冰蓄冷是利用夜間低谷電力制冰并蓄存起來,在白天用電高峰時用蓄存的冰作為冷源供給空調(diào)系統(tǒng),以減輕白天電網(wǎng)的高峰負(fù)荷,達(dá)到為電網(wǎng)削峰平谷的目的。動態(tài)冰蓄冷以動態(tài)的過冷水來制冰,換熱效率高、制冰速度快、設(shè)備緊湊、制冷機(jī)能耗低,是國際上冰蓄冷的主要發(fā)展方向。該研究得到了國家863、國家自然科學(xué)基金、中科院、廣東省等10余項(xiàng)省部級以上項(xiàng)目的支持,申請發(fā)明專業(yè)技術(shù)20余項(xiàng),發(fā)表科研論文60多篇。因技術(shù)較為成熟,在目前廣泛應(yīng)用于冰蓄冷系統(tǒng)項(xiàng)目中。動態(tài)冰技術(shù)助力農(nóng)業(yè)保鮮。廣州冰晶式動態(tài)冰案例
冰晶式蓄冰,原理:通過將融入水中的抗凍劑(一般為乙二醇或丙二醇)設(shè)定在合適的比例,將此流體通過制冰主機(jī)的蒸發(fā)器,直接在流體內(nèi)形成小的冰晶(-1℃左右),然后再進(jìn)入儲冰槽內(nèi),利用冰較水密度小,冰晶留在罐體上部,通過多次循環(huán),來實(shí)現(xiàn)蓄冰;釋冰時載冷劑從蓄冰罐體上部淋下,下部將水抽出,通過循環(huán)于換熱器(二次側(cè)為空調(diào)末端)和槽內(nèi)的載冷劑,將冷量釋放到空調(diào)末端,從而形成一個完整的蓄冷、釋冷的過程。該系統(tǒng)技術(shù)較為先進(jìn),但控制復(fù)雜,存在隱患,技術(shù)品牌少,應(yīng)用案例少。黑龍江過冷水動態(tài)冰工程案例冰塊純凈透明,美觀大方。
系統(tǒng)存在的問題及潛在的風(fēng)險,從技術(shù)原理上來看,冰晶式動態(tài)蓄冰相對于靜態(tài)蓄冰有一定的技術(shù)先進(jìn)性,但之所以該系統(tǒng)未成為目前市場的主流蓄冰形式,主要是在系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性上也存在潛在的風(fēng)險,甚至有因?yàn)楸Ф氯麑?dǎo)致系統(tǒng)不能使用的失敗案例。以下對該系統(tǒng)存在的潛在問題分析如下:溫度傳感的延遲性可能造成結(jié)冰誤差,因?yàn)闇囟葌鞲械难舆t性,當(dāng)傳感器檢測的溫度<實(shí)際溫度時,溶液不會結(jié)冰;當(dāng)傳感器檢測的溫度>實(shí)際溫度時,溶液結(jié)冰過多,溶液發(fā)生蒸發(fā)器冰堵、管道、閥門、水泵葉輪磨損的問題,甚至堵塞。
流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷技術(shù)相對于傳統(tǒng)的冰球、盤管式靜態(tài)冰蓄冷技術(shù)的如下一些技術(shù)優(yōu)勢:(1)制冷系統(tǒng)COP高、能耗降低。且制冷蒸發(fā)溫度可以保持在-5℃~-8℃之間,而且在整個蓄冰過程中保持穩(wěn)定不下降。相對于冰球、盤管式冰蓄冷中-10℃以下的蒸發(fā)溫度(而且隨著蓄冰量的增加逐漸下降)可以明顯提高系統(tǒng)COP。(2)融冰速度快、負(fù)荷響應(yīng)靈敏。由于動態(tài)冰蓄冷制出的冰以冰漿形式存在,因此在融冰釋冷時冰晶與水之間接觸面積大,融化速度快,可以快速響應(yīng)空調(diào)末端負(fù)荷的變動。(3)占地面積小、場地適應(yīng)性強(qiáng)。獨(dú)特的工藝流程確保冰塊均勻且質(zhì)量上乘。
工藝流程,動態(tài)冰蓄冷技術(shù)可應(yīng)用于新建系統(tǒng)以及既有系統(tǒng)的節(jié)能改造。新建系統(tǒng)需要根據(jù)冷量輸送需求進(jìn)行全新設(shè)計(jì),其它過程相同,包括根據(jù)制冷機(jī)組的額定功率搭配制冰機(jī)組;根據(jù)負(fù)荷情況合理配置蓄冰槽,并根據(jù)應(yīng)用場合配置不同的控制系統(tǒng)。動態(tài)冰是一種特殊的冰形態(tài),?它是通過動態(tài)冰蓄冷技術(shù)形成的。?這種技術(shù)利用水的天然過冷特性,?通過專門設(shè)計(jì)的板式換熱器將普通自來水冷卻到零下2℃,?同時保持不結(jié)冰的液體狀態(tài)(?過冷狀態(tài))?。?冰塊形狀可定制,滿足個性化需求。廣州冰晶式動態(tài)冰案例
熱交換流程,冰球與需冷卻物質(zhì)接觸,實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。廣州冰晶式動態(tài)冰案例
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(diǎn)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。廣州冰晶式動態(tài)冰案例