上海动态冰浆蓄冷技术
动态冰浆由于具有蓄冷密度大、流动性和传热性能好等优点,现已被用于蓄冷空调系统中用于用电负荷的“移峰填谷”,还有用于工业处理过程和食品工程领域中。随着对动态冰浆技术的深入研究,其设备成本将降低、运行效率将提高,潜在的应用领域将进一步扩大,动态冰浆是一种非常实用的新技术。中国清洁供热平台讯:从成本来看,按目前储电综合成本约3000元/kWh,移峰1kWh的电力负荷,蓄冷的成本只为350-500元/kWh(LiB储能技术的10~20%)。此外,蓄冷的上下游产业配套比较成熟,规模化应用后的成本下降空间大。在6月22-23日于常州召开的2021年第三届中国储热大会上,中国科学院广州能源研究所研究员、储能技术研究室副主任宋文吉就“过冷水冰浆技术及其蓄冷应用”作主题演讲。某建筑项目采用冰浆蓄冷空调系统,实现节能减排,提升居住舒适度。上海动态冰浆蓄冷技术
动态冰浆蓄冷系统的设计要点,动态冰浆蓄冷系统由双工况空调主机、制冰机、蓄冰槽、水泵,板式换热器,微冰晶处理器、管道及控制系统等组成,如图1所示:双工说空调主机,静态冰蓄冷随着管外冰层厚度增加,传导热阻也同时增加,导致主机输出温度不断降低,温度是变动的。动态冰浆蓄冷采用乙一醇载冷剂与水在板式换热器内强制对流换热,在运行中板式换热器的换热热阻不会发生变化,所以要求主机输出温度恒定,确保系统运行稳定。制冰机,制冰机是动态冰浆蓄冷系统的主要部件,制冰机的作用是制取过冷水并促使过冷水解除过冷度变成冰浆,然后通过水泵输送到蓄冰槽进行储存。深圳蒸发式冰浆蓄冷原理冰浆蓄冷技术的关键在于精确控制冰浆的制备、储存和释冷过程。
冰浆蓄冷有成本优势,冰浆蓄冷系统的主要是以1小时制冷量的板式换热器的冰浆制取装置取代需要8小时盘管蓄冰的盘管6、(盘管和冰球几百上千吨的乙二醇以及冰层热阻导致的蓄冷不足,放冷速率受限等导致的不节能、不环保)冰浆蓄冷环保节能,冰浆蓄冷系统乙二醇用量极少,而盘管的乙二醇用量多达几十吨。冰浆蓄冷是目前为止,利用水作为相变材料效率较高的方式(乙二醇溶液-3℃)。每削减电力高峰 1KW.h,减少电厂碳排放0.11KG。如全年削减电力高峰电量150万Kw.h(5万m空调建筑面积,电价高峰耗电比常规空调系统减少85%),不只获得130万的运行收益,还减少碳排放 165吨。
冰蓄冷满足制冷需求:1)晚上蓄冰,白天融冰,移峰填谷,改善国家用电结构;2)通过蓄冰,减少制冷机组容量。制冷机组运行时可保障一直运行在高负荷段,以提高制冷效率;4)蓄冰系统可做为备用冷源,可应对紧急停电事故5)蓄冰系统扩容方便,可轻松面对空调使用面积的增加;6)采用冰蓄冷,由于减小制冷机组装机容量而减小电力设备投资,如变压器、配电柜及自备发电设施等,整套制冷系统的辅助设备及辅件也都减小,制冷机房面积减小;配合峰谷电价,大温差系统设计,运行费用与末端费用投资减小,整体经济效益明显。冰浆蓄冷技术的应用,有助于提高我国制冷行业的竞争力。
储存在蓄冷槽内的冰浆以疏松的颗粒堆积状存在,在融冰放冷时,冰、水接触比表面积极大,放冷速度成数倍提高,使得融冰单独供冷也可满足尖峰负荷需求,从而确保主机完全避开尖峰电费时段用电,实现经济效益较大化。回水与冰层之间的渗透性充分接触,确保能从蓄冰槽稳定取出的2℃的低温水,满足特殊工艺用冷(如鲜奶冷却)或温、湿度单独处理空调系统等冷源需求。蓄冰槽内不再设置制冰设备,由于制冰设备采用板式换热器和超声波促晶器等设备,并且全部置于蓄冰槽内,因此蓄冰槽内不需要布置制冰设备,槽体的几何形状设计无任何特别要求,因地制宜的灵活性较大程度上增强。制冰设备全部置于蓄冰槽外,维修保养方便简单。冰浆蓄冷系统在微电网中的应用,将提高能源利用率。广西蒸发式冰浆蓄冷储能
未来冰浆蓄冷系统将更加智能化,实现远程监控和自动调节。上海动态冰浆蓄冷技术
(盘管和冰球大量的盘管和冰球、乙二醇以及受限的放冷速率导致调试维护难度大、成本高)调试维护简单,冰浆制冰装置、蓄冰罐和融冰供冷装置分别是不同的三种设备冰浆制取装置和融冰供冷装置都在蓄冰罐外,实现了蓄冰系统上三个主要装置的相互单独,而且除了蓄冰罐外,采用的是非常成熟可靠的可拆式板式换热器,优良不锈钢板片。加上极少量的乙二醇溶液保证了设备检修、换热器清洗、融冰调试的简单、可靠和易行。冰球和盘管的制冰、蓄冰和融冰都必须围绕着盘管和冰球进行且冰球和盘管本身存放几十上百吨的乙二醇溶液,加上盘管和冰球存放在几百上千立方的蓄冰罐中,导致盘管和冰球破裂不易发现,发现了也不易更换和维护;换热器清洗由于大量的乙二醇无法存放而不了了之;而融冰供冷不彻底导致次日系统供冷量不足则要求融冰调试周期漫长,困难重重。上海动态冰浆蓄冷技术
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