动态冰蓄冷与静态冰蓄冷的技术差异,归根结底在于“冰是在哪里形成的、以什么方式存在”。在静态冰蓄冷系统中,冰直接在换热壁面上形成并原地生长——无论是冰盘管还是冰球,冰层厚度增加的同时,导热热阻也在持续增大,制冷系统为了维持制冰速率不得不降低蒸发温度,能效不断劣化。而动态冰蓄冷完全不同:水在换热器中冷却至过冷状态后,被转移到远离换热壁面的蓄冰空间中解除过冷并生成冰浆,冰层永远不会在换热面上形成,传热始终保持高效率。从制冰效率看,动态冰蓄冷在相同工况下的制冰速度可比静态方案快大概30%以上。从能效角度看,动态冰蓄冷的制冷蒸发温度可稳定保持在零下5℃至零下8℃,而静态冰蓄冷在蓄冰后期会降至零下10℃甚至更低,前者的系统COP比后者高出20%以上。从系统灵活性看,动态冰蓄冷生成的冰浆可泵送长距离输送,而静态冰蓄冷则受限于原位融冰或二次换热。动态冰蓄冷的技术优势是多方面的,这也是它被认为是第三代蓄冷技术方向的原因所在。 极地冰川中发现的独特纹路,被认为是动态冰形成的标志之一。上海流态化动态冰保温

若安装的是动态冰蓄冰盘管整体蓄冰设备,一般不建议采用焊接方式进行连接,避免对蓄冰设备的绝缘层和内衬造成损坏。而且,装置安装完成后,需对设备进行密封性试验,试验合格后,再对系统管道进行冲洗,冲洗时应将管道与系统分离。需要注意的是,冲洗系统过程中,不宜让冲洗水流通过冷库。此外,设备的进液口建议安装过滤器,且过滤器的滤网规格应符合设备制造商的相关要求;同时,需严格按照设计标准在系统上安装排风设备。通常情况下,并联系统中的制冷机和储冰罐在系统中处于并联位置,当蓄冰盘管面临较大负荷时,可组合运行进行制冷。同时,蓄冰盘管相关工艺可实现蓄冷、蓄冷供冷、单融冰供冷、冷水机组直接供冷等多种运行模式。并联工艺在平衡制冷机和储冰罐的制冷能力方面具有一定优势,尤其是夜间冷库运行时,只需开启功率较小的初级泵,相对更加节能,且冷藏期间的运行灵活性也更强。上海流态化动态冰保温高效冷却,保护食品营养不流失。

动态冰蓄冷技术的基本原理是利用水在冰冻和融化过程中的相变潜热特性,通过控制系统动态调整冷量的存储和释放时机。在电力负荷较低的夜间,动态冰蓄冷系统启动制冷主机,通过过冷却器将水冷却至低于冰点仍不结冰的过冷水状态,然后利用超声波促晶技术触发结晶,生成细微的冰晶颗粒并储存在蓄冰罐中。当白天电力高峰电价较高时,动态冰蓄冷系统停止主机制冷,直接利用储存在蓄冰罐中的冰浆释冷,通过板式换热器置换出低温冷水供末端使用。动态冰蓄冷的制冰效率较传统静态制冰提升25%以上,制冷蒸发温度可以在整个蓄冰周期中稳定保持在零下5至零下8℃之间,系统COP比静态方案高出20%。作为一种能源管理手段,动态冰蓄冷已在广东、北京等地通过分时电价政策得到推广。动态冰蓄冷技术已被列入“十四五”国家重点研发计划,高能效低成本冰浆蓄冷储能关键技术项目正在推进。动态冰蓄冷是蓄冷技术从一代水蓄冷、第二代静态冰蓄冷演进到第三代的技术路径。
作为新世纪重要的节能技术发展方向之一,冰蓄冷技术是一项造福人类且具有广阔发展前景的新技术,具备较好的社会效应和经济效益。在世界能源和环保问题日益凸显的当下,冰蓄冷技术有望成为我国实现电力移峰填谷、提高电网用电负荷率、改善电力投资综合效益,以及减少二氧化碳、硫化物排放量、保护生态环境的重要手段。其适用范围较广,包括写字楼、宾馆、饭店等商业建筑;机场、候车室、商场、超市等公共场所;体育馆、展览馆、影剧院、医院等人员密集场所;以及化工石油、制药、食品加工、精密电子仪器、啤酒、奶制品等工业领域。此外,对于现有空调系统能力已无法满足冷负荷需求、需要扩大供冷量的场合,不增加主机、将其改造成冰蓄冷系统往往是较为有利的选择。特殊设计的冰球制备装置,确保冰球质量,降低能耗。

动态冰蓄冷技术对电网稳定性的贡献体现在供需两侧的双向调节上。在电力供给侧,发电装机容量为满足夏季短时间的尖峰负荷而建,全年利用率偏低。动态冰蓄冷将空调用电负荷从白天峰值时段转移至夜间低谷时段,可降低电网的尖峰负荷,延缓或减少新建调峰电厂的投资。在电力需求侧,部署动态冰蓄冷系统相当于在用户侧形成了分布式储能资源,负荷侧的可调度柔性为电网调度提供了调节能力。随着电力现货市场的推进,动态冰蓄冷系统可以通过智能控制策略,在实时电价信号驱动下自动调整制冰和融冰的时机,进行削峰填谷并为用户创造收益。动态冰蓄冷对电网的作用正从“被动移峰”向“主动响应”演进。广东汉正能源科技在其动态冰蓄冷控制系统中植入了需求响应接口,用户接入虚拟电厂平台后可参与辅助服务市场获取收益。动态冰蓄冷正在成为新型电力系统中可调负荷资源的组成部分。实验室合成的动态冰可用于测试新型材料的抗低温性能。上海流态化动态冰保温
随着科技进步,动态冰技术将不断优化,为更多行业带来绿色、高效的冷却解决方案。上海流态化动态冰保温
动态冰蓄冷系统的智能化控制策略,使得每一度谷电都用在了需要的地方。传统的静态冰蓄冷系统通常采用固定的蓄冰时间窗口,无论次日负荷如何变化,制冰量都是预设不变的。而动态冰蓄冷的控制系统则完全不同——它会实时采集建筑的历史负荷数据、天气预报信息、次日电价走势等多个维度的输入,通过内置的负荷预测算法,自动计算出夜间适宜的制冰量。例如,在预测次日为高温天气时,动态冰蓄冷系统会满负荷制冰,确保白天有充足的冷量应对高峰;而预测为阴凉天气时,系统则会适度减少蓄冰量,避免过度蓄冷造成的能量浪费。广东汉正能源科技在动态冰蓄冷的智能控制领域拥有深厚积累,其控制系统采用PLC结合云平台架构,不只能够实现单项目的本地优化控制,还可以将多个项目的运行数据上传至云端,进行横向对比和能效诊断。相比静态冰蓄冷,动态冰蓄冷的“按需蓄冷”模式可额外节能12%至18%,同时大幅降低了运行维护人员的工作强度。上海流态化动态冰保温