凌晨三点的数据中心依然灯火通明,但此刻维持服务器冷却的能量并非来自电网,而是来自地下蓄冷槽里缓缓流动的冰浆。这种由数百万微米级冰晶与载冷剂组成的非牛顿流体,正在改写现代制冷系统的能量管理法则。冰浆蓄冷技术的本质,是利用水的相变潜热实现能量的时空转移,将电力低谷期的廉价电能转化为可供全天调用的冷量储备...
动态冰浆蓄冷原理。动态冰浆蓄冷制冷系统中,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。冰浆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。冰浆蓄冷可以减少制冷主机的装机容量。广州冰浆蓄冷舱

流态化动态冰浆蓄冷技术克服了传统冰球、盘管式冰浆蓄冷技术中的主要缺陷,因此一经推出即显示出巨大的应用前景。从原理上和应用上出发,可以归纳出流态化动态冰浆蓄冷技术相对于传统的冰球、盘管式静态冰浆蓄冷技术的如下一些技术优势:(1)传热效率高、制冰速度快。动态制冰过程中不但避免了因冰层聚集而引起的导热热阻,还通过强制对流大幅度提高了系统的整体换热性能,从而提高了制冰速度。(2)制冷系统COP高、能耗降冷蒸发温度可以保持在-5℃~-8℃之间,而且在整个蓄冰过程中保持稳定不下降。相对于冰球、盘管式冰浆蓄冷中-10℃以下的蒸发温度(而且随着蓄冰量的增加逐渐下降)可以明显提高系统COP。惠州气体射流冰浆蓄冷节能技术冰浆蓄冷实际使用的供回水温差为5~11℃。

评价冰浆蓄冷的要点。1)制冷系统的蒸发温度。蓄冷空调系统特别是冰浆蓄冷式空调系统在蓄冷过程中,一般会造成制冷机组蒸发温度的降低。理论上说蒸发温度每降低l℃,制冷机组的平均耗电率增加3%。因此在配置系统,选择蓄冷设备时应尽可能地提高制冷机组的蒸发温度。2)名义蓄冷量与净可利用蓄冷量。名义蓄冷量是指由蓄冷设备生产厂商所定义的蓄冷设备的理论蓄冷量;净可利用蓄冷量是指在一给定的蓄冷和释冷循环过程中,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。净可利用蓄冷量占名义蓄冷量的百分比例值是衡量蓄冷设备的一个重要指标,此比例值越大,则蓄冷设备的使用率越高,当然此数值受蓄冷系统很多因素的影响,如蓄冷系统的配置,设备的进出口温度等。对于冰浆蓄冷系统此数值可近似为融冰率。
流态化动态冰浆蓄冷技术的先进之处在于改进了传统制冰过程中的主要缺点,而且制出的冰以流态化冰浆的形式存在。传统静态制冰过程中,水通过自然对流换热,冰层首先在换热壁面上形成,然后逐渐变厚。这样就导致形成新的冰层所需的热量传递必须以导热的形式穿过越积越厚的原有冰层,从而严重的恶化了传热效率,致使结冰越来越困难,制冷剂提供的冷却温度也必须越来越低。流态化动态冰浆蓄冷技术制冰过程的大特点在于首先在传热壁面附近制取过冷水,然后把过冷水转移到远离传热壁面的空间里解除过冷、生成冰浆。这样就彻底避免了冰在传热壁面上形成的可能性,既消除了固态冰层导热热阻的存在,同时在液体和传热壁面之间又始终保持着强制对流的高效率换热模式,因此整个制冰环节的传热系数得到大幅度提高。冰浆蓄冷将冰的相变潜热用于供冷的成套技术。

冰浆蓄冷是将水转化为冰,并利用冰相变的潜热来储存冷能的方法。与水储存相比,冰储存比水储存所需的体积要少得多,以储存相同数量的冷量。由于工业的发展和人民物质文化生活水平的提高,空调的普及率逐年提高,用电量迅速增加。高峰用电紧张,非高峰用电没有得到充分利用。因此,如何转移高峰用电需求,“移峰填谷”,平衡电力供应,提高电力的有效利用,已成为一个非常重要的问题。冰浆蓄冷有利于“分时电价”政策和部分激励政策的落实,进一步促进了错峰用电。这使得非高峰冷库技术受到重视和发展。冰浆蓄冷空调利用低负荷电力在夜间制冰并储存在蓄冰装置中。白天,冰融化释放储存的冷能,减少空调的电力负荷和安装量。电网高峰时段空调系统的容量。冰浆蓄冷系统是将冷水机产生的低温乙二醇水溶液送入冰浆蓄冷罐(桶)内的塑料管或金属管中。贵州冰浆蓄冷散热
冰浆蓄冷具有制冷快、效果好、供冷温度低等优点。广州冰浆蓄冷舱
冰浆蓄冷系统组成形式的合适与否直接关系到系统的运行效果。合理可行的组成形式将会得到稳定可靠的系统工作性能,终保障建筑物空调系统的正常供冷要求。蓄冰系统由制冷系统、蓄冰设备、动力装置、自控系统、换热装置等组成。系统根据水结晶过程的能量需要动态调节低温水流量与温度,增强系统的安全性与可靠性,提高蓄冰效率,降低蓄冰能耗。同时,降低了蓄冷项目的工程量,减少了蓄冷项目的初投资,增大了节能节费空间,是蓄冷蓄冷项目的关键系统之一,如果有可能在乙二醇溶液充注前进行水溶液的试运转,观察整个系统的运转情况;及自控系统的测点及电动阀门的动作配合。广州冰浆蓄冷舱
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