目前市場蓄冰形式介紹,冰蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用的原理是:通過增設(shè)蓄冰裝置,對具有峰谷電價的城市(一般白天電價高,晚上電價低),夏季利用晚上的低谷電進(jìn)行蓄冷,并在白天高峰電價時將儲存的冷量釋放出來,從而為項目節(jié)省電費(fèi)。蓄冰系統(tǒng)的系統(tǒng)組成基本相同,主機(jī)、冷卻塔、輸送設(shè)備、蓄冰槽及管路等,主要區(qū)別在蓄冰形式上。蓄冰形式主要可以分為:靜態(tài)蓄冰和動態(tài)蓄冰,靜態(tài)蓄冰系統(tǒng)主要是早期的冰球蓄冰方式和目前主流的盤管蓄冰方式;動態(tài)蓄冰系統(tǒng)主要有冰片滑落式、過冷水蓄冰方式以及本報告要討論分析的冰晶式蓄冰方式,以下簡單介紹幾種形式的原理。動態(tài)冰原理,利用冰的融化熱,實現(xiàn)熱量的快速傳遞。吉林專業(yè)動態(tài)冰案例
動態(tài)制冰,該系統(tǒng)的基本組成是以制冰機(jī)作為制冷設(shè)備,以保溫的槽體作為蓄冷設(shè)備,制冷機(jī)安裝在蓄冰槽上方,在若干塊平行板內(nèi)通入制冷劑作為蒸發(fā)器。循環(huán)水泵不斷將蓄冰槽中的水抽出送到蒸發(fā)器的上方噴灑而下,在平板狀蒸發(fā)器表面結(jié)成一層薄冰,待冰層達(dá)到一定厚度(一般在3~6.5mm之間)時,制冰設(shè)備中的四通換向閥切換,使壓縮機(jī)的排氣直接進(jìn)入蒸發(fā)器而加熱板面,使冰脫落。也就是冰的所謂“收獲”過程。通過反復(fù)的制冰和收冰,蓄冷槽的蓄冰率可以達(dá)到40%~50%。由于板式蒸發(fā)器需要一定的安裝空間,因此動態(tài)制冰不大適合大、中型系統(tǒng)?;葜葸^冷水動態(tài)冰節(jié)能改造方案某大型數(shù)據(jù)中心采用動態(tài)冰技術(shù),降低能耗,提高服務(wù)器運(yùn)行穩(wěn)定性。
刮刀擾動式動態(tài)制冰技術(shù)中較主要的技術(shù)仍然是防堵塞技術(shù)。由于刮刀擾動十分強(qiáng)烈,過冷狀態(tài)下的水溶液非常容易在換熱壁面上結(jié)晶,一旦在壁面上結(jié)晶,刮刀葉片就面臨被堵塞甚至被打碎的可能。因此,刮刀式換熱器的內(nèi)表面(刮刀葉片接觸面)處理要求非常光滑,而且刮刀葉片與換熱壁面之間的接觸必須緊密。另一方面,由于由純水生成的冰晶顆粒較粗,而且容易聚集硬化,更容易導(dǎo)致堵塞,因此此種制冰方法中往往需要在水中添加一定濃度的冰點抑制劑,如乙二醇、NaCl等。由此又引入了對設(shè)備材料的防腐問題。換熱器內(nèi)表面和整個刮刀組件都是長期浸泡在乙二醇(或NaCl等其他鹽類)水溶液中,并且處于高流速的不利腐蝕條件下,因此金屬材料必須具有特殊的耐腐蝕性能。刮刀葉片一般采用塑料材料,在與金屬換熱避免長期高速摩擦的情況下,必須具有高耐磨的性能。由稀濃度的乙二醇(或其他鹽類)水溶液制出的冰晶顆粒十分細(xì)膩,粒徑可低于500μm,蓄冰槽冰漿固相含量(IPF)可達(dá)50%以上。
夏季高溫時段空調(diào)用電負(fù)荷,特別是大型中央空調(diào)、區(qū)域供冷和地鐵空調(diào)等空調(diào)負(fù)荷集中,是造成城市電力負(fù)荷峰谷差的主要原因,而冰蓄冷空調(diào)是實現(xiàn)用戶側(cè)調(diào)峰的有效技術(shù)之一。目前我國已有的蓄冰空調(diào)工程設(shè)備70%以上來自國外,且99%都屬于靜態(tài)蓄冰技術(shù),主要包括盤管制冰、冰球制冰等傳統(tǒng)靜態(tài)制冰方式,其體積大、運(yùn)行成本高、制冰效率低,平均制冷量只有空調(diào)工況制冷量的50%。目前,國際上采用的技術(shù)有超聲波促晶、電動閥促晶以及其他一些促晶技術(shù)。動態(tài)冰技術(shù)利用先進(jìn)制冷系統(tǒng),快速生成純凈冰塊。
兩種技術(shù)在基本原理上是一致的,但形式差別較大,下面分別說明。過冷水式動態(tài)制冰技術(shù),過冷水式動態(tài)制冰技術(shù)的基本原理是:首先把水在過冷卻熱交換器中冷卻至低于0℃的過冷狀態(tài),然后把過冷水輸送至特殊的過冷卻解除器中解除過冷,生成大量細(xì)小的冰晶顆粒,與剩余的液態(tài)水一起形成0℃下的冰漿。這種制冰過程中較關(guān)鍵的技術(shù)在于確保流過過冷卻熱交換器的液態(tài)水具有盡可能大的過冷度,但同時又必須保證過冷水不能在流出熱交換器之前生成冰晶,否則換熱器將被堵塞甚至破壞。此外,還應(yīng)有高效率的過冷卻解除技術(shù),以確保過冷水能夠連續(xù)快速結(jié)晶。高效制冷,滿足醫(yī)療行業(yè)低溫儲存需求。湖南流態(tài)化動態(tài)冰
動態(tài)冰技術(shù)提升冷鏈物流效率。吉林專業(yè)動態(tài)冰案例
流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷技術(shù)制冰過程的較大特點在于首先在傳熱壁面附近制取過冷水,然后把過冷水轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離傳熱壁面的空間里解除過冷、生成冰漿。這樣就徹底避免了冰在傳熱壁面上形成的可能性,既消除了固態(tài)冰層導(dǎo)熱熱阻的存在,同時在液體和傳熱壁面之間又始終保持著強(qiáng)制對流的高效率換熱模式,因此整個制冰環(huán)節(jié)的傳熱系數(shù)得到大幅度提高。另一方面,制冰過程中的換熱溫差、流量等參數(shù)都保持穩(wěn)態(tài),并不因時間而變化,從而保證了出冰速度的恒定,也便于系統(tǒng)的控制。流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷主要包括兩種形式,即以高砂熱學(xué)為表示的過冷水式和以Sunwell(日本)為表示的刮刀擾動式。吉林專業(yè)動態(tài)冰案例