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。冰球制備,采用特殊工藝,在低溫下將水制成冰球,儲存冷量。佛山過冷水動態冰散熱
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)設定在合適的比例,將此流體通過制冰主機的蒸發器,直接在流體內形成小的冰晶(-1℃左右),然后再進入儲冰槽內,利用冰較水密度小,冰晶留在罐體上部,通過多次循環,來實現蓄冰;釋冰時載冷劑從蓄冰罐體上部淋下,下部將水抽出,通過循環于換熱器(二次側為空調末端)和槽內的載冷劑,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。該系統技術較為先進,但控制復雜,存在隱患,技術品牌少,應用案例少。佛山過冷水動態冰散熱冰塊形狀規則,易于儲存和使用。
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。
流程選擇,蓄冰空調系統的制冷機組與蓄冰裝置可以有多種組成?;旧峡梢苑譃榇撓到y和并聯系統兩種。串聯流程,串聯系統有機組位于蓄冰裝置的上游和機組位于蓄冰裝置的下游兩種形式。串聯系統的制冷機與蓄冰罐在流程中處于串聯位置,以一套循環泵維持系統內的流量與壓力,供應空調所需的基本負荷。串聯流程配置適當自控,也可實現各種工況的切換。串聯流程系統較簡單,放冷恒定,適合于較小的工程和大溫差供冷系統。并聯流程,并聯系統有單(板式)換熱器系統和雙(板式)換熱器系統。并聯系統的制冷機與蓄冰罐在系統中處于并聯位置,當較大負荷時,可以聯合供冷。同時該流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、單溶冰供冷、冷機直接供冷等。并聯流程在發揮制冷機與蓄冰罐的放冷能力方面均衡性較好,夜間蓄冷時只需開啟功率較小的初級泵運行,蓄冷時更節能,運行靈活。政策扶持和產業推廣,有助于動態冰技術在更多領域得到應用。
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??照{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。冰球循環過程中,冰水混合物不斷相變,提高熱交換效率。浙江冰片滑落式動態冰價格
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從原理上和應用上出發,可以歸納出流態化動態冰蓄冷技術相對于傳統的冰球、盤管式靜態冰蓄冷技術的如下一些技術優勢:(1)傳熱效率高、制冰速度快。動態制冰過程中不但避免了因冰層聚集而引起的導熱熱阻,還通過強制對流大幅度提高了系統的整體換熱性能,從而提高了制冰速度。(2)熱交換系統簡單、節省設備和材料費用。動態冰蓄冷技術中的冰漿生成熱交換器可以采用制冷劑直接蒸發,省去了冰球、盤管式冰蓄冷中必須采用的不凍液換熱循環,因此帶來換熱設備和材料費用的節省,降低了初投資費用。佛山過冷水動態冰散熱