刮刀擾動式動態(tài)制冰技術(shù)中較主要的技術(shù)仍然是防堵塞技術(shù)。由于刮刀擾動十分強烈,過冷狀態(tài)下的水溶液非常容易在換熱壁面上結(jié)晶,一旦在壁面上結(jié)晶,刮刀葉片就面臨被堵塞甚至被打碎的可能。因此,刮刀式換熱器的內(nèi)表面(刮刀葉片接觸面)處理要求非常光滑,而且刮刀葉片與換熱壁面之間的接觸必須緊密。另一方面,由于由純水生成的冰晶顆粒較粗,而且容易聚集硬化,更容易導致堵塞,因此此種制冰方法中往往需要在水中添加一定濃度的冰點抑制劑,如乙二醇、NaCl等。由此又引入了對設(shè)備材料的防腐問題。換熱器內(nèi)表面和整個刮刀組件都是長期浸泡在乙二醇(或NaCl等其他鹽類)水溶液中,并且處于高流速的不利腐蝕條件下,因此金屬材料必須具有特殊的耐腐蝕性能。刮刀葉片一般采用塑料材料,在與金屬換熱避免長期高速摩擦的情況下,必須具有高耐磨的性能。由稀濃度的乙二醇(或其他鹽類)水溶液制出的冰晶顆粒十分細膩,粒徑可低于500μm,蓄冰槽冰漿固相含量(IPF)可達50%以上。動態(tài)冰生成大量細小的冰晶顆粒,與剩余的液態(tài)水一起形成0℃下的冰漿。江蘇冰晶式動態(tài)冰案例
與靜態(tài)(盤管式)蓄冰的綜合對比,下表給出與市場主流蓄冰方式的對比總結(jié),以便更直觀了解該系統(tǒng)。綜合以上對比可知,兩種蓄冰放肆各有優(yōu)勢和劣勢,冰晶式動態(tài)蓄冰系統(tǒng)在技術(shù)上要求更高,技術(shù)先進性上有一定的優(yōu)勢。通過以上分析內(nèi)容,并結(jié)合我司市場調(diào)研的情況,對中機能源公司提供的冰晶式動態(tài)蓄冰系統(tǒng)進行總結(jié)如下,并提出初步建議,供業(yè)主參考:從系統(tǒng)原理上看,冰晶式動態(tài)蓄冰屬于技術(shù)上更為先進的系統(tǒng)。但目前國家沒有相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。廣西冰片滑落式動態(tài)冰服務商跨學科研究,如材料科學、熱力學等,將為動態(tài)冰技術(shù)帶來更多創(chuàng)新。
動態(tài)冰蓄冷技術(shù)是指用制冷劑直接與水進行熱交換,使水結(jié)成絮狀冰晶;同時,生成和溶化過程不需二次熱交換,由此較大程度上提高了空調(diào)的能效。冰漿的孔隙遠大于固態(tài)冰,且與回水直接進行熱交換,負荷響應性能很好。中文名:動態(tài)冰蓄冷技術(shù),適用范圍:建筑行業(yè)各種中央空調(diào)系統(tǒng),背景:氣溫處于溫帶和亞熱帶。適用范圍:1、部分區(qū)分峰谷電價地區(qū),各種大型中央空調(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)使用時間較長,在南方地區(qū)甚至可達8個月。夏季高溫時段空調(diào)用電負荷,特別是大型中央空調(diào)、區(qū)域供冷和地鐵空調(diào)等空調(diào)負荷集中,是造成城市電力負荷峰谷差的主要原因,而冰蓄冷空調(diào)是實現(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%。
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、Sunwell(日本)等公司成功研發(fā)出新型的動態(tài)冰蓄冷技術(shù)。其中高砂熱學較早掌握過冷水式動態(tài)冰蓄冷的商業(yè)化實用技術(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)化實用技術(shù)。目前兩種技術(shù)都已在日本大量應用。然而,在我國不但沒有動態(tài)冰蓄冷空調(diào)的應用實例,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。動態(tài)冰系統(tǒng),運行穩(wěn)定,無噪音,改善工作環(huán)境。
兩種技術(shù)在基本原理上是一致的,但形式差別較大,下面分別說明。過冷水式動態(tài)制冰技術(shù),過冷水式動態(tài)制冰技術(shù)的基本原理是: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,生成大量細小的冰晶顆粒,與剩余的液態(tài)水一起形成0℃下的冰漿。這種制冰過程中較關(guān)鍵的技術(shù)在于確保流過過冷卻熱交換器的液態(tài)水具有盡可能大的過冷度,但同時又必須保證過冷水不能在流出熱交換器之前生成冰晶,否則換熱器將被堵塞甚至破壞。此外,還應有高效率的過冷卻解除技術(shù),以確保過冷水能夠連續(xù)快速結(jié)晶。動態(tài)冰工藝,采用模塊化設(shè)計,便于安裝、維護和升級。江蘇冰晶式動態(tài)冰案例
獨特的制冷原理,確保冰塊持久耐用。江蘇冰晶式動態(tài)冰案例
選型,除了空調(diào)供冷外,全天的其余時間全部用于蓄冷,這樣可使主機的容量減少至較小值。蓄冷比例的確定是非常重要的一個環(huán)節(jié),在方案設(shè)計中一般先初步選擇較典型的幾個值(如30%等),經(jīng)設(shè)備初選型,根據(jù)當?shù)赜嘘P(guān)的電力政策并計算初投資、運行費、并考慮其它因素然后選定較佳的比例值。運行策略,所謂運行策略是指蓄冷系統(tǒng)以設(shè)計循環(huán)周期(如設(shè)計日或周等)的負荷及其特點為基礎(chǔ),按電費結(jié)構(gòu)等條件對系統(tǒng)以蓄冷容量、釋冷供冷或以釋冷連同制冷機組共同供冷作出較優(yōu)的運行安排考慮。一般可歸納為全部蓄冷策略和部分蓄冷策略。江蘇冰晶式動態(tài)冰案例