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...
冰浆是由微小的冰晶和溶液组成,而溶液通常是由水和冰点调节剂(如乙二醇、乙醇或氯化钠等)构成。由于冰晶的融解潜热大,使得冰浆具有较高的蓄冷密度;同时由于冰晶具有较大的传热面积,使其具有较快的供冷速率和较好的温度调解特性。它不象传统的盘管式(内融冰、外融冰)和封装式(冰球、冰板)蓄冷系统的冰凝结在换热器的壁面上增加了冰层的传热热阻,使其传热效率较低。冰浆蓄冷系统现已被用于空调系统中,夜间低谷时蓄冷,白天高峰时供冷,冰浆蓄冷空调系统的容量一般只有高峰冷负荷的 20%-50%,使其整个系统小巧、紧凑。由于冰浆蓄冷空调系统具有低温送风特性,使得整个空调系统的风管、水管尺寸减小,冷量输送的功耗也大为降低,运行成本减小。冰浆蓄冷原理巧妙地利用了冰的热力学特性,实现高效节能制冷。黑龙江动态冰浆蓄冷适用范围
冰浆发生器:亚稳态的过冷水在流动过程中如果受到外界的干扰,例如管道的凸台、凹槽、法兰、弯头等处,容易激发过冷水促晶解除过冷状态导致发生“冰堵"现象所以在过冷水流出换热器后必须及时解除水的过冷状态。冰浆发生器的作用就是将过冷状态的水在此处解除过冷状态,保证下游管道流动的是稳态的冰水混合物。目前解除水的过冷状态方法很多,有机械冲击法、局部低温法、揽拌促晶法、冰核自促晶法、超声波辐射法等,通过实验测试对比,超声波辐射法具有良好的促品效果,而且安装、维护简便,使用可靠。湖南专业冰浆蓄冷设备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。
如图 6所示为热回收式冰浆蓄冷空调系统。在冷运行式时,制冷循环中的风冷冷凝器工作,二元溶液从蓄冷罐被泵送到冰晶发生器,产生的冰晶再输送到蓄冷罐的底部在蓄冷罐内冰晶聚集在其上部。供冷运行时,二元的冰浆溶液被送到中间换热器,将冷量传递给来自末端机组的冷媒水;从中间换热器返回的温度较高的溶液被喷洒在罐内上部的冰晶上,冰晶溶化后,溶液温度再下降。在热回收运行模式时,风冷冷凝器不工作、水冷冷凝器开始工作,水冷冷凝器释放的热量传递给末端机组,适用于既需要制冷、又需要制热的多功能建筑。
部分典型工程案例,从技术升级方向来看,下一代冰浆蓄冷技术升级将坚持能效提升和装备提升两个思路,一是简化系统,减少载冷剂循环,可节省约20%泵功;减少换热损失,可提高约6%的效率;二是提高制冰设备的集成度,减小占地面积;研发大容量制冰机组,实现电-冷转换(制冰)装备的集成化、模块化、大型化,降低蓄冷系统成本,提高场景适应性。冰浆技术在供热及其他领域的应用,宋文吉指出,冰浆技术也可在供热领域实现应用。利用可控相变技术,可以进一步提取由水到冰的相变潜热,这个热可以作为热泵供热的热源,冰源热泵可为跨季节储冷提供无偿的冰。冰浆蓄冷计算时应考虑该部分无法放出的蓄冷量。
冰浆蓄冷储能系统由以下几个主要组成部分构成:-制冷机组:用于将热量从冷却介质中抽取出来,以生成冰。-冰浆蓄冷装置:用于将冰与水混合形成冰浆。-蓄热装置:用于储存冰浆中的热能。-冷却系统:用于将冷却介质中的热量释放到环境中。冰浆蓄冷储能系统的工作过程如下:1.制冷机组将热量从冷却介质中抽取出来将其冷却至0摄氏度以下,形成冰。2.冰与水混合形成冰浆,并通过管道输送到蓄热装置中储存。3.当需要释放热量时,冰浆从蓄热装置中流出,通过冷却系统释放热量到环境中。4.一旦冰浆中的冰全部融化,储能系统将停止工作。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。惠州蒸发式冰浆蓄冷设备
冰浆蓄冷技术作为一种高效的储能方式,正日益受到重视。黑龙江动态冰浆蓄冷适用范围
宋文吉表示,总体来看,蓄冷储能在用户侧调峰的优势明显,主要表现在以下几个方面:1、成本低、效率高:大规模蓄冷技术以水为介质,成本低廉;靠近负荷中心,储能效率高,移峰1kWh的电力负荷成本只是电池技术的10~20%;蓄冷作为冷量缓存装置,放冷时可大幅提高主机运行效率,进而提高系统的综合能效比。2、功率和能量调节范围很宽、适应性好:蓄冷系统的功率变换装置为制冷主机和换热器,调节范围从MW~GW,储能装置为保温水槽,根据需要可满足Hour、Day、甚至跨季节的调节需求;系统寿命可达20年以上。3、环保效益:蓄冷系统除了对电网产生移峰填谷效益外,能大幅度减少制冷机组的装机容量,从而减少氟利昂的使用,获取环保效益。黑龙江动态冰浆蓄冷适用范围
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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