珠海气体射流冰浆蓄冷技术

冰浆是由微小的冰晶和溶液组成，而溶液通常是由水和冰点调节剂（如乙二醇、乙醇或氯化钠等）构成。由于冰晶的融解潜热大，使得冰浆具有较高的蓄冷密度；同时由于冰晶具有较大的传热面积，使其具有较快的供冷速率和较好的温度调解特性。它不象传统的盘管式（内融冰、外融冰）和封装式（冰球、冰板）蓄冷系统的冰凝结在换热器的壁面上，增加了冰层的传热热阻，使其传热效率较低。冰浆蓄冷系统现已被用于空调系统中，夜间低谷时蓄冷，白天高峰时供冷，冰浆蓄冷空调系统的容量一般只有高峰冷负荷的20%—50%，使其整个系统小巧、紧凑。由于冰浆蓄冷空调系统具有低温送风特性，使得整个空调系统的风管、水管尺寸减小，冷量输送的功耗也大为降低，运行成本减小。冰浆蓄冷可实现大温差、低温送风空调，节省水、风输送系统的投资和能耗。珠海气体射流冰浆蓄冷技术

刮削法，刮削法冰浆发生系统，它由压缩机、冷凝器、节流装置、壳管式蒸发器构成，制冷剂在壳侧蒸发吸热，乙二醇溶液(6%-10%)在管内被冷却，当温度降到其凝固点以下时，溶液中产生微小的冰晶(约100m)，为了防止冰晶粘附在管内壁上，安装了一个旋转刮削板，将内壁上粘附的冰晶刮下随溶液一起送出蒸发器、进入蓄冷槽，冰浆的浓度可以根据其运行条件进行调节，一般为 0%-35%。喷射法，喷射法冰浆发生系统，它是利用两种互不相溶流体间的换热来产生冰晶的，由制冷系统将不溶于水且比水重的流体冷却到水的冰点以下，然后由泵将流体送入喷射器产生高压并从溶液罐的上部抽吸水，由于在喷射器中产生了足够的扰动和冷却效果，使得普通的水产生冰品。一旦冰浆混合物到达浴液罐内，较轻的冰晶漂浮在中、上部，而较重的传热流体则沉降在底部9并用于系统再循环。深圳动态冰浆蓄冷系统某数据中心采用冰浆蓄冷制冷，实现节能降耗，提高设备稳定性。

该项目是目前国内较大的动态冰浆蓄冷节能项目，与其他的蓄冰系统相比具有投资省、蓄冰装置寿命长、运行维护简单等特点。项目完全达到设计要求，移峰填谷效果明显，用户反映良好，具有较好的示范作用。予以通过验收。 项目完工后相比常规空调年节约运行费用达到140万，冰浆蓄冷空调系统全年消耗高峰电量只有27.4 万KW.h，而常规制冷空调系统年消耗高峰电量达到162 万KW.h，年削减电力高峰用电134 万KW.h，年削峰率为82%。削减平段电量月68 万KW.h，但增加夜间低谷用电量264 万KW.h。清华紫光南方产业化基地空调系统采用冰浆蓄冰之后，年节约一次燃煤约19.7T。即为企业节省了运行费用，也达到了为社会节能的目的！

冰浆的其他潜在应用，冰浆溶液除了用于舒适性空调、工业生产过程、食品处理与保存外，还可用于以下方面，用于管道和换热器清洗，传统的清理管道和换热器污垢脏物的方法常采用机械方法,但对于形状复杂的换热器该方法很难完成去污。采用 10%的冰浆溶液能够完成复杂几何形状管道和换热器的清污工作。用作冷藏汽车的蓄冷剂，在冷藏汽车的四周保温夹层空间内充入冰浆溶液，使车厢内保持所要求的温度，它与普通运输车辆相比，能保证冷藏食品的新鲜。冰浆的充入和更换可在专门的充冷站进行。用作灭火剂，现有的灭火装置和喷嘴仍然可以输送浓度为 30%的冰浆溶液，采用冰浆溶液灭火可以使灭火时间减少一半，同时使室内温度急剧降低。与水相比，采用冰浆灭火所需的量较少。新型制冷剂的研究与应用，将进一步提高冰浆蓄冷的性能。

宋文吉表示，总体来看，蓄冷储能在用户侧调峰的优势明显，主要表现在以下几个方面：1、成本低、效率高：大规模蓄冷技术以水为介质，成本低廉；靠近负荷中心，储能效率高，移峰1kWh的电力负荷成本只是电池技术的10~20%；蓄冷作为冷量缓存装置，放冷时可大幅提高主机运行效率，进而提高系统的综合能效比。2、功率和能量调节范围很宽、适应性好：蓄冷系统的功率变换装置为制冷主机和换热器，调节范围从MW~GW，储能装置为保温水槽，根据需要可满足Hour、Day、甚至跨季节的调节需求；系统寿命可达20年以上。3、环保效益：蓄冷系统除了对电网产生移峰填谷效益外，能大幅度减少制冷机组的装机容量，从而减少氟利昂的使用，获取环保效益。冰浆蓄冷实际使用的供回水温差为5~11℃。珠海气体射流冰浆蓄冷技术

冰浆蓄冷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。珠海气体射流冰浆蓄冷技术

在低速流动时，不同浓度的冰浆溶液间的压力降差别变化较大，这是由于低速流动时冰晶漂浮在通道上部，引起冰浆有效流通截面积减小，从而使其流速增加，阻力变化较大；同时通道上部聚集的冰晶也使其摩擦阻力增大。在高速流动时，不同冰浆浓度溶液与冷水之间压力降差值变化较小，这是由于高速流动使得冰浆溶液成为均匀流动。为冰浆溶液的传热系数随其流量和浓度的变化。从图中可知：传热系数是随着流量的增加而增加、随着冰浆浓度的增加而减小。这是由于冰浆浓度的增加减小了溶液的扰动，通过换热器的流动是层流而不是紊流。尽管在较高冰浆浓度下，其传热系数下降，但由于微小的冰晶增加了其传热表面积，以及具有较大的传热温差，仍然使其具有较高的传热量。珠海气体射流冰浆蓄冷技术