动态冰蓄冷系统的响应能力在会展中心和报告厅等空间冷负荷骤变的场景中展现出优势。会展中心的冷负荷波动较难预测——布展期间大量机械设备运转发热,撤展后人员迅速离场,展厅在短时间内由满负荷状态变为低负荷,常规空调由于管道延迟和主机启停限制,往往难以跟上这种变化。动态冰蓄冷系统将冰浆储存于蓄冰罐中,释冷循环的水泵功率小于主机功率,且冰浆供冷模式可以在几秒钟内从零提升到满负荷输出。当会议中心一个多功能厅散场后、下一个会议间隔只20分钟就开始时,动态冰蓄冷的快速响应使得制冷主机无需重新启动,直接调用蓄冰罐中的冰量即可满足过渡期间的冷负荷,避免了主机频繁启停带来的电能冲击和能效损失。大型会展中心的运营数据表明,采用动态冰蓄冷快速响应控制逻辑后,过渡季和秋冬季节的日平均制冷电耗下降了40%以上。广东汉正能源科技在动态冰蓄冷快速响应控制方面积累了工程算法。动态冰蓄冷让建筑摆脱了“冷来得慢、散得慢”的局限,为多场景灵活调度提供了柔性供冷能力。动态冰的研究有助于理解冰川运动与气候变化之间的关系。惠州低碳动态冰工程案例

动态冰蓄冷与冰源热泵的冷热联供集成,为“供冷+供暖+热水”三联供建筑提供了一项一体化能源方案。在传统建筑中,夏季制冷由冷水机组承担,冬季供暖由燃气锅炉或空气源热泵提供,能源系统分立运行。动态冰蓄冷热泵系统则在蓄冰槽中预留了热交换管,夏季仍用于蓄冰供冷,冬季切换为热泵蒸发器,从蓄冰槽中的水溶液中吸取低位热能,经压缩后输出45至55℃的热水用于地暖或散热器供暖。这一方案的能效优势在于:冬季热泵从冰槽吸热时,冰水的温度高于室外环境温度,从而使热泵的制热COP提升。动态冰蓄冷与冰源热泵的结合还可以将夏季蓄冰池的冷凝热回收用于预热生活热水,进一步提高能源的综合利用率。对于设计年限跨冬季的冰雪场馆、恒温恒湿实验室等全年有冷热并行需求的场所,动态冰蓄冷的冷热联供功能提供了碳中和方案。广东汉正能源科技在动态冰蓄冷一体化设计方面不断开拓新场景。一机两用,使动态冰蓄冷的投资价值跨越了季节的限制。江西动态冰融冰回收,将已融化的冰水再次制成冰球,循环利用。

过冷水式动态冰蓄冷技术的特点在于将传热与结冰在时间和空间上分离,这一设计解决了静态蓄冰中冰层增厚导致换热效率下降的问题。常规静态冰蓄冷系统在制冰过程中,冰层在换热壁面上生长变厚,导热热阻随之增大,制冷主机蒸发温度会降至零下10℃甚至更低,蓄冰后期能耗上升。而动态冰蓄冷的水在过冷却器中冷却至过冷状态后,转移到蓄冰槽中才触发结晶生成冰浆,水与冷媒之间保持强制对流换热,制冷蒸发温度可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较静态方案提高20%以上。广东汉正能源科技有限公司长期投入动态冰蓄冷技术的研发与推广,其过冷水式动态制冰系统在这一技术路径上实现了工程化应用,制冰效率比静态方案提升25%以上。动态冰蓄冷技术以“流动制冰、高效蓄冷”为主要优势,正在成为第三代蓄冷技术的重要方向。
冰蓄冷系统在能源节约和环保方面发挥着重要作用,是践行绿色低碳发展理念的有效途径。当前,空调能耗在国民经济总能耗中占比较高,其中空调冷热源系统的能耗占空调总能耗的一半以上,而冰蓄冷系统能通过错峰蓄冷,充分利用夜间低谷电力,减少白天高峰时段的电力消耗,降低电网的供电压力,同时减少发电过程中产生的能源浪费和污染物排放。此外,冰蓄冷系统采用水作为主要蓄冷介质,水来源广、无污染,且可循环利用,相比其他蓄冷方式,对环境的影响更小。同时,该系统能提升制冷主机的运行效率,减少设备能耗,长期使用可有效降低建筑的整体能耗,助力建筑实现节能降耗目标。冰球输送,通过泵和管道,将冰球输送到热交换区域。

冰蓄冷技术拥有多方面的优势,在节能环保方面,由于该技术可利用低谷时段的电价以及空调闲置时段进行制冰蓄冷,因此能在较大程度上降低电力系统的用电高峰压力,节约能源的同时减少环境污染。在高效可靠方面,冰蓄冷技术借助蓄冰槽的储存作用以及冰的蓄力效果,能够在一定程度上克服空调制冷机组在高峰时段额定负荷的限制,有望实现降低电费支出和保障冷量供应的双重目标,同时也能提升系统运行的可靠性。在安全稳定方面,冰蓄冷技术运行过程中,水转化为冰的过程通常需要在防爆密封状态下进行,这在一定程度上可避免因制冷系统渗漏导致的水冷却液泄漏事故,进而提升系统的安全稳定性。智能化管理,提升制冰行业竞争力。福建过冷水动态冰节能改造方案
随着市场需求增加,越来越多企业开始投资研发动态冰技术。惠州低碳动态冰工程案例
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。惠州低碳动态冰工程案例