在蓄冷运行模式时,制冷循环中的风冷冷凝器工作,二元溶液从蓄冷罐被泵送到冰晶发生器,产生的冰晶再输送到蓄冷罐的底部,在蓄冷罐内冰晶聚集在其上部。供冷运行时,二元的冰浆溶液被送到中间换热器,将冷量传递给来自末端机组的冷媒水;从中间换热器返回的温度较高的溶液被喷洒在罐内上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液温度再下降。在热回收运行模式时,风冷冷凝器不工作、水冷冷凝器开始工作,水冷冷凝器释放的热量传递给末端机组,适用于既需要制冷、又需要制热的多功能建筑。在供热运行模式时,制冷剂流动换向,原来的风冷冷凝器现在作为蒸发器使用,制冷循环向水冷冷凝器提供热量,再由水冷冷凝器将热量传递给末端机组。冰浆蓄冷技术可降低空调系统装机容量30%以上,减少初投资和运行成本。上海淡水冰浆蓄冷装置
技术先进性:从过冷水到冰浆,全部实现管道化循环泵输送,系统构成简单,设备(制冷主机、蓄冰槽等)布置灵活,机房空间紧凑。,使得对既有水蓄冷系统进行冰蓄冷改造变为现实,解决在不增加占地空间的前提下大幅度增加蓄冷的系统扩容需求。换热环节不结冰,结冰环节不换热,换热与结冰分离的技术原理使得动态冰蓄冷可以采用高效率的板式换热器进行制冰,换热效率大幅度提升。因换热效率的提升使得制冷主机的乙二醇出水温度提升至-3℃,制冰工况下的系统能效比提升15%,即夜间蓄冰即可省电15%。广西专业冰浆蓄冷系统机场航站楼采用冰浆蓄冷后,夏季峰值用电负荷下降28%。
模块化设计易于对系统能量进行调整--扩容或缩减。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。在供热回路中,由冰浆发生器产生的热量供给制热回路中的蒸发器,来自空气处理箱中冷凝器的制冷剂液体在重力作用下而流入蒸发器,在蒸发器中以较高的蒸发温度气化吸收来自冰浆发生器产生的热量,气化后的制冷剂蒸气然后进入空气处理箱中的冷凝器放热加热流入的空气。
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。冰浆泵送时需控制流速防止冰晶聚集,管道保温可减少冷量损失。
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(Z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。冰浆蓄冷系统寿命可达15年,投资回收期通常为3-5年。上海淡水冰浆蓄冷装置
制冰机采用变频压缩机,根据电价阶梯调整制冰速率实现经济性较优。上海淡水冰浆蓄冷装置
冰浆的压力降随速度和冰晶浓度的变化。冰浆的压力降与其摩擦系数、冰晶流动速度和冰晶浓度有关。在低速流动时,冰浆溶液出现了相分离,冰晶漂浮在通道的上部,这将增加不同浓度冰浆溶液间的压力降变化。从图8中可以看出,在低速流动时,不同浓度的冰浆溶液间的压力降差别变化较大,这是由于低速流动时冰晶漂浮在通道上部,引起冰浆有效流通截面积减小,从而使其流速增加,阻力变化较大;同时通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流动时,不同冰浆浓度溶液与冷水之间压力降差值变化较小,这是由于高速流动使得冰浆溶液成为均匀流动。上海淡水冰浆蓄冷装置