過冷卻熱交換器可以采用殼管式、套管式、板式等多種形式的換熱器。為了防止過冷水在換熱器內(nèi)結(jié)冰,換熱器內(nèi)表面需要進(jìn)行特殊涂層處理,同時(shí)對(duì)換熱器內(nèi)部的流場特性也有很高的要求,否則很難獲得足夠大的過冷度,以及避免堵塞。過冷卻解除技術(shù)也包括多種,如機(jī)械方法、熱方法、超聲波方法等。過冷水式動(dòng)態(tài)制冰技術(shù)的系統(tǒng)控制要求非常高,這也是該技術(shù)走向?qū)嵱没媾R的一大技術(shù)難點(diǎn)。由于冰漿中固液兩相存在密度差,在蓄冰槽中可以循環(huán)抽取出冰漿中分離出來的液態(tài)水,再送回制冰系統(tǒng)中生成冰漿,由此可使蓄冰槽內(nèi)的冰漿固相含量(IPF)達(dá)到60%以上。動(dòng)態(tài)冰技術(shù)簡化制冰流程,節(jié)省人力成本。珠海流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰節(jié)能改造方案
動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù),是采用制冷劑直接與水進(jìn)行熱交換,使水結(jié)成絮狀流態(tài)冰晶,同時(shí),生成和溶化過程不需二次熱交換,由此較大程度上提高了空調(diào)的能效。冰漿的孔隙遠(yuǎn)大于固態(tài)冰,且與回水直接進(jìn)行熱交換,負(fù)荷響應(yīng)性能很好。動(dòng)態(tài)冰蓄冷系統(tǒng),冰片滑落式,原理:通過水泵將蓄冰槽的水自上向下噴灑在制冰機(jī)的板狀蒸發(fā)器表面上,使其凍結(jié)成冰。當(dāng)冰層厚度達(dá)到5~9㎜時(shí),通過制冰機(jī)的四通閥換向,將高溫氣態(tài)制冷劑通入蒸發(fā)器放熱,使與蒸發(fā)器板面接觸的冰融化,板冰靠自重滑落至蓄冰槽內(nèi),形式如下圖。該系統(tǒng)四通閥切換頻繁,熱氣脫冰效率低、噪音大,民用使用較少。江蘇過冷水動(dòng)態(tài)冰裝置某制藥公司,運(yùn)用動(dòng)態(tài)冰技術(shù),實(shí)現(xiàn)藥品的低溫儲(chǔ)存,提高藥品質(zhì)量。
而建造一個(gè)儲(chǔ)存17噸冰的蓄冰池,按照L4000×W3000×H3000mm的尺寸(36立方米)的蓄冰池,土建類只需2-4萬,鋼架類只需5-8萬即可。因此將中央空調(diào)機(jī)組替換成動(dòng)態(tài)冰蓄冷系統(tǒng),兩年內(nèi)即可收回成本,從第三年開始,每1千瓦安裝制冷量每年可節(jié)省約41610÷365=75.6元人民幣。傳統(tǒng)冰蓄冷空調(diào)以靜態(tài)制冰方式運(yùn)行,多數(shù)采用載冷機(jī)二次冷卻方式制,更沒有脫冰儲(chǔ)存功能,無法解決冰塊過厚的傳熱問題,制冰速度低、設(shè)備龐大、換熱效率差、制冷機(jī)能耗高等問題無法克服。動(dòng)態(tài)冰蓄冷則以動(dòng)態(tài)的過冷水來制冰,控制結(jié)冰厚度,換熱效率高、制冰速度快、設(shè)備緊湊、制冷機(jī)能耗低結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)十分突出,是國際上冰蓄冷的主要發(fā)展方向。
冰晶式動(dòng)態(tài)冰蓄冷的技術(shù)分析,以上對(duì)冰晶式動(dòng)態(tài)冰蓄冷的原理做了簡單概述,針對(duì)本次業(yè)主方提供的中機(jī)能源的冰晶式蓄冰系統(tǒng)主要特點(diǎn)是集制冷水、制冰晶及熱泵三功能與一體,區(qū)別于常規(guī)的雙工況(制冷、制冰工況)機(jī)組。系統(tǒng)各功能工況的概述,該主機(jī)采用的是立式滿液式蒸發(fā)器,該蒸發(fā)器配有旋浮式攪拌裝置強(qiáng)化換熱,蓄冰時(shí)促進(jìn)冰晶生成,設(shè)備外形如下:據(jù)廠家了解,大型離心機(jī)的機(jī)頭采用的是日本三菱品牌,小型螺桿機(jī)機(jī)頭采用國內(nèi)有名的漢鐘品牌,整體機(jī)組為中機(jī)能源的專業(yè)技術(shù)產(chǎn)品。冰塊硬度適中,易于切割和使用。
與靜態(tài)(盤管式)蓄冰的綜合對(duì)比,下表給出與市場主流蓄冰方式的對(duì)比總結(jié),以便更直觀了解該系統(tǒng)。綜合以上對(duì)比可知,兩種蓄冰放肆各有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),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(shì)。通過以上分析內(nèi)容,并結(jié)合我司市場調(diào)研的情況,對(duì)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。動(dòng)態(tài)冰在運(yùn)輸過程中,其行走的道路應(yīng)平坦堅(jiān)硬,每只腳下都應(yīng)放置滾輪。廣西冷水式動(dòng)態(tài)冰案例
某大型數(shù)據(jù)中心采用動(dòng)態(tài)冰技術(shù),降低能耗,提高服務(wù)器運(yùn)行穩(wěn)定性。珠海流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰節(jié)能改造方案
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。珠海流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰節(jié)能改造方案