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。冰晶形态优化(球形/片状)可降低流动阻力,提升泵送效率。福建气体射流冰浆蓄冷节能技术

冰浆作为一种新型的蓄冷材料,在现代冷链物流、电力储能以及工业温控等领域中展现出明显的应用价值。它是一种由水或特殊溶液冻结而成的固液混合物,具有独特的相变特性和物理性质。与传统蓄冷技术相比,冰浆蓄冷在多个方面展现了突出的优势,逐渐成为一种高效、经济且环保的解决方案。首先,冰浆蓄冷的主要优势在于其高效的冷量存储和释放能力。冰浆是典型的相变材料,冻结时能够吸收并储存大量潜热,而在融化过程中则会逐步释放这部分热量。这种特性使得冰浆能够在短时间内快速存储大量的冷能,并在需要时稳定地释放出来。例如,在冷链物流中,冰浆可以预先冻结后用于冷藏运输,通过其缓慢融化的特性为货物提供持续的低温环境,从而大幅提高运输效率和货物的保鲜能力。福建气体射流冰浆蓄冷节能技术未来冰浆蓄冷将与AI预测控制结合,实现建筑供冷系统零碳化。

冰浆蓄冷在空调系统中的应用表现出多方面的性能优势。在常规商业建筑中,采用冰浆蓄冷的空调系统可降低30%-50%的运行电费,这主要得益于充分利用夜间低谷电价和减少白天高峰时段的制冷机组运行。系统能够提供稳定的1-3℃低温冷水,这使得空调末端的换热效率提高,在相同冷量需求下可减少送风量或循环水量,进而降低输送能耗。冰浆系统的快速响应特性使其特别适合负荷波动大的场所,如剧院、体育馆等,系统可在短时间内释放大量冷量应对瞬时高负荷。
凌晨三点的数据中心依然灯火通明,但此刻维持服务器冷却的能量并非来自电网,而是来自地下蓄冷槽里缓缓流动的冰浆。这种由数百万微米级冰晶与载冷剂组成的非牛顿流体,正在改写现代制冷系统的能量管理法则。冰浆蓄冷技术的本质,是利用水的相变潜热实现能量的时空转移,将电力低谷期的廉价电能转化为可供全天调用的冷量储备。在电子显微镜下,冰浆呈现出繁星般的晶体结构。每个直径50-100微米的冰晶颗粒都是单独的能量载体,其表面积总和可达传统冰蓄冷系统的600倍以上。这种微观尺度的相变材料设计,使得冰浆的换热效率达到惊人的250-300W/(m²·K)。当载冷剂(通常是乙二醇溶液)流经蓄冰槽时,流体中悬浮的冰晶会像微型冷量胶囊般持续释放334kJ/kg的相变潜热。冰浆系统需定期检测载冷剂浓度,防止因水分蒸发导致凝固点变化。

在区域供冷领域,冰浆蓄冷已经被证明是缓解城市电网峰谷差较经济的技术路线之一。以上海浦东某金融区为例,该片区在较初设计时只考虑了常规电制冷加冷却塔的方案,然而随着高密度写字楼群落成,夏季峰值负荷迅速逼近原有两座集中能源站的临界点,如果扩建主机容量不仅意味着数千万的设备投资,还需要在寸土寸金的楼宇间寻找新的机房空间。工程师在评估后决定保留原有主机,只在夜间低谷时段启用冰浆机组制冰,白天融冰供冷,主机只在尖峰时段补足不足部分,系统改造后总装机容量并未增加,但尖峰用电负荷下降了百分之三十八,整个供冷季的电费支出减少了四分之一,同时冰浆罐体被巧妙地安置在地下车库的剪力墙之间,不占用任何额外土地。更重要的是,该片区后续新增的三栋甲级写字楼直接接入既有冰浆管网即可满足新增负荷,无需再为每一栋楼单独配置制冷机房,城市空间因此获得更集约的利用方式。冰浆相变温度接近0℃,适合商业建筑、数据中心等需要稳定供冷的场所。福建一体式冰浆蓄冷项目
物联网技术实现冰浆系统远程监控,实时优化能效和故障预警。福建气体射流冰浆蓄冷节能技术
综合起来冰浆蓄冷技术克服了盘管和冰球蓄冷技术中固有的几个难题,归结如下:(盘管和冰球制冰工况只有空调工况制冷的 0.65,衰减很大,且在制冰过程中,随着冰层的加厚,制冷效率越来越低,当制冰结束时制冷量只有额定制冰工况的一半)冰浆制冰效率高 20%以上紊流状态的液液交换创造了很好的传热条件,这是盘管和冰球无法相比的;-3℃的蒸发器出水温度保证了制冷效率比盘管和冰球的6℃高10%以上;水的结冰不像盘管和冰球附着在管壁上,保证了蓄冰8小时过程中稳定的制冷效率。福建气体射流冰浆蓄冷节能技术