工业冰蓄冷技术

冰蓄冷空调系统，既是在不需冷量或需冷量少的时间（如夜间），利用制冷设备将蓄冷介质中的热量移出，进行蓄冷。然后将此冷量用在空调用冷或工艺用冷高峰期。因此，蓄冷系统的特点是：转移制冷设备的运行时间，这样，一方面可以利用夜间的廉价电，另一方面也就减少了白天的峰值电负荷，达到电力移峰填谷的目的。将蓄能空调和电力系统的分时电价相结合，从宏观上可以起到平衡电网，微观上可以为空调用户节省大量运行费用。蓄冷设备广义地分为显热式蓄冷和潜热式蓄冷。在蓄冷系统中，蓄冷介质是非常重要的，理想的蓄冷介质应具备以下几个特点:1）比热值、潜热值高。2）安全，无毒性、无污染性和腐蚀性。常用的蓄冷介质是水、冰和其他相变材料，不同蓄冷介质具有不同的单位体积蓄冷能力和不同的蓄冷温度。冰蓄冷克服了传统技术上对成本和效率的劣势。工业冰蓄冷技术

冰蓄冷系统是如何组成的？冰盘管式系统：又称冷媒盘管式，直接蒸发式和外融冰式系统。制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰在蒸发器盘管上冻结或是融化。内融式冰蓄冷：冷水机组制出低温乙二醇水溶液(二次冷媒)进入蓄冰槽里的盘管内，使管外的水结成冰。融冰时温度较高的乙二二醇水溶液进入蓄冰槽里的盘管内，将管外的冰融化，乙二醇水溶液的温度下降，再被抽回到空调负荷端使用。动态制冰：该系统的基本组成是以制冰机作为制冷设备。制冷机安装在蓄冰槽上方，在若干块平行板内通入制冷剂作为蒸发器使用。循环水泵不断将蓄冰槽中的水抽出送到蒸发器的上方喷洒而下，在平板状蒸发器表面结成一层薄冰，待冰层达到一定厚度时，制冰设备中的四通换向阀切换，使压缩机的排气直接进入蒸发器而加热板面，使冰脱落。江西冰板冰蓄冷原理冰蓄冷空调是利用夜间低谷时段电力制冰并蓄存起来。

冰蓄冷降低使用成本。离心式容易发生喘振。采用冰球、冰盘管蓄冷时空调机组的蒸发温度与蒸发压力很低，由于蒸发压力过低导致压缩机运行时易发生喘振（制冷剂从冷凝器倒流回压缩机）现象，喘振对压缩机的损伤是非常致命的，严重时可导致压缩机的损毁。动态冰蓄冷机组的蒸发温度一般在-5℃左右，相对于冰球和冰盘管静态蓄冷，由于提高了机组的蒸发温度，使得机组运行时远离喘振区，避免了喘振的发生，不但有效地保护机组的安全使用，而且还提高了系统的运行效率。

动态冰蓄冷原理。动态冰蓄冷制冷系统中，20%浓度的乙二醇载冷剂在空调主机蒸发器中被冷却到0℃以下后，通过乙二醇泵连续不断地送到制冰机的换热器一侧中；而冰槽的水在泵的输送下也连续流过制冰机的换热器另一侧中，在换热器中水被乙二醇溶液过冷却到稍低于0℃的温度，再通过促晶方式对过冷水实施扰动以实现过冷的水结成冰晶。冰水混合液体通过泵输送到蓄冰槽后，分离出来的冰浆浮在蓄冰槽上面储存起来，而蓄冰槽下面的水再送回制冰机换热器中制取过冷水，从而实现循环的动态制冰过程。乙二醇载冷剂：蓄冰系统需要通过载冷剂来传送冷量，所以载冷剂的冰点需要低于水的冰点，在制冰时不会冻结。冰蓄冷系统常用的载冷剂是在水中添加乙二醇溶液。乙二醇是无色、无味的液体，其挥发性低、腐蚀性低，易溶解于水及多种有机化合物，其水溶液的密度与粘度稍大于水，而比热稍小于水。冰蓄冷蓄冷设备在等于或小于可用供冷温度时所能提供的大实际蓄冷量。

冰蓄冷系统可以采用温差较大的主机上游式内融冰串联系统，蓄冰设备选用蓄冰筒。由于乙二醇水溶液温度较低，可以保证板式换热器为系统提供3.5℃出水同时有较高的制冷效率和较低的初投资。在典型设计日空调冷负荷由制冷机和蓄冰筒共同承担，非典型设计日通过优化控制来满足冷负荷需求并将系统运行费用降低到低。在系统供冷时，乙二醇溶液首先经过冷机在空调工况下降温以保持高效的运行，再经蓄冰筒的冷却使乙二醇溶液温度进一步降低，板式换热器进出口处乙二醇溶液可以达到较大的温差，从而使相同负荷条件下串联系统乙二醇溶液的流量较小，因此在相同条件下串联系统的乙二醇循环泵小于并联系统，使串联系统的设备投资和运行费用都优于并联系统，而且串联方式管路简单运行可靠。冰蓄冷系统运行时，载冷剂在球形或板形小容器外流动。湖南冰片滑落式冰蓄冷项目

冰蓄冷对于系统此数值可近似为融冰率。工业冰蓄冷技术

动态冰蓄冷系统构成。动态冰蓄冷系统主要由空调主机、制冰机、蓄冰槽、板式换热器、微晶处理器、水泵、冷却塔、阀门、末端等部分组成。制冰机是整个制冰系统的关键所在，设计选型、安装调试、维护保养必须严格按照规定进行，否则将影响系统的使用效果。动态冰蓄冷的优势。动态冰蓄冷是针对传统静态冰蓄冷的各种缺陷而发展起来的新技术，动态冰蓄冷技术的大特点是在动态过程中制取冰浆，具有能效高，蓄冰和融冰快等优点，主要技术优势体现在以下方面。传热效率高，制冰速度快。传统的冰球、盘管式冰蓄冷的制冰和融冰过程都是在静态下主要通过导热的传热方式完成。当冰层较厚时，热量传递穿过冰层时的热阻非常大，导致传热系数低下，制冰和融冰速度缓慢，而且能量损失大。动态冰蓄冷技术则彻底改变了原有的传热方式，传热和相变两个环节在被分开在不同的空间完成。传热时不结冰，结冰时不传热，传热过程始终为高效的液体强制对流方式，避免了静态冰蓄冷中的冰层热阻问题，因而整体传热效率得到大幅度提高，制冰速度快。工业冰蓄冷技术

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