过冷却蛋壳热交换器可以采用壳管式、套管式、板式等多种形式的换热器。为了防止过冷水在换热器内结冰,换热器内表面需要或进行特殊涂层处理,同时对换热器内部的流场特性也有很高的要求,否则很难获得足够大的过冷度,以及避免堵塞。过冷却基础理论解除关键技术也包括多种,如机械方法、热方法、超声波方法等。过冷水式动态制冰技术的系统控制要求非常高,这也是该技术走向所面临的一大技术难点。由于冰浆中固液两相存在密度差,在蓄冰槽中可以循环抽取出冰浆中分离出来的液态水,再送回制冰管理系统中生成冰浆,由此可使蓄冰槽内的冰浆固相含量(IPF)达到 60%以上。冰浆浓度可视化监测系统,数据刷新率1次/秒。惠州工业动态冰蓄冷储能
随着动态冰蓄冷技术在我国的成功技术开发,将推动动态冰蓄冷技术在我国的推广利用,进而对我国的电力负荷移峰填谷产生深远影响。动态冰蓄冷技术是指用制冷剂直接与水进行热交换,使水结成絮状冰晶;同时,生成和溶化过程不需二次热交换,由此较大程度上提高了空调的能效。冰浆的孔隙远大于固态冰,且与回水直接进行热交换,负荷响应性能很好。静态冰蓄冷:是将制冷机组在低峰期运行,将低温蓄冷媒体一次性充满蓄冷容器,并在高峰期通过泵送方式向空调末端进行热交换,取得冷量的一种方式。佛山专业动态冰蓄冷项目动态系统响应速度<3分钟,比静态冰盘管快10倍,适合负荷波动剧烈的数据中心。
与空调机组相比,冰蓄冷空调系统中的压缩冷凝机组、冷却塔系统和蒸发器的总成本差不多,而动态冰蓄冷系统只需增加一个蓄冰槽,蓄冰槽可采用土建结构或钢架结构。动态冰蓄冷空调系统常用的运行策略有:制冷主机优先、蓄冷设备优先、共享控制。制冷机优先级:先设置制冷机满负荷运行,不工作时再用蓄冰设备弥补。动态冰蓄冷设备优先级:先设置冰蓄冷设备满负荷运行,释放冷能,再用制冷主机弥补故障。份额控制:冰蓄冷空调系统的制冷主机和冰蓄冷装置按照一定的份额共同提供制冷。
刮刀扰动式动态制冰技术,刮刀式动态制冰技术的基本原理是:水(溶液)在换热器内部通过换热壁面被冷却到低于冰点的过冷状态,由于曲枝轮转以较快的回转速度旋转,靠近换热器换热壁面的过冷水被及时刮离壁面,从而确保了换热器壁面上不会生成浅浮雕冰晶,如图3所示。从壁面旋即附近被刮出的过冷水再次进入水侧的中心主流区,并在主流区中经已经存在的冰晶颗粒促晶解除过冷,生成冰浆。与过冷水式相比,刮刀扰动分离式式动态制冰系统无需过冷却解除装置。需要指出的是,这种刮刀扰动式动态制冰技术中的刮刀所起的作用是及时清理换热壁面附近的过冷水,而非像一些制冰机那样用于刮除已经生长在换热壁面上的冰层。因此这种制冰方式引致也避免了因冰层热阻引起的传热恶化,而且还因为刮刀叶片的强烈扰动而大幅强化了对流换热效果。动态系统COP值达4.8,较常规空调节能35%,适用于商场、医院等峰谷电价差大的场景。
过冷却水是冰浆生成的基础,只有稳定生成过冷却水,才可以通过促晶等技术生成冰浆;(2)超声波促晶技术。在生成过冷水后,只有通过促晶才能使过冷水快速生成冰浆,这就需要促晶技术。目前,国际上采用的技术有超声波促晶、电动阀促晶以及其他一些促晶技术;(3)冰晶传播阻断技术。动态冰蓄冷与内融冰系统相比,外融冰系统更适合错峰运行,能明显提高冰蓄冷系统的经济性,从而成为区域供冷选择外融冰的原因之一。蓄冰槽和传统的制冷机组并联冷却方式有利于根据负荷情况在融冰优先和主机优先之间灵活切换。模块化蓄冰单元支持在线扩容,满足商业综合体分阶段建设需求。佛山专业动态冰蓄冷项目
冰蓄冷系统减少冷机启停次数60%,延长设备使用寿命。惠州工业动态冰蓄冷储能
过冷水蓄冰,原理:通过把普通淡水冷却到低于0℃的液态过冷状态,再经超声波促晶生成流态化冰浆的技术,乙二醇溶液是处于亚稳定状态,溶液进出制冰换热器时温差很小,当达到一定的过冷时会自发出现成核现象。其主要是让水在换热器中降温到0℃以下的状态而不发生相变,在过冷却解除器中消除过冷状态,低于0℃的水通过相变成为0℃C的冰,也有归纳到冰晶式蓄冷方式的。系统原理图如下:该系统冷却速度要快,水流高,易堵塞板换等缺点,应用较少。惠州工业动态冰蓄冷储能