目前,純水冰漿蓄冷已成為日本市場的技術主流,動態(tài)冰蓄冷技術又分為兩個分支:一是純水冰漿技術;一是鹽水冰漿技術。純水冰漿技術采用普通水(無任何添加成分)作為蓄冷介質通過過冷卻換熱原理動態(tài)制取純水冰漿。鹽水冰漿的制取技術與其相同,但采用的是 10%以下的稀鹽水溶液(乙二醇、乙醇等)作為蓄冷介質,相應地生成的冰漿的溫度低于純水冰漿。從日本的使用情況來看,純水式動態(tài)冰蓄冷技術是目前動態(tài)冰蓄冷技術的主流表示鹽水式動態(tài)冰蓄冷的實用案例相對較少。冰漿與相變材料(PCM)復合使用,可進一步提升系統(tǒng)蓄冷密度。江蘇新型冰漿蓄冷儲能
冰漿蓄冷又稱為動態(tài)冰蓄冷,較大的特點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中的諸多固有難題,把冰蓄冷技術提升到了一個新的技術高度,是目前所有制冰技術中效率較高的一種,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)和民用領域非常經濟的選擇。冰漿蓄冷與盤管蓄冰相比的主要缺點:系統(tǒng)復雜:冰漿制冰系統(tǒng)比盤管、冰球蓄冰更復雜,多了冰漿機組以及保證制冰安全的輔助機。廣州一體式冰漿蓄冷案例冰漿蓄冷技術的主要優(yōu)勢在于節(jié)能、環(huán)保、經濟。
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(tài)的液液交換創(chuàng)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(fā)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(wěn)定的制冷效率。
冰漿蓄冷系統(tǒng)現(xiàn)已被用于空調系統(tǒng)中,夜間低谷時蓄冷,白天高峰時供冷,冰漿蓄冷空調系統(tǒng)的容量一般只有高峰冷負荷的20%-50%,使其整個系統(tǒng)小巧、緊湊。由于冰漿蓄冷空調系統(tǒng)具有低溫送風特性,使得整個空調系統(tǒng)的風管、水管尺寸減小,冷量輸送的功耗也大為降低,運行成本減小。冰漿發(fā)生裝置,常用的產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(內融冰、外融冰)和封裝式(冰球、冰板蓄冷系統(tǒng)的冰凝結在換熱器的壁面上,增加了冰層的傳熱熱阻,使其傳熱效率較低。冰漿系統(tǒng)參與電力需求響應,通過調整蓄冷量獲取額外收益。
夜間低谷電時,蓄冰罐中的水被輸送至制冰板換的一側,板換另一側流經不斷被雙工況制冷主機降溫的20%濃度乙二醇溶液,水在制冰板換和蓄冰罐之間循環(huán)、降溫,直至0℃。0℃的水繼續(xù)通過制冰板換降溫至-2℃,這時主機乙二醇出水溫度為-3.5℃左右并保持恒定,-2℃的過冷水流經板換出口側的冰漿發(fā)生器,冰漿發(fā)生器的主要作用是提供凝結核,使得過冷水冷量釋放產生冰漿,冰漿進入蓄冰罐中儲存,經過過濾后,水繼續(xù)循環(huán)降溫、過冷、過冷釋放、產生冰漿,較終整個蓄冰罐中充滿了固體形態(tài)的冰漿--“雪”。冰漿管道采用不銹鋼材質,彎頭設計減少阻力,避免冰晶堵塞。廣州工業(yè)冰漿蓄冷系統(tǒng)
系統(tǒng)通過PLC自動控制制冰/融冰周期,優(yōu)先使用低谷電價時段蓄冷。江蘇新型冰漿蓄冷儲能
優(yōu)勢和挑戰(zhàn):1 優(yōu)勢,冰漿蓄冷儲能技術具有以下優(yōu)勢:-高能效:通過將低溫熱量轉化為冰熱儲存起來,該技術可以提高能源利用效率,環(huán)境友好:冰漿蓄冷儲能系統(tǒng)使用水作為介質,不會產生碳排放或其他污染物。-節(jié)約成本:由于能源利用效率提高,使用冰漿蓄冷儲能系統(tǒng)可以降低能源成本。2 挑戰(zhàn),冰漿蓄冷儲能技術也面臨一些挑戰(zhàn):-設備成本:冰漿蓄冷儲能系統(tǒng)的設備成本相對較高,需要投資較大。-空間需求:冰漿蓄冷儲能系統(tǒng)需要較大的空間來容納設備和儲存冰漿。-維護難度:冰漿蓄冷儲能系統(tǒng)需要定期檢查和維護,以確保其正常運行。江蘇新型冰漿蓄冷儲能