冰晶式蓄冰,原理:通過將融入水中的抗凍劑(一般為乙二醇或丙二醇)設定在合適的比例,將此流體通過制冰主機的蒸發(fā)器,直接在流體內形成小的冰晶(-1℃左右),然后再進入儲冰槽內,利用冰較水密度小,冰晶留在罐體上部,通過多次循環(huán),來實現蓄冰;釋冰時載冷劑從蓄冰罐體上部淋下,下部將水抽出,通過循環(huán)于換熱器(二次側為空調末端)和槽內的載冷劑,將冷量釋放到空調末端,從而形成一個完整的蓄冷、釋冷的過程。該系統(tǒng)技術較為先進,但控制復雜,存在隱患,技術品牌少,應用案例少。我國動態(tài)冰市場潛力巨大,吸引國內外企業(yè)投資布局。湖南工業(yè)動態(tài)冰項目
系統(tǒng)原理:1、熱泵工況,熱泵原理同能源塔的系統(tǒng)原理,是從蓄冰槽內吸收水的熱量進行制熱,可通過冷卻水、土壤、河湖水等進行釋冷。供熱時,即時或分時向大氣或其它熱源全部或部分放冷。當放冷速率跟不上時,冷量就以冰晶的形式蓄存,供熱放冷可以不同時,如10小時供熱可以24小時錯時放冷;條件允許時,可用低谷電化冰間接蓄熱。2、該系統(tǒng)相對于靜態(tài)蓄冰的優(yōu)勢,3主機能效高。初始的冰點溫度約為-1℃,蒸發(fā)溫度約為-4.5℃,每個循環(huán)約形成2%的冰晶,每個循環(huán)后溶液會有增加,一般設計為50%的蓄冰量,蓄冰完成后,溶液濃度會增加到6%,這時對應的冰點是-2.5℃,蒸發(fā)溫度約為-5.5℃,主機能效有所下降,主機COP在4.5以上。而雙工況盤管蓄冰,乙二醇為-5.6℃,蒸發(fā)溫度為-7℃的,主機的COP在3.5以下,且同樣靜態(tài)冰制取過程中,由于隨著冰層厚度的增加,傳熱也逐漸有所減少,主機需要卸載,從而會延長制冰時間,增加能耗。湖南工業(yè)動態(tài)冰項目獨特的冰晶結構,提高熱傳導效率。
離心機進出水溫差小,可能發(fā)生喘振,甚至停機,制冰開始后,蓄冰槽溶液的溫度不斷下降,經過約2h后為0℃~-2℃,這個溫度的溶液再次進入制冰器制冰時,溫度又不能高于-3℃,以防止結冰晶過多,溫差很小,離心主機會發(fā)生喘振或停機。主機溫度設置要不斷隨溶液溫度變化而變化,控制難度大,結冰過程溶液濃度會變化:初期3%的乙二醇溶液濃度,到結冰量達到60%時,溶液濃度達到7%,冰點溫度為-2.7℃;各溶液溫度再低1.5℃,制冰過程要求控制設定要求溫度不斷的變化,屬于動態(tài)控制過程,控制難度較大。由于水泵流量大,造成槽內漩渦,可能造成冰晶吸入管道,制冰換熱器2%的含冰溶液出來,到制冰結束時蓄冰槽的冰量容積比為65%,槽內溶液和已經冰粒會成漩渦狀態(tài)吸入管道和水泵,再度結冰而形成更多更大的冰核,造成冰堵。
動態(tài)冰蓄冷系統(tǒng)采用板片型蒸發(fā)器,多片并聯,安裝在一個蓄冰池正上方。壓縮冷凝機組一般由多臺高溫螺桿壓縮機并聯。動態(tài)的制冰儲冰:制冷系統(tǒng)正常運行后,內循環(huán)水泵將蓄冰池內的水輸送至板冰機蒸發(fā)器頂部的灑水槽處,通過灑水槽將水均勻的灑在板冰機蒸發(fā)器的外表面,與板冰機蒸發(fā)器內部的制冷劑熱交換,部分水在板冰機蒸發(fā)器上結冰,沒有結冰的水落入蓄冰池內,再次循環(huán)。待蒸發(fā)器表面的冰層厚度達到5-8mm時,采用熱氟將板冰機蒸發(fā)器上的冰脫落,掉進蓄冰池內,漂浮在水面上,通過快速的制冰脫冰循環(huán),蓄冰池內的水全部制成冰。我國官方高度重視節(jié)能減排,動態(tài)冰技術得到政策支持。
因此,刮刀式換熱器的內表面(刮刀葉片接觸面)處理要求非常光滑,而且刮刀葉片與換熱壁面之間的接觸必須緊密。另一方面,由于由純水生成的冰晶顆粒較粗,而且容易聚集硬化,更容易導致堵塞,因此此種制冰方法中往往需要在水中添加一定濃度的冰點抑制劑,如乙二醇、NaCl等。由此又引入了對設備材料的防腐問題。換熱器內表面和整個刮刀組件都是長期浸泡在乙二醇(或NaCl等其他鹽類)水溶液中,并且處于高流速的不利腐蝕條件下,因此金屬材料必須具有特殊的耐腐蝕性能。刮刀葉片一般采用塑料材料,在與金屬換熱避免長期高速摩擦的情況下,必須具有高耐磨的性能融冰回收,將已融化的冰水收集,再次制成冰球。吉林過冷水動態(tài)冰廠家
動態(tài)冰技術利用先進制冷系統(tǒng),快速生成純凈冰塊。湖南工業(yè)動態(tài)冰項目
流態(tài)化動態(tài)冰蓄冷技術相對于傳統(tǒng)的冰球、盤管式靜態(tài)冰蓄冷技術的如下一些技術優(yōu)勢:(1)制冷系統(tǒng)COP高、能耗降低。且制冷蒸發(fā)溫度可以保持在-5℃~-8℃之間,而且在整個蓄冰過程中保持穩(wěn)定不下降。相對于冰球、盤管式冰蓄冷中-10℃以下的蒸發(fā)溫度(而且隨著蓄冰量的增加逐漸下降)可以明顯提高系統(tǒng)COP。(2)融冰速度快、負荷響應靈敏。由于動態(tài)冰蓄冷制出的冰以冰漿形式存在,因此在融冰釋冷時冰晶與水之間接觸面積大,融化速度快,可以快速響應空調末端負荷的變動。(3)占地面積小、場地適應性強。湖南工業(yè)動態(tài)冰項目