上海工业动态冰节能改造方案

夏季高温时段空调用电负荷，特别是大型中央空调、区域供冷和地铁空调等空调负荷集中，是造成城市电力负荷峰谷差的主要原因，而冰蓄冷空调是实现用户侧调峰的有效技术之一。目前我国已有的蓄冰空调工程设备70%以上来自国外，且99%都属于静态蓄冰技术，主要包括盘管制冰、冰球制冰等传统静态制冰方式，其体积大、运行成本高、制冰效率低，平均制冷量只有空调工况制冷量的50%。目前，国际上采用的技术有超声波促晶、电动阀促晶以及其他一些促晶技术。我国企业积极研发动态冰技术，提升国际竞争力。上海工业动态冰节能改造方案

具体来说：制冰过程：首先，通过板式换热器将普通自来水冷却至零下2℃，使其处于过冷状态而不结冰。接着，利用超声波的空化效应，过冷水瞬间转变为流态化冰水混合物，即冰浆。这种冰浆中的固态冰形态为毫米级以下的颗粒聚集状，易于被液态水渗透。能效提升：由于生成的冰浆孔隙较大，可以直接与回水进行热交换，较大程度上提高了空调系统的能效。此外，动态冰蓄冷的负荷响应性能良好，能够在需要时快速响应并提供冷量。应用优势：相比传统的静态冰蓄冷技术，动态冰蓄冷技术具有更高的传热效率和更快的制冰速度，同时制冷系统的COP值较高，能耗降低。此外，融冰速度快，负荷响应灵敏，占地面积小，场地适应性强，热交换系统简单，节省设备和材料费用。总体来说，动态冰蓄冷技术通过其独特的制冰过程和高效率的热交换特性，为建筑行业的中央空调系统提供了有效的节能解决方案。浙江过冷水动态冰储能随着智能化、自动化技术的发展，动态冰系统将更加智能化、人性化。

流程选择，蓄冰空调系统的制冷机组与蓄冰装置可以有多种组成。基本上可以分为串联系统和并联系统两种。串联流程，串联系统有机组位于蓄冰装置的上游和机组位于蓄冰装置的下游两种形式。串联系统的制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置，以一套循环泵维持系统内的流量与压力，供应空调所需的基本负荷。串联流程配置适当自控，也可实现各种工况的切换。串联流程系统较简单，放冷恒定，适合于较小的工程和大温差供冷系统。并联流程，并联系统有单（板式）换热器系统和双（板式）换热器系统。并联系统的制冷机与蓄冰罐在系统中处于并联位置，当较大负荷时，可以联合供冷。同时该流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、单溶冰供冷、冷机直接供冷等。并联流程在发挥制冷机与蓄冰罐的放冷能力方面均衡性较好，夜间蓄冷时只需开启功率较小的初级泵运行，蓄冷时更节能，运行灵活。

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。自动化生产流程，减少人为误差。

以下对本机组的三个功能工况做简单的介绍，系统原理图如下：1制冷水工况，可同常规机组制取供空调末端直接使用的空调工况的冷冻水，本报告不再详述。2制冰晶工况，同上述原理，本系统采用的是以约3.5%溶度改性抑制性乙二醇水溶液或丙二醇水溶液替代水作为供冷（蓄冷）介质，溶液集载冷、蓄冷、供冷于一体，蓄冰时溶液在蒸发器（换热器或冰晶生成器）中降温析出冰晶，溶液析出冰晶后成为流态冰，此时流态冰平均质量溶度2.5～3.5%，在蓄冰槽内冰晶与溶液自然分离，溶液在下部，冰晶在上部。实验室研究需低温环境时，动态冰是理想选择。福建冰片滑落式动态冰散热

动态冰技术的发展，符合我国绿色发展理念，助力实现碳中和目标。上海工业动态冰节能改造方案

选型，除了空调供冷外，全天的其余时间全部用于蓄冷，这样可使主机的容量减少至较小值。蓄冷比例的确定是非常重要的一个环节，在方案设计中一般先初步选择较典型的几个值（如30%等），经设备初选型，根据当地有关的电力政策并计算初投资、运行费、并考虑其它因素然后选定较佳的比例值。运行策略，所谓运行策略是指蓄冷系统以设计循环周期（如设计日或周等）的负荷及其特点为基础，按电费结构等条件对系统以蓄冷容量、释冷供冷或以释冷连同制冷机组共同供冷作出较优的运行安排考虑。一般可归纳为全部蓄冷策略和部分蓄冷策略。上海工业动态冰节能改造方案