冰漿蓄冷儲(chǔ)能的原理和應(yīng)用:前言,冰漿蓄冷儲(chǔ)能是一種先進(jìn)的能量?jī)?chǔ)存和利用技術(shù),其原理基于冰的蓄熱和蓄冷特性。通過(guò)將低溫?zé)崃哭D(zhuǎn)化為冰熱儲(chǔ)存起來(lái),然后在需要的時(shí)候釋放熱能,冰漿蓄冷儲(chǔ)能可以在能效和環(huán)境保護(hù)方面提供重要的優(yōu)勢(shì)。本文將介紹冰漿蓄冷儲(chǔ)能的原理和應(yīng)用。冰漿蓄冷儲(chǔ)能的原理,冰漿蓄冷儲(chǔ)能的原理基于水的相變過(guò)程。當(dāng)純凈水的溫度降至0攝氏度以下時(shí)水會(huì)開(kāi)始結(jié)冰,釋放出潛熱。這個(gè)過(guò)程中的潛熱可以被用于儲(chǔ)存和釋放熱能。醫(yī)療行業(yè)對(duì)制冷需求較高,冰漿蓄冷系統(tǒng)可滿足其特殊需求。湖南動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷技術(shù)
熱回收式冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。在蓄冷運(yùn)行模式時(shí),制冷循環(huán)中的風(fēng)冷冷凝器工作,二元溶液從蓄冷罐被泵送到冰晶發(fā)生器,產(chǎn)生的冰晶再輸送到蓄冷罐的底部,在蓄冷罐內(nèi)冰晶聚集在其上部。供冷運(yùn)行時(shí),二元的冰漿溶液被送到中間換熱器,將冷量傳遞給來(lái)自末端機(jī)組的冷媒水:從中間換熱器返回的溫度較高的溶液被噴灑在罐內(nèi)上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液溫度再下降。在熱回收運(yùn)行模式時(shí),風(fēng)冷冷凝器不工作、水冷冷凝器開(kāi)始工作,水冷冷凝器釋放的熱量傳遞給末端機(jī)組,適用于既需制冷又需制熱的多功能建筑。廣西動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷裝置某建筑項(xiàng)目采用冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,提升居住舒適度。
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)。
蓄冷儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì),從電池儲(chǔ)能的角度來(lái)說(shuō),電力使用方便,儲(chǔ)電調(diào)峰的好處顯而易見(jiàn)。但從效率角度來(lái)看,對(duì)于空調(diào)機(jī)組來(lái)說(shuō),蓄冷儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)更加明顯,因?yàn)樾罾涞臒嵝矢哂趦?chǔ)電,而熱效率決定了中央空調(diào)的運(yùn)行成本。因此,蓄冷是較高效的中央空調(diào)儲(chǔ)能調(diào)峰技術(shù)。從成本來(lái)看,按目前儲(chǔ)電綜合成本約3000元/kWh,移峰1kWh的電力負(fù)荷,蓄冷的成本只為350-500元/kWh(LiB儲(chǔ)能技術(shù)的10~20%)。此外,蓄冷的上下游產(chǎn)業(yè)配套比較成熟,規(guī)模化應(yīng)用后的成本下降空間大。釋冷工藝根據(jù)用冷需求,控制冰漿在用冷設(shè)備中的融化速度。
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(pán)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)在商業(yè)領(lǐng)域具有普遍的應(yīng)用前景,如超市、商場(chǎng)等。湖南動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷技術(shù)
冰漿蓄冷原理巧妙地利用了冰的熱力學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能制冷。湖南動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷技術(shù)
我國(guó)現(xiàn)有的蓄冰技術(shù)主要有盤(pán)管、冰球、片冰和冰漿等幾種,目前應(yīng)用較廣的是盤(pán)管蓄冰,由金屬或?qū)崴芰现瞥傻谋P(pán)管置于蓄冰槽中,盤(pán)管之間充滿著蓄冷介質(zhì)--水,盤(pán)管內(nèi)流經(jīng)載冷劑--乙二醇,盤(pán)管蓄冰和融冰的過(guò)程中,蓄冷介質(zhì)“水及冰”始終處于靜止?fàn)顟B(tài),因此盤(pán)管蓄冰又被稱為靜態(tài)蓄冰。動(dòng)態(tài)蓄冰通常指的是蓄冷介質(zhì)“水及冰”在蓄冷時(shí)處于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,目前已經(jīng)得到產(chǎn)業(yè)化普及的動(dòng)態(tài)冰蓄冷有三種技術(shù)形式:片冰滑落式、鹽水冰漿和過(guò)冷水淡水冰漿。其明顯特點(diǎn)是提高了結(jié)冰效率,降低了能耗,融冰便捷。片冰式和鹽水冰漿式都無(wú)法使用常規(guī)主機(jī)、附屬設(shè)備較多,鹽水冰漿單機(jī)功率較小,片冰式對(duì)機(jī)房?jī)舾咭筝^高,這兩種動(dòng)態(tài)蓄冰技術(shù)在蓄冰空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用都較少。湖南動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷技術(shù)