因項目開發中業主方有對冰晶式動態冰蓄冷系統應用的需求，我司整理本報告。但本系統市場案例較少，對于系統在項目中運用的經濟型、可靠性和穩定性沒有一定的參考，業主希望我司顧問方能對本系統情況進行了解分析，并給出專業性的建議。本報告通過對冰晶式動態冰蓄冷系統的了解，并結合目前市場主流的盤管式靜態冰蓄冷系統，從技術、成本、運營維護及穩定可靠性上進行綜合對比分析，為本項目業主方決策做參考。盤管式蓄冰系統，原理：利用設于蓄冰槽內的盤管（浸在水中），將設于盤管外的水相變成冰。盤管和主機間循環的介質為低溫載冷劑，盤管外所結的冰沿著圓管逐漸加厚，較終達到設計值為止；釋冷時，通過盤管內與板換間循環的載冷劑（二次側為空調末端），將冷量釋放到空調末端，從而形成一個完整的蓄冷、釋冷的過程，有內融冰與外融冰兩種系統。動態冰能迅速響應，因為小顆粒狀冰有巨大的熱交換比表面積。安徽動態冰工程案例

動態冰系統制冰蓄冷時，如有連續且較大的空調負荷時，宜另設基載主機單獨向空調系統供冷，以獲取較高的制冷效率，降低能耗。制冷主機的制冷能力隨著蒸發溫度降低而減少，一般制冷機出液溫度每降低1℃。雙工況制冷主機在制冷和制冰兩種工況下交替運行，因此應比一般冷水機組更具有可靠的穩定性和良好的調節性能，并要求機組在兩種工況條件下均能達到較高的能效比。應配置較完善的檢測及自動控制裝置進行優化控制，解決各工況的轉換操作、蓄冷系統供冷溫度和空調供水溫度的控制以及雙工況主機和蓄冷裝置供冷負荷的合理分配。刮刀擾動式動態制冰技術中重點的技術仍然是防堵塞技術。由于刮刀擾動十分強烈，過冷狀態下的水溶液非常容易在換熱壁面上結晶，一旦在壁面上結晶，刮刀葉片就面臨被堵塞甚至被打碎的可能。廣州低碳動態冰工程案例動態冰制備工藝，采用真空冷卻或低溫鹽水循環，快速制冰。

因此，刮刀式換熱器的內表面（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。由此又引入了對設備材料的防腐問題。換熱器內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

儲能技術是解決用電峰谷電負荷差距大、能源短缺的有效方式。需要注意的是，這里所說的儲能，并不光包括熱能的存儲，還包括蓄冷。通過夜間蓄冷，可在電價較為低廉的夜間儲存能量，用于轉移用電高峰時的空調負荷，具有很高的經濟性，可以起到很好的平衡用電負荷，發揮＂移峰填谷＂的作用，是一種可以獲得長遠效益的節能形式，這種方式的實現就需要一種成熟的冰蓄冷技術。按照制冰方式的不同，蓄冰系統可分為靜態制冰和動態制冰兩種方式。其中，靜態制冰技術雖然技術、理論較完備，但是在靜態制冰系統中，由于為冰晶靜態生長，期間結成的冰塊直接在換熱面上不斷生長變厚，使得換熱熱阻不斷加大，隨著蓄冰過程的進行，工作情況只會繼續惡化。與靜態蓄冷方式相比，動態冰蓄冷方式制成的冰漿為有大量懸浮微小冰晶粒子的固液兩相溶液，具有很好的流動性與傳熱性，是一種具有很好發展前景的蓄能技術。動態冰技術，在數據中心、通信基站等場所，保障設備穩定運行。

流態化動態冰蓄冷技術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，然后把過冷水轉移到遠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，既消除了固態冰層導熱熱阻的存在，同時在液體和傳熱壁面之間又始終保持著強制對流的高效率換熱模式，因此整個制冰環節的傳熱系數得到大幅度提高。另一方面，制冰過程中的換熱溫差、流量等參數都保持穩態，并不因時間而變化，從而保證了出冰速度的恒定，也便于系統的控制。流態化動態冰蓄冷主要包括兩種形式，即以高砂熱學為表示的過冷水式和以Sunwell（日本）為表示的刮刀擾動式。某大型數據中心采用動態冰技術，降低能耗，提高服務器運行穩定性。湖南工業動態冰項目

自動化監控，確保冰塊質量穩定可靠。安徽動態冰工程案例

動態冰蓄冷系統特點：采用制冰——脫冰循環，動態制冰，冰的厚度控制在5～8mm，保證蒸發器與水的傳熱效率，大幅度提升制冰、蓄冷能力；制冷時空調水通過板片蒸發器，直接與制冷劑進行熱交換，不使用載冷劑，制冷效率高，更節能；融冰吸熱時，空調回水直接與冰混合，吸熱快，通過比例調節，出水溫度更穩定；蒸發器為板片式，并且安裝在蓄冰池頂部，方便維修、清潔；板片蒸發器為開放式蒸發器，水在外表面結冰，蒸發器沒有凍裂的可能；整個系統可作為空調機組運行。安徽動態冰工程案例