動(dòng)態(tài)冰80年代起源于日本,2000年后傳入中國(guó),2008年正式在國(guó)內(nèi)開(kāi)始商用,截止目前動(dòng)態(tài)冰案例百余個(gè)。經(jīng)歷十幾年的發(fā)展和技術(shù)迭代,由早期的分體式動(dòng)態(tài)冰系統(tǒng),走向體積更小功能更全的冰蓄冷整體綜合設(shè)備,也由早期的單蓄冷發(fā)展為蓄冰蓄熱同槽蓄能系統(tǒng),更好的適應(yīng)了用戶的 、小體積、收益高需求。動(dòng)態(tài)蓄冰蓄熱系統(tǒng)是目前國(guó) 際 上 較 的主流蓄能技術(shù),采用具有良好流動(dòng)性的過(guò)冷水法制取冰漿,取代老式蓄冰技術(shù),具體為采用板式換熱器流動(dòng)換熱形成過(guò)冷水再制冰,制成的冰漿通過(guò)管道輸送至冰槽儲(chǔ)存,實(shí)現(xiàn)制冰儲(chǔ)冰分時(shí)分空間處理,達(dá)到冷水機(jī)在蓄冷周期全程保持高 效的-3度出水,滿 載運(yùn)行的目的,使有效蓄冰量上了一個(gè)大臺(tái)階。區(qū)域能源站配置10萬(wàn)m3冰蓄冷,供冷覆蓋半徑達(dá)5km。湖北速凍庫(kù)動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)
刮刀式換熱器的內(nèi)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(dǎo)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(diǎn)抑制劑,如乙二醇、NaCl等。由此又引入了對(duì)設(shè)備材料的防腐問(wèn)題。換熱器內(nèi)表面和整個(gè)刮刀組件都是長(zhǎng)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(zhǎng)期高速摩擦的情況下,必須具有高耐磨的性能。過(guò)冷水動(dòng)態(tài)冰蓄冷供應(yīng)商板式換熱器與蓄冰槽聯(lián)動(dòng)控制,可實(shí)現(xiàn)5℃溫差供冷,滿足精密機(jī)房溫控±0.5℃要求。
流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)制冰過(guò)程的較大特點(diǎn)在于首先在傳熱壁面附近制取過(guò)冷水,然后把過(guò)冷水轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離傳熱壁面的空間里解除過(guò)冷、生成冰漿。這樣就徹底避免了冰在傳熱壁面上形成的可能性,既消除了固態(tài)冰層導(dǎo)熱熱阻的存在,同時(shí)在液體和傳熱壁面之間又始終保持著強(qiáng)制對(duì)流的高效率換熱模式,因此整個(gè)制冰環(huán)節(jié)的傳熱系數(shù)得到大幅度提高。另一方面,制冰過(guò)程中的換熱溫差、流量等參數(shù)都保持穩(wěn)態(tài),并不因時(shí)間而變化,從而保證了出冰速度的恒定,也便于系統(tǒng)的控制。流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷主要包括兩種形式,即以高砂熱學(xué)為表示的過(guò)冷水式和以Sunwell(日本)為表示的刮刀擾動(dòng)式。
靜態(tài)冰蓄冷相比動(dòng)態(tài)冰蓄冷具有以下優(yōu)點(diǎn):1.始終能夠提供相對(duì)穩(wěn)定的冷量,不受制冷機(jī)組制冷量的限制。2.便于集中控制管理,維護(hù)難度較小。3.系統(tǒng)管路相對(duì)簡(jiǎn)單,不涉及蓄熱容器的溫差、保溫以及壓力等問(wèn)題。但也存在一些缺點(diǎn):1.釋放蓄冷媒體需要較為復(fù)雜的配管系統(tǒng)以及較大的泵運(yùn)行能力,同時(shí)設(shè)備空間需求打。2.不能滿足負(fù)荷需求變化的要求,可能存在冷量不足或者系統(tǒng)浪費(fèi)的情況。3.初期安裝費(fèi)用高,適合大型建筑應(yīng)用。動(dòng)態(tài)冰蓄冷與靜態(tài)冰蓄冷各自具有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體需求,依據(jù)實(shí)際情況選擇使用相應(yīng)方式。在實(shí)際應(yīng)用中,還需要考慮建筑風(fēng)格、管路設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)等方面的因素,逐步發(fā)展其應(yīng)用前景。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)年減排CO? 1200噸,相當(dāng)于種植6500棵樹(shù)。
動(dòng)態(tài)冰蓄冷與靜態(tài)冰蓄冷的優(yōu)缺點(diǎn),動(dòng)態(tài)冰蓄冷相比靜態(tài)蓄冷具有以下優(yōu)點(diǎn):1.系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,適應(yīng)性強(qiáng)。2.可充放電次數(shù)多,可以滿足變化的負(fù)荷需求。3.空調(diào)末端設(shè)備可以相對(duì)較小,可以節(jié)省建筑空間。4.由于制冷量分散,可以降低其制冷設(shè)備的能耗。5.設(shè)備單價(jià)較低,適合中小型建筑應(yīng)用。但也存在一些缺點(diǎn):1.制冷能力受制于制冷機(jī)組的制冷量。2.系統(tǒng)維護(hù)難度較大,需要配備專業(yè)技術(shù)人員。3.系統(tǒng)管路需要考慮蓄熱容器的溫度波動(dòng),保溫以及壓力等問(wèn)題。動(dòng)態(tài)冰蓄冷利用低谷電價(jià)時(shí)段制冰儲(chǔ)能,高峰時(shí)段融冰供冷,降低40%空調(diào)能耗。北京低碳動(dòng)態(tài)冰蓄冷散熱
冰漿輸送系統(tǒng)采用雙管道設(shè)計(jì),冰晶濃度可達(dá)30%,冷量傳輸效率比傳統(tǒng)冷水高3倍。湖北速凍庫(kù)動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)
動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷的特點(diǎn):冷水機(jī)制冷高效,制冷主機(jī)在-3度出水效率更高,比靜態(tài)蓄冷-6度出水效率高10%,蓄冷時(shí)COP由4.3提高到4.8。全程滿載,冷水機(jī)用于動(dòng)態(tài)制冰時(shí),制冰全時(shí)段保持-3度出水,無(wú)卸載無(wú)衰減。高穩(wěn)定性,動(dòng)態(tài)制冰全時(shí)段保持水流冰漿流穩(wěn)定,無(wú)板換冰堵無(wú)冰漿冰堵現(xiàn)像。高靈活性,動(dòng)態(tài)蓄能系統(tǒng)“換熱” “制冰” ”儲(chǔ)冰”時(shí)間及空間分離,對(duì)場(chǎng)要求極低。多功能,動(dòng)態(tài)蓄能系統(tǒng)蓄冰槽內(nèi)為保溫水箱無(wú)其它設(shè)備,天然自帶儲(chǔ)熱功能。低溫出水,融冰取水直接抽取冰水(外融冰)實(shí)現(xiàn)單融冰低溫出水大溫差供冷??焖倨ヅ湄?fù)荷,由于冰晶表面積無(wú)限大,融冰供冷功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冷水機(jī)直供,60秒即可匹配較大負(fù)荷。單融冰供冷,動(dòng)態(tài)冰為外融冰系統(tǒng)且表面積無(wú)限大,供冷量完全匹配負(fù)荷無(wú)需啟動(dòng)冷水機(jī)。湖北速凍庫(kù)動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)