冰浆蓄冷的技术优势,冰蓄冷技术发展至今主要经历了三个重要的发展阶段。首先是上个世纪80年代的冰球制冷方式,其次是90年代开始的盘管技术,2020年代后的第三代是冰浆的方式。宋文吉介绍称,与现有蓄冷技术相比,冰浆具有成本低、制冰能效高、负荷响应速度快、占地面积小等突出优势,国内自2010年开始兴起,经历十年发展,中国蓄冷储能技术正在进入冰浆蓄冷时代。冰浆制取的基本原理,冰浆蓄冷充分利用水的过冷特性,在时间和空间上将换热和相变解耦,做到“换热时不相变,相变时不换热”,由此大幅提高系统效率。冰浆释冷时,冰粒在用冷设备中融化,释放出储存的冷量。深圳动态冰浆蓄冷节能技术

冰浆蓄冷于20世纪90年代开始发展起来,在节能意识极强的日本首先实现产业化应用。目前,纯水冰浆蓄冷已成为日本市场的技术主流,动态冰蓄冷技术又分为两个分支:一是纯水冰浆技术;一是盐水冰浆技术。纯水冰浆技术采用普通水(无任何添加成分)作为蓄冷介质,通过过冷却换热原理动态制取纯水冰浆。盐水冰浆的制取技术与其相同,但采用的是10%以下的稀盐水溶液(乙二醇、乙醇等)作为蓄冷介质,相应地生成的冰浆的温度低于纯水冰浆。从日本的使用情况来看,纯水式动态冰蓄冷技术是目前动态冰蓄冷技术的主流表示,盐水式动态冰蓄冷的实用案例相对较少。中山工业冰浆蓄冷装置冰浆蓄冷技术的推广,有助于推动我国制冷行业的绿色发展。

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。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,水凝结器采用壳管式换热器,用自来水作冷却水,真空泵用来抽出系统中的不凝气体。
过冷水动态蓄冰系统的结构特点,-3℃出水的双工况主机,常规双工况主机蓄冰工况下蒸发器出水温度为-6℃,过冷水冰浆系统主机出水温度为-3.5℃。众所周知,主机蒸发温度每降低1℃,空调冷水机组效率降低约3%~4%,而且由于没有冰阻影响传热,所以过冷水冰浆系统的输出效率较高。冰浆主要设备,iSlurryTM冰浆系统采用特殊结构的板式换热器为主要制冰部件,替代了传统的蓄冰盘管和冰球,板换的换热效率高达95%以上。冰浆系统采用板式换热器产生稳定的过冷水从而制得冰浆,不只实现了制冰和蓄冰的分离、维护更加简单、安全可靠、而且实现了更高效率、更少材料和更低投资回收期。冰浆蓄冷技术的创新之处在于利用冰的热力学特性,实现高效制冷。

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。某食品加工厂利用冰浆蓄冷系统,优化生产流程,提高生产效率。深圳动态冰浆蓄冷节能技术
冰浆蓄冷技术在新能源领域的应用,有望实现能源的高效利用。深圳动态冰浆蓄冷节能技术
冰浆的其他潜在应用,冰浆溶液除了用于舒适性空调、工业生产过程、食品处理与保存外,还可用于以下方面,用于管道和换热器清洗,传统的清理管道和换热器污垢脏物的方法常采用机械方法,但对于形状复杂的换热器该方法很难完成去污。采用 10%的冰浆溶液能够完成复杂几何形状管道和换热器的清污工作。用作冷藏汽车的蓄冷剂,在冷藏汽车的四周保温夹层空间内充入冰浆溶液,使车厢内保持所要求的温度,它与普通运输车辆相比,能保证冷藏食品的新鲜。冰浆的充入和更换可在专门的充冷站进行。用作灭火剂,现有的灭火装置和喷嘴仍然可以输送浓度为 30%的冰浆溶液,采用冰浆溶液灭火可以使灭火时间减少一半,同时使室内温度急剧降低。与水相比,采用冰浆灭火所需的量较少。深圳动态冰浆蓄冷节能技术