从空间利用效率看,两种技术各有特点。动态冰蓄冷由于储能密度高,所需储槽体积较小,但需要额外空间安装制冰设备。静态系统虽然储槽体积相对较大,但不需要单独的设备间,总体占地面积不一定比动态系统多。在实际工程中,空间布局的灵活性往往比单纯的体积比较更重要,动态系统由于可以灵活布置储槽和制冰机,在空间受限的场合有时反而更有优势。系统可扩展性也是重要的区别点。动态冰蓄冷系统通常采用模块化设计,可以通过增加制冰机和储槽单元来扩展容量,扩容相对方便。冰晶粒径控制50-100μm,防止管道堵塞,输送阻力较传统冰浆降低40%。北京乳业动态冰蓄冷系统
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。广州乳业动态冰蓄冷供应商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。
技术原理层面,动态冰蓄冷采用制冷剂与水直接热交换的制冰方式,通过过冷却水生成、超声波促晶、冰晶传播阻断等主要技术,实现冰浆的连续制取与高效存储。相较于传统静态冰蓄冷技术,其制冰效率提升40%以上,冰浆含冰率可达25%,单位体积储能密度是水的8倍。这种特性使其在电力增容受限的场景中优势明显——北京某数据中心采用该技术后,制冷设备装机容量减少40%,电力设施投资节省超千万元。动态冰蓄冷系统将这部分负荷转移到夜间,明显平滑了日负荷曲线,提高了电网的整体运行效率。
动态冰蓄冷具有以下技术特点:1. 制冰 常规盘管蓄冰在蓄冰四个小时后,由于冰阻的影响,效率降低为空调工况的45%,后一小时只有不到30%。所以冰浆蓄冰总体效率比盘管高15%以上,主机选型可以更小 ;2. 冰浆机组为不锈钢非运动部件,设备使用寿命30年以上、维护方便;3. 动态冰浆蓄冷系统融冰控制简单,融冰可以单满足高峰负荷。而常规盘管蓄冷系统,由于融冰速度慢,在高峰负荷又高电价时需要同时开制冷主机和融冰供冷,所以使用动态冰冰浆系统可以节约更多电费;4. 冰浆系统以冰浆机组及辅助设备替代了盘管,整体投资略低;5. 可用离峰时间长,同样的主机,冰浆蓄冰量更多。如果设法将蓄冰池增大,充分利用周六、周日夜间低谷电时间,在不增加制冷蓄冰设备的前提下,可以尽可能地增加蓄冰量;6. 载冷剂用量少,更为经济、环保。板式换热器与蓄冰槽联动控制,可实现5℃温差供冷,满足精密机房温控±0.5℃要求。
动态冰蓄冷的工作过程可分为制冷蓄冰阶段和融冰释冷阶段,两个阶段在时间上错开,分别对应电力负荷的低谷期和高峰期,通过这种时间上的调配实现能源的优化利用。在制冷蓄冰阶段,通常选择夜间电网负荷较低的时段运行,此时制冷机组启动,将冷量传递给载冷剂(常见的有乙二醇水溶液、盐水等),载冷剂在循环水泵的驱动下进入蓄冰设备。在蓄冰设备内部,载冷剂与水直接或间接接触,由于载冷剂的温度低于水的冰点,水会在流动过程中逐渐凝结成细小的冰晶。这些冰晶并非静止不动,而是随着载冷剂的流动在蓄冰设备内形成悬浮状态的冰浆,这种流动状态的冰浆能够避免传统静态蓄冰中出现的冰层堆积、传热效率下降等问题。冰蓄冷与溶液除湿耦合,显热/潜热分开处理,节能率再增15%。浙江乳业动态冰蓄冷散热
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%。北京乳业动态冰蓄冷系统
技术名称。动态冰蓄冷技术。适用范围:1、部分区分峰谷电价地区,各种大型中间空调系统;2、牛奶及食品等工艺上需要稳定的低温水的行业。我国大部分地区处于温带和亚热带,每年空调使用时间较长,在南方地区甚至可达8个月。夏季高温时段空调用电负荷,特别是大型中间空调、区域供冷和地铁空调等空调负荷集中,是造成城市电力负荷峰谷差的主要原因,而冰蓄冷空调是实现用户侧调峰的有效技术之一。目前我国已有的蓄冰空调工程设备70%以上来自国外,且99%都属于静态蓄冰技术,主要包括盘管制冰、冰球制冰等传统静态制冰方式,其体积大、运行成本高、制冰效率低,平均制冷量只有空调工况制冷量的50%。北京乳业动态冰蓄冷系统