迄今為止,只中國科學(xué)院廣州能源研究所對此技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。從2003年起,中國科學(xué)院廣州能源研究所開始了對流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)的全方面研究。成功突破熱交換器堵塞、超聲波促晶、以及動(dòng)態(tài)解冰等關(guān)鍵技術(shù),建立了流態(tài)化動(dòng)態(tài)制冰示范系統(tǒng),研制成功我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù),使我國的第二代流態(tài)化動(dòng)態(tài)蓄冷技術(shù)基本達(dá)到國際先進(jìn)水平,打破了國際技術(shù)壁壘。如今,動(dòng)態(tài)冰蓄冷已成為國際上冰蓄冷技術(shù)的主要發(fā)展方向,而且在發(fā)達(dá)國家普及迅速。隨著動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國的成功研發(fā),將較大程度上推動(dòng)動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)在我國的推廣利用,必將對我國的電力負(fù)荷移峰填谷產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。動(dòng)態(tài)冰技術(shù),有望在新能源汽車領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)電池的低溫散熱,提高續(xù)航里程。湖北冰片滑落式動(dòng)態(tài)冰方案提供商
流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)的先進(jìn)之處在于改進(jìn)了傳統(tǒng)制冰過程中的主要缺點(diǎn),而且制出的冰以流態(tài)化冰漿的形式存在。傳統(tǒng)靜態(tài)制冰過程中,水通過自然對流換熱,冰層首先在換熱壁面上形成,然后逐漸變厚。這樣就導(dǎo)致形成新的冰層所需的熱量傳遞必須以導(dǎo)熱的形式穿過越積越厚的原有冰層,從而嚴(yán)重的惡化了傳熱效率,致使結(jié)冰越來越困難,制冷劑提供的冷卻溫度也必須越來越低。流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)制冰過程的較大特點(diǎn)在于首先在傳熱壁面附近制取過冷水,然后把過冷水轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)離傳熱壁面的空間里解除過冷、生成冰漿。這樣就徹底避免了冰在傳熱壁面上形成的可能性,既消除了固態(tài)冰層導(dǎo)熱熱阻的存在,同時(shí)在液體和傳熱壁面之間又始終保持著強(qiáng)制對流的高效率換熱模式,因此整個(gè)制冰環(huán)節(jié)的傳熱系數(shù)得到大幅度提高。另一方面,制冰過程中的換熱溫差、流量等參數(shù)都保持穩(wěn)態(tài),并不因時(shí)間而變化,從而保證了出冰速度的恒定,也便于系統(tǒng)的控制。流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷主要包括兩種形式,即以高砂熱學(xué)為表示的過冷水式和以Sunwell(日本)為表示的刮刀擾動(dòng)式。中山乳業(yè)動(dòng)態(tài)冰保溫獨(dú)特的制冷原理,確保冰塊持久耐用。
與靜態(tài)(盤管式)蓄冰的綜合對比,下表給出與市場主流蓄冰方式的對比總結(jié),以便更直觀了解該系統(tǒng)。綜合以上對比可知,兩種蓄冰放肆各有優(yōu)勢和劣勢,冰晶式動(dòng)態(tài)蓄冰系統(tǒng)在技術(shù)上要求更高,技術(shù)先進(jìn)性上有一定的優(yōu)勢。通過以上分析內(nèi)容,并結(jié)合我司市場調(diào)研的情況,對中機(jī)能源公司提供的冰晶式動(dòng)態(tài)蓄冰系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)如下,并提出初步建議,供業(yè)主參考:從系統(tǒng)原理上看,冰晶式動(dòng)態(tài)蓄冰屬于技術(shù)上更為先進(jìn)的系統(tǒng)。但目前國家沒有相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。
冰球式蓄冰系統(tǒng),原理:利用內(nèi)充有可相變介質(zhì)的小圓球(為增大熱交換面積,一些廠家在球體上會(huì)再設(shè)有若干個(gè)小的凹陷,后統(tǒng)稱冰球)來蓄冷,并將冰球儲(chǔ)存于專門的罐體中,通過循環(huán)于主機(jī)與罐體間的低溫載冷劑,將冰球內(nèi)的介質(zhì)完成相變,從而儲(chǔ)存冷量;釋冷時(shí),通過循環(huán)于換熱器(二次側(cè)為空調(diào)末端)和罐體間的載冷劑,將冷量釋放到空調(diào)末端,從而形成一個(gè)完整的蓄冷、釋冷的過程。屬于中國較早引進(jìn)的系統(tǒng),因各種缺陷,如冰球破損多,新建項(xiàng)目已應(yīng)用較少。冰球制備與循環(huán)過程中,設(shè)有安全防護(hù)裝置,確保運(yùn)行安全。
因此,刮刀式換熱器的內(nèi)表面(刮刀葉片接觸面)處理要求非常光滑,而且刮刀葉片與換熱壁面之間的接觸必須緊密。另一方面,由于由純水生成的冰晶顆粒較粗,而且容易聚集硬化,更容易導(dǎo)致堵塞,因此此種制冰方法中往往需要在水中添加一定濃度的冰點(diǎn)抑制劑,如乙二醇、NaCl等。由此又引入了對設(shè)備材料的防腐問題。換熱器內(nèi)表面和整個(gè)刮刀組件都是長期浸泡在乙二醇(或NaCl等其他鹽類)水溶液中,并且處于高流速的不利腐蝕條件下,因此金屬材料必須具有特殊的耐腐蝕性能。刮刀葉片一般采用塑料材料,在與金屬換熱避免長期高速摩擦的情況下,必須具有高耐磨的性能在漁業(yè)中,動(dòng)態(tài)冰為海產(chǎn)品提供較佳保鮮條件。中山冷水式動(dòng)態(tài)冰工程案例
高效節(jié)能的制冷系統(tǒng),降低企業(yè)能耗。湖北冰片滑落式動(dòng)態(tài)冰方案提供商
刮刀擾動(dòng)式動(dòng)態(tài)制冰技術(shù)中較主要的技術(shù)仍然是防堵塞技術(shù)。由于刮刀擾動(dòng)十分強(qiáng)烈,過冷狀態(tài)下的水溶液非常容易在換熱壁面上結(jié)晶,一旦在壁面上結(jié)晶,刮刀葉片就面臨被堵塞甚至被打碎的可能。因此,刮刀式換熱器的內(nèi)表面(刮刀葉片接觸面)處理要求非常光滑,而且刮刀葉片與換熱壁面之間的接觸必須緊密。另一方面,由于由純水生成的冰晶顆粒較粗,而且容易聚集硬化,更容易導(dǎo)致堵塞,因此此種制冰方法中往往需要在水中添加一定濃度的冰點(diǎn)抑制劑,如乙二醇、NaCl等。由此又引入了對設(shè)備材料的防腐問題。換熱器內(nèi)表面和整個(gè)刮刀組件都是長期浸泡在乙二醇(或NaCl等其他鹽類)水溶液中,并且處于高流速的不利腐蝕條件下,因此金屬材料必須具有特殊的耐腐蝕性能。刮刀葉片一般采用塑料材料,在與金屬換熱避免長期高速摩擦的情況下,必須具有高耐磨的性能。由稀濃度的乙二醇(或其他鹽類)水溶液制出的冰晶顆粒十分細(xì)膩,粒徑可低于500μm,蓄冰槽冰漿固相含量(IPF)可達(dá)50%以上。湖北冰片滑落式動(dòng)態(tài)冰方案提供商