刮刀擾動式動態制冰技術,刮刀式動態制冰技術的基本原理是:水(溶液)在換熱器內部通過換熱壁面被冷卻到低于冰點的過冷狀態,由于曲枝輪轉以較快的回轉速度旋轉,靠近換熱器換熱壁面的過冷水被及時刮離壁面,從而確保了換熱器壁面上不會生成淺浮雕冰晶,如圖3所示。從壁面旋即附近被刮出的過冷水再次進入水側的中心主流區,并在主流區中經已經存在的冰晶顆粒促晶解除過冷,生成冰漿。與過冷水式相比,刮刀擾動分離式式動態制冰系統無需過冷卻解除裝置。需要指出的是,這種刮刀擾動式動態制冰技術中的刮刀所起的作用是及時清理換熱壁面附近的過冷水,而非像一些制冰機那樣用于刮除已經生長在換熱壁面上的冰層。因此這種制冰方式引致也避免了因冰層熱阻引起的傳熱惡化,而且還因為刮刀葉片的強烈擾動而大幅強化了對流換熱效果。移動式冰蓄冷車應急供冷量達500RT,保障醫院手術室不間斷供冷。福建動態冰蓄冷空調
制冷系統 COP 高、能耗降低。其制冷蒸發溫度可以繼續保持在-5℃~-8℃之間而且在整個蓄冰過程中保持穩定不下降。相對于冰球、盤管式冰蓄冷中-10℃以下的蒸發溫度(而且隨著蓄冰量的增加逐漸下降)可以顯著提高系統COP。融冰速度快、負荷響應靈敏。由于動態冰蓄冷制出的冰以冰漿形式客觀存在因此在融冰釋冷時冰晶與水之間接觸面積大,融化速度快,可以快速響應空調末端負荷的變動。地面積小、場地適應性強。動態冰蓄冷無需盤管、冰球等預制設備,因此蓄冰槽有效利用率提高,占地空間減小,而且對空間形狀要求降低,場地適應性增強。佛山專業動態冰蓄冷空調系統冰漿管道流速1.5-2m/s,實現湍流換熱,傳熱系數提高50%。
與空調機組相比,冰蓄冷空調系統中的壓縮冷凝機組、冷卻塔系統和蒸發器的總成本差不多,而動態冰蓄冷系統只需增加一個蓄冰槽,蓄冰槽可采用土建結構或鋼架結構。動態冰蓄冷空調系統常用的運行策略有:制冷主機優先、蓄冷設備優先、共享控制。制冷機優先級:先設置制冷機滿負荷運行,不工作時再用蓄冰設備彌補。動態冰蓄冷設備優先級:先設置冰蓄冷設備滿負荷運行,釋放冷能,再用制冷主機彌補故障。份額控制:冰蓄冷空調系統的制冷主機和冰蓄冷裝置按照一定的份額共同提供制冷。
冰蓄冷系統主要利用水與冰的相變潛熱(334.4kJ/kg)進行蓄冷和釋冷。冰蓄冷系統從制冷系統構成上可分為直接蒸發式和間接載冷劑式。直接蒸發式是指制冷系統的蒸發器直接作用于制冰元件,如盤管外結冰、制冰滑落式等;間接載冷劑式,是指利用制冷系統的蒸發器冷卻載冷劑,再用載冷劑進行制冰。根據制冰方式的不同,可分為靜態型制冰和動態型制冰兩種。靜態型制冰方式,冰的制備和融化在同一位置進行,蓄冷設備和制冰部件為一體結構,具體形式有冰盤管式、完全凍結式、密封件式等多種形式;動態型制冰方式,冰的制備和融化不在同一位置進行,制冰機和蓄冰槽相對單獨,如冰片滑落式和冰晶式系統。冰漿輸送系統采用雙管道設計,冰晶濃度可達30%,冷量傳輸效率比傳統冷水高3倍。
迄今為止,只中國科學院廣州能源研究所對此技術進行了系統深入的研究。從 2003 年起,中國科學院廣州能源研究所開始了對流態化動態冰蓄冷技術的全方面研究。成功突破熱交換器堵塞、超聲波促晶、以及動態劉弘建等關鍵技術,建立了新風尚流態化動態制冰標榜系統,研制成功我國擁有自主知識產權的動態冰蓄冷技術,使我國的第二代流態化動態蓄冷技術基本達到國際先進,打破了國際技術壁壘。如今,動態冰蓄學術界冷也已成為國際上冰蓄冷技術的主要發展方向,而且在發展中國家普及迅速。動態制冰蒸發溫度提升5℃,壓縮機效率提高12%。福建動態冰蓄冷空調
冰水混合泵采用變頻技術,流量調節范圍20-100%,節能率提升18%。福建動態冰蓄冷空調
動態冰蓄冷空調系統除了空調制冷,其他時間還可以用于冷庫,可以將主機的容量降到很小的值,蓄冰率的確定是一個非常重要的環節,在動態冰蓄冷空調系統的方案設計中,幾個典型值(如30%等)通常先被選中,經過對設備、初投資、運行費用等因素的初步選擇,選擇了較好的配比。由于動態冰蓄冷空調系統采用液體作為蓄冷介質,液體的任意流動特性使得冰蓄冷罐適用于幾乎所有不規則場地,場地利用率高,對于傳統的冰蓄冷空調系統來說,盤管或冰球系統巨大的占地面積和對空間規整性的要求是推廣冰蓄冷工程的巨大障礙,因此,動態冰蓄冷空調系統技術的突破較大程度上增加了冰蓄冷工程的應用范圍,意義重大。福建動態冰蓄冷空調