綜合起來冰漿蓄冷技術克服了盤管和冰球蓄冷技術中固有的幾個難題,歸結如下:(盤管和冰球制冰工況只有空調工況制冷的 0.65,衰減很大且在制冰過程中,隨著冰層的加厚,制冷效率越來越低,當制冰結束時制冷量只有額定制冰工況的一半)冰漿制冰效率高 20%以上紊流狀態的液液交換創造了很好的傳熱條件,這是盤管和冰球無法相比的;-3°℃的蒸發器出水溫度保證了制冷效率比盤管和冰球的-6℃高 10%以上;水的結冰不像盤管和冰球附著在管壁上,保證了蓄冰 8 小時過程中穩定的制冷效率。冰漿蓄冷系統在微電網中的應用,將提高能源利用率。上海冰漿蓄冷
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節劑(如乙二醇、乙醇或氯化鈉等)構成。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解特性。它不象傳統的盤管式(內融冰、外融冰)和封裝式(冰球、冰板)蓄冷系統的冰凝結在換熱器的壁面上增加了冰層的傳熱熱阻,使其傳熱效率較低。冰漿蓄冷系統現已被用于空調系統中,夜間低谷時蓄冷,白天高峰時供冷,冰漿蓄冷空調系統的容量一般只有高峰冷負荷的 20%-50%,使其整個系統小巧、緊湊。由于冰漿蓄冷空調系統具有低溫送風特性,使得整個空調系統的風管、水管尺寸減小,冷量輸送的功耗也大為降低,運行成本減小。山東動態冰漿蓄冷服務商冰漿蓄冷系統可充分利用低谷電資源,提高電力利用率。
冰漿的壓力降隨速度和冰晶濃度的變化。冰漿的壓力降與其摩擦系數、冰晶流動速度和冰晶濃度有關。在低速流動時,冰漿溶液出現了相分離,冰晶漂浮在通道的上部,這將增加不同濃度冰漿溶液間的壓力降變化。從圖8中可以看出,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。
部分典型工程案例,從技術升級方向來看,下一代冰漿蓄冷技術升級將堅持能效提升和裝備提升兩個思路,一是簡化系統,減少載冷劑循環,可節省約20%泵功;減少換熱損失,可提高約6%的效率;二是提高制冰設備的集成度,減小占地面積;研發大容量制冰機組,實現電-冷轉換(制冰)裝備的集成化、模塊化、大型化,降低蓄冷系統成本,提高場景適應性。冰漿技術在供熱及其他領域的應用,宋文吉指出,冰漿技術也可在供熱領域實現應用。利用可控相變技術,可以進一步提取由水到冰的相變潛熱,這個熱可以作為熱泵供熱的熱源,冰源熱泵可為跨季節儲冷提供無償的冰。冰漿蓄冷技術的展望:更高效、更經濟、更環保。
冰漿蓄冷于20世紀90年代開始發展起來,在節能意識極強的日本首先實現產業化應用。目前,純水冰漿蓄冷已成為日本市場的技術主流,動態冰蓄冷技術又分為兩個分支:一是純水冰漿技術;一是鹽水冰漿技術。純水冰漿技術采用普通水(無任何添加成分)作為蓄冷介質,通過過冷卻換熱原理動態制取純水冰漿。鹽水冰漿的制取技術與其相同,但采用的是10%以下的稀鹽水溶液(乙二醇、乙醇等)作為蓄冷介質,相應地生成的冰漿的溫度低于純水冰漿。從日本的使用情況來看,純水式動態冰蓄冷技術是目前動態冰蓄冷技術的主流表示,鹽水式動態冰蓄冷的實用案例相對較少。冰漿在制備過程中,循環水流經冰漿發生器,冰粒逐漸形成。中山專業冰漿蓄冷散熱
案例分析表明,冰漿蓄冷技術具有普遍的適用性和良好的市場前景。上海冰漿蓄冷
冰漿跨季節蓄冷涉及以下幾個關鍵技術:1、如何高效、低成本地蓄冷:蓄冷周期內的低價電力制冷(低谷電、可再生的發電的富余電、等等);蓄冰槽內的溫度管理(水溫分層、斜溫層控制等等)、中短周期操作策略等。2、如何高效地用冷:蓄冰槽內的溫度管理(蓄冷-放冷);冷能品位的梯級利用(直接換熱-制冷機組提冷、除濕(溫濕度單獨控制等)、大溫差供冷等等)。3、如何構建大型人工儲冷設施:結構對性能的影響(能效、儲能效率、等效循環次數等)、對環境的影響等;選址、投資分析、盈利模式等等。上海冰漿蓄冷