動(dòng)態(tài)冰系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)冰蓄冷因冰層逐漸加厚熱阻增加,導(dǎo)致雙工況冷水機(jī)出水溫度隨冰層加厚逐漸降低,且制冰效率下降有效蓄冰量低的缺點(diǎn);同時(shí)也克服了水蓄冷是冰蓄冷8倍以上體積的占地問(wèn)題。本系統(tǒng)創(chuàng)新的采用了蓄能樞紐機(jī)組、不銹鋼蓄冰蓄熱槽、電鍋爐、雙工況冷水機(jī)等關(guān)鍵性集成多功能設(shè)備,較大程度上降低了機(jī)房設(shè)備數(shù)量,減化了系統(tǒng)流程,減少了施工安裝工程量,也解決了傳統(tǒng)蓄能系統(tǒng)設(shè)備占地面積大的問(wèn)題,使得蓄能型總控空調(diào)系統(tǒng)更減化更易用更易管理和維護(hù)。冰漿直接送風(fēng)技術(shù),空氣處理機(jī)組尺寸縮小40%,節(jié)省建筑空間。珠海專(zhuān)業(yè)動(dòng)態(tài)冰蓄冷儲(chǔ)能
冰蓄冷系統(tǒng)有兩種形式:全蓄冷系統(tǒng)和部分蓄冷系統(tǒng)。全蓄冷系統(tǒng):即建筑物在電力高峰期所需要的全部冷負(fù)荷,在夜間低谷期全部?jī)?chǔ)存起來(lái),從而避免制冷機(jī)在電力高峰期的運(yùn)行,運(yùn)行費(fèi)用降到較低。部分蓄冷系統(tǒng):即在夜間電力低谷期只儲(chǔ)存一部分冷量, 在白天用電高峰期(或平谷期),電制冷機(jī)和蓄冷設(shè)備聯(lián)合供應(yīng)建筑其余部分冷負(fù)荷。這種部分蓄冷方案可以減少初投資和縮短投資回收期。故部分蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用較多。系統(tǒng)制冰蓄冷時(shí),如有連續(xù)且較大的空調(diào)負(fù)荷時(shí),宜另設(shè)基載主機(jī)單獨(dú)向空調(diào)系統(tǒng)供冷,以獲取較高的制冷效率,降低能耗。珠海專(zhuān)業(yè)動(dòng)態(tài)冰蓄冷儲(chǔ)能冰蓄冷數(shù)據(jù)中心PUE值降至1.25,達(dá)國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)。
迄今為止,只中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所對(duì)此技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。從2003年起,中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所開(kāi)始了對(duì)流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)的全方面研究。成功突破熱交換器堵塞、超聲波促晶、以及動(dòng)態(tài)解冰等關(guān)鍵技術(shù),建立了流態(tài)化動(dòng)態(tài)制冰示范系統(tǒng),研制成功我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù),使我國(guó)的第二代流態(tài)化動(dòng)態(tài)蓄冷技術(shù)基本達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,打破了國(guó)際技術(shù)壁壘。如今,動(dòng)態(tài)冰蓄冷已成為國(guó)際上冰蓄冷技術(shù)的主要發(fā)展方向,而且在發(fā)達(dá)國(guó)家普及迅速。
從原理上和應(yīng)用上出發(fā),可以歸納出流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的冰球、盤(pán)管式靜態(tài)冰蓄冷技術(shù)的如下一些技術(shù)優(yōu)勢(shì):(1)傳熱效率高、制冰速度快。動(dòng)態(tài)制冰過(guò)程中不但避免了因冰層聚集而引起的導(dǎo)熱熱阻,還通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流大幅度提高了系統(tǒng)的整體換熱性能,從而提高了制冰速度。(2)制冷系統(tǒng)COP高、能耗降低。其制冷蒸發(fā)溫度可以保持在-5℃~-8℃之間,而且在整個(gè)蓄冰過(guò)程中保持穩(wěn)定不下降。相對(duì)于冰球、盤(pán)管式冰蓄冷中-10℃以下的蒸發(fā)溫度(而且隨著蓄冰量的增加逐漸下降)可以明顯提高系統(tǒng)COP。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)速度<3分鐘,比靜態(tài)冰盤(pán)管快10倍,適合負(fù)荷波動(dòng)劇烈的數(shù)據(jù)中心。
刮刀擾動(dòng)式動(dòng)態(tài)制冰技術(shù)中較主要雖然的技術(shù)仍然是防堵塞技術(shù)。由于刮刀擾動(dòng)十分濃厚,過(guò)冷狀態(tài)下的水溶液更易在換熱常會(huì)壁面上結(jié)晶,一旦在壁面上結(jié)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(nèi)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(dǎo)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(diǎn)抑制劑,如乙二醇、NaCl 等。由此又引入了對(duì)設(shè)備材料的防腐問(wèn)題。換熱器內(nèi)表面和整個(gè)刮刀空氣冷卻組件都是長(zhǎng)期浸泡在乙二醇(或 NaCl等其他鹽類(lèi))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(zhǎng)期高速摩擦的情況下必須具有高耐磨的穩(wěn)定性。由稀濃度的乙二醇(或其他鹽類(lèi))氫氧化鈉水溶液制出的冰晶顆粒十分細(xì)膩,粒徑可低于 500mm,蓄冰槽冰漿固相含量(IPF)可達(dá) 50%以上。冰漿管道流速1.5-2m/s,實(shí)現(xiàn)湍流換熱,傳熱系數(shù)提高50%。珠海乳業(yè)動(dòng)態(tài)冰蓄冷原理
動(dòng)態(tài)系統(tǒng)參與電網(wǎng)需求響應(yīng),每年獲取補(bǔ)貼收益超50萬(wàn)元。珠海專(zhuān)業(yè)動(dòng)態(tài)冰蓄冷儲(chǔ)能
隨著動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國(guó)的成功技術(shù)開(kāi)發(fā),將推動(dòng)動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國(guó)的推廣利用,進(jìn)而對(duì)我國(guó)的電力負(fù)荷移峰填谷產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)是指用制冷劑直接與水進(jìn)行熱交換,使水結(jié)成絮狀冰晶;同時(shí),生成和溶化過(guò)程不需二次熱交換,由此較大程度上提高了空調(diào)的能效。冰漿的孔隙遠(yuǎn)大于固態(tài)冰,且與回水直接進(jìn)行熱交換,負(fù)荷響應(yīng)性能很好。靜態(tài)冰蓄冷:是將制冷機(jī)組在低峰期運(yùn)行,將低溫蓄冷媒體一次性充滿蓄冷容器,并在高峰期通過(guò)泵送方式向空調(diào)末端進(jìn)行熱交換,取得冷量的一種方式。珠海專(zhuān)業(yè)動(dòng)態(tài)冰蓄冷儲(chǔ)能