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)。中國(guó)清潔供熱平臺(tái)訊:從成本來(lái)看,按目前儲(chǔ)電綜合成本約3000元/kWh,移峰1kWh的電力負(fù)荷,蓄冷的成本只為350-500元/kWh(LiB儲(chǔ)能技術(shù)的10~20%)。此外,蓄冷的上下游產(chǎn)業(yè)配套比較成熟,規(guī)?;瘧?yīng)用后的成本下降空間大。在6月22-23日于常州召開(kāi)的2021年第三屆中國(guó)儲(chǔ)熱大會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所研究員、儲(chǔ)能技術(shù)研究室副主任宋文吉就“過(guò)冷水冰漿技術(shù)及其蓄冷應(yīng)用”作主題演講。冰漿蓄冷工藝的優(yōu)化,有助于提高系統(tǒng)整體性能和制冷效率。吉林流態(tài)冰漿蓄冷散熱

刮削法,刮削法冰漿發(fā)生系統(tǒng),它由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、殼管式蒸發(fā)器構(gòu)成,制冷劑在殼側(cè)蒸發(fā)吸熱,乙二醇溶液(6%-10%)在管內(nèi)被冷卻,當(dāng)溫度降到其凝固點(diǎn)以下時(shí),溶液中產(chǎn)生微小的冰晶(約100m),為了防止冰晶粘附在管內(nèi)壁上,安裝了一個(gè)旋轉(zhuǎn)刮削板,將內(nèi)壁上粘附的冰晶刮下隨溶液一起送出蒸發(fā)器、進(jìn)入蓄冷槽,冰漿的濃度可以根據(jù)其運(yùn)行條件進(jìn)行調(diào)節(jié),一般為 0%-35%。噴射法,噴射法冰漿發(fā)生系統(tǒng),它是利用兩種互不相溶流體間的換熱來(lái)產(chǎn)生冰晶的,由制冷系統(tǒng)將不溶于水且比水重的流體冷卻到水的冰點(diǎn)以下,然后由泵將流體送入噴射器產(chǎn)生高壓并從溶液罐的上部抽吸水,由于在噴射器中產(chǎn)生了足夠的擾動(dòng)和冷卻效果,使得普通的水產(chǎn)生冰品。一旦冰漿混合物到達(dá)浴液罐內(nèi),較輕的冰晶漂浮在中、上部,而較重的傳熱流體則沉降在底部9并用于系統(tǒng)再循環(huán)。吉林流態(tài)冰漿蓄冷散熱冰漿蓄冷技術(shù)的研發(fā),將朝著更高效、更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。

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。
(盤(pán)管和冰球集裝箱式的蓄冰罐和一定尺寸要求的蓄冰盤(pán)管以及有多少盤(pán)管和冰球才能相應(yīng)地蓄多少冷量的致命問(wèn)題)冰漿蓄冰罐設(shè)置靈活、蓄冷增容性好。冰漿蓄冷的蓄冰罐只是一個(gè)存水的容器,長(zhǎng)寬高尺寸可以分散靈活設(shè)置;冰漿制取裝置不受時(shí)間限制,簡(jiǎn)單地增大蓄冰罐體積,就利用周六日雙休日夜間 16 小時(shí)低谷電,在下一周的周一到周三實(shí)現(xiàn)全蓄冷以獲得更多的運(yùn)行效益。而冰球和盤(pán)管則必須增加2倍的冰球和盤(pán)管裝置,價(jià)格昂貴,不劃算。(盤(pán)管和冰球蓄冷量與盤(pán)管和冰球的材料成本的一對(duì)一的正比關(guān)系)。冰漿蓄冷技術(shù)的推廣,有望改變我國(guó)制冷行業(yè)的格局。
冰漿蓄冷儲(chǔ)能系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要組成部分構(gòu)成:-制冷機(jī)組:用于將熱量從冷卻介質(zhì)中抽取出來(lái),以生成冰。-冰漿蓄冷裝置:用于將冰與水混合形成冰漿。-蓄熱裝置:用于儲(chǔ)存冰漿中的熱能。-冷卻系統(tǒng):用于將冷卻介質(zhì)中的熱量釋放到環(huán)境中。冰漿蓄冷儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作過(guò)程如下:1.制冷機(jī)組將熱量從冷卻介質(zhì)中抽取出來(lái)將其冷卻至0攝氏度以下,形成冰。2.冰與水混合形成冰漿,并通過(guò)管道輸送到蓄熱裝置中儲(chǔ)存。3.當(dāng)需要釋放熱量時(shí),冰漿從蓄熱裝置中流出,通過(guò)冷卻系統(tǒng)釋放熱量到環(huán)境中。4.一旦冰漿中的冰全部融化,儲(chǔ)能系統(tǒng)將停止工作。冰漿蓄冷系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)電力供應(yīng)緊張時(shí)段具有重要作用,保障用冷需求。吉林工業(yè)冰漿蓄冷技術(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)。吉林流態(tài)冰漿蓄冷散熱
該項(xiàng)目是目前國(guó)內(nèi)較大的動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷節(jié)能項(xiàng)目,與其他的蓄冰系統(tǒng)相比具有投資省、蓄冰裝置壽命長(zhǎng)、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。項(xiàng)目完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求,移峰填谷效果明顯,用戶反映良好,具有較好的示范作用。予以通過(guò)驗(yàn)收。 項(xiàng)目完工后相比常規(guī)空調(diào)年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到140萬(wàn),冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)全年消耗高峰電量只有27.4 萬(wàn)KW.h,而常規(guī)制冷空調(diào)系統(tǒng)年消耗高峰電量達(dá)到162 萬(wàn)KW.h,年削減電力高峰用電134 萬(wàn)KW.h,年削峰率為82%。削減平段電量月68 萬(wàn)KW.h,但增加夜間低谷用電量264 萬(wàn)KW.h。清華紫光南方產(chǎn)業(yè)化基地空調(diào)系統(tǒng)采用冰漿蓄冰之后,年節(jié)約一次燃煤約19.7T。即為企業(yè)節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用,也達(dá)到了為社會(huì)節(jié)能的目的!吉林流態(tài)冰漿蓄冷散熱