国内外技术研究成果现。流态化动态冰蓄冷专业技术技术从上世纪 90 年代未开始在日本展开研究。到目前为止已经有包括高砂热学、Sunwell(日本)等公司成功出新型的动态冰蓄冷技术。其中高砂热学较早掌握过冷水式动态冰蓄冷的商业化实用技术,而Sunwell(日本)则较早掌握了刮刀扰动式动态冰蓄冷的商业化实用技术。目前两种技术都已在日本大量应用。然而,在我国不但没有动态冰蓄冷空调的实例,就连基础研究也非常少见。清华同方在过冷水动态制冰方面做了一定程度的基础性研究。冰蓄冷机组夜间制冰时冷凝温度降低8-10℃,压缩机功耗减少15%。河北冷水式动态冰蓄冷原理
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。技术原理,冰蓄冷中间空调是指在夜间低谷电力时段开启制冷主机,将建筑物所需的空调冷量部分或全部制备好,并以冰的形式储存于蓄冰装置中,在电力高峰时段将冰融化提供空调用冷。由于充分利用了夜间低谷电力,不只使中间空调的运行费用大幅度降低,而且对电网具有明显的移峰填谷功能,提高了电网运行的经济性。广州流态化动态冰蓄冷节能技术动态冰蓄冷减少制冷机组装机容量30%,降低设备初期投资成本。
过冷水式动态冰蓄冷技术是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,过冷水式动态冰蓄冷技术的主要先进技术点在于把制冰过程的热传递和冰水相变两个环节从空间上彻底分离,一举解决传统制冰工艺中结冰对传热的恶劣影响,从而大幅度降低其制冰能耗并提高制冰效率。动态冰系统节省运行费用:蓄能型空调系统初投资略高于常规空调系统,但运行电费较低, 总成本节省约50%。创造客户价值:蓄冰蓄热空调系统较大的价值在于为客户节省运行费用, 一个运行良好的蓄能空调,年节省电费约40-60%,运行时间越长节省比例越大。
冰蓄冷技术是利用夜间电网低谷时间,将冷媒(通常为乙二醇的水溶液)制成冰将冷量储存起来,白天用电高峰期融冰,将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。这种蓄能措施能够有效地利用峰谷电价差,在满足终端供冷(热)需要的前提下降低运行成本,同时对电网的供需平衡起一定的调节作用。公共建筑耗能远高于民用建筑,由于工作时间的限制,电能消耗主要集中在白天,导致用电高峰期电力紧张,但是夜晚低谷期电力不能得到充分利用。为了转移电力需求,平衡电力供应,国家采用分时计价的政策来推动离峰电力的积极性。冰蓄冷空调利用夜间低谷电力制冰储能以减少用电高峰期空调用电负荷和系统装机容量。从建筑层面上,冰蓄冷技术不一定能降低电耗,但是可以利用峰谷电价差值节约用电成本。而从国家整体层面上,冰蓄冷系统能够对供电系统进行“移峰填谷”,解决夜晚低谷期电力浪费问题。冰浆输送系统采用双管道设计,冰晶浓度可达30%,冷量传输效率比传统冷水高3倍。
系统特点,与静态蓄冰系统比较,具有下列优点:无乙二醇循环系统,系统简单,可靠性高。采用制冷剂直接蒸发制冰,制冰效率高,制冰速度快。循环水与冰直接接触式融冰,融冰效率高,取冷速度快。制冰时在蒸发板上形成片状冰,结冰过程可见,蓄冰槽中冰量也可见。融冰特性较好,在融冰初期和终期均可保持恒定的出水温度。可实现蓄冷槽和蓄热槽共用,系统简单,机房面积省,系统初投资省。由于机组蓄冰效率高,系统运行费用与其它蓄冰形式相比较低。由于系统简单,蓄冰与储冰装置分离,维护简单,蓄冰装置使用寿命长,无需更换,维护费用低。无偿制 45 ℃-65℃生活热水,满足建筑物采暖需要。冰蓄冷数据中心PUE值降至1.25,达国家绿色数据中心标准。广州流态化动态冰蓄冷节能技术
过冷却器专利设计,消除冰堵风险,连续运行时间>30天。河北冷水式动态冰蓄冷原理
动态冰浆蓄冷的特点:冷水机制冷高效,制冷主机在-3度出水效率更高,比静态蓄冷-6度出水效率高10%,蓄冷时COP由4.3提高到4.8。全程满载,冷水机用于动态制冰时,制冰全时段保持-3度出水,无卸载无衰减。高稳定性,动态制冰全时段保持水流冰浆流稳定,无板换冰堵无冰浆冰堵现像。高灵活性,动态蓄能系统“换热” “制冰” ”储冰”时间及空间分离,对场要求极低。多功能,动态蓄能系统蓄冰槽内为保温水箱无其它设备,天然自带储热功能。低温出水,融冰取水直接抽取冰水(外融冰)实现单融冰低温出水大温差供冷。快速匹配负荷,由于冰晶表面积无限大,融冰供冷功率远远大于冷水机直供,60秒即可匹配较大负荷。单融冰供冷,动态冰为外融冰系统且表面积无限大,供冷量完全匹配负荷无需启动冷水机。河北冷水式动态冰蓄冷原理