動態冰漿由于具有蓄冷密度大、流動性和傳熱性能好等優點,現已被用于蓄冷空調系統中用于用電負荷的“移峰填谷”,還有用于工業處理過程和食品工程領域中。隨著對動態冰漿技術的深入研究,其設備成本將降低、運行效率將提高,潛在的應用領域將進一步擴大,動態冰漿是一種非常實用的新技術。中國清潔供熱平臺訊:從成本來看,按目前儲電綜合成本約3000元/kWh,移峰1kWh的電力負荷,蓄冷的成本只為350-500元/kWh(LiB儲能技術的10~20%)。此外,蓄冷的上下游產業配套比較成熟,規模化應用后的成本下降空間大。在6月22-23日于常州召開的2021年第三屆中國儲熱大會上,中國科學院廣州能源研究所研究員、儲能技術研究室副主任宋文吉就“過冷水冰漿技術及其蓄冷應用”作主題演講。冰漿蓄冷技術的應用,有助于提高我國制冷行業的競爭力。工業冰漿蓄冷系統
冰漿蓄冷的優勢,冰漿蓄冷又稱為動態冰蓄冷,較大的特點在于冰漿制取是乙二醇溶液和水在紊流狀態下的液液換熱的高效率制冰過程,區別于盤管和冰球制冰時靜止的水結冰附著在低溫乙二醇管壁的低效率制冰過程。從而解決了傳統冰球和盤管式冰蓄冷技術中的諸多固有難題,把冰蓄冷技術提升到了一個新的技術高度,是目前所有制冰技術中效率較高的一種,是 20Rt/h(750 噸/時)冷量以上的蓄冷降溫、冷藏保鮮、人工雪景等工業和民用領域非常經濟的選擇。江西流態冰漿蓄冷設備醫療行業對制冷需求較高,冰漿蓄冷系統可滿足其特殊需求。
(盤管和冰球放冷速率只有總蓄冷量的 12.5%,在一般空調的 10小時,只能平均融冰,運行收益大打折扣)冰漿融冰速率高,運行費用多 30%以上,冰漿的表面積是盤管和冰球結冰的上百倍,幾乎沒有融冰放冷速率的限制,在融冰供冷時,可以集中在電價高峰時段,較好地保證了用戶的運行效益。而盤管和冰球受限極為有限的表面積和靜止水的不良傳熱條件,融冰放冷速率只有總蓄冷量的12.5%,融冰放冷時,基本是平均在10小時以上的供冷時間,50%以上融冰冷量浪費在電價平段,沒有很好的運行效益。
模塊化設計易于對系統能量進行調整--擴容或縮減。由冰漿發生器產生的冰漿儲存在蓄冷罐中,然后由泵輸送到供冷回路的冷凝器中,來自蒸發器的制冷劑蒸氣在該冷凝器中冷凝成液體,并利用重力流回到蒸發器中,蒸發冷卻通過空氣處理箱的空氣。在供熱回路中,由冰漿發生器產生的熱量供給制熱回路中的蒸發器,來自空氣處理箱中冷凝器的制冷劑液體在重力作用下而流入蒸發器,在蒸發器中以較高的蒸發溫度氣化吸收來自冰漿發生器產生的熱量,氣化后的制冷劑蒸氣然后進入空氣處理箱中的冷凝器放熱加熱流入的空氣。冰漿蓄冷有助于減少碳排放,助力綠色發展。
冰漿溶液的傳熱系數隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動,通過換熱器的流動是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。動態冰漿由于具有蓄冷密度大、流動性和傳熱性能好等優點,現已被用于蓄冷空調系統中用于用電負荷的“移峰填谷”,還有用于工業處理過程和食品工程領域中。隨著對動態冰漿技術的深入研究,其設備成本將降低、運行效率將提高,潛在的應用領域將進一步擴大,動態冰漿是一種非常實用的新技術。冰漿蓄冷系統在應對電力供應緊張時段具有重要作用,保障用冷需求。工業冰漿蓄冷系統
釋冷過程依靠冰漿泵將冰漿送至用冷設備,滿足制冷需求。工業冰漿蓄冷系統
如圖 6所示為熱回收式冰漿蓄冷空調系統。在冷運行式時,制冷循環中的風冷冷凝器工作,二元溶液從蓄冷罐被泵送到冰晶發生器,產生的冰晶再輸送到蓄冷罐的底部在蓄冷罐內冰晶聚集在其上部。供冷運行時,二元的冰漿溶液被送到中間換熱器,將冷量傳遞給來自末端機組的冷媒水;從中間換熱器返回的溫度較高的溶液被噴灑在罐內上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液溫度再下降。在熱回收運行模式時,風冷冷凝器不工作、水冷冷凝器開始工作,水冷冷凝器釋放的熱量傳遞給末端機組,適用于既需要制冷、又需要制熱的多功能建筑。工業冰漿蓄冷系統