动态冰浆蓄冷空调系统,为自然循环式冰浆蓄冷空调系统。该系统采用了供热、供冷两个环回路,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。自然循环式冰浆蓄冷空调系统[1]1-冰浆发生器2-蓄冷罐3-循环泵4-供冷模式冷凝器5-供冷模式蒸发器6-供热模式冷凝器7-空气处理箱8-供热模式蒸发器9-冰浆,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。某建筑项目采用冰浆蓄冷空调系统,实现节能减排,提升居住舒适度。湖南冰浆蓄冷保温
(盘管和冰球集装箱式的蓄冰罐和一定尺寸要求的蓄冰盘管,以及有多少盘管和冰球才能相应地蓄多少冷量的致命问题)冰浆蓄冰罐设置灵活、蓄冷增容性好冰浆蓄冷的蓄冰罐只是一个存水的容器,长宽高尺寸可以分散灵活设置;冰浆制取装置不受时间限制,简单地增大蓄冰罐体积,就利用周六日双休日夜间16小时低谷电,在下一周的周一到周三实现全蓄冷,以获得更多的运行效益。而冰球和盘管则必须增加2倍的冰球和盘管装置,价格昂贵,不划算。(盘管和冰球蓄冷量与盘管和冰球的材料成本的一对一的正比关系)。湖南冰浆蓄冷保温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。
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。
综合起来冰浆蓄冷技术克服了盘管和冰球蓄冷技术中固有的几个难题,归结如下:(盘管和冰球制冰工况只有空调工况制冷的 0.65,衰减很大,且在制冰过程中,随着冰层的加厚,制冷效率越来越低,当制冰结束时制冷量只有额定制冰工况的一半)冰浆制冰效率高 20%以上紊流状态的液液交换创造了很好的传热条件,这是盘管和冰球无法相比的;-3℃的蒸发器出水温度保证了制冷效率比盘管和冰球的6℃高10%以上;水的结冰不像盘管和冰球附着在管壁上,保证了蓄冰8小时过程中稳定的制冷效率。冰浆蓄冷技术具有明显的节能效果,降低电力成本。
发展蓄冷技术的重要意义,宋文吉指出,制冷是社会能源消耗的重要组成部分。制冷空调的能耗和温室气体排放是中国30/60双碳目标的重要组成部分。中国夏季电力高峰负荷的40%以上是制冷空调造成的,商业/公共建筑50%以上的能耗是空调机组。同时,越来越多的楼宇采用热泵空调,夏季供冷、冬季供热,空调机组同时影响全年的供电负荷。因此,必须充分重视制冷空调对电力负荷的影响,否则反馈到上游,则直接影响电力的供应和可再生能源的消纳。医疗行业对制冷需求较高,冰浆蓄冷系统可满足其特殊需求。湖南冰浆蓄冷保温
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。湖南冰浆蓄冷保温
防冰晶传播器:确保动态冰浆蓄冷过程稳定运行的关键在于有效防止过冷水在换热器中冻结,是目前动态冰浆蓄冷较大的技术难题。解除过冷状态后的水变成冰浆,存在大量具有沿过冷水管道向上游的换热器传播的冰晶,如不采取有效的阻断冰晶将迅速传播到过冷板式换热器中,从而冻结换热器的通道,造成制冰循环中断,防冰晶传播器能有效阻断冰晶向上游传播,保证制冰循环正常进行,防冰晶传播器采用温度较高的空调冷却水加热外壁面和内涂憎水材料制作,效果良好。湖南冰浆蓄冷保温