如圖 6所示為熱回收式冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。在冷運(yùn)行式時(shí),制冷循環(huán)中的風(fēng)冷冷凝器工作,二元溶液從蓄冷罐被泵送到冰晶發(fā)生器,產(chǎn)生的冰晶再輸送到蓄冷罐的底部在蓄冷罐內(nèi)冰晶聚集在其上部。供冷運(yùn)行時(shí),二元的冰漿溶液被送到中間換熱器,將冷量傳遞給來(lái)自末端機(jī)組的冷媒水;從中間換熱器返回的溫度較高的溶液被噴灑在罐內(nèi)上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液溫度再下降。在熱回收運(yùn)行模式時(shí),風(fēng)冷冷凝器不工作、水冷冷凝器開始工作,水冷冷凝器釋放的熱量傳遞給末端機(jī)組,適用于既需要制冷、又需要制熱的多功能建筑。冰漿釋冷時(shí),冰粒在用冷設(shè)備中融化,釋放出儲(chǔ)存的冷量。廣州過(guò)冷水動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷裝置
冰漿蓄冷的技術(shù)優(yōu)勢(shì),冰蓄冷技術(shù)發(fā)展至今主要經(jīng)歷了三個(gè)重要的發(fā)展階段。首先是上個(gè)世紀(jì)80年代的冰球制冷方式,其次是90年代開始的盤管技術(shù),2020年代后的第三代是冰漿的方式。宋文吉介紹稱,與現(xiàn)有蓄冷技術(shù)相比,冰漿具有成本低、制冰能效高、負(fù)荷響應(yīng)速度快、占地面積小等突出優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)自2010年開始興起,經(jīng)歷十年發(fā)展,中國(guó)蓄冷儲(chǔ)能技術(shù)正在進(jìn)入冰漿蓄冷時(shí)代。冰漿制取的基本原理,冰漿蓄冷充分利用水的過(guò)冷特性,在時(shí)間和空間上將換熱和相變解耦,做到“換熱時(shí)不相變,相變時(shí)不換熱”,由此大幅提高系統(tǒng)效率。江西淡水冰漿蓄冷冰漿儲(chǔ)存環(huán)節(jié)需選用合適的蓄冷容器,確保冷量穩(wěn)定儲(chǔ)存。
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。
在常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)中,6℃/12℃的供/回水溫度所產(chǎn)生的冷量約為25kJ/kg,這主是由于水的顯熱容量較小,而采用冰漿作載冷劑可以減小所需的循環(huán)量。冰漿與冷水的供冷量比較。冰漿的供冷量是隨著冰晶的濃度而變化的,如當(dāng)冰晶的濃度為20%、冰晶的供/回水溫度為0℃/13℃時(shí),其冷量比為4.8,則其提供的冷量為120kJ/kg。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。冰漿蓄冷有助于減少碳排放,助力綠色發(fā)展。
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)。冰漿蓄冷系統(tǒng)具有較好的調(diào)節(jié)性能,可應(yīng)對(duì)電力負(fù)荷波動(dòng)。北京流態(tài)冰漿蓄冷供應(yīng)商
冰漿蓄冷技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,有助于降低農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中的損耗。廣州過(guò)冷水動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷裝置
綜合起來(lái)冰漿蓄冷技術(shù)克服了盤管和冰球蓄冷技術(shù)中固有的幾個(gè)難題,歸結(jié)如下:(盤管和冰球制冰工況只有空調(diào)工況制冷的 0.65,衰減很大,且在制冰過(guò)程中,隨著冰層的加厚,制冷效率越來(lái)越低,當(dāng)制冰結(jié)束時(shí)制冷量只有額定制冰工況的一半)冰漿制冰效率高 20%以上。紊流狀態(tài)的液液交換創(chuàng)造了很好的傳熱條件,這是盤管和冰球無(wú)法相比的;-3℃的蒸發(fā)器出水溫度保證了制冷效率比盤管和冰球的-6℃高10%以上;水的結(jié)冰不像盤管和冰球附著在管壁上,保證了蓄冰8小時(shí)過(guò)程中穩(wěn)定的制冷效率。廣州過(guò)冷水動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷裝置