冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動(dòng),通過(guò)換熱器的流動(dòng)是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數(shù)下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。動(dòng)態(tài)冰漿由于具有蓄冷密度大、流動(dòng)性和傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已被用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中用于用電負(fù)荷的“移峰填谷”,還有用于工業(yè)處理過(guò)程和食品工程領(lǐng)域中。隨著對(duì)動(dòng)態(tài)冰漿技術(shù)的深入研究,其設(shè)備成本將降低、運(yùn)行效率將提高,潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,動(dòng)態(tài)冰漿是一種非常實(shí)用的新技術(shù)。冰漿蓄冷技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用,有望實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。珠海氣體射流冰漿蓄冷項(xiàng)目

冰漿是由微小的冰晶和溶液組成,而溶液通常是由水和冰點(diǎn)調(diào)節(jié)劑(如乙二醇、乙醇或氯化鈉等)構(gòu)成。由于冰晶的融解潛熱大,使得冰漿具有較高的蓄冷密度;同時(shí)由于冰晶具有較大的傳熱面積,使其具有較快的供冷速率和較好的溫度調(diào)解特性。它不象傳統(tǒng)的盤(pán)管式(內(nèi)融冰、外融冰)和封裝式(冰球、冰板)蓄冷系統(tǒng)的冰凝結(jié)在換熱器的壁面上增加了冰層的傳熱熱阻,使其傳熱效率較低。冰漿蓄冷系統(tǒng)現(xiàn)已被用于空調(diào)系統(tǒng)中,夜間低谷時(shí)蓄冷,白天高峰時(shí)供冷,冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的容量一般只有高峰冷負(fù)荷的 20%-50%,使其整個(gè)系統(tǒng)小巧、緊湊。由于冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有低溫送風(fēng)特性,使得整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管、水管尺寸減小,冷量輸送的功耗也大為降低,運(yùn)行成本減小。浙江工業(yè)冰漿蓄冷艙某建筑項(xiàng)目采用冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,提升居住舒適度。

冰漿蓄冷與盤(pán)管蓄冰相比的優(yōu)點(diǎn):維護(hù)簡(jiǎn)單:a、制冰與融冰分離。冰漿系統(tǒng)的主要部件是可拆式板換,不會(huì)出現(xiàn)致命故障,出現(xiàn)故障后易檢修,每年只需定期保養(yǎng)即可。而盤(pán)管蓄冰、融冰全都需要經(jīng)過(guò)盤(pán)管,而且盤(pán)管全部放置在1000立方的蓄冷罐中,一旦出現(xiàn)乙二醇泄漏,幾乎無(wú)法修復(fù),只能更換。b、換熱器維護(hù)容易。換熱器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后,換熱表面會(huì)結(jié)垢,較大程度上降低換熱性能,需要進(jìn)行定期維護(hù),一般是1~2年/次。冰漿蓄冷系統(tǒng)乙二醇很少,容易對(duì)制冷機(jī)組蒸發(fā)器、供冷板式換熱器等進(jìn)行維護(hù),而盤(pán)管有幾十噸的乙二醇溶液,冰球的乙二醇用量更大,占整個(gè)蓄冷罐的40%,達(dá)到數(shù)百?lài)?,深圳電子科技大廈是中國(guó)頭一個(gè)采用冰球蓄冷的項(xiàng)目,十多年了,換熱器無(wú)法清洗檢修,因?yàn)橐叶几緹o(wú)處存放。
應(yīng)用場(chǎng)景不同:1、冰蓄冷,冰蓄冷主要適用于大型商業(yè)建筑,例如商場(chǎng)、超市、酒店等。它能夠在高峰用電時(shí)段節(jié)能并降低用電峰值,而且可以在低峰時(shí)段制冷蓄冷,以滿(mǎn)足白天高峰時(shí)段的需要。2、冰漿蓄冷,冰漿蓄冷主要適用于家庭和小型商用建筑,如寫(xiě)字樓、酒店客房、超市便利店等。由于其體積小、制備便捷,可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整,不需要太多的空間和電力投入,適用范圍比較廣??傊?,冰蓄冷和冰漿蓄冷都是實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷的一種方式,但是它們的應(yīng)用場(chǎng)景和工作原理有所不同。選擇適合自己的蓄冷方式,既能滿(mǎn)足使用需求,同時(shí)也能節(jié)能減排。冰漿蓄冷技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。
部分典型工程案例,從技術(shù)升級(jí)方向來(lái)看,下一代冰漿蓄冷技術(shù)升級(jí)將堅(jiān)持能效提升和裝備提升兩個(gè)思路,一是簡(jiǎn)化系統(tǒng),減少載冷劑循環(huán),可節(jié)省約20%泵功;減少換熱損失,可提高約6%的效率;二是提高制冰設(shè)備的集成度,減小占地面積;研發(fā)大容量制冰機(jī)組,實(shí)現(xiàn)電-冷轉(zhuǎn)換(制冰)裝備的集成化、模塊化、大型化,降低蓄冷系統(tǒng)成本,提高場(chǎng)景適應(yīng)性。冰漿技術(shù)在供熱及其他領(lǐng)域的應(yīng)用,宋文吉指出,冰漿技術(shù)也可在供熱領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。利用可控相變技術(shù),可以進(jìn)一步提取由水到冰的相變潛熱,這個(gè)熱可以作為熱泵供熱的熱源,冰源熱泵可為跨季節(jié)儲(chǔ)冷提供無(wú)償?shù)谋?。冰漿蓄冷技術(shù)有望成為未來(lái)制冷領(lǐng)域的主流技術(shù)。東莞氣體射流冰漿蓄冷散熱
冰漿蓄冷原理基于冰的熱力學(xué)性質(zhì),冰的融化過(guò)程吸收大量熱量。珠海氣體射流冰漿蓄冷項(xiàng)目
防冰晶傳播器:確保動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵在于有效防止過(guò)冷水在換熱器中凍結(jié),是目前動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷較大的技術(shù)難題。解除過(guò)冷狀態(tài)后的水變成冰漿,存在大量具有沿過(guò)冷水管道向上游的換熱器傳播的冰晶,如不采取有效的阻斷冰晶將迅速傳播到過(guò)冷板式換熱器中,從而凍結(jié)換熱器的通道,造成制冰循環(huán)中斷,防冰晶傳播器能有效阻斷冰晶向上游傳播,保證制冰循環(huán)正常進(jìn)行,防冰晶傳播器采用溫度較高的空調(diào)冷卻水加熱外壁面和內(nèi)涂憎水材料制作,效果良好。珠海氣體射流冰漿蓄冷項(xiàng)目