北京机房动态冰项目

迄今为止，只中国科学院广州能源研究所对此技术进行了系统深入的研究。从2003年起，中国科学院广州能源研究所开始了对流态化动态冰蓄冷技术的全方面研究。成功突破热交换器堵塞、超声波促晶、以及动态解冰等关键技术，建立了流态化动态制冰示范系统，研制成功我国拥有自主知识产权的动态冰蓄冷技术，使我国的第二代流态化动态蓄冷技术基本达到国际先进水平，打破了国际技术壁垒。如今，动态冰蓄冷已成为国际上冰蓄冷技术的主要发展方向，而且在发达国家普及迅速。随着动态冰蓄冷技术在我国的成功研发，将较大程度上推动动态冰蓄冷技术在我国的推广利用，必将对我国的电力负荷移峰填谷产生深远影响。独特的制冰工艺，确保冰块持久耐用。北京机房动态冰项目

系统原理：1、热泵工况，热泵原理同能源塔的系统原理，是从蓄冰槽内吸收水的热量进行制热，可通过冷却水、土壤、河湖水等进行释冷。供热时，即时或分时向大气或其它热源全部或部分放冷。当放冷速率跟不上时，冷量就以冰晶的形式蓄存，供热放冷可以不同时，如10小时供热可以24小时错时放冷；条件允许时，可用低谷电化冰间接蓄热。2、该系统相对于静态蓄冰的优势，3主机能效高。初始的冰点温度约为-1℃，蒸发温度约为-4.5℃，每个循环约形成2%的冰晶，每个循环后溶液会有增加，一般设计为50%的蓄冰量，蓄冰完成后，溶液浓度会增加到6%，这时对应的冰点是-2.5℃，蒸发温度约为-5.5℃，主机能效有所下降，主机COP在4.5以上。而双工况盘管蓄冰，乙二醇为-5.6℃，蒸发温度为-7℃的，主机的COP在3.5以下，且同样静态冰制取过程中，由于随着冰层厚度的增加，传热也逐渐有所减少，主机需要卸载，从而会延长制冰时间，增加能耗。北京机房动态冰项目动态冰技术，一种颠覆传统的冷却方法，通过冰球循环实现热交换，节能环保。

两种技术在基本原理上是一致的，但形式差别较大，下面分别说明。过冷水式动态制冰技术，过冷水式动态制冰技术的基本原理是：首先把水在过冷却热交换器中冷却至低于0℃的过冷状态，然后把过冷水输送至特殊的过冷却解除器中解除过冷，生成大量细小的冰晶颗粒，与剩余的液态水一起形成0℃下的冰浆。这种制冰过程中较关键的技术在于确保流过过冷却热交换器的液态水具有尽可能大的过冷度，但同时又必须保证过冷水不能在流出热交换器之前生成冰晶，否则换热器将被堵塞甚至破坏。此外，还应有高效率的过冷却解除技术，以确保过冷水能够连续快速结晶。

以下对本机组的三个功能工况做简单的介绍，系统原理图如下：1制冷水工况，可同常规机组制取供空调末端直接使用的空调工况的冷冻水，本报告不再详述。2制冰晶工况，同上述原理，本系统采用的是以约3.5%溶度改性抑制性乙二醇水溶液或丙二醇水溶液替代水作为供冷（蓄冷）介质，溶液集载冷、蓄冷、供冷于一体，蓄冰时溶液在蒸发器（换热器或冰晶生成器）中降温析出冰晶，溶液析出冰晶后成为流态冰，此时流态冰平均质量溶度2.5～3.5%，在蓄冰槽内冰晶与溶液自然分离，溶液在下部，冰晶在上部。特殊设计的冰球制备装置，确保冰球质量，降低能耗。

动态冰蓄冷技术，是采用制冷剂直接与水进行热交换，使水结成絮状流态冰晶，同时，生成和溶化过程不需二次热交换，由此较大程度上提高了空调的能效。冰浆的孔隙远大于固态冰，且与回水直接进行热交换，负荷响应性能很好。动态冰蓄冷系统，冰片滑落式，原理：通过水泵将蓄冰槽的水自上向下喷洒在制冰机的板状蒸发器表面上，使其冻结成冰。当冰层厚度达到5～9㎜时，通过制冰机的四通阀换向，将高温气态制冷剂通入蒸发器放热，使与蒸发器板面接触的冰融化，板冰靠自重滑落至蓄冰槽内，形式如下图。该系统四通阀切换频繁，热气脱冰效率低、噪音大，民用使用较少。动态冰技术利用先进制冷系统，快速生成纯净冰块。北京机房动态冰项目

冰球循环流程，通过监测冰球温度、流量等参数，实现智能调控。北京机房动态冰项目

流程选择，蓄冰空调系统的制冷机组与蓄冰装置可以有多种组成。基本上可以分为串联系统和并联系统两种。串联流程，串联系统有机组位于蓄冰装置的上游和机组位于蓄冰装置的下游两种形式。串联系统的制冷机与蓄冰罐在流程中处于串联位置，以一套循环泵维持系统内的流量与压力，供应空调所需的基本负荷。串联流程配置适当自控，也可实现各种工况的切换。串联流程系统较简单，放冷恒定，适合于较小的工程和大温差供冷系统。并联流程，并联系统有单（板式）换热器系统和双（板式）换热器系统。并联系统的制冷机与蓄冰罐在系统中处于并联位置，当较大负荷时，可以联合供冷。同时该流程可以蓄冷、蓄冷并供冷、单溶冰供冷、冷机直接供冷等。并联流程在发挥制冷机与蓄冰罐的放冷能力方面均衡性较好，夜间蓄冷时只需开启功率较小的初级泵运行，蓄冷时更节能，运行灵活。北京机房动态冰项目