冰漿蓄冷有成本優(yōu)勢,冰漿蓄冷系統(tǒng)的主要是以 1 小時(shí)制冷量的板式換熱器的冰漿制取裝置取代需要 8 小時(shí)盤管蓄冰的盤管。(盤管和冰球幾百上千噸的乙二醇以及冰層熱阻導(dǎo)致的蓄冷冷不足、放冷速率受限等導(dǎo)致的不節(jié)能、不環(huán)保)冰漿蓄冷環(huán)保節(jié)能冰漿蓄冷系統(tǒng)乙二醇用量極少,而盤管的乙二醇用量多達(dá)幾十噸。冰漿蓄冷是目前為止,利用水作為相變材料效率較高的方式(乙二醇溶液-3°℃)。每削減電力高峰 1KW.h,減少電廠碳排放 0.11KG。如全年削減電力高峰電量 150 萬 KW.h(5 萬㎡空調(diào)建筑面積,電價(jià)高峰耗電比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)減少 85%),不只獲得 130萬的運(yùn)行收益,還減少碳排放165噸。冰漿蓄冷工藝的優(yōu)化,有助于提高系統(tǒng)整體性能和制冷效率。上海一體式冰漿蓄冷技術(shù)
冰漿蓄冷儲(chǔ)能系統(tǒng)由以下幾個(gè)主要組成部分構(gòu)成:-制冷機(jī)組:用于將熱量從冷卻介質(zhì)中抽取出來,以生成冰。-冰漿蓄冷裝置:用于將冰與水混合形成冰漿。-蓄熱裝置:用于儲(chǔ)存冰漿中的熱能。-冷卻系統(tǒng):用于將冷卻介質(zhì)中的熱量釋放到環(huán)境中。冰漿蓄冷儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作過程如下:1.制冷機(jī)組將熱量從冷卻介質(zhì)中抽取出來將其冷卻至0攝氏度以下,形成冰。2.冰與水混合形成冰漿,并通過管道輸送到蓄熱裝置中儲(chǔ)存。3.當(dāng)需要釋放熱量時(shí),冰漿從蓄熱裝置中流出,通過冷卻系統(tǒng)釋放熱量到環(huán)境中。4.一旦冰漿中的冰全部融化,儲(chǔ)能系統(tǒng)將停止工作。上海一體式冰漿蓄冷技術(shù)隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)大,冰漿蓄冷技術(shù)為制冷提供了新方案。
冰漿蓄冷系統(tǒng)現(xiàn)已被用于空調(diào)系統(tǒng)中,夜間低谷時(shí)蓄冷,白天高峰時(shí)供冷,冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的容量一般只有高峰冷負(fù)荷的20%-50%,使其整個(gè)系統(tǒng)小巧、緊湊。由于冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有低溫送風(fēng)特性,使得整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管、水管尺寸減小,冷量輸送的功耗也大為降低,運(yùn)行成本減小。冰漿發(fā)生裝置,常用的產(chǎn)生冰漿的方法有如下幾種:過冷法、刮削法、噴射法和真空法等。它不象傳統(tǒng)的盤管式(內(nèi)融冰、外融冰)和封裝式(冰球、冰板蓄冷系統(tǒng)的冰凝結(jié)在換熱器的壁面上,增加了冰層的傳熱熱阻,使其傳熱效率較低。
該項(xiàng)目是目前國內(nèi)較大的動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷節(jié)能項(xiàng)目,與其他的蓄冰系統(tǒng)相比具有投資省、蓄冰裝置壽命長、運(yùn)行維護(hù)簡單等特點(diǎn)。項(xiàng)目完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求,移峰填谷效果明顯,用戶反映良好,具有較好的示范作用。予以通過驗(yàn)收。 項(xiàng)目完工后相比常規(guī)空調(diào)年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到140萬,冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)全年消耗高峰電量只有27.4 萬KW.h,而常規(guī)制冷空調(diào)系統(tǒng)年消耗高峰電量達(dá)到162 萬KW.h,年削減電力高峰用電134 萬KW.h,年削峰率為82%。削減平段電量月68 萬KW.h,但增加夜間低谷用電量264 萬KW.h。清華紫光南方產(chǎn)業(yè)化基地空調(diào)系統(tǒng)采用冰漿蓄冰之后,年節(jié)約一次燃煤約19.7T。即為企業(yè)節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用,也達(dá)到了為社會(huì)節(jié)能的目的!冰漿蓄冷技術(shù)的創(chuàng)新之處在于利用冰的熱力學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)高效制冷。
冰漿的壓力降隨速度和冰晶濃度的變化。冰漿的壓力降與其摩擦系數(shù)、冰晶流動(dòng)速度和冰晶濃度有關(guān)。在低速流動(dòng)時(shí),冰漿溶液出現(xiàn)了相分離,冰晶漂浮在通道的上部,這將增加不同濃度冰漿溶液間的壓力降變化。從圖8中可以看出,在低速流動(dòng)時(shí),不同濃度的冰漿溶液間的壓力降差別變化較大,這是由于低速流動(dòng)時(shí)冰晶漂浮在通道上部,引起冰漿有效流通截面積減小,從而使其流速增加,阻力變化較大;同時(shí)通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流動(dòng)時(shí),不同冰漿濃度溶液與冷水之間壓力降差值變化較小,這是由于高速流動(dòng)使得冰漿溶液成為均勻流動(dòng)。冰漿中冰粒與水的混合物,具有較高的比熱容和熱導(dǎo)率。上海一體式冰漿蓄冷技術(shù)
展望未來,冰漿蓄冷技術(shù)將為人類生活帶來更多福祉。上海一體式冰漿蓄冷技術(shù)
部分典型工程案例,從技術(shù)升級(jí)方向來看,下一代冰漿蓄冷技術(shù)升級(jí)將堅(jiān)持能效提升和裝備提升兩個(gè)思路,一是簡化系統(tǒng),減少載冷劑循環(huán),可節(jié)省約20%泵功;減少換熱損失,可提高約6%的效率;二是提高制冰設(shè)備的集成度,減小占地面積;研發(fā)大容量制冰機(jī)組,實(shí)現(xiàn)電-冷轉(zhuǎn)換(制冰)裝備的集成化、模塊化、大型化,降低蓄冷系統(tǒng)成本,提高場景適應(yīng)性。冰漿技術(shù)在供熱及其他領(lǐng)域的應(yīng)用,宋文吉指出,冰漿技術(shù)也可在供熱領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。利用可控相變技術(shù),可以進(jìn)一步提取由水到冰的相變潛熱,這個(gè)熱可以作為熱泵供熱的熱源,冰源熱泵可為跨季節(jié)儲(chǔ)冷提供無償?shù)谋I虾R惑w式冰漿蓄冷技術(shù)