兩種技術(shù)在應(yīng)用場(chǎng)景上各有側(cè)重。動(dòng)態(tài)冰蓄冷特別適合大型商業(yè)建筑、區(qū)域供冷系統(tǒng)、工業(yè)制冷等場(chǎng)合,這些應(yīng)用通常對(duì)供冷穩(wěn)定性、響應(yīng)速度有較高要求。靜態(tài)冰蓄冷則更常見(jiàn)于中小型商業(yè)建筑、學(xué)校、醫(yī)院等場(chǎng)所,這些項(xiàng)目的負(fù)荷特征相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜度的接受度較低。在特殊應(yīng)用方面,動(dòng)態(tài)系統(tǒng)由于可以直接輸出低溫冰漿,在食品加工、醫(yī)療冷卻等需要直接接觸制冷的領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì);靜態(tài)系統(tǒng)則因其可靠性高,更適合作為應(yīng)急冷源或備用系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)減少冷卻塔漂水量70%,節(jié)水效益明顯。廣西機(jī)房動(dòng)態(tài)冰蓄冷儲(chǔ)能
標(biāo)準(zhǔn)化程度影響著系統(tǒng)的推廣普及。靜態(tài)冰蓄冷技術(shù)已經(jīng)形成完整的標(biāo)準(zhǔn)體系,從設(shè)備制造到工程設(shè)計(jì)都有規(guī)范可循。動(dòng)態(tài)冰蓄冷的標(biāo)準(zhǔn)化工作相對(duì)滯后,不同廠商的系統(tǒng)可能存在較大差異,這在一定程度上增加了技術(shù)推廣的難度。不過(guò),隨著技術(shù)發(fā)展,動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作也在逐步完善。在實(shí)際工程案例中,兩種技術(shù)都有大量成功應(yīng)用。動(dòng)態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)常見(jiàn)于大型商業(yè)綜合體、機(jī)場(chǎng)、數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)所,這些項(xiàng)目的共同特點(diǎn)是冷負(fù)荷大、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、負(fù)荷波動(dòng)明顯。靜態(tài)系統(tǒng)則在辦公樓、酒店、學(xué)校等中型建筑中應(yīng)用普遍,這些場(chǎng)所的負(fù)荷特征相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜度的接受度較低。廣西機(jī)房動(dòng)態(tài)冰蓄冷儲(chǔ)能冰晶粒徑控制50-100μm,防止管道堵塞,輸送阻力較傳統(tǒng)冰漿降低40%。
儲(chǔ)能密度是評(píng)價(jià)蓄冷系統(tǒng)的重要指標(biāo),在這方面兩種技術(shù)各有特點(diǎn)。動(dòng)態(tài)冰蓄冷由于采用冰漿形式,實(shí)際儲(chǔ)槽中的冰水混合物并非完全固態(tài),因此單位體積儲(chǔ)冷量略低于理論較大值,但仍明顯高于水蓄冷系統(tǒng)。靜態(tài)冰蓄冷可以達(dá)到更高的體積儲(chǔ)冷率,特別是冰球式系統(tǒng),其封裝結(jié)構(gòu)可以使儲(chǔ)槽內(nèi)大部分空間被相變材料占據(jù)。不過(guò),靜態(tài)系統(tǒng)在融冰過(guò)程中往往難以完全利用所有儲(chǔ)存的冷量,存在一定的"死冰"現(xiàn)象,這在一定程度上抵消了其高儲(chǔ)能密度的優(yōu)勢(shì)。實(shí)際工程中,兩種系統(tǒng)在有效儲(chǔ)冷量方面的差距并不如理論計(jì)算那么明顯。
明顯降低運(yùn)行成本的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì):動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)較直接的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在運(yùn)行成本的大幅降低上。通過(guò)利用夜間低谷電價(jià)時(shí)段制冰蓄冷,白天高峰電價(jià)時(shí)段減少制冷主機(jī)運(yùn)行,用戶可以明顯節(jié)省電費(fèi)支出。在我國(guó)實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)的地區(qū),低谷電價(jià)通常只有高峰電價(jià)的30%-50%,這種價(jià)差為冰蓄冷技術(shù)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)空間。以一個(gè)中型商業(yè)建筑為例,采用動(dòng)態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)后,每年可節(jié)省電費(fèi)支出約30%-50%。系統(tǒng)通過(guò)將60%-70%的制冷負(fù)荷轉(zhuǎn)移到夜間低谷時(shí)段,大幅減少了白天高峰電費(fèi)支出。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間可達(dá)6000小時(shí),設(shè)備壽命較常規(guī)系統(tǒng)延長(zhǎng)30%。
動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)的主要在于"動(dòng)態(tài)"二字,與傳統(tǒng)靜態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)相比,其制冰和融冰過(guò)程都處于持續(xù)流動(dòng)狀態(tài)。系統(tǒng)通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的冰漿生成裝置,將水與制冷劑直接接觸換熱,形成含有大量細(xì)小冰晶的冰漿混合物。這種冰漿可以像液體一樣通過(guò)管道輸送,在蓄冰槽中儲(chǔ)存或在需要時(shí)直接輸送至用冷終端。動(dòng)態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)的工作流程通常包括制冰、儲(chǔ)冰和融冰三個(gè)主要環(huán)節(jié)。在夜間電力低谷時(shí)段,系統(tǒng)啟動(dòng)制冰模式,將水轉(zhuǎn)化為冰漿并儲(chǔ)存于蓄冰槽中。白天用電高峰時(shí),系統(tǒng)則根據(jù)冷負(fù)荷需求,將儲(chǔ)存的冰漿輸送至換熱器與空調(diào)回水進(jìn)行熱交換,滿足建筑物或工業(yè)過(guò)程的制冷需求。整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了冷量的時(shí)空轉(zhuǎn)移,使能源利用更加合理高效。冰漿管道流速1.5-2m/s,實(shí)現(xiàn)湍流換熱,傳熱系數(shù)提高50%。廣州流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷項(xiàng)目
動(dòng)態(tài)制冰蒸發(fā)溫度提升5℃,壓縮機(jī)效率提高12%。廣西機(jī)房動(dòng)態(tài)冰蓄冷儲(chǔ)能
從電力系統(tǒng)角度看,動(dòng)態(tài)冰蓄冷相當(dāng)于一種分布式的儲(chǔ)能技術(shù),能夠提高發(fā)電設(shè)備的利用小時(shí)數(shù)。夜間被利用的低谷電力大多來(lái)自效率較高的大型基荷機(jī)組,而避免了高峰時(shí)段效率較低的調(diào)峰機(jī)組投入運(yùn)行。這種負(fù)荷轉(zhuǎn)移不僅節(jié)約了能源,還減少了發(fā)電側(cè)的燃料消耗和排放,具有明顯的社會(huì)效益。對(duì)于電力緊缺地區(qū),動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)可以延緩或減少新增發(fā)電容量的投資。通過(guò)將現(xiàn)有電力資源在時(shí)間上重新分配,提高了電力基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率。一些地區(qū)的電網(wǎng)公司已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一價(jià)值,開(kāi)始對(duì)采用冰蓄冷技術(shù)的用戶給予額外的電價(jià)優(yōu)惠或補(bǔ)貼,進(jìn)一步促進(jìn)了技術(shù)的推廣應(yīng)用。廣西機(jī)房動(dòng)態(tài)冰蓄冷儲(chǔ)能