的盘管6、(盘管和冰球几百上千吨的乙二醇以及冰层热阻导致的蓄冷不足,放冷速率受限等导致的不节能、不环保)冰浆蓄冷环保节能,冰浆蓄冷系统乙二醇用量极少,而盘管的乙二醇用量多达几十吨。冰浆蓄冷是目前为止,利用水作为相变材料效率较高的方式(乙二醇溶液-3℃)。每削减电力高峰 1KW.h,减少电厂碳排放0.11KG。如全年削减电力高峰电量150万Kw.h(5万m空调建筑面积,电价高峰耗电比常规空调系统减少85%),不只获得130万的运行收益,还减少碳排放 165吨。福建一体式冰浆蓄冷储能