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。制冷設備中,動態冰提高冷卻效率。廣州低碳動態冰廠家
動態冰蓄冷技術基本原理是利用夜間的低谷電力制冰、儲冰,在白天用電高峰期停止運行空調機組,使用冰塊釋放冷量。目前,動態冰蓄冷技術在日本、美國、加拿大、歐盟等發達國家正在成為蓄冷空調的主流技術。空調壓縮機組在夜間電網供電富余的情況下運行制冰并儲存,在白天電網供電緊張的情況下,停止運行,空調系統利用夜間機組所制的冰作為冷源,提供給需要供冷的場所。移峰填谷,既緩解電網供電緊張,又利用夜間廉價電費,節省空調制冷機組的整體運行成本。江西冰晶式動態冰保溫自動化生產,減少人力資源投入。
而建造一個儲存17噸冰的蓄冰池,按照L4000×W3000×H3000mm的尺寸(36立方米)的蓄冰池,土建類只需2-4萬,鋼架類只需5-8萬即可。因此將中央空調機組替換成動態冰蓄冷系統,兩年內即可收回成本,從第三年開始,每1千瓦安裝制冷量每年可節省約41610÷365=75.6元人民幣。傳統冰蓄冷空調以靜態制冰方式運行,多數采用載冷機二次冷卻方式制,更沒有脫冰儲存功能,無法解決冰塊過厚的傳熱問題,制冰速度低、設備龐大、換熱效率差、制冷機能耗高等問題無法克服。動態冰蓄冷則以動態的過冷水來制冰,控制結冰厚度,換熱效率高、制冰速度快、設備緊湊、制冷機能耗低結構簡單等優點十分突出,是國際上冰蓄冷的主要發展方向。
刮刀擾動式動態制冰技術,刮刀擾動式動態制冰技術的基本原理是:水(溶液)在換熱器內部通過換熱壁面被冷卻到低于冰點的過冷狀態,由于刮刀以較快的回轉速度旋轉,靠近換熱器換熱壁面的過冷水被及時刮離壁面,從而確保了換熱器壁面上不會生成冰晶,如圖3所示。從壁面附近被刮出的過冷水隨即進入水側的中心主流區,并在主流區中經已經存在的冰晶顆粒促晶解除過冷,生成冰漿。與過冷水式相比,刮刀擾動式動態制冰系統無需過冷卻解除裝置。需要指出的是,這種刮刀擾動式動態制冰技術中的刮刀所起的作用是及時清理換熱壁面附近的過冷水,而非像一些傳統制冰機那樣用于刮除已經生長在換熱壁面上的冰層。因此這種制冰方式也避免了因冰層熱阻引起的傳熱惡化,而且還因為刮刀葉片的強烈擾動而大幅強化了對流換熱效果。動態冰工藝,可根據實際需求調整冰球制備速度,適應不同工況。
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。獨特的制冰技術,確保冰塊質量穩定。江西速凍庫動態冰裝置
動態冰在制冷行業具有明顯節能作用。廣州低碳動態冰廠家
兩種技術在基本原理上是一致的,但形式差別較大,下面分別說明。過冷水式動態制冰技術,過冷水式動態制冰技術的基本原理是:首先把水在過冷卻熱交換器中冷卻至低于0℃的過冷狀態,然后把過冷水輸送至特殊的過冷卻解除器中解除過冷,生成大量細小的冰晶顆粒,與剩余的液態水一起形成0℃下的冰漿。這種制冰過程中較關鍵的技術在于確保流過過冷卻熱交換器的液態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,還應有高效率的過冷卻解除技術,以確保過冷水能夠連續快速結晶。廣州低碳動態冰廠家