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冰浆蓄冷的技术优势,冰蓄冷技术发展至今主要经历了三个重要的发展阶段。首先是上个世纪80年代的冰球制冷方式,其次是90年代开始的盘管技术,2020年代后的第三代是冰浆的方式。宋文吉介绍称,与现有蓄冷技术相比,冰浆具有成本低、制冰能效高、负荷响应速度快、占地面积小等突出优势,国内自2010年开始兴起,经历十年发展,中国蓄冷储能技术正在进入冰浆蓄冷时代。冰浆制取的基本原理,冰浆蓄冷充分利用水的过冷特性,在时间和空间上将换热和相变解耦,做到“换热时不相变,相变时不换热”,由此大幅提高系统效率。冰浆蓄冷原理巧妙地利用了冰的热力学特性,实现高效节能制冷。深圳过冷水动态冰浆蓄冷技术
冰浆是否会在蓄冰罐中结块?答:不会。因为过冷水在冰浆发生器中已经完全释放冷量,成为冰水混合物,冰水混合物进入蓄冰罐,冰留在罐中,水经过过滤,进入二次循环,降温、过冷,变为冰浆。蓄冰罐中的冰浆较终随着水的减少,冰的增多,成为固态的雪花,雪花在蓄冰罐中由于没有冷量的提供,是不会结块的,只要保温妥当,会以雪的状态长久保持。冰浆蓄冷与水蓄冷相比的优缺点,答:主要优点:体积小,同样的蓄冷量,冰浆蓄冷是水蓄冷的1/6;无需像水蓄冷那样密置布水器,不存在回温水对冷水的混合及热损。主要缺点:制冰系统比水蓄冷复杂。安徽一体式冰浆蓄冷装置冰浆蓄冷冰融化释放储存的冷能,减少空调的电力负荷和安装量。
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。
冰浆溶液的传热系数随其流量和浓度的变化。从图中可知:传热系数是随着流量的增加而增加、随着冰浆浓度的增加而减小。这是由于冰浆浓度的增加减小了溶液的扰动,通过换热器的流动是层流而不是紊流。尽管在较高冰浆浓度下,其传热系数下降,但由于微小的冰晶增加了其传热表面积,以及具有较大的传热温差,仍然使其具有较高的传热量。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。冰浆蓄冷是利用水的显热实现冷量的储存。
在低速流动时,不同浓度的冰浆溶液间的压力降差别变化较大,这是由于低速流动时冰晶漂浮在通道上部,引起冰浆有效流通截面积减小,从而使其流速增加,阻力变化较大;同时通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流动时,不同冰浆浓度溶液与冷水之间压力降差值变化较小,这是由于高速流动使得冰浆溶液成为均匀流动。为冰浆溶液的传热系数随其流量和浓度的变化。从图中可知:传热系数是随着流量的增加而增加、随着冰浆浓度的增加而减小。这是由于冰浆浓度的增加减小了溶液的扰动,通过换热器的流动是层流而不是紊流。尽管在较高冰浆浓度下,其传热系数下降,但由于微小的冰晶增加了其传热表面积,以及具有较大的传热温差,仍然使其具有较高的传热量。冰浆蓄冷计算时应考虑该部分无法放出的蓄冷量。惠州冰浆蓄冷原理
冰浆蓄冷制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内,冰在蒸发器盘管上冻结或是融化。深圳过冷水动态冰浆蓄冷技术
单独分开的储冰罐,冰浆系统与常规冰蓄冷相比,特点是将制冰和蓄冰分离。制得的冰单独储存在蓄冷罐中。冰浆系统的蓄冰罐通常可以根据场地灵活设计,可以采用水泥、钢、玻璃钢等材料建筑,形状、高度没有要求,只要做好保温,考虑美观度即可。蓄冰罐的体积取决于蓄冷量的多少,计算蓄冰罐容量时,建议取12.5RTh/m³。为了节能和保证过冷水的稳定产生,通常会将蓄冰罐设计成两个,两个罐子的体积比约20:1,制冷时,先将大罐中的水降到0℃,开始出冰时,将小罐中的高温水与大罐中的0℃水混合,以确保进入制冰板换中的水温不低于0.3℃,防止细小的冰晶进入板换造成冰堵。制冰时,大罐中蓄满冰浆后,再蓄在小罐中,融冰时,蓄冰罐内顶部置有洒水器,使得融冰高温回水均匀撒播在冰雪上,确保融冰供冷的温度恒定在0~1℃。优先融化小罐中的冰,再融大罐中的冰雪。深圳过冷水动态冰浆蓄冷技术
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,...
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