如图 6所示为热回收式冰浆蓄冷空调系统。在冷运行式时,制冷循环中的风冷冷凝器工作,二元溶液从蓄冷罐被泵送到冰晶发生器,产生的冰晶再输送到蓄冷罐的底部在蓄冷罐内冰晶聚集在其上部。供冷运行时,二元的冰浆溶液被送到中间换热器,将冷量传递给来自末端机组的冷媒水;从中间换热器返回的温度较高的溶液被喷洒在罐内上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液温度再下降。在热回收运行模式时,风冷冷凝器不工作、水冷冷凝器开始工作,水冷冷凝器释放的热量传递给末端机组,适用于既需要制冷、又需要制热的多功能建筑。冰浆蓄冷技术的推广,有助于推动我国制冷行业的绿色发展。珠海丁烷冰浆蓄冷装置
刮削法,刮削法冰浆发生系统,它由压缩机、冷凝器、节流装置、壳管式蒸发器构成,制冷剂在壳侧蒸发吸热,乙二醇溶液(6%—10%)在管内被冷却,当温度降到其凝固点以下时,溶液中产生微小的冰晶(约100μm),为了防止冰晶粘附在管内壁上,安装了一个旋转刮削板,将内壁上粘附的冰晶刮下随溶液一起送出蒸发器、进入蓄冷槽,冰浆的浓度可以根据其运行条件进行调节,一般为0%—35%。喷射法,喷射法冰浆发生系统,它是利用两种互不相溶流体间的换热来产生冰晶的,由制冷系统将不溶于水且比水重的流体冷却到水的冰点以下,然后由泵将流体送入喷射器产生高压并从溶液罐的上部抽吸水,由于在喷射器中产生了足够的扰动和冷却效果,使得普通的水产生冰晶。一旦冰浆混合物到达溶液罐内,较轻的冰晶漂浮在中、上部,而较重的传热流体则沉降在底部,并用于系统再循环。山东流态冰浆蓄冷适用范围冰浆蓄冷技术在实际应用中,为各行各业带来了明显的效益。
冰浆跨季节蓄冷涉及以下几个关键技术:1、如何高效、低成本地蓄冷:蓄冷周期内的低价电力制冷(低谷电、可再生的发电的富余电、等等);蓄冰槽内的温度管理(水温分层、斜温层控制等等)、中短周期操作策略等。2、如何高效地用冷:蓄冰槽内的温度管理(蓄冷-放冷);冷能品位的梯级利用(直接换热-制冷机组提冷、除湿(温湿度单独控制等)、大温差供冷等等)。3、如何构建大型人工储冷设施:结构对性能的影响(能效、储能效率、等效循环次数等)、对环境的影响等;选址、投资分析、盈利模式等等。
冰浆蓄冷有成本优势,冰浆蓄冷系统的主要是以 1 小时制冷量的板式换热器的冰浆制取装置取代需要 8 小时盘管蓄冰的盘管。(盘管和冰球几百上千吨的乙二醇以及冰层热阻导致的蓄冷冷不足、放冷速率受限等导致的不节能、不环保)冰浆蓄冷环保节能冰浆蓄冷系统乙二醇用量极少,而盘管的乙二醇用量多达几十吨。冰浆蓄冷是目前为止,利用水作为相变材料效率较高的方式(乙二醇溶液-3°℃)。每削减电力高峰 1KW.h,减少电厂碳排放 0.11KG。如全年削减电力高峰电量 150 万 KW.h(5 万㎡空调建筑面积,电价高峰耗电比常规空调系统减少 85%),不只获得 130万的运行收益,还减少碳排放165吨。冰浆蓄冷应用范围的拓展,将促进制冷技术的跨界融合。
冰浆是由微小的冰晶和溶液组成,而溶液通常是由水和冰点调节剂(如乙二醇、乙醇或氯化钠等)构成。由于冰晶的融解潜热大,使得冰浆具有较高的蓄冷密度;同时由于冰晶具有较大的传热面积,使其具有较快的供冷速率和较好的温度调解特性。它不象传统的盘管式(内融冰、外融冰)和封装式(冰球、冰板)蓄冷系统的冰凝结在换热器的壁面上,增加了冰层的传热热阻,使其传热效率较低。冰浆蓄冷系统现已被用于空调系统中,夜间低谷时蓄冷,白天高峰时供冷,冰浆蓄冷空调系统的容量一般只有高峰冷负荷的20%—50%,使其整个系统小巧、紧凑。由于冰浆蓄冷空调系统具有低温送风特性,使得整个空调系统的风管、水管尺寸减小,冷量输送的功耗也大为降低,运行成本减小。随着能源危机的加剧,冰浆蓄冷技术的重要性日益凸显。山东流态冰浆蓄冷适用范围
冰浆蓄冷技术在未来城市制冷中,将发挥重要作用。珠海丁烷冰浆蓄冷装置
(盘管和冰球集装箱式的蓄冰罐和一定尺寸要求的蓄冰盘管, 以及有多少盘管和冰球才能相应地蓄多少冷量的致命问题)冰浆蓄冰罐设置灵活、蓄冷增容性好,冰浆蓄冷的蓄冰罐只是一个存水的容器,长宽高尺寸可以分散灵活设置;冰浆制取装置不受时间限制,简单地增大蓄冰罐体积,就利用周六日双休日夜间16小时低谷电,在下一周的周一到周三实现全蓄冷,以获得更多的运行效益。而冰球和盘管则必须增加2倍的冰球和盘管装置,价格昂贵,不划算。(盘管和冰球蓄冷量与盘管和冰球的材料成本的一对一的正比关系。珠海丁烷冰浆蓄冷装置
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