基于冰源热泵(可控相变)清洁供暖技术,可以取地下水,地表水,用热泵方式解决清洁供暖的问题,近年来,中科院广州能源研究所已建成运行南京银杏山庄等多个项目。以华东某城市冬季供暖为例:热负荷25W/m²,供暖季4个月,以冰源热泵技术进行清洁供暖,只需要0.5吨水(由15℃降为0℃的冰);按清洁供暖面积10...
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。冰浆蓄冷技术的应用范围普遍,包括商业、医疗、农业等领域。中山气体射流冰浆蓄冷案例
冰浆动态特性,在常规的空调系统中,6℃/12℃的供/回水温度所产生的冷量约为25kJ/kg,这主要是由于水的显热容量较小,而采用冰浆作载冷剂可以减小所需要的循环量。冰浆的供冷量是随着冰晶的浓度而变化的,如当冰晶的浓度为20%、冰晶的供/回水温度为0℃/13℃时,其冷量比为4.8,则其提供的冷量为120kJ/kg。冰浆的压力降与其摩擦系数、冰晶流动速度和冰晶浓度有关。在低速流动时,冰浆溶液出现了相分离,冰晶漂浮在通道的上部,这将增加不同浓度冰浆溶液间的压力降变化。中山专业冰浆蓄冷适用范围冰浆蓄冷系统在微电网中的应用,将提高能源利用率。
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。
发展蓄冷技术的重要意义,宋文吉指出,制冷是社会能源消耗的重要组成部分。制冷空调的能耗和温室气体排放是中国30/60双碳目标的重要组成部分。中国夏季电力高峰负荷的40%以上是制冷空调造成的,商业/公共建筑50%以上的能耗是空调机组。同时,越来越多的楼宇采用热泵空调,夏季供冷、冬季供热,空调机组同时影响全年的供电负荷。因此,必须充分重视制冷空调对电力负荷的影响,否则反馈到上游,则直接影响电力的供应和可再生能源的消纳。冰浆蓄冷可以利用峰谷电价差值节约用电成本。
冰浆溶液的传热系数随其流量和浓度的变化。从图中可知:传热系数是随着流量的增加而增加、随着冰浆浓度的增加而减小。这是由于冰浆浓度的增加减小了溶液的扰动,通过换热器的流动是层流而不是紊流。尽管在较高冰浆浓度下,其传热系数下降,但由于微小的冰晶增加了其传热表面积,以及具有较大的传热温差,仍然使其具有较高的传热量。动态冰浆由于具有蓄冷密度大、流动性和传热性能好等优点,现已被用于蓄冷空调系统中用于用电负荷的“移峰填谷”,还有用于工业处理过程和食品工程领域中。随着对动态冰浆技术的深入研究,其设备成本将降低、运行效率将提高,潜在的应用领域将进一步扩大,动态冰浆是一种非常实用的新技术。冰浆蓄冷具有削峰填谷、平衡电力负荷的特点。中山气体射流冰浆蓄冷案例
冰浆的储存过程实际上是冷量的储存,通过降低水温实现。中山气体射流冰浆蓄冷案例
我国现有的蓄冰技术主要有盘管、冰球、片冰和冰浆等几种,目前应用较广的是盘管蓄冰,由金属或导热塑料制成的盘管置于蓄冰槽中,盘管之间充满着蓄冷介质--水,盘管内流经载冷剂--乙二醇,盘管蓄冰和融冰的过程中,蓄冷介质“水及冰”始终处于静止状态,因此盘管蓄冰又被称为静态蓄冰。动态蓄冰通常指的是蓄冷介质“水及冰”在蓄冷时处于运动过程中,目前已经得到产业化普及的动态冰蓄冷有三种技术形式:片冰滑落式、盐水冰浆和过冷水淡水冰浆。其明显特点是提高了结冰效率,降低了能耗,融冰便捷。片冰式和盐水冰浆式都无法使用常规主机、附属设备较多,盐水冰浆单机功率较小,片冰式对机房净高要求较高,这两种动态蓄冰技术在蓄冰空调系统领域的应用都较少。中山气体射流冰浆蓄冷案例
基于冰源热泵(可控相变)清洁供暖技术,可以取地下水,地表水,用热泵方式解决清洁供暖的问题,近年来,中科院广州能源研究所已建成运行南京银杏山庄等多个项目。以华东某城市冬季供暖为例:热负荷25W/m²,供暖季4个月,以冰源热泵技术进行清洁供暖,只需要0.5吨水(由15℃降为0℃的冰);按清洁供暖面积10...
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