深圳流態(tài)冰漿蓄冷

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-04-02

冰漿是由微小的冰晶和溶液組成,而溶液通常是由水和冰點(diǎn)調(diào)節(jié)劑(如乙二醇、乙醇或氯化鈉等)構(gòu)成。由于冰晶的融解潛熱大,使得冰漿具有較高的蓄冷密度;同時(shí)由于冰晶具有較大的傳熱面積,使其具有較快的供冷速率和較好的溫度調(diào)解特性。它不象傳統(tǒng)的盤管式(內(nèi)融冰、外融冰)和封裝式(冰球、冰板)蓄冷系統(tǒng)的冰凝結(jié)在換熱器的壁面上,增加了冰層的傳熱熱阻,使其傳熱效率較低。冰漿蓄冷系統(tǒng)現(xiàn)已被用于空調(diào)系統(tǒng)中,夜間低谷時(shí)蓄冷,白天高峰時(shí)供冷,冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的容量一般只有高峰冷負(fù)荷的20%—50%,使其整個(gè)系統(tǒng)小巧、緊湊。由于冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有低溫送風(fēng)特性,使得整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管、水管尺寸減小,冷量輸送的功耗也大為降低,運(yùn)行成本減小。冰漿蓄冷技術(shù)的推廣,有望改變我國(guó)制冷行業(yè)的格局。深圳流態(tài)冰漿蓄冷

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冰漿蓄冷的優(yōu)勢(shì),冰漿蓄冷又稱為動(dòng)態(tài)冰蓄冷,較大的特點(diǎn)在于冰漿制取是乙二醇溶液和水在紊流狀態(tài)下的液液換熱的高效率制冰過(guò)程,區(qū)別于盤管和冰球制冰時(shí)靜止的水結(jié)冰附著在低溫乙二醇管壁的低效率制冰過(guò)程。從而解決了傳統(tǒng)冰球和盤管式冰蓄冷技術(shù)中的諸多固有難題,把冰蓄冷技術(shù)提升到了一個(gè)新的技術(shù)高度,是目前所有制冰技術(shù)中效率較高的一種,是 20Rt/h(750 噸/時(shí))冷量以上的蓄冷降溫、冷藏保鮮、人工雪景等工業(yè)和民用領(lǐng)域非常經(jīng)濟(jì)的選擇。深圳流態(tài)冰漿蓄冷冰漿蓄冷系統(tǒng)在建筑領(lǐng)域,可用于空調(diào)制冷和熱泵供暖。

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冰漿的壓力降隨速度和冰晶濃度的變化。冰漿的壓力降與其擦系數(shù)冰晶流動(dòng)速度和冰晶濃度有關(guān)。在低速流動(dòng)時(shí),冰漿溶液出現(xiàn)了相分離,冰晶漂浮在通道的上部,這將增加不同濃度冰漿溶液間的壓力降變化。從圖8中可以看出,在低速流動(dòng)時(shí)不同濃度的冰漿溶液間的壓力降差別變化較大這是由于低速流動(dòng)時(shí)冰晶漂浮在通道上部引起冰漿有效流通截面積減小,從而使其流速增加,阻力變化較大;同時(shí)通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流動(dòng)時(shí),不同冰漿濃度溶液與冷水之間壓力降差值變化較小,這是由于高速流動(dòng)使得冰漿溶液成為均勻流動(dòng)。

冰漿蓄冷在中央空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用,中央空調(diào)蓄冷充分利用峰谷電價(jià),夜間制冰蓄冷、白天融冰放冷,為各種中央空調(diào)和產(chǎn)業(yè)制冷系統(tǒng)提供冷量,為用戶節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的同時(shí),實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷移峰填谷。一般情況下,在用戶現(xiàn)有中央空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,增加一套冰漿機(jī)組和相應(yīng)的蓄冷/放冷設(shè)備,即可滿足用戶不同時(shí)段的用冷需求。類比化學(xué)儲(chǔ)電系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)功率與容量、制冷功率與放冷功率的雙解耦。結(jié)合冬季氣候特點(diǎn)和電力供應(yīng)特點(diǎn)高效制冰,將冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)用于夏季及過(guò)渡季節(jié)的集中供冷,從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷系統(tǒng)的GWh級(jí)儲(chǔ)能。由于淺層土壤溫度與儲(chǔ)冷介質(zhì)的溫差較小(較低0℃),所以跨季節(jié)蓄冷的熱效率要高于跨季節(jié)蓄熱(熱水溫度80-90℃),且工程難度更低。冰漿蓄冷技術(shù)具有明顯的節(jié)能效果,降低電力成本。

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冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動(dòng),通過(guò)換熱器的流動(dòng)是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數(shù)下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。動(dòng)態(tài)冰漿由于具有蓄冷密度大、流動(dòng)性和傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已被用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中用于用電負(fù)荷的“移峰填谷”,還有用于工業(yè)處理過(guò)程和食品工程領(lǐng)域中。隨著對(duì)動(dòng)態(tài)冰漿技術(shù)的深入研究,其設(shè)備成本將降低、運(yùn)行效率將提高,潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,動(dòng)態(tài)冰漿是一種非常實(shí)用的新技術(shù)。冰漿蓄冷技術(shù)的發(fā)展,將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的升級(jí)和優(yōu)化。深圳流態(tài)冰漿蓄冷

隨著能源危機(jī)的加劇,冰漿蓄冷技術(shù)的重要性日益凸顯。深圳流態(tài)冰漿蓄冷

真空法,水的飽和溫度是隨壓力變化的,水在壓力為0.0061bar、溫度為0.01℃時(shí)達(dá)到其三相點(diǎn)。如果在真空室內(nèi)噴入水,并將由水滴表面產(chǎn)生的水蒸氣連續(xù)地抽出,被抽出的水蒸氣由于吸收了液滴的熱量,結(jié)果使液滴溫度下降直至變成冰粒子由液滴表面產(chǎn)生的水蒸氣由機(jī)械壓縮裝置抽走,被壓縮的水蒸氣再由凝結(jié)器冷凝成水。真空法冰漿發(fā)生系統(tǒng),它由水供應(yīng)系統(tǒng)、真空室、蒸氣壓縮機(jī)、蒸氣凝結(jié)器和真空泵構(gòu)成。水供應(yīng)系統(tǒng)是由水罐、水泵和噴嘴組成,水泵將水加壓至0.7MPa后供給噴嘴,真空室實(shí)際上是一個(gè)蒸發(fā)器,在真空室的上部空間布置有中空錐形的噴嘴,壓縮系統(tǒng)是由兩級(jí)壓縮機(jī)組成,水凝結(jié)采用殼管式換熱器,用自來(lái)水作冷卻水,真空泵用來(lái)抽出系統(tǒng)中的不凝氣體。深圳流態(tài)冰漿蓄冷