冰蓄冷系統(tǒng)主要利用水與冰的相變潛熱(334.4kJ/kg)進行蓄冷和釋冷。冰蓄冷系統(tǒng)從制冷系統(tǒng)構(gòu)成上可分為直接蒸發(fā)式和間接載冷劑式。直接蒸發(fā)式是指制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接作用于制冰元件,如盤管外結(jié)冰、制冰滑落式等;間接載冷劑式,是指利用制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器冷卻載冷劑,再用載冷劑進行制冰。根據(jù)制冰方式的不同,可分為靜態(tài)型制冰和動態(tài)型制冰兩種。靜態(tài)型制冰方式,冰的制備和融化在同一位置進行,蓄冷設(shè)備和制冰部件為一體結(jié)構(gòu),具體形式有冰盤管式、完全凍結(jié)式、密封件式等多種形式;動態(tài)型制冰方式,冰的制備和融化不在同一位置進行,制冰機和蓄冰槽相對單獨,如冰片滑落式和冰晶式系統(tǒng)。在低峰時段,利用廉價電力將水冷卻成冰,然后在高峰時段釋放冷量。東莞動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)
過冷卻蛋殼熱交換器可以采用殼管式、套管式、板式等多種形式的換熱器。為了防止過冷水在換熱器內(nèi)結(jié)冰,換熱器內(nèi)表面需要或進行特殊涂層處理,同時對換熱器內(nèi)部的流場特性也有很高的要求,否則很難獲得足夠大的過冷度,以及避免堵塞。過冷卻基礎(chǔ)理論解除關(guān)鍵技術(shù)也包括多種,如機械方法、熱方法、超聲波方法等。過冷水式動態(tài)制冰技術(shù)的系統(tǒng)控制要求非常高,這也是該技術(shù)走向所面臨的一大技術(shù)難點。由于冰漿中固液兩相存在密度差,在蓄冰槽中可以循環(huán)抽取出冰漿中分離出來的液態(tài)水,再送回制冰管理系統(tǒng)中生成冰漿,由此可使蓄冰槽內(nèi)的冰漿固相含量(IPF)達到 60%以上。東莞動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)冰蓄冷可以改善水資源的利用效率,促進社會可持續(xù)發(fā)展。
制冷系統(tǒng) COP 高、能耗降低。其制冷蒸發(fā)溫度可以繼續(xù)保持在-5℃~-8℃之間而且在整個蓄冰過程中保持穩(wěn)定不下降。相對于冰球、盤管式冰蓄冷中-10℃以下的蒸發(fā)溫度(而且隨著蓄冰量的增加逐漸下降)可以顯著提高系統(tǒng)COP。融冰速度快、負荷響應(yīng)靈敏。由于動態(tài)冰蓄冷制出的冰以冰漿形式客觀存在因此在融冰釋冷時冰晶與水之間接觸面積大,融化速度快,可以快速響應(yīng)空調(diào)末端負荷的變動。地面積小、場地適應(yīng)性強。動態(tài)冰蓄冷無需盤管、冰球等預(yù)制設(shè)備,因此蓄冰槽有效利用率提高,占地空間減小,而且對空間形狀要求降低,場地適應(yīng)性增強。
在各類大中型中間空調(diào)系統(tǒng)、區(qū)域供冷、化工工藝、土建等行業(yè)和領(lǐng)域都有動態(tài)冰蓄冷的廣闊應(yīng)用前景。當前,我國已經(jīng)有許多省市實行了針對冰蓄冷空調(diào)的分時電價政策,如浙江、江蘇、上海、北京、深圳等,其他地方也都在相繼制定之中。因此,動態(tài)冰蓄冷實用技術(shù)的突破必將為我國的蓄冷空調(diào)行業(yè)產(chǎn)生深遠的影響。因項目開發(fā)中業(yè)主方有對冰晶式動態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用的需求,我司整理本報告。但本系統(tǒng)市場案例較少,對于系統(tǒng)在項目中運用的經(jīng)濟型、可靠性和穩(wěn)定性沒有一定的參考,業(yè)主希望我司顧問方能對本系統(tǒng)情況進行了解分析,并給出專業(yè)性的建議。本報告通過對冰晶式動態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)的了解,并結(jié)合目前市場主流的盤管式靜態(tài)冰蓄冷系統(tǒng),從技術(shù)、成本、運營維護及穩(wěn)定可靠性上進行綜合對比分析,為本項目業(yè)主方?jīng)Q策做參考。動態(tài)冰蓄冷技術(shù)的原理是利用夜間低谷負荷電力制冰。
無論從能效還是經(jīng)濟角度出發(fā),動態(tài)冰蓄冷技術(shù)均有優(yōu)于傳統(tǒng)冰球、盤管式冰蓄冷的明顯優(yōu)勢。盤管式蓄冰系統(tǒng),原理:利用設(shè)于蓄冰槽內(nèi)的盤管(浸在水中),將設(shè)于盤管外的水相變成冰。盤管和主機間循環(huán)的介質(zhì)為低溫載冷劑,盤管外所結(jié)的冰沿著圓管逐漸加厚,較終達到設(shè)計值為止;釋冷時,通過盤管內(nèi)與板換間循環(huán)的載冷劑(二次側(cè)為空調(diào)末端),將冷量釋放到空調(diào)末端,從而形成一個完整的蓄冷、釋冷的過程,有內(nèi)融冰與外融冰兩種系統(tǒng)。因技術(shù)較為成熟,在目前廣泛應(yīng)用于冰蓄冷系統(tǒng)項目中。動態(tài)冰蓄冷可以通過冷卻水的回收利用實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。安徽專業(yè)動態(tài)冰蓄冷技術(shù)
動態(tài)冰蓄冷的工藝流程包括冰制備、蓄冷、冷卻和冷量釋放。東莞動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)
儲存在蓄冷槽內(nèi)的冰漿以疏松的顆粒堆積狀存在,在融冰放冷時,冰、水接觸比表面積極大,放冷速度成數(shù)倍提高,使得融冰單獨供冷也可滿足尖峰負荷需求,從而確保主機完全避開尖峰電費時段用電,實現(xiàn)經(jīng)濟效益較大化?;厮c冰層之間的滲透性充分接觸,確保能從蓄冰槽穩(wěn)定取出的2℃的低溫水,滿足特殊工藝用冷(如鮮奶冷卻)或溫、濕度單獨處理空調(diào)系統(tǒng)等冷源需求。蓄冰槽內(nèi)不再設(shè)置制冰設(shè)備,由于制冰設(shè)備采用板式換熱器和超聲波促晶器等設(shè)備,并且全部置于蓄冰槽內(nèi),因此蓄冰槽內(nèi)不需要布置制冰設(shè)備,槽體的幾何形狀設(shè)計無任何特別要求,因地制宜的靈活性較大程度上增強。制冰設(shè)備全部置于蓄冰槽外,維修保養(yǎng)方便簡單。東莞動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)