動態(tài)冰漿由于具有蓄冷密度大、流動性和傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已被用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中用于用電負(fù)荷的“移峰填谷”,還有用于工業(yè)處理過程和食品工程領(lǐng)域中。隨著對動態(tài)冰漿技術(shù)的深入研究,其設(shè)備成本將降低、運(yùn)行效率將提高,潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,動態(tài)冰漿是一種非常實(shí)用的新技術(shù)。中國清潔供熱平臺訊:從成本來看,按目前儲電綜合成本約3000元/kWh,移峰1kWh的電力負(fù)荷,蓄冷的成本只為350-500元/kWh(LiB儲能技術(shù)的10~20%)。此外,蓄冷的上下游產(chǎn)業(yè)配套比較成熟,規(guī)?;瘧?yīng)用后的成本下降空間大。在6月22-23日于常州召開的2021年第三屆中國儲熱大會上,中國科學(xué)院廣州能源研究所研究員、儲能技術(shù)研究室副主任宋文吉就“過冷水冰漿技術(shù)及其蓄冷應(yīng)用”作主題演講。冰漿蓄冷技術(shù)的應(yīng)用,有助于提高我國制冷行業(yè)的競爭力。工業(yè)冰漿蓄冷系統(tǒng)
冰漿蓄冷的優(yōu)勢,冰漿蓄冷又稱為動態(tài)冰蓄冷,較大的特點(diǎn)在于冰漿制取是乙二醇溶液和水在紊流狀態(tài)下的液液換熱的高效率制冰過程,區(qū)別于盤管和冰球制冰時靜止的水結(jié)冰附著在低溫乙二醇管壁的低效率制冰過程。從而解決了傳統(tǒng)冰球和盤管式冰蓄冷技術(shù)中的諸多固有難題,把冰蓄冷技術(shù)提升到了一個新的技術(shù)高度,是目前所有制冰技術(shù)中效率較高的一種,是 20Rt/h(750 噸/時)冷量以上的蓄冷降溫、冷藏保鮮、人工雪景等工業(yè)和民用領(lǐng)域非常經(jīng)濟(jì)的選擇。江西流態(tài)冰漿蓄冷設(shè)備醫(yī)療行業(yè)對制冷需求較高,冰漿蓄冷系統(tǒng)可滿足其特殊需求。
(盤管和冰球放冷速率只有總蓄冷量的 12.5%,在一般空調(diào)的 10小時,只能平均融冰,運(yùn)行收益大打折扣)冰漿融冰速率高,運(yùn)行費(fèi)用多 30%以上,冰漿的表面積是盤管和冰球結(jié)冰的上百倍,幾乎沒有融冰放冷速率的限制,在融冰供冷時,可以集中在電價(jià)高峰時段,較好地保證了用戶的運(yùn)行效益。而盤管和冰球受限極為有限的表面積和靜止水的不良傳熱條件,融冰放冷速率只有總蓄冷量的12.5%,融冰放冷時,基本是平均在10小時以上的供冷時間,50%以上融冰冷量浪費(fèi)在電價(jià)平段,沒有很好的運(yùn)行效益。
模塊化設(shè)計(jì)易于對系統(tǒng)能量進(jìn)行調(diào)整--擴(kuò)容或縮減。由冰漿發(fā)生器產(chǎn)生的冰漿儲存在蓄冷罐中,然后由泵輸送到供冷回路的冷凝器中,來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣在該冷凝器中冷凝成液體,并利用重力流回到蒸發(fā)器中,蒸發(fā)冷卻通過空氣處理箱的空氣。在供熱回路中,由冰漿發(fā)生器產(chǎn)生的熱量供給制熱回路中的蒸發(fā)器,來自空氣處理箱中冷凝器的制冷劑液體在重力作用下而流入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器中以較高的蒸發(fā)溫度氣化吸收來自冰漿發(fā)生器產(chǎn)生的熱量,氣化后的制冷劑蒸氣然后進(jìn)入空氣處理箱中的冷凝器放熱加熱流入的空氣。冰漿蓄冷有助于減少碳排放,助力綠色發(fā)展。
冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動,通過換熱器的流動是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數(shù)下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。動態(tài)冰漿由于具有蓄冷密度大、流動性和傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已被用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中用于用電負(fù)荷的“移峰填谷”,還有用于工業(yè)處理過程和食品工程領(lǐng)域中。隨著對動態(tài)冰漿技術(shù)的深入研究,其設(shè)備成本將降低、運(yùn)行效率將提高,潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,動態(tài)冰漿是一種非常實(shí)用的新技術(shù)。冰漿蓄冷系統(tǒng)在應(yīng)對電力供應(yīng)緊張時段具有重要作用,保障用冷需求。工業(yè)冰漿蓄冷系統(tǒng)
釋冷過程依靠冰漿泵將冰漿送至用冷設(shè)備,滿足制冷需求。工業(yè)冰漿蓄冷系統(tǒng)
如圖 6所示為熱回收式冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。在冷運(yùn)行式時,制冷循環(huán)中的風(fēng)冷冷凝器工作,二元溶液從蓄冷罐被泵送到冰晶發(fā)生器,產(chǎn)生的冰晶再輸送到蓄冷罐的底部在蓄冷罐內(nèi)冰晶聚集在其上部。供冷運(yùn)行時,二元的冰漿溶液被送到中間換熱器,將冷量傳遞給來自末端機(jī)組的冷媒水;從中間換熱器返回的溫度較高的溶液被噴灑在罐內(nèi)上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液溫度再下降。在熱回收運(yùn)行模式時,風(fēng)冷冷凝器不工作、水冷冷凝器開始工作,水冷冷凝器釋放的熱量傳遞給末端機(jī)組,適用于既需要制冷、又需要制熱的多功能建筑。工業(yè)冰漿蓄冷系統(tǒng)