北京工业动态冰节能改造方案

主要指标：冰过程中的全部热量交换均由液态水完成，单位体积中的载冷量提高到水的3-4倍，大幅度降低了载冷介质的循环流量，整体节能达到20-50%；初投资比现有的冰球和盘管冰蓄冷减少15%以上；采用超声波促晶技术；占地面积比现有的冰球和盘管冰蓄冷减少20%以上，而且可以直接使用建筑的消防水槽。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。高效的冷却效果，减少设备故障率。北京工业动态冰节能改造方案

技术原理，冰蓄冷中央空调是指在夜间低谷电力时段开启制冷主机，将建筑物所需的空调冷量部分或全部制备好，并以冰的形式储存于蓄冰装置中，在电力高峰时段将冰融化提供空调用冷。由于充分利用了夜间低谷电力，不只使中央空调的运行费用大幅度降低，而且对电网具有明显的移峰填谷功能，提高了电网运行的经济性。关键技术：(1)过冷却水稳定生成技术。过冷却水生成技术是冰浆冷却及蓄冷技术的主要。过冷却水是冰浆生成的基础，只有稳定生成过冷却水，才可以通过促晶等技术生成冰浆；(2)超声波促晶技术。在生成过冷水后，只有通过促晶才能使过冷水快速生成冰浆，这就需要促晶技术。(3)冰晶传播阻断技术。北京工业动态冰节能改造方案动态冰在制冷、空调、食品冷冻等领域具有广泛的应用前景。

因此，刮刀式换热器的内表面（刮刀叶片接触面）处理要求非常光滑，而且刮刀叶片与换热壁面之间的接触必须紧密。另一方面，由于由纯水生成的冰晶颗粒较粗，而且容易聚集硬化，更容易导致堵塞，因此此种制冰方法中往往需要在水中添加一定浓度的冰点抑制剂，如乙二醇、NaCl等。由此又引入了对设备材料的防腐问题。换热器内表面和整个刮刀组件都是长期浸泡在乙二醇（或NaCl等其他盐类）水溶液中，并且处于高流速的不利腐蚀条件下，因此金属材料必须具有特殊的耐腐蚀性能。刮刀叶片一般采用塑料材料，在与金属换热避免长期高速摩擦的情况下，必须具有高耐磨的性能。

迄今为止，只中国科学院广州能源研究所对此技术进行了系统深入的研究。从2003年起，中国科学院广州能源研究所开始了对流态化动态冰蓄冷技术的全方面研究。成功突破热交换器堵塞、超声波促晶、以及动态解冰等关键技术，建立了流态化动态制冰示范系统，研制成功我国拥有自主知识产权的动态冰蓄冷技术，使我国的第二代流态化动态蓄冷技术基本达到国际先进水平，打破了国际技术壁垒。如今，动态冰蓄冷已成为国际上冰蓄冷技术的主要发展方向，而且在发达国家普及迅速。动态冰严格按照设计要求在系统上安装排风设备。

随后，‌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合物，‌即形成动态冰。‌这种动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。‌动态冰蓄冷技术的原理图展示了这一过程。‌动态冰的形成不只提高了空调的能效，‌还具有强大的移峰能力。‌微小颗粒聚集状的冰浆具有比表面积大的特点，‌因此在释冷过程中，‌回水与冰粒之间的融冰速度极快，‌融冰释冷强度提高数十倍。‌这使得动态冰蓄冷技术能够在电力高峰时段由蓄冰池单独供冷，‌实现电力负荷的全移峰，‌从而在未来智慧电网、‌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。‌动态冰将蓄冰装置中的水制成冰，白天在空调用电高峰时段利用融冰取冷满足部分空调负荷。江苏流态化动态冰储能

适用于各类实验室的低温实验。北京工业动态冰节能改造方案

两种技术在基本原理上是一致的，但形式差别较大，下面分别说明。过冷水式动态制冰技术，过冷水式动态制冰技术的基本原理是：首先把水在过冷却热交换器中冷却至低于0℃的过冷状态，然后把过冷水输送至特殊的过冷却解除器中解除过冷，生成大量细小的冰晶颗粒，与剩余的液态水一起形成0℃下的冰浆。这种制冰过程中较关键的技术在于确保流过过冷却热交换器的液态水具有尽可能大的过冷度，但同时又必须保证过冷水不能在流出热交换器之前生成冰晶，否则换热器将被堵塞甚至破坏。此外，还应有高效率的过冷却解除技术，以确保过冷水能够连续快速结晶。北京工业动态冰节能改造方案