除制冷供熱領(lǐng)域以外,冰漿可為用戶提供0-1℃的品質(zhì)高潔凈冷源,尤其適合食品加工、飲品工藝?yán)鋮s、冰溫保鮮等領(lǐng)域。與此同時(shí),冰漿是天然優(yōu)良的潛熱輸送介質(zhì),因冰晶相變潛熱的存在,單位體積可攜帶更多冷量,可大幅降低冷量輸送能耗和系統(tǒng)初投資。動(dòng)態(tài)冰漿由于具有較好的熱物理和傳熱特性,現(xiàn)已被應(yīng)用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)和工業(yè)處理過程中。本文介紹了冰漿的各種發(fā)生方法和裝置,分析了動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作過程,闡述了冰漿的動(dòng)態(tài)特性和潛在應(yīng)用。某農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)采用冰漿蓄冷技術(shù),減少產(chǎn)品損耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量。山東淡水冰漿蓄冷供應(yīng)商
動(dòng)態(tài)冰漿由于具有蓄冷密度大、流動(dòng)性和傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已被用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中用于用電負(fù)荷的“移峰填谷”,還有用于工業(yè)處理過程和食品工程領(lǐng)域中。隨著對動(dòng)態(tài)冰漿技術(shù)的深入研究,其設(shè)備成本將降低、運(yùn)行效率將提高,潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,動(dòng)態(tài)冰漿是一種非常實(shí)用的新技術(shù)。中國清潔供熱平臺訊:從成本來看,按目前儲電綜合成本約3000元/kWh,移峰1kWh的電力負(fù)荷,蓄冷的成本只為350-500元/kWh(LiB儲能技術(shù)的10~20%)。此外,蓄冷的上下游產(chǎn)業(yè)配套比較成熟,規(guī)模化應(yīng)用后的成本下降空間大。在6月22-23日于常州召開的2021年第三屆中國儲熱大會上,中國科學(xué)院廣州能源研究所研究員、儲能技術(shù)研究室副主任宋文吉就“過冷水冰漿技術(shù)及其蓄冷應(yīng)用”作主題演講。北京氣體射流冰漿蓄冷案例冰漿蓄冷技術(shù)的創(chuàng)新之處在于利用冰的熱力學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)高效制冷。
冰漿是由微小的冰晶和溶液組成,而溶液通常是由水和冰點(diǎn)調(diào)節(jié)劑(如乙二醇、乙醇或氯化鈉等)構(gòu)成。由于冰晶的融解潛熱大,使得冰漿具有較高的蓄冷密度;同時(shí)由于冰晶具有較大的傳熱面積,使其具有較快的供冷速率和較好的溫度調(diào)解特性。它不象傳統(tǒng)的盤管式(內(nèi)融冰、外融冰)和封裝式(冰球、冰板)蓄冷系統(tǒng)的冰凝結(jié)在換熱器的壁面上增加了冰層的傳熱熱阻,使其傳熱效率較低。冰漿蓄冷系統(tǒng)現(xiàn)已被用于空調(diào)系統(tǒng)中,夜間低谷時(shí)蓄冷,白天高峰時(shí)供冷,冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的容量一般只有高峰冷負(fù)荷的 20%-50%,使其整個(gè)系統(tǒng)小巧、緊湊。由于冰漿蓄冷空調(diào)系統(tǒng)具有低溫送風(fēng)特性,使得整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管、水管尺寸減小,冷量輸送的功耗也大為降低,運(yùn)行成本減小。
冰漿動(dòng)態(tài)特性,在常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)中,6℃/12℃的供/回水溫度所產(chǎn)生的冷量約為25kJ/kg,這主要是由于水的顯熱容量較小,而采用冰漿作載冷劑可以減小所需要的循環(huán)量。冰漿的供冷量是隨著冰晶的濃度而變化的,如當(dāng)冰晶的濃度為20%、冰晶的供/回水溫度為0℃/13℃時(shí),其冷量比為4.8,則其提供的冷量為120kJ/kg。冰漿的壓力降與其摩擦系數(shù)、冰晶流動(dòng)速度和冰晶濃度有關(guān)。在低速流動(dòng)時(shí),冰漿溶液出現(xiàn)了相分離,冰晶漂浮在通道的上部,這將增加不同濃度冰漿溶液間的壓力降變化。冰漿蓄冷技術(shù)具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,降低運(yùn)營成本。
在低速流動(dòng)時(shí),不同濃度的冰漿溶液間的壓力降差別變化較大,這是由于低速流動(dòng)時(shí)冰晶漂浮在通道上部,引起冰漿有效流通截面積減小,從而使其流速增加,阻力變化較大;同時(shí)通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流動(dòng)時(shí),不同冰漿濃度溶液與冷水之間壓力降差值變化較小,這是由于高速流動(dòng)使得冰漿溶液成為均勻流動(dòng)。為冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動(dòng),通過換熱器的流動(dòng)是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數(shù)下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。冰漿蓄冷原理基于冰的熱力學(xué)性質(zhì),冰的融化過程吸收大量熱量。深圳動(dòng)態(tài)冰漿蓄冷案例
冰漿蓄冷有助于減少碳排放,助力綠色發(fā)展。山東淡水冰漿蓄冷供應(yīng)商
冰漿溶液的傳熱系數(shù)隨其流量和濃度的變化。從圖中可知:傳熱系數(shù)是隨著流量的增加而增加、隨著冰漿濃度的增加而減小。這是由于冰漿濃度的增加減小了溶液的擾動(dòng),通過換熱器的流動(dòng)是層流而不是紊流。盡管在較高冰漿濃度下,其傳熱系數(shù)下降,但由于微小的冰晶增加了其傳熱表面積,以及具有較大的傳熱溫差,仍然使其具有較高的傳熱量。動(dòng)態(tài)冰漿由于具有蓄冷密度大、流動(dòng)性和傳熱性能好等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已被用于蓄冷空調(diào)系統(tǒng)中用于用電負(fù)荷的“移峰填谷”,還有用于工業(yè)處理過程和食品工程領(lǐng)域中。隨著對動(dòng)態(tài)冰漿技術(shù)的深入研究,其設(shè)備成本將降低、運(yùn)行效率將提高,潛在的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大,動(dòng)態(tài)冰漿是一種非常實(shí)用的新技術(shù)。山東淡水冰漿蓄冷供應(yīng)商