過冷水蓄冰,原理:通過把普通淡水冷卻到低于0℃的液態過冷狀態,再經超聲波促晶生成流態化冰漿的技術,乙二醇溶液是處于亞穩定狀態,溶液進出制冰換熱器時溫差很小,當達到一定的過冷時會自發出現成核現象。其主要是讓水在換熱器中降溫到0℃以下的狀態而不發生相變,在過冷卻解除器中消除過冷狀態,低于0℃的水通過相變成為0℃C的冰,也有歸納到冰晶式蓄冷方式的。系統原理圖如下:該系統冷卻速度要快,水流高,易堵塞板換等缺點,應用較少。動態冰蓄冷可以減少空調系統的維護成本,降低運營風險。機房動態冰蓄冷項目
系統特點,與靜態蓄冰系統比較,具有下列優點:無乙二醇循環系統,系統簡單,可靠性高。采用制冷劑直接蒸發制冰,制冰效率高,制冰速度快。循環水與冰直接接觸式融冰,融冰效率高,取冷速度快。制冰時在蒸發板上形成片狀冰,結冰過程可見,蓄冰槽中冰量也可見。融冰特性較好,在融冰初期和終期均可保持恒定的出水溫度。可實現蓄冷槽和蓄熱槽共用,系統簡單,機房面積省,系統初投資省。由于機組蓄冰效率高,系統運行費用與其它蓄冰形式相比較低。由于系統簡單,蓄冰與儲冰裝置分離,維護簡單,蓄冰裝置使用壽命長,無需更換,維護費用低。無償制 45 ℃-65℃生活熱水,滿足建筑物采暖需要。廣州動態冰蓄冷案例動態冰蓄冷可以減少冷卻設備的運行時間,延長設備的使用壽命。
刮刀擾動式動態制冰技術中較主要雖然的技術仍然是防堵塞技術。由于刮刀擾動十分濃厚,過冷狀態下的水溶液更易在換熱常會壁面上結晶,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。因此,刮刀式換熱器的內表層(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,純水由于由純水生成的冰晶冰晶較粗,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一定水中添加在濃度的冰點抑制劑,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空氣冷卻組件都是長期浸泡在乙二醇(或 NaCl等其他鹽類)水溶液中,并且處于高流速的之下不利腐蝕條件下,因此金屬材料必須具有特殊的耐腐蝕性能。莖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穩定性。由稀濃度的乙二醇(或其他鹽類)氫氧化鈉水溶液制出的冰晶顆粒十分細膩,粒徑可低于 500mm,蓄冰槽冰漿固相含量(IPF)可達 50%以上。
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。刮刀擾動式動態制冰技術中較主要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。動態冰蓄冷可以減少對水資源的競爭,改善水資源的分配公平性。
過冷卻蛋殼熱交換器可以采用殼管式、套管式、板式等多種形式的換熱器。為了防止過冷水在換熱器內結冰,換熱器內表面需要或進行特殊涂層處理,同時對換熱器內部的流場特性也有很高的要求,否則很難獲得足夠大的過冷度,以及避免堵塞。過冷卻基礎理論解除關鍵技術也包括多種,如機械方法、熱方法、超聲波方法等。過冷水式動態制冰技術的系統控制要求非常高,這也是該技術走向所面臨的一大技術難點。由于冰漿中固液兩相存在密度差,在蓄冰槽中可以循環抽取出冰漿中分離出來的液態水,再送回制冰管理系統中生成冰漿,由此可使蓄冰槽內的冰漿固相含量(IPF)達到 60%以上。動態冰蓄冷還可以降低空調系統的噪音和震動,提升室內舒適度。四川機房動態冰蓄冷裝置
動態冰蓄冷的原理是通過冰的相變過程來吸收和釋放熱量。機房動態冰蓄冷項目
迄今為止,只中國科學院廣州能源研究所對此技術進行了系統深入的研究。從 2003 年起,中國科學院廣州能源研究所開始了對流態化動態冰蓄冷技術的全方面研究。成功突破熱交換器堵塞、超聲波促晶、以及動態劉弘建等關鍵技術,建立了新風尚流態化動態制冰標榜系統,研制成功我國擁有自主知識產權的動態冰蓄冷技術,使我國的第二代流態化動態蓄冷技術基本達到國際先進,打破了國際技術壁壘。如今,動態冰蓄學術界冷也已成為國際上冰蓄冷技術的主要發展方向,而且在發展中國家普及迅速。機房動態冰蓄冷項目