我國現(xiàn)有的蓄冰技術(shù)主要有盤管、冰球、片冰和冰漿等幾種,目前應用較廣的是盤管蓄冰,由金屬或?qū)崴芰现瞥傻谋P管置于蓄冰槽中,盤管之間充滿著蓄冷介質(zhì)--水,盤管內(nèi)流經(jīng)載冷劑--乙二醇,盤管蓄冰和融冰的過程中,蓄冷介質(zhì)“水及冰”始終處于靜止狀態(tài),因此盤管蓄冰又被稱為靜態(tài)蓄冰。動態(tài)蓄冰通常指的是蓄冷介質(zhì)“水及冰”在蓄冷時處于運動過程中,目前已經(jīng)得到產(chǎn)業(yè)化普及的動態(tài)冰蓄冷有三種技術(shù)形式:片冰滑落式、鹽水冰漿和過冷水淡水冰漿。其明顯特點是提高了結(jié)冰效率,降低了能耗,融冰便捷。片冰式和鹽水冰漿式都無法使用常規(guī)主機、附屬設備較多,鹽水冰漿單機功率較小,片冰式對機房凈高要求較高,這兩種動態(tài)蓄冰技術(shù)在蓄冰空調(diào)系統(tǒng)領域的應用都較少。冰漿蓄冷技術(shù)與新能源的結(jié)合,有望實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。湖北丁烷冰漿蓄冷設備
冰漿蓄冷在中央空調(diào)領域的應用,中央空調(diào)蓄冷充分利用峰谷電價,夜間制冰蓄冷、白天融冰放冷,為各種中央空調(diào)和產(chǎn)業(yè)制冷系統(tǒng)提供冷量,為用戶節(jié)約運行費用的同時,實現(xiàn)電力負荷移峰填谷。一般情況下,在用戶現(xiàn)有中央空調(diào)系統(tǒng)基礎上,增加一套冰漿機組和相應的蓄冷/放冷設備,即可滿足用戶不同時段的用冷需求。類比化學儲電系統(tǒng),可實現(xiàn)功率與容量、制冷功率與放冷功率的雙解耦。結(jié)合冬季氣候特點和電力供應特點高效制冰,將冷量儲存起來用于夏季及過渡季節(jié)的集中供冷,從而實現(xiàn)空調(diào)制冷系統(tǒng)的GWh級儲能。由于淺層土壤溫度與儲冷介質(zhì)的溫差較小(較低0℃),所以跨季節(jié)蓄冷的熱效率要高于跨季節(jié)蓄熱(熱水溫度80-90℃),且工程難度更低。河北過冷水動態(tài)冰漿蓄冷艙冰漿蓄冷技術(shù)的推廣,有望改變我國制冷行業(yè)的格局。
刮削法,刮削法冰漿發(fā)生系統(tǒng),它由壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置、殼管式蒸發(fā)器構(gòu)成,制冷劑在殼側(cè)蒸發(fā)吸熱,乙二醇溶液(6%—10%)在管內(nèi)被冷卻,當溫度降到其凝固點以下時,溶液中產(chǎn)生微小的冰晶(約100μm),為了防止冰晶粘附在管內(nèi)壁上,安裝了一個旋轉(zhuǎn)刮削板,將內(nèi)壁上粘附的冰晶刮下隨溶液一起送出蒸發(fā)器、進入蓄冷槽,冰漿的濃度可以根據(jù)其運行條件進行調(diào)節(jié),一般為0%—35%。噴射法,噴射法冰漿發(fā)生系統(tǒng),它是利用兩種互不相溶流體間的換熱來產(chǎn)生冰晶的,由制冷系統(tǒng)將不溶于水且比水重的流體冷卻到水的冰點以下,然后由泵將流體送入噴射器產(chǎn)生高壓并從溶液罐的上部抽吸水,由于在噴射器中產(chǎn)生了足夠的擾動和冷卻效果,使得普通的水產(chǎn)生冰晶。一旦冰漿混合物到達溶液罐內(nèi),較輕的冰晶漂浮在中、上部,而較重的傳熱流體則沉降在底部,并用于系統(tǒng)再循環(huán)。
冰漿蓄冷有成本優(yōu)勢,冰漿蓄冷系統(tǒng)的主要是以 1 小時制冷量的板式換熱器的冰漿制取裝置取代需要 8 小時盤管蓄冰的盤管。(盤管和冰球幾百上千噸的乙二醇以及冰層熱阻導致的蓄冷冷不足、放冷速率受限等導致的不節(jié)能、不環(huán)保)冰漿蓄冷環(huán)保節(jié)能冰漿蓄冷系統(tǒng)乙二醇用量極少,而盤管的乙二醇用量多達幾十噸。冰漿蓄冷是目前為止,利用水作為相變材料效率較高的方式(乙二醇溶液-3°℃)。每削減電力高峰 1KW.h,減少電廠碳排放 0.11KG。如全年削減電力高峰電量 150 萬 KW.h(5 萬㎡空調(diào)建筑面積,電價高峰耗電比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)減少 85%),不只獲得 130萬的運行收益,還減少碳排放165噸。冰漿蓄冷技術(shù)的推廣與應用,將促進制冷行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
冰漿蓄冷有成本優(yōu)勢,冰漿蓄冷系統(tǒng)的主要是以1小時制冷量的板式換熱器的冰漿制取裝置取代需要8小時盤管蓄冰的盤管6、(盤管和冰球幾百上千噸的乙二醇以及冰層熱阻導致的蓄冷不足,放冷速率受限等導致的不節(jié)能、不環(huán)保)冰漿蓄冷環(huán)保節(jié)能,冰漿蓄冷系統(tǒng)乙二醇用量極少,而盤管的乙二醇用量多達幾十噸。冰漿蓄冷是目前為止,利用水作為相變材料效率較高的方式(乙二醇溶液-3℃)。每削減電力高峰 1KW.h,減少電廠碳排放0.11KG。如全年削減電力高峰電量150萬Kw.h(5萬m空調(diào)建筑面積,電價高峰耗電比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)減少85%),不只獲得130萬的運行收益,還減少碳排放 165噸。冰漿制備工藝采用冰漿發(fā)生器,通過循環(huán)水實現(xiàn)冰粒的生成。湖北丁烷冰漿蓄冷設備
某食品加工廠利用冰漿蓄冷系統(tǒng),優(yōu)化生產(chǎn)流程,提高生產(chǎn)效率。湖北丁烷冰漿蓄冷設備
宋文吉表示,總體來看,蓄冷儲能在用戶側(cè)調(diào)峰的優(yōu)勢明顯,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1、成本低、效率高:大規(guī)模蓄冷技術(shù)以水為介質(zhì),成本低廉;靠近負荷中心,儲能效率高,移峰1kWh的電力負荷成本只是電池技術(shù)的10~20%;蓄冷作為冷量緩存裝置,放冷時可大幅提高主機運行效率,進而提高系統(tǒng)的綜合能效比。2、功率和能量調(diào)節(jié)范圍很寬、適應性好:蓄冷系統(tǒng)的功率變換裝置為制冷主機和換熱器,調(diào)節(jié)范圍從MW~GW,儲能裝置為保溫水槽,根據(jù)需要可滿足Hour、Day、甚至跨季節(jié)的調(diào)節(jié)需求;系統(tǒng)壽命可達20年以上。3、環(huán)保效益:蓄冷系統(tǒng)除了對電網(wǎng)產(chǎn)生移峰填谷效益外,能大幅度減少制冷機組的裝機容量,從而減少氟利昂的使用,獲取環(huán)保效益。湖北丁烷冰漿蓄冷設備