過冷水蓄冰 ,原理:通過把普通淡水冷卻到低于0℃的液態(tài)過冷狀態(tài),再經(jīng)超聲波促晶生成流態(tài)化冰漿的技術(shù),乙二醇溶液是處于亞穩(wěn)定狀態(tài),溶液進(jìn)出制冰換熱器時(shí)溫差很小,當(dāng)達(dá)到一定的過冷時(shí)會(huì)自發(fā)出現(xiàn)成核現(xiàn)象。其主要是讓水在換熱器中降溫到0℃以下的狀態(tài)而不發(fā)生相變,在過冷卻解除器中消除過冷狀態(tài),低于0℃的水通過相變成為0℃的冰,也有歸納到冰晶式蓄冷方式的。系統(tǒng)原理圖如下:該系統(tǒng)冷卻速度要快,水流高,易堵塞板換等缺點(diǎn),應(yīng)用較少。獨(dú)特的制冰工藝,確保冰塊持久耐用。山東乳業(yè)動(dòng)態(tài)冰項(xiàng)目
隨著動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國的成功研發(fā),將較大程度上推動(dòng)動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國的推廣利用,必將對(duì)我國的電力負(fù)荷移峰填谷產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。動(dòng)態(tài)冰蓄冷與靜態(tài)冰蓄冷的定義,動(dòng)態(tài)冰蓄冷:也被稱為冰蓄熱,是指在高負(fù)荷期間,利用制冷機(jī)組將冰水制冷系統(tǒng)循環(huán)制冷,將低溫蓄冷水循環(huán)通過蓄冷容器進(jìn)行充電,在低負(fù)荷期間釋放低溫蓄冷水來提供空調(diào)冷量的一種節(jié)能方法。靜態(tài)冰蓄冷:是將制冷機(jī)組在低峰期運(yùn)行,將低溫蓄冷媒體一次性充滿蓄冷容器,并在高峰期通過泵送方式向空調(diào)末端進(jìn)行熱交換,取得冷量的一種方式。山東乳業(yè)動(dòng)態(tài)冰項(xiàng)目高效節(jié)能,降低碳排放量。
因項(xiàng)目開發(fā)中業(yè)主方有對(duì)冰晶式動(dòng)態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)應(yīng)用的需求,我司整理本報(bào)告。但本系統(tǒng)市場(chǎng)案例較少,對(duì)于系統(tǒng)在項(xiàng)目中運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)型、可靠性和穩(wěn)定性沒有一定的參考,業(yè)主希望我司顧問方能對(duì)本系統(tǒng)情況進(jìn)行了解分析,并給出專業(yè)性的建議。本報(bào)告通過對(duì)冰晶式動(dòng)態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)的了解,并結(jié)合目前市場(chǎng)主流的盤管式靜態(tài)冰蓄冷系統(tǒng),從技術(shù)、成本、運(yùn)營維護(hù)及穩(wěn)定可靠性上進(jìn)行綜合對(duì)比分析,為本項(xiàng)目業(yè)主方?jīng)Q策做參考。盤管式蓄冰系統(tǒng),原理:利用設(shè)于蓄冰槽內(nèi)的盤管(浸在水中),將設(shè)于盤管外的水相變成冰。盤管和主機(jī)間循環(huán)的介質(zhì)為低溫載冷劑,盤管外所結(jié)的冰沿著圓管逐漸加厚,較終達(dá)到設(shè)計(jì)值為止;釋冷時(shí),通過盤管內(nèi)與板換間循環(huán)的載冷劑(二次側(cè)為空調(diào)末端),將冷量釋放到空調(diào)末端,從而形成一個(gè)完整的蓄冷、釋冷的過程,有內(nèi)融冰與外融冰兩種系統(tǒng)。
過冷卻熱交換器可以采用殼管式、套管式、板式等多種形式的換熱器。為了防止過冷水在換熱器內(nèi)結(jié)冰,換熱器內(nèi)表面需要進(jìn)行特殊涂層處理,同時(shí)對(duì)換熱器內(nèi)部的流場(chǎng)特性也有很高的要求,否則很難獲得足夠大的過冷度,以及避免堵塞。過冷卻解除技術(shù)也包括多種,如機(jī)械方法、熱方法、超聲波方法等。過冷水式動(dòng)態(tài)制冰技術(shù)的系統(tǒng)控制要求非常高,這也是該技術(shù)走向?qū)嵱没媾R的一大技術(shù)難點(diǎn)。由于冰漿中固液兩相存在密度差,在蓄冰槽中可以循環(huán)抽取出冰漿中分離出來的液態(tài)水,再送回制冰系統(tǒng)中生成冰漿,由此可使蓄冰槽內(nèi)的冰漿固相含量(IPF)達(dá)到60%以上。面向未來,我國動(dòng)態(tài)冰技術(shù)將繼續(xù)創(chuàng)新,為全球冷卻領(lǐng)域貢獻(xiàn)中國智慧。
主要指標(biāo):冰過程中的全部熱量交換均由液態(tài)水完成,單位體積中的載冷量提高到水的3-4倍,大幅度降低了載冷介質(zhì)的循環(huán)流量,整體節(jié)能達(dá)到20-50%;初投資比現(xiàn)有的冰球和盤管冰蓄冷減少15%以上;采用超聲波促晶技術(shù);占地面積比現(xiàn)有的冰球和盤管冰蓄冷減少20%以上,而且可以直接使用建筑的消防水槽。流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)的先進(jìn)之處在于改進(jìn)了傳統(tǒng)制冰過程中的主要缺點(diǎn),而且制出的冰以流態(tài)化冰漿的形式存在。傳統(tǒng)靜態(tài)制冰過程中,水通過自然對(duì)流換熱,冰層首先在換熱壁面上形成,然后逐漸變厚。這樣就導(dǎo)致形成新的冰層所需的熱量傳遞必須以導(dǎo)熱的形式穿過越積越厚的原有冰層,從而嚴(yán)重的惡化了傳熱效率,致使結(jié)冰越來越困難,制冷劑提供的冷卻溫度也必須越來越低。高效制冷,減少能源浪費(fèi)和碳排放。山東乳業(yè)動(dòng)態(tài)冰項(xiàng)目
獨(dú)特的工藝流程確保冰塊均勻且質(zhì)量上乘。山東乳業(yè)動(dòng)態(tài)冰項(xiàng)目
與靜態(tài)(盤管式)蓄冰的綜合對(duì)比,下表給出與市場(chǎng)主流蓄冰方式的對(duì)比總結(jié),以便更直觀了解該系統(tǒng)。綜合以上對(duì)比可知,兩種蓄冰放肆各有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),冰晶式動(dòng)態(tài)蓄冰系統(tǒng)在技術(shù)上要求更高,技術(shù)先進(jìn)性上有一定的優(yōu)勢(shì)。通過以上分析內(nèi)容,并結(jié)合我司市場(chǎng)調(diào)研的情況,對(duì)中機(jī)能源公司提供的冰晶式動(dòng)態(tài)蓄冰系統(tǒng)進(jìn)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(dòng)態(tài)蓄冰屬于技術(shù)上更為先進(jìn)的系統(tǒng)。但目前國家沒有相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。山東乳業(yè)動(dòng)態(tài)冰項(xiàng)目