過冷水動態蓄冰系統的結構特點,-3℃出水的雙工況主機,常規雙工況主機蓄冰工況下蒸發器出水溫度為-6℃,過冷水冰漿系統主機出水溫度為-3.5℃。眾所周知,主機蒸發溫度每降低1℃,空調冷水機組效率降低約3%~4%,而且由于沒有冰阻影響傳熱,所以過冷水冰漿系統的輸出效率較高。冰漿主要設備,iSlurryTM冰漿系統采用特殊結構的板式換熱器為主要制冰部件,替代了傳統的蓄冰盤管和冰球,板換的換熱效率高達95%以上。冰漿系統采用板式換熱器產生穩定的過冷水從而制得冰漿,不只實現了制冰和蓄冰的分離、維護更加簡單、安全可靠、而且實現了更高效率、更少材料和更低投資回收期。其基本原理是夜間低谷電時段制冰,日間高峰電時段釋放冷量。湖南丁烷冰漿蓄冷儲能
綜合起來冰漿蓄冷技術克服了盤管和冰球蓄冷技術中固有的幾個難題,歸結如下:(盤管和冰球制冰工況只有空調工況制冷的 0.65,衰減很大,且在制冰過程中,隨著冰層的加厚,制冷效率越來越低,當制冰結束時制冷量只有額定制冰工況的一半)冰漿制冰效率高 20%以上紊流狀態的液液交換創造了很好的傳熱條件,這是盤管和冰球無法相比的;-3℃的蒸發器出水溫度保證了制冷效率比盤管和冰球的6℃高10%以上;水的結冰不像盤管和冰球附著在管壁上,保證了蓄冰8小時過程中穩定的制冷效率。佛山過冷水動態冰漿蓄冷案例冰漿蓄冷技術在未來城市制冷中,將發揮重要作用。
在蓄冷運行模式時,制冷循環中的風冷冷凝器工作,二元溶液從蓄冷罐被泵送到冰晶發生器,產生的冰晶再輸送到蓄冷罐的底部,在蓄冷罐內冰晶聚集在其上部。供冷運行時,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上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液溫度再下降。在熱回收運行模式時,風冷冷凝器不工作、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組,適用于既需要制冷、又需要制熱的多功能建筑。在供熱運行模式時,制冷劑流動換向,原來的風冷冷凝器現在作為蒸發器使用,制冷循環向水冷冷凝器提供熱量,再由水冷冷凝器將熱量傳遞給末端機組。
(盤管和冰球放冷速率只有總蓄冷量的 12.5%,在一般空調的 10小時,只能平均融冰,運行收益大打折扣)冰漿融冰速率高,運行費用多 30%以上,冰漿的表面積是盤管和冰球結冰的上百倍,幾乎沒有融冰放冷速率的限制,在融冰供冷時,可以集中在電價高峰時段,較好地保證了用戶的運行效益。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%以上融冰冷量浪費在電價平段,沒有很好的運行效益。冰漿蓄冷有助于減少碳排放,助力綠色發展。
(盤管和冰球大量的盤管和冰球、 乙二醇以及受限的放冷速率導致調試維護難度大、成本高)調試維護簡單冰漿制冰裝置、蓄冰罐和融冰供冷裝置分別是不同的三種設備冰漿制取裝置和融冰供冷裝置都在蓄冰罐外,實現了蓄冰系統上三個主要裝置的相互單獨,而且除了蓄冰罐外,采用的是非常成熟可的可拆式板式換熱器,優良不銹鋼板片。加上極少量的乙二醇溶液保證了設備檢修、換熱器清洗、融冰調試的簡單、可靠和易行。冰球和盤管的制冰、蓄冰和融冰都必須圍繞著盤管和冰球進行,且冰球和盤管本身存放幾十上百噸的乙二醇溶液,加上盤管和冰球存放在幾百上千立方的蓄冰罐中,導致盤管和冰球破裂不易發現,發現了也不易更換和維護;換熱器清洗由于大量的乙二醇無法存放而不了了之;而融冰供冷不徹底導致次日系統供冷量不足則要求融冰調試周期漫長,困難重重。冰漿蓄冷技術在實際應用中,為各行各業帶來了明顯的效益。佛山過冷水動態冰漿蓄冷案例
釋冷過程依靠冰漿泵將冰漿送至用冷設備,滿足制冷需求。湖南丁烷冰漿蓄冷儲能
防冰晶傳播器:確保動態冰漿蓄冷過程穩定運行的關鍵在于有效防止過冷水在換熱器中凍結,是目前動態冰漿蓄冷較大的技術難題。解除過冷狀態后的水變成冰漿,存在大量具有沿過冷水管道向上游的換熱器傳播的冰晶,如不采取有效的阻斷冰晶將迅速傳播到過冷板式換熱器中,從而凍結換熱器的通道,造成制冰循環中斷,防冰晶傳播器能有效阻斷冰晶向上游傳播,保證制冰循環正常進行,防冰晶傳播器采用溫度較高的空調冷卻水加熱外壁面和內涂憎水材料制作,效果良好。湖南丁烷冰漿蓄冷儲能