宋文吉强调,大规模蓄冷是重要的储能调峰技术。以广州珠江新城为例,前40个中央空调的用电负荷就达到了106MW,约占广州从化抽水蓄能电站(8台30万kW机组)容量的1/20。相关规划实施后,珠江新城集中供冷系统采用冰蓄冷(约60MW电力负荷调节能力),使得制冷机的装机容量减少一半,不只大幅降低了峰谷差、而且减少了制冷剂的使用量,系统综合运行能效大幅提高。宋文吉介绍称,在蓄冷领域,不管是从国际组织数据,还是国内自己的调研数据来看,在商业楼宇和区域供冷这两个应用领域中,以水和冰为储冷介质的蓄冷技术都是比较成熟的技术,也是主流的技术。国内在水蓄冷、冰蓄冷的细分领域中也培育了一批优良的民族品牌,整体来看,中国蓄冷技术与日美欧并跑,处于国际先进水平。冰浆蓄冷系统在微电网中的应用,将提高能源利用率。珠海工业冰浆蓄冷
冰浆发生装置,常用的产生冰浆的方法有如下几种:过冷法、刮削法、喷射法和真空法等。过冷法,过冷法冰浆发生系统。在过冷换热器中,水被过冷到-2℃,当其离开过冷器时,大约2.5%的过冷水变成冰晶,其余大部分仍是液相,产生的冰晶落入蓄冷槽,在蓄冷槽内由于冰、水的密度差,冰晶聚集在蓄冷槽的上部,而水储存在蓄冷槽的下部,其水温仍保持约0℃。夜间低谷时,蓄冷系统产生冰晶,使蓄冷槽内的冰晶浓度达到20%—30%;白天高峰时,蓄冷槽底部的冷水被送到空调末端换热器中向房间供冷。贵州气体射流冰浆蓄冷适用范围冰浆蓄冷技术具有明显的经济优势,降低运营成本。
真空法,水的饱和温度是随压力变化的,水在压力为0.0061bar、温度为0.01℃时达到其三相点。如果在真空室内喷入水,并将由水滴表面产生的水蒸气连续地抽出,被抽出的水蒸气由于吸收了液滴的热量,结果使液滴温度下降直至变成冰粒子由液滴表面产生的水蒸气由机械压缩装置抽走,被压缩的水蒸气再由凝结器冷凝成水。真空法冰浆发生系统,它由水供应系统、真空室、蒸气压缩机、蒸气凝结器和真空泵构成。水供应系统是由水罐、水泵和喷嘴组成,水泵将水加压至0.7MPa后供给喷嘴,真空室实际上是一个蒸发器,在真空室的上部空间布置有中空锥形的喷嘴,压缩系统是由两级压缩机组成,水凝结采用壳管式换热器,用自来水作冷却水,真空泵用来抽出系统中的不凝气体。
冰浆蓄冷储能技术是一种高效、环保的能量储存和利用技术。它在建筑空调系统、工业制冷和医疗设备等领域具有普遍的应用。尽管面临设备成本较高、空间需求大和维护难度等挑战,但冰浆蓄冷储能技术的优势使得它成为可持续发展的关键技术之一。我们有理由相信,随着技术的进一步发展和成熟,冰浆蓄冷储能技术将会在未来得到更普遍的应用。动态冰浆蓄冷技术发展较晚,国内较近几年才开始对其进行研发和建设可提供参考的工程案例比较少。冰浆蓄冷技术在农业领域,有助于降低农产品储存和运输过程中的损耗。
过冷水动态蓄冰的原理,过冷水冰浆系统是利用水的过冷却原理,即水在0℃以下时并不一定会结冰,只要控制好温度、材料、结构、流速、压力等参数,防止凝结核的形成,就能保证稳定地产生过冷水。白天高峰负荷时,蓄冰罐中少量的0℃水被输送到融冰板换,换热后的高温水回到蓄冰罐中直接融化冰雪,只要罐中有雪或冰浆,就可以长久地保持出水温度在0~1℃,融冰板换的另一侧提供5~7℃的冷冻水给空调供冷系统,由于冰浆的表面积极大,融冰极快,高峰负荷时,可以实现完全融冰供冷,使得冰浆系统的融冰供冷变得非常简单,而且由于供回水温差大,高温水与冰浆直接接触融冰,融冰泵耗较小。某工业生产企业利用冰浆蓄冷技术,提高产品质量,降低能源消耗。贵州气体射流冰浆蓄冷适用范围
冰浆蓄冷技术与新能源的结合,有望实现能源的可持续发展。珠海工业冰浆蓄冷
蓄冰槽,动态冰浆蓄冷系统的苦冰槽内只有水和简单的布管系统,无需放置大量的盘管和冰球,蓄冰槽的利用率大幅提高,与静态冰蓄冷相比,在相同蓄冷量的情况下,蓄冰槽的体积大幅缩小,所占用的空间少,而且著冰槽设计灵活,不受建筑物层高、场地等的影响,可根据场地的实际情况设计,充分利用场地边角区域、空闲地方设置,减少蓄冰槽对建筑物使用的影响,具有很好的经济效益。动态冰浆蓄冷技术利用水的过冷特性设计的,而过冷的水是属亚稳状态,如果在换热器内受到外界千扰后容易促晶结冰,造成“冰堵"现象,导致蓄冷系统不能稳定运行,影响蓄冷效率和质量,所以系统设计合理,工程质量控制是设计和建设动态冰浆蓄冷系统的关键两点。珠海工业冰浆蓄冷