動態(tài)冰漿蓄冷系統(tǒng)及其特性:動態(tài)冰漿由于具有較好的熱物理和傳熱特性,現(xiàn)已被應(yīng)用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)和工業(yè)處理過程中。本文介紹了冰漿的各種發(fā)生方法和裝置,分析了動態(tài)冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作過程,闡述了冰漿的動態(tài)特性和潛在應(yīng)用。前言,冰漿是由微小的冰晶和溶液組成,而溶液通常是由水和冰點調(diào)節(jié)劑(如乙二醇乙醇或氯化鈉等)構(gòu)成。由于冰晶的融解潛熱大,使得冰漿具有較高的蓄冷密度:同時由于冰晶具有較大的傳熱面積,使其具有較快的供冷速率和較好的溫度調(diào)解特性。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。湖南丁烷冰漿蓄冷散熱
我國現(xiàn)有的蓄冰技術(shù)主要有盤管、冰球、片冰和冰漿等幾種,目前應(yīng)用較廣的是盤管蓄冰,由金屬或?qū)崴芰现瞥傻谋P管置于蓄冰槽中,盤管之間充滿著蓄冷介質(zhì)--水,盤管內(nèi)流經(jīng)載冷劑--乙二醇,盤管蓄冰和融冰的過程中,蓄冷介質(zhì)“水及冰”始終處于靜止?fàn)顟B(tài),因此盤管蓄冰又被稱為靜態(tài)蓄冰。動態(tài)蓄冰通常指的是蓄冷介質(zhì)“水及冰”在蓄冷時處于運動過程中,目前已經(jīng)得到產(chǎn)業(yè)化普及的動態(tài)冰蓄冷有三種技術(shù)形式:片冰滑落式、鹽水冰漿和過冷水淡水冰漿。其明顯特點是提高了結(jié)冰效率,降低了能耗,融冰便捷。片冰式和鹽水冰漿式都無法使用常規(guī)主機、附屬設(shè)備較多,鹽水冰漿單機功率較小,片冰式對機房凈高要求較高,這兩種動態(tài)蓄冰技術(shù)在蓄冰空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用都較少。上海一體式冰漿蓄冷服務(wù)商冰漿蓄冷技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用,有望實現(xiàn)能源的高效利用。
在低速流動時,不同濃度的冰漿溶液間的壓力降差別變化較大,這是由于低速流動時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;同時通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流動時,不同冰漿濃度溶液與冷水之間壓力降差值變化較小,這是由于高速流動使得冰漿溶液成為均勻流動。為冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動,通過換熱器的流動是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數(shù)下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。
冰蓄冷系統(tǒng)概述,冰蓄冷系統(tǒng)的主要就是制冰系統(tǒng),傳統(tǒng)的冰蓄冷技術(shù)主要包括冰球式和盤管式兩種,這兩種冰蓄冷技術(shù)的制冰過程都是在相對靜止的狀態(tài)下由低溫不凍液把冷量傳遞給水而結(jié)冰,因此統(tǒng)稱為靜態(tài)冰蓄冷,目前是國內(nèi)主要應(yīng)用的冰蓄冷技術(shù)。但是靜態(tài)冰蓄冷由于冰的制備和融化在同一設(shè)備進行,以及其自身納冰特性的限制,隨著管外冰層厚度的增加,管外熱阻同時增加,導(dǎo)致管內(nèi)制冷劑蒸發(fā)溫度降低,使制冷機性能系數(shù)(COP)降低,同時還存在著制冰速率低、對負(fù)荷變化響應(yīng)能力差等的問題。輸送工藝中,冰漿泵將冰漿送至用冷設(shè)備,保證制冷效果。
冰漿發(fā)生器:亞穩(wěn)態(tài)的過冷水在流動過程中如果受到外界的干擾,例如管道的凸臺、凹槽、法蘭、彎頭等處,容易激發(fā)過冷水促晶解除過冷狀態(tài)導(dǎo)致發(fā)生“冰堵"現(xiàn)象所以在過冷水流出換熱器后必須及時解除水的過冷狀態(tài)。冰漿發(fā)生器的作用就是將過冷狀態(tài)的水在此處解除過冷狀態(tài),保證下游管道流動的是穩(wěn)態(tài)的冰水混合物。目前解除水的過冷狀態(tài)方法很多,有機械沖擊法、局部低溫法、攬拌促晶法、冰核自促晶法、超聲波輻射法等,通過實驗測試對比,超聲波輻射法具有良好的促品效果,而且安裝、維護簡便,使用可靠。隨著能源危機的加劇,冰漿蓄冷技術(shù)的重要性日益凸顯。湖南丁烷冰漿蓄冷散熱
冰漿蓄冷系統(tǒng)具有較好的調(diào)節(jié)性能,可應(yīng)對電力負(fù)荷波動。湖南丁烷冰漿蓄冷散熱
蓄冷儲能的優(yōu)勢,從電池儲能的角度來說,電力使用方便,儲電調(diào)峰的好處顯而易見。但從效率角度來看,對于空調(diào)機組來說,蓄冷儲能的優(yōu)勢更加明顯,因為蓄冷的熱效率高于儲電,而熱效率決定了中央空調(diào)的運行成本。因此,蓄冷是較高效的中央空調(diào)儲能調(diào)峰技術(shù)。從成本來看,按目前儲電綜合成本約3000元/kWh,移峰1kWh的電力負(fù)荷,蓄冷的成本只為350-500元/kWh(LiB儲能技術(shù)的10~20%)。此外,蓄冷的上下游產(chǎn)業(yè)配套比較成熟,規(guī)?;瘧?yīng)用后的成本下降空間大。湖南丁烷冰漿蓄冷散熱