冰浆蓄冷储能系统由以下几个主要组成部分构成:-制冷机组:用于将热量从冷却介质中抽取出来,以生成冰。-冰浆蓄冷装置:用于将冰与水混合形成冰浆。-蓄热装置:用于储存冰浆中的热能。-冷却系统:用于将冷却介质中的热量释放到环境中。冰浆蓄冷储能系统的工作过程如下:1.制冷机组将热量从冷却介质中抽取出来将其冷却至0摄氏度以下,形成冰。2.冰与水混合形成冰浆,并通过管道输送到蓄热装置中储存。3.当需要释放热量时,冰浆从蓄热装置中流出,通过冷却系统释放热量到环境中。4.一旦冰浆中的冰全部融化,储能系统将停止工作。食品加工行业利用冰浆快速冷却产品,比传统风冷节能50%以上。深圳丁烷冰浆蓄冷案例
过冷法,过冷法冰浆发生系统。在过冷换热器中,水被过冷到-2℃,当其离开过冷器时,大约2.5%的过冷水变成冰晶,其余大部分仍是液相,产生的冰晶落入蓄冷槽,在蓄冷槽内由于冰、水的密度差,冰晶聚集在蓄冷槽的上部,而水储存在蓄冷槽的下部,其水温仍保持约0℃。夜间低谷时,蓄冷系统产生冰晶,使蓄冷槽内的冰晶浓度达到20%-30%;白天高峰时,蓄冷底部的冷水被送到空调末端换热器中向房间供冷。动态冰浆由于具有蓄冷密度大、流动性和传热性能好等优点,现已被用于蓄冷空调系统中用于用电负荷的“移峰填谷”,还有用于工业处理过程和食品工程领域中。随着对动态冰浆技术的深入研究,其设备成本将降低、运行效率将提高,潜在的应用领域将进一步扩大,动态冰浆是一种非常实用的新技术。湖北冰浆蓄冷方案提供商系统集成热回收装置,利用制冰余热生产生活热水,综合能效达80%。
(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。
冰浆是由微小的冰晶和溶液组成,而溶液通常是由水和冰点调节剂(如乙二醇、乙醇或氯化钠等)构成。由于冰晶的融解潜热大,使得冰浆具有较高的蓄冷密度;同时由于冰晶具有较大的传热面积,使其具有较快的供冷速率和较好的温度调解特性。它不象传统的盘管式(内融冰、外融冰)和封装式(冰球、冰板)蓄冷系统的冰凝结在换热器的壁面上,增加了冰层的传热热阻,使其传热效率较低。冰浆蓄冷系统现已被用于空调系统中,夜间低谷时蓄冷,白天高峰时供冷,冰浆蓄冷空调系统的容量一般只有高峰冷负荷的20%—50%,使其整个系统小巧、紧凑。由于冰浆蓄冷空调系统具有低温送风特性,使得整个空调系统的风管、水管尺寸减小,冷量输送的功耗也大为降低,运行成本减小。医院等24小时供冷场所可采用局部冰浆蓄冷,平衡昼夜负荷波动。
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。机场航站楼采用冰浆蓄冷后,夏季峰值用电负荷下降28%。江苏专业冰浆蓄冷项目
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。深圳丁烷冰浆蓄冷案例
除制冷供热领域以外,冰浆可为用户提供0-1℃的品质高洁净冷源,尤其适合食品加工、饮品工艺冷却、冰温保鲜等领域。与此同时,冰浆是天然优良的潜热输送介质,因冰晶相变潜热的存在,单位体积可携带更多冷量,可大幅降低冷量输送能耗和系统初投资。动态冰浆由于具有较好的热物理和传热特性,现已被应用于蓄冷空调系统和工业处理过程中。本文介绍了冰浆的各种发生方法和装置,分析了动态冰浆蓄冷空调系统工作过程,阐述了冰浆的动态特性和潜在应用。深圳丁烷冰浆蓄冷案例