北京过冷水动态冰储能
详解动态冰蓄冰盘管的一些基本技术?动态冰蓄冰盘管技术作为一项重要的储能技术,近年来取得了长足的发展。运行时主要利用冰的相变潜热储存冷能,低用电时用电制冰储存冷能,用电高峰时将储存的冷能释放到空调系统。降温,在这种情况下,很好地实现了电网的“移峰填谷”,促进了电网的安全高效运行。目前,蓄冰盘管技术多采用盘管式储冰罐。盘管式储冰罐的制冰方式为静态制冰,盘管式储冰罐的冷却过程主要用于融冰。冰的融化和冷却过程是高温冷冻水直接接触冰层,使冰层由外向内逐渐融化。另外,在使用的时候还需要知道,当储冰罐结冰时,动态冰蓄冰盘管中制冷剂的温度会随着流动距离的变化而变化。进口温度低,出口温度高,盘管外面会形成一个锥形冰层,即进口冰层厚,出口冰层薄,冰层厚度不均匀,冰融化时会产生死区,延缓冰的融化。独特的冰晶结构,提高热传导效率。北京过冷水动态冰储能
动态蓄冰技术优势:1、从与ZJ能源公司沟通与交流来看,其公司设备是专业技术技术,克服了冰晶式动态蓄冰系统上传统的技术问题,以上风险在其项目案例中未见相关隐患。但所提供的项目案例时间均不超过5年,还有待市场时间上的进一步检验。2、从初投资和机房面积上看,可同时为夏季供冷和冬季供暖,节省了热源系统的初投资和机房面积,且蓄冰系统本身成本无增加。3、从运行费用上,无论蓄冰功能还是热泵功能能效都较高,特别在冬季同时需要供冷的情况下,节能效果明显。北京过冷水动态冰储能动态冰技术,有望成为未来冷却领域的主流技术。
动态冰蓄冷如何?怎么样?利用水的天然过冷特性,通过专门设计的板式换热器把普通自来水冷却到零下2℃,同时保持不结冰的液体状态(这种低于0℃且仍保持液体状态的现象称为过冷现象,处于过冷状态的水称为过冷水),再在换热器之外通过超声波的空化效应使过冷水瞬间转变成流态化冰水混和物(冰浆),从而实现制冰和蓄冷。冰浆中固态冰的形态为毫米级以下颗粒的多孔聚集状,可以很容易被液态水充分渗透。动态冰蓄冷技术移峰能力强,微小颗粒聚集状的冰浆具有比静态盘管实心冰大的比表面积,因此在释冷过程中回水与冰粒之间的充分渗透式融冰速度极快,融冰释冷强度提高数十倍,完全具备在电力高峰时段由蓄冰池单独供冷的能力,从而实现电力负荷的全移峰(忽略供冷水泵消耗的峰段电力),具备在未来智慧电网、电力市场现货交易模式下、以及虚拟电厂政策等条件下创造更大的减碳效益和经济效益。
在空调工况下,制冷量相同动态冰蓄冷系统与空调机组相比,压缩冷凝机组、冷却塔系统、蒸发器的的总成本相差不大,而动态冰蓄冷系统只须增加一个蓄冰池,蓄冰池可采用土建方式或钢架结构,附带保温层,但成本较低。举例:在夜间不用空调的场所,如办公楼,白天使用空调时间设定为10小时,夜间低谷电时间设定为8小时,空调机组的制冷量设定为550kw。如果替换成一套空调工况下制冷量为550kw的动态冰蓄冷系统,其运行电耗为130kw;该系统在制冰工况下的制冷量约为300kw,运行电耗115kw,每天运行8小时制冰模式,产冰量约为17吨,相当于3小时的空调制冷量,其余7小时可用动态冰蓄冷系统作为中央空调主机使用。按照电费峰值1元谷值0.3元计算,节省成本如下式:1元/kw*h×130kw×3h-0.3元/kw*h×115 kw×8=114元/天=41610元/年。融冰回收,将已融化的冰水收集,再次制成冰球。
流态化动态冰蓄冷技术的先进之处在于改进了传统制冰过程中的主要缺点,而且制出的冰以流态化冰浆的形式存在。传统静态制冰过程中,水通过自然对流换热,冰层首先在换热壁面上形成,然后逐渐变厚。这样就导致形成新的冰层所需的热量传递必须以导热的形式穿过越积越厚的原有冰层,从而严重的恶化了传热效率,致使结冰越来越困难,制冷剂提供的冷却温度也必须越来越低。流态化动态冰蓄冷技术制冰过程的较大特点在于首先在传热壁面附近制取过冷水,然后把过冷水转移到远离传热壁面的空间里解除过冷、生成冰浆。这样就彻底避免了冰在传热壁面上形成的可能性,既消除了固态冰层导热热阻的存在,同时在液体和传热壁面之间又始终保持着强制对流的高效率换热模式,因此整个制冰环节的传热系数得到大幅度提高。另一方面,制冰过程中的换热温差、流量等参数都保持稳态,并不因时间而变化,从而保证了出冰速度的恒定,也便于系统的控制。流态化动态冰蓄冷主要包括两种形式,即以高砂热学为表示的过冷水式和以Sunwell(日本)为表示的刮刀扰动式。动态冰可以根据回收期要求优化配置10%~40%的总冷量需求。佛山机房动态冰节能改造方案
跨学科研究,如材料科学、热力学等,将为动态冰技术带来更多创新。北京过冷水动态冰储能
动态冰蓄冷无需盘管、冰球等预制设备,因此蓄冰槽有效利用率提高,占地空间减小,而且对空间形状要求降低,场地适应性增强。在实际应用中,还需要考虑建筑风格、管路设计、建筑结构等方面的因素,逐步发展其应用前景。过冷水式动态冰蓄冷技术是通过把普通淡水冷却到低于0℃的液态过冷状态,再经超声波促晶生成流态化冰浆的技术,过冷水式动态冰蓄冷技术的主要先进技术点在于把制冰过程的热传递和冰水相变两个环节从空间上彻底分离,一举解决传统制冰工艺中结冰对传热的恶劣影响,从而大幅度降低其制冰能耗并提高制冰效率。北京过冷水动态冰储能
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