湖南專業(yè)動態(tài)冰蓄冷儲能

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-09-10

技術(shù)名稱。動態(tài)冰蓄冷技術(shù)。適用范圍:1、部分區(qū)分峰谷電價(jià)地區(qū),各種大型中間空調(diào)系統(tǒng);2、牛奶及食品等工藝上需要穩(wěn)定的低溫水的行業(yè)。我國大部分地區(qū)處于溫帶和亞熱帶,每年空調(diào)使用時(shí)間較長,在南方地區(qū)甚至可達(dá)8個(gè)月。夏季高溫時(shí)段空調(diào)用電負(fù)荷,特別是大型中間空調(diào)、區(qū)域供冷和地鐵空調(diào)等空調(diào)負(fù)荷集中,是造成城市電力負(fù)荷峰谷差的主要原因,而冰蓄冷空調(diào)是實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)調(diào)峰的有效技術(shù)之一。目前我國已有的蓄冰空調(diào)工程設(shè)備70%以上來自國外,且99%都屬于靜態(tài)蓄冰技術(shù),主要包括盤管制冰、冰球制冰等傳統(tǒng)靜態(tài)制冰方式,其體積大、運(yùn)行成本高、制冰效率低,平均制冷量只有空調(diào)工況制冷量的50%。動態(tài)冰蓄冷在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用便很大方面地減緩和減少了以上問題。湖南專業(yè)動態(tài)冰蓄冷儲能

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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,在夜間低谷期全部儲存起來,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。四川冷水式動態(tài)冰蓄冷動態(tài)冰蓄冷適用于各種建筑物,如商業(yè)大樓、醫(yī)院、學(xué)校等。

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迄今為止,只中國科學(xué)院廣州能源研究所對此技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。從2003年起,中國科學(xué)院廣州能源研究所開始了對流態(tài)化動態(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、以及動態(tài)解冰等關(guān)鍵技術(shù),建立了流態(tài)化動態(tài)制冰示范系統(tǒng),研制成功我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的動態(tài)冰蓄冷技術(shù),使我國的第二代流態(tài)化動態(tài)蓄冷技術(shù)基本達(dá)到國際先進(jìn)水平,打破了國際技術(shù)壁壘。如今,動態(tài)冰蓄冷已成為國際上冰蓄冷技術(shù)的主要發(fā)展方向,而且在發(fā)達(dá)國家普及迅速。

冰蓄冷技術(shù)主要應(yīng)用于空調(diào)、食品加工、化工、建筑等行業(yè)。其基本原理是利用夜間的低谷電力制冰,在白天用冷高峰期釋放冷量,由此實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的移峰填谷。目前,國際上冰蓄冷系統(tǒng)主要包括靜態(tài)蓄冰(比如冰球、盤管等)和動態(tài)蓄冰(比如冰漿、片冰等)兩種形式。國內(nèi)的冰蓄冷技術(shù)主要是盤管和冰球兩種形式。這兩種技術(shù)的主要缺點(diǎn)是占地面積大、蓄冷能效低、單位體積蓄冰量低,導(dǎo)致技術(shù)推行過程中出現(xiàn)了困難。動態(tài)冰蓄冷采用具有良好流動特性的冰漿取代現(xiàn)有的冰球和盤管的蓄冷技術(shù)。實(shí)踐證明,動態(tài)冰蓄冷技術(shù)不只初投資小于現(xiàn)有的冰球和盤管蓄冷,而且其運(yùn)行效率高于其他蓄冰形式,同時(shí)具有占地面積小、蓄冰槽適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此,在我國具有廣闊的發(fā)展空間。該技術(shù)的研究成功,不只填補(bǔ)了我國在該領(lǐng)域的空白,而且將較大程度上促進(jìn)冰蓄冷技術(shù)在我國的推廣利用,有效實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的移峰填谷。動態(tài)冰蓄冷可以通過智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行,提高管理效率。

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動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)除了空調(diào)制冷,其他時(shí)間還可以用于冷庫,可以將主機(jī)的容量降到很小的值,蓄冰率的確定是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),在動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)中,幾個(gè)典型值(如30%等)通常先被選中,經(jīng)過對設(shè)備、初投資、運(yùn)行費(fèi)用等因素的初步選擇,選擇了較好的配比。由于動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)采用液體作為蓄冷介質(zhì),液體的任意流動特性使得冰蓄冷罐適用于幾乎所有不規(guī)則場地,場地利用率高,對于傳統(tǒng)的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)來說,盤管或冰球系統(tǒng)巨大的占地面積和對空間規(guī)整性的要求是推廣冰蓄冷工程的巨大障礙,因此,動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的突破較大程度上增加了冰蓄冷工程的應(yīng)用范圍,意義重大。動態(tài)冰蓄冷可以降低冷卻水的采購成本,減少運(yùn)輸和處理費(fèi)用。四川機(jī)房動態(tài)冰蓄冷裝置

動態(tài)冰蓄冷可以通過冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。湖南專業(yè)動態(tài)冰蓄冷儲能

另一方面,制冰操作過程中的換熱溫差、流量等參數(shù)都保持穩(wěn)態(tài),并不因微秒而變化從而保證了出冰速度的恒定,也便于系統(tǒng)的控制。六種流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷主要包括兩種形式,即以高砂熱學(xué)為表示的溫水過涼水式和以 Sunwell(日本)為表示的筒擾動式。兩種二種技術(shù)在基本原理上才是一致的,但形式差別較大,下面分別說明。過shui銀式動態(tài)制冰技術(shù)過熱水式動態(tài)制冰技術(shù)的式基本原理是:首先把水在過冷卻熱交換器中冷卻至低于 0℃的過冷狀態(tài),然后把過冷水輸送至特殊的過冷卻解除器中解除過冷,生成大量細(xì)小的冰晶基質(zhì),與剩余的液態(tài)水一起形成 0℃下的冰漿。這種制冰投資過程中確保關(guān)鍵的技術(shù)在于較流過過冷卻熱交換器的液態(tài)水具有盡可能大的過冷度,但同時(shí)之前需要保證過冷水不能在流出熱交換器又生成冰晶,否則換熱器將被堵塞甚至破壞。此外,還應(yīng)有高效率的過關(guān)鍵技術(shù)冷卻解除技術(shù),以確保過冷水能夠連續(xù)快速結(jié)晶。湖南專業(yè)動態(tài)冰蓄冷儲能