珠海低碳動(dòng)態(tài)冰工程案例

系統(tǒng)原理：1、熱泵工況，熱泵原理同能源塔的系統(tǒng)原理，是從蓄冰槽內(nèi)吸收水的熱量進(jìn)行制熱，可通過冷卻水、土壤、河湖水等進(jìn)行釋冷。供熱時(shí)，即時(shí)或分時(shí)向大氣或其它熱源全部或部分放冷。當(dāng)放冷速率跟不上時(shí)，冷量就以冰晶的形式蓄存，供熱放冷可以不同時(shí)，如10小時(shí)供熱可以24小時(shí)錯(cuò)時(shí)放冷；條件允許時(shí)，可用低谷電化冰間接蓄熱。2、該系統(tǒng)相對于靜態(tài)蓄冰的優(yōu)勢，3主機(jī)能效高。初始的冰點(diǎn)溫度約為-1℃，蒸發(fā)溫度約為-4.5℃，每個(gè)循環(huán)約形成2%的冰晶，每個(gè)循環(huán)后溶液會(huì)有增加，一般設(shè)計(jì)為50%的蓄冰量，蓄冰完成后，溶液濃度會(huì)增加到6%，這時(shí)對應(yīng)的冰點(diǎn)是-2.5℃，蒸發(fā)溫度約為-5.5℃，主機(jī)能效有所下降，主機(jī)COP在4.5以上。而雙工況盤管蓄冰，乙二醇為-5.6℃，蒸發(fā)溫度為-7℃的，主機(jī)的COP在3.5以下，且同樣靜態(tài)冰制取過程中，由于隨著冰層厚度的增加，傳熱也逐漸有所減少，主機(jī)需要卸載，從而會(huì)延長制冰時(shí)間，增加能耗。動(dòng)態(tài)冰技術(shù)具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，助力工業(yè)發(fā)展。珠海低碳動(dòng)態(tài)冰工程案例

動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)是指用制冷劑直接與水進(jìn)行熱交換，使水結(jié)成絮狀冰晶；同時(shí)，生成和溶化過程不需二次熱交換，由此較大程度上提高了空調(diào)的能效。冰漿的孔隙遠(yuǎn)大于固態(tài)冰，且與回水直接進(jìn)行熱交換，負(fù)荷響應(yīng)性能很好。技術(shù)名稱：動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)；適用范圍：1、部分區(qū)分峰谷電價(jià)地區(qū)，各種大型中央空調(diào)系統(tǒng)，2、牛奶及食品等工藝上需要穩(wěn)定的低溫水的行業(yè)。我國大部分地區(qū)處于溫帶和亞熱帶，每年空調(diào)使用時(shí)間較長，在南方地區(qū)甚至可達(dá)8個(gè)月。珠海低碳動(dòng)態(tài)冰工程案例冰球循環(huán)，是動(dòng)態(tài)冰技術(shù)的主要，通過冰球融化與再結(jié)冰，持續(xù)吸收熱量。

儲(chǔ)存在蓄冷槽內(nèi)的冰漿以疏松的顆粒堆積狀存在，在融冰放冷時(shí)，冰、水接觸比表面積極大，放冷速度成數(shù)倍提高，使得融冰單獨(dú)供冷也可滿足尖峰負(fù)荷需求，從而確保主機(jī)完全避開尖峰電費(fèi)時(shí)段用電，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益較大化。回水與冰層之間的滲透性充分接觸，確保能從蓄冰槽穩(wěn)定取出的2℃的低溫水，滿足特殊工藝用冷（如鮮奶冷卻）或溫、濕度單獨(dú)處理空調(diào)系統(tǒng)等冷源需求。蓄冰槽內(nèi)不再設(shè)置制冰設(shè)備，由于制冰設(shè)備采用板式換熱器和超聲波促晶器等設(shè)備，并且全部置于蓄冰槽內(nèi)，因此蓄冰槽內(nèi)不需要布置制冰設(shè)備，槽體的幾何形狀設(shè)計(jì)無任何特別要求，因地制宜的靈活性較大程度上增強(qiáng)。制冰設(shè)備全部置于蓄冰槽外，維修保養(yǎng)方便簡單。

迄今為止，只中國科學(xué)院廣州能源研究所對此技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。從2003年起，中國科學(xué)院廣州能源研究所開始了對流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)的全方面研究。成功突破熱交換器堵塞、超聲波促晶、以及動(dòng)態(tài)解冰等關(guān)鍵技術(shù)，建立了流態(tài)化動(dòng)態(tài)制冰示范系統(tǒng)，研制成功我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)，使我國的第二代流態(tài)化動(dòng)態(tài)蓄冷技術(shù)基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，打破了國際技術(shù)壁壘。如今，動(dòng)態(tài)冰蓄冷已成為國際上冰蓄冷技術(shù)的主要發(fā)展方向，而且在發(fā)達(dá)國家普及迅速。隨著動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國的成功研發(fā)，將較大程度上推動(dòng)動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國的推廣利用，必將對我國的電力負(fù)荷移峰填谷產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。動(dòng)態(tài)冰的融化和冷卻過程是高溫冷凍水直接接觸冰層。

過冷卻熱交換器可以采用殼管式、套管式、板式等多種形式的換熱器。為了防止過冷水在換熱器內(nèi)結(jié)冰，換熱器內(nèi)表面需要進(jìn)行特殊涂層處理，同時(shí)對換熱器內(nèi)部的流場特性也有很高的要求，否則很難獲得足夠大的過冷度，以及避免堵塞。過冷卻解除技術(shù)也包括多種，如機(jī)械方法、熱方法、超聲波方法等。過冷水式動(dòng)態(tài)制冰技術(shù)的系統(tǒng)控制要求非常高，這也是該技術(shù)走向?qū)嵱没媾R的一大技術(shù)難點(diǎn)。由于冰漿中固液兩相存在密度差，在蓄冰槽中可以循環(huán)抽取出冰漿中分離出來的液態(tài)水，再送回制冰系統(tǒng)中生成冰漿，由此可使蓄冰槽內(nèi)的冰漿固相含量（IPF）達(dá)到60%以上。動(dòng)態(tài)冰在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可應(yīng)用于種子低溫儲(chǔ)存，提高種子活力。上海冰晶式動(dòng)態(tài)冰散熱

動(dòng)態(tài)冰的生成速度快，滿足應(yīng)急需求。珠海低碳動(dòng)態(tài)冰工程案例

流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)的先進(jìn)之處在于改進(jìn)了傳統(tǒng)制冰過程中的主要缺點(diǎn)，而且制出的冰以流態(tài)化冰漿的形式存在。傳統(tǒng)靜態(tài)制冰過程中，水通過自然對流換熱，冰層首先在換熱壁面上形成，然后逐漸變厚。這樣就導(dǎo)致形成新的冰層所需的熱量傳遞必須以導(dǎo)熱的形式穿過越積越厚的原有冰層，從而嚴(yán)重的惡化了傳熱效率，致使結(jié)冰越來越困難，制冷劑提供的冷卻溫度也必須越來越低。流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)制冰過程的較大特點(diǎn)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(shí)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(gè)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(shí)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(dòng)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(dòng)式。珠海低碳動(dòng)態(tài)冰工程案例