除制冷供熱領(lǐng)域以外,冰漿可為用戶提供0-1℃的品質(zhì)高潔凈冷源,尤其適合食品加工、飲品工藝?yán)鋮s、冰溫保鮮等領(lǐng)域。與此同時(shí),冰漿是天然優(yōu)良的潛熱輸送介質(zhì),因冰晶相變潛熱的存在,單位體積可攜帶更多冷量,可大幅降低冷量輸送能耗和系統(tǒng)初投資。動(dòng)態(tài)冰漿由于具有較好的熱物理和傳熱特性,現(xiàn)已被應(yīng)用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)和工業(yè)處理過(guò)程中。本文介紹了冰漿的各種發(fā)生方法和裝置,分析了動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作過(guò)程,闡述了冰漿的動(dòng)態(tài)特性和潛在應(yīng)用。與傳統(tǒng)制冷方式相比,冰漿蓄冷可減少電力高峰時(shí)段的用電需求。廣西氣體射流冰漿蓄冷設(shè)備
(盤(pán)管和冰球放冷速率只有總蓄冷量的 12.5%,在一般空調(diào)的 10小時(shí),只能平均融冰,運(yùn)行收益大打折扣)冰漿融冰速率高,運(yùn)行費(fèi)用多 30%以上,冰漿的表面積是盤(pán)管和冰球結(jié)冰的上百倍,幾乎沒(méi)有融冰放冷速率的限制,在融冰供冷時(shí),可以集中在電價(jià)高峰時(shí)段,較好地保證了用戶的運(yùn)行效益。而盤(pán)管和冰球受限極為有限的表面積和靜止水的不良傳熱條件,融冰放冷速率只有總蓄冷量的12.5%,融冰放冷時(shí),基本是平均在10小時(shí)以上的供冷時(shí)間,50%以上融冰冷量浪費(fèi)在電價(jià)平段,沒(méi)有很好的運(yùn)行效益。廣西氣體射流冰漿蓄冷設(shè)備冰漿蓄冷技術(shù)的創(chuàng)新之處在于利用冰的熱力學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)高效制冷。
模塊化設(shè)計(jì)易于對(duì)系統(tǒng)能量進(jìn)行調(diào)整--擴(kuò)容或縮減。由冰漿發(fā)生器產(chǎn)生的冰漿儲(chǔ)存在蓄冷罐中,然后由泵輸送到供冷回路的冷凝器中,來(lái)自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣在該冷凝器中冷凝成液體,并利用重力流回到蒸發(fā)器中,蒸發(fā)冷卻通過(guò)空氣處理箱的空氣。在供熱回路中,由冰漿發(fā)生器產(chǎn)生的熱量供給制熱回路中的蒸發(fā)器,來(lái)自空氣處理箱中冷凝器的制冷劑液體在重力作用下而流入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中以較高的蒸發(fā)溫度氣化吸收來(lái)自冰漿發(fā)生器產(chǎn)生的熱量,氣化后的制冷劑蒸氣然后進(jìn)入空氣處理箱中的冷凝器放熱加熱流入的空氣。
動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn),動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)由雙工況空調(diào)主機(jī)、制冰機(jī)、蓄冰槽、水泵,板式換熱器,微冰晶處理器、管道及控制系統(tǒng)等組成,如圖1所示:雙工說(shuō)空調(diào)主機(jī),靜態(tài)冰蓄冷隨著管外冰層厚度增加,傳導(dǎo)熱阻也同時(shí)增加,導(dǎo)致主機(jī)輸出溫度不斷降低,溫度是變動(dòng)的。動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷采用乙一醇載冷劑與水在板式換熱器內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱,在運(yùn)行中板式換熱器的換熱熱阻不會(huì)發(fā)生變化,所以要求主機(jī)輸出溫度恒定,確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。制冰機(jī),制冰機(jī)是動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)的主要部件,制冰機(jī)的作用是制取過(guò)冷水并促使過(guò)冷水解除過(guò)冷度變成冰漿,然后通過(guò)水泵輸送到蓄冰槽進(jìn)行儲(chǔ)存。冰漿蓄冷技術(shù)將朝著高效、環(huán)保、智能化的方向發(fā)展。
冰漿發(fā)生裝置,常用的產(chǎn)生冰漿的方法有如下幾種:過(guò)冷法、刮削法、噴射法和真空法等。過(guò)冷法,過(guò)冷法冰漿發(fā)生系統(tǒng)。在過(guò)冷換熱器中,水被過(guò)冷到-2℃,當(dāng)其離開(kāi)過(guò)冷器時(shí),大約2.5%的過(guò)冷水變成冰晶,其余大部分仍是液相,產(chǎn)生的冰晶落入蓄冷槽,在蓄冷槽內(nèi)由于冰、水的密度差,冰晶聚集在蓄冷槽的上部,而水儲(chǔ)存在蓄冷槽的下部,其水溫仍保持約0℃。夜間低谷時(shí),蓄冷系統(tǒng)產(chǎn)生冰晶,使蓄冷槽內(nèi)的冰晶濃度達(dá)到20%—30%;白天高峰時(shí),蓄冷槽底部的冷水被送到空調(diào)末端換熱器中向房間供冷。通過(guò)冰漿蓄冷,可實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的“移峰填谷”,優(yōu)化電力資源配置。惠州工業(yè)冰漿蓄冷艙
冰漿蓄冷在食品加工、制藥等行業(yè)具有巨大的應(yīng)用潛力。廣西氣體射流冰漿蓄冷設(shè)備
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?。廣西氣體射流冰漿蓄冷設(shè)備