蓄冷空調(diào)技術(shù),是利用夜間電網(wǎng)低谷時段開啟制冷主機(jī),將建筑物空調(diào)所需的冷量以冰的方式儲存起來,白天電網(wǎng)高峰時,進(jìn)行融冰供冷的空調(diào)系統(tǒng)。蓄能空調(diào)必要性:氣候的季節(jié)性變化和空調(diào)使用的特點(diǎn)決定了空調(diào)用電負(fù)荷在不采用蓄能技術(shù)的前提下,必然存在較大的峰谷差。蓄能空調(diào)系統(tǒng)技術(shù),是轉(zhuǎn)移高峰電力、開發(fā)低谷用電,優(yōu)化資源配置、提高綜合能效,保護(hù)生態(tài)環(huán)境、符合國家發(fā)展戰(zhàn)略與政策的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。?動態(tài)冰蓄冷技術(shù)的原理主要是利用水的過冷特性,通過專門設(shè)計的?板式換熱器將水冷卻至零下2℃,使其處于過冷狀態(tài),然后通過?超聲波的空化效應(yīng)使過冷水瞬間轉(zhuǎn)變成流態(tài)化冰水混合物(?冰漿),從而實(shí)現(xiàn)制冰和蓄冷。這種技術(shù)相比傳統(tǒng)的靜態(tài)冰蓄冷方式,具有更高的傳熱效率和更快的制冰速度。動態(tài)冰蓄冷技術(shù)的原理是利用夜間低谷負(fù)荷電力制冰。安徽冷水式動態(tài)冰蓄冷適用范圍
國內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn) ,流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷技術(shù)從上世紀(jì)90年代末開始在日本展開研究。到目前為止,已經(jīng)有包括高砂熱學(xué)、Sunwell(日本)等公司成功研發(fā)出新型的動態(tài)冰蓄冷技術(shù)。其中高砂熱學(xué)較早掌握過冷水式動態(tài)冰蓄冷的商業(yè)化實(shí)用技術(shù),而Sunwell(日本)則較早掌握了刮刀擾動式動態(tài)冰蓄冷的商業(yè)化實(shí)用技術(shù)。目前兩種技術(shù)都已在日本大量應(yīng)用。然而,在我國不但沒有動態(tài)冰蓄冷空調(diào)的應(yīng)用實(shí)例,就連基礎(chǔ)研究也非常少見。清華同方在過冷水動態(tài)制冰方面做了一定程度的基礎(chǔ)性研究。乳業(yè)動態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)冷卻過程中,冷卻水通過冷卻設(shè)備將熱量帶走,使室內(nèi)溫度降低。
工藝流程,動態(tài)冰蓄冷技術(shù)可應(yīng)用于新建系統(tǒng)以及既有系統(tǒng)的節(jié)能改造。新建系統(tǒng)需要根據(jù)冷量輸送需求進(jìn)行全新設(shè)計,其它過程相同,包括根據(jù)制冷機(jī)組的額定功率搭配制冰機(jī)組;根據(jù)負(fù)荷情況合理配置蓄冰槽,并根據(jù)應(yīng)用場合配置不同的控制系統(tǒng)。因此,動態(tài)冰蓄冷實(shí)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(yuǎn)的影響??傊罾浼夹g(shù)在能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)方面具有很大潛力,可廣泛應(yīng)用于建筑空調(diào)、工業(yè)制冷等領(lǐng)域。目前,國際上采用的技術(shù)有超聲波促晶、電動閥促晶以及其他一些促晶技術(shù).
從原理上和應(yīng)用上出發(fā),可以歸納出流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷技術(shù)相對于傳統(tǒng)的冰球、盤管式靜態(tài)冰蓄冷技術(shù)的如下一些技術(shù)優(yōu)勢:(1)傳熱效率高、制冰速度快。動態(tài)制冰過程中不但避免了因冰層聚集而引起的導(dǎo)熱熱阻,還通過強(qiáng)制對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)可以明顯提高系統(tǒng)COP。動態(tài)冰蓄冷可以通過冷卻水的回收利用實(shí)現(xiàn)社會效益的提升。
刮刀擾動式動態(tài)制冰技術(shù),刮刀式動態(tài)制冰技術(shù)的基本原理是:水(溶液)在換熱器內(nèi)部通過換熱壁面被冷卻到低于冰點(diǎn)的過冷狀態(tài),由于曲枝輪轉(zhuǎn)以較快的回轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn),靠近換熱器換熱壁面的過冷水被及時刮離壁面,從而確保了換熱器壁面上不會生成淺浮雕冰晶,如圖3所示。從壁面旋即附近被刮出的過冷水再次進(jìn)入水側(cè)的中心主流區(qū),并在主流區(qū)中經(jīng)已經(jīng)存在的冰晶顆粒促晶解除過冷,生成冰漿。與過冷水式相比,刮刀擾動分離式式動態(tài)制冰系統(tǒng)無需過冷卻解除裝置。需要指出的是,這種刮刀擾動式動態(tài)制冰技術(shù)中的刮刀所起的作用是及時清理換熱壁面附近的過冷水,而非像一些制冰機(jī)那樣用于刮除已經(jīng)生長在換熱壁面上的冰層。因此這種制冰方式引致也避免了因冰層熱阻引起的傳熱惡化,而且還因?yàn)楣蔚度~片的強(qiáng)烈擾動而大幅強(qiáng)化了對流換熱效果。動態(tài)冰蓄冷可以減少冷卻設(shè)備的運(yùn)行時間,延長設(shè)備的使用壽命。安徽冷水式動態(tài)冰蓄冷適用范圍
動態(tài)冰蓄冷可以通過智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。安徽冷水式動態(tài)冰蓄冷適用范圍
儲能技術(shù)是解決用電峰谷電負(fù)荷差距大、能源短缺的有效方式。需要注意的是,這里所說的儲能,并不光包括熱能的存儲,還包括蓄冷。通過夜間蓄冷,可在電價較為低廉的夜間儲存能量,用于轉(zhuǎn)移用電高峰時的空調(diào)負(fù)荷,具有很高的經(jīng)濟(jì)性,可以起到很好的平衡用電負(fù)荷,發(fā)揮"移峰填谷"的作用,是一種可以獲得長遠(yuǎn)效益的節(jié)能形式,這種方式的實(shí)現(xiàn)就需要一種成熟的冰蓄冷技術(shù)。按照制冰方式的不同,蓄冰系統(tǒng)可分為靜態(tài)制冰和動態(tài)制冰兩種方式。安徽冷水式動態(tài)冰蓄冷適用范圍