基礎(chǔ)知識提問與回答:過冷水冰漿制冰的原理是什么?答:一般我們會(huì)認(rèn)為水的凝固點(diǎn)為 0℃,也就是水在 0℃以下會(huì)凍結(jié),但實(shí)際上,水在 0℃以下仍會(huì)以過冷水的型態(tài)存在,這是因?yàn)橛梢簯B(tài)水轉(zhuǎn)變成冰的過程存在有一個(gè)能量狀態(tài),水需要克服這個(gè)能量障礙才能結(jié)冰。結(jié)冰過程需要兩個(gè)關(guān)鍵因素:凝結(jié)核和低溫。普通的自來水較低可以形成-5℃~-6℃的過冷水,所以只要控制好溫度、材料、結(jié)構(gòu)、流速、壓力等參數(shù),就可以確保穩(wěn)定地產(chǎn)生-2℃的過冷水,過冷水進(jìn)入冰漿發(fā)生器中,冰漿發(fā)生器提供凝結(jié)核,過冷水即成為冰漿(冰水混合物),儲(chǔ)存在蓄冰罐中。冰漿蓄冷原理基于冰的熱力學(xué)性質(zhì),冰的融化過程吸收大量熱量。吉林過冷水動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷項(xiàng)目
過冷水動(dòng)態(tài)蓄冰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),-3℃出水的雙工況主機(jī),常規(guī)雙工況主機(jī)蓄冰工況下蒸發(fā)器出水溫度為-6℃,過冷水冰漿系統(tǒng)主機(jī)出水溫度為-3.5℃。眾所周知,主機(jī)蒸發(fā)溫度每降低1℃,空調(diào)冷水機(jī)組效率降低約3%~4%,而且由于沒有冰阻影響傳熱,所以過冷水冰漿系統(tǒng)的輸出效率較高。冰漿主要設(shè)備,iSlurryTM冰漿系統(tǒng)采用特殊結(jié)構(gòu)的板式換熱器為主要制冰部件,替代了傳統(tǒng)的蓄冰盤管和冰球,板換的換熱效率高達(dá)95%以上。冰漿系統(tǒng)采用板式換熱器產(chǎn)生穩(wěn)定的過冷水從而制得冰漿,不只實(shí)現(xiàn)了制冰和蓄冰的分離、維護(hù)更加簡單、安全可靠、而且實(shí)現(xiàn)了更高效率、更少材料和更低投資回收期。深圳冰漿蓄冷原理冰漿蓄冷技術(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。
冰蓄冷系統(tǒng)概述,冰蓄冷系統(tǒng)的主要就是制冰系統(tǒng),傳統(tǒng)的冰蓄冷技術(shù)主要包括冰球式和盤管式兩種,這兩種冰蓄冷技術(shù)的制冰過程都是在相對靜止的狀態(tài)下由低溫不凍液把冷量傳遞給水而結(jié)冰,因此統(tǒng)稱為靜態(tài)冰蓄冷,目前是國內(nèi)主要應(yīng)用的冰蓄冷技術(shù)。但是靜態(tài)冰蓄冷由于冰的制備和融化在同一設(shè)備進(jìn)行,以及其自身納冰特性的限制,隨著管外冰層厚度的增加,管外熱阻同時(shí)增加,導(dǎo)致管內(nèi)制冷劑蒸發(fā)溫度降低,使制冷機(jī)性能系數(shù)(COP)降低,同時(shí)還存在著制冰速率低、對負(fù)荷變化響應(yīng)能力差等的問題。
冰漿的壓力降隨速度和冰晶濃度的變化。冰漿的壓力降與其擦系數(shù)冰晶流動(dòng)速度和冰晶濃度有關(guān)。在低速流動(dòng)時(shí),冰漿溶液出現(xiàn)了相分離,冰晶漂浮在通道的上部,這將增加不同濃度冰漿溶液間的壓力降變化。從圖8中可以看出,在低速流動(dòng)時(shí)不同濃度的冰漿溶液間的壓力降差別變化較大這是由于低速流動(dòng)時(shí)冰晶漂浮在通道上部引起冰漿有效流通截面積減小,從而使其流速增加,阻力變化較大;同時(shí)通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流動(dòng)時(shí),不同冰漿濃度溶液與冷水之間壓力降差值變化較小,這是由于高速流動(dòng)使得冰漿溶液成為均勻流動(dòng)。冰漿蓄冷對電網(wǎng)的供需平衡起一定的調(diào)節(jié)作用。
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。冰漿蓄冷空調(diào)利用夜間低谷電力制冰儲(chǔ)能以減少用電高峰期空調(diào)用電負(fù)荷和系統(tǒng)裝機(jī)容量。安徽流態(tài)冰漿蓄冷原理
冰漿蓄冷當(dāng)負(fù)荷較大時(shí),二者可以聯(lián)合供冷。吉林過冷水動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷項(xiàng)目
過冷水動(dòng)態(tài)蓄冰的原理,過冷水冰漿系統(tǒng)是利用水的過冷卻原理,即水在0℃以下時(shí)并不一定會(huì)結(jié)冰,只要控制好溫度、材料、結(jié)構(gòu)、流速、壓力等參數(shù),防止凝結(jié)核的形成,就能保證穩(wěn)定地產(chǎn)生過冷水。白天高峰負(fù)荷時(shí),蓄冰罐中少量的0℃水被輸送到融冰板換,換熱后的高溫水回到蓄冰罐中直接融化冰雪,只要罐中有雪或冰漿,就可以長久地保持出水溫度在0~1℃,融冰板換的另一側(cè)提供5~7℃的冷凍水給空調(diào)供冷系統(tǒng),由于冰漿的表面積極大,融冰極快,高峰負(fù)荷時(shí),可以實(shí)現(xiàn)完全融冰供冷,使得冰漿系統(tǒng)的融冰供冷變得非常簡單,而且由于供回水溫差大,高溫水與冰漿直接接觸融冰,融冰泵耗較小。吉林過冷水動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷項(xiàng)目