珠海低碳動態冰工程案例

系統原理：1、熱泵工況，熱泵原理同能源塔的系統原理，是從蓄冰槽內吸收水的熱量進行制熱，可通過冷卻水、土壤、河湖水等進行釋冷。供熱時，即時或分時向大氣或其它熱源全部或部分放冷。當放冷速率跟不上時，冷量就以冰晶的形式蓄存，供熱放冷可以不同時，如10小時供熱可以24小時錯時放冷；條件允許時，可用低谷電化冰間接蓄熱。2、該系統相對于靜態蓄冰的優勢，3主機能效高。初始的冰點溫度約為-1℃，蒸發溫度約為-4.5℃，每個循環約形成2%的冰晶，每個循環后溶液會有增加，一般設計為50%的蓄冰量，蓄冰完成后，溶液濃度會增加到6%，這時對應的冰點是-2.5℃，蒸發溫度約為-5.5℃，主機能效有所下降，主機COP在4.5以上。而雙工況盤管蓄冰，乙二醇為-5.6℃，蒸發溫度為-7℃的，主機的COP在3.5以下，且同樣靜態冰制取過程中，由于隨著冰層厚度的增加，傳熱也逐漸有所減少，主機需要卸載，從而會延長制冰時間，增加能耗。動態冰技術具有高效、節能、環保等優點，助力工業發展。珠海低碳動態冰工程案例

動態冰蓄冷技術是指用制冷劑直接與水進行熱交換，使水結成絮狀冰晶；同時，生成和溶化過程不需二次熱交換，由此較大程度上提高了空調的能效。冰漿的孔隙遠大于固態冰，且與回水直接進行熱交換，負荷響應性能很好。技術名稱：動態冰蓄冷技術；適用范圍：1、部分區分峰谷電價地區，各種大型中央空調系統，2、牛奶及食品等工藝上需要穩定的低溫水的行業。我國大部分地區處于溫帶和亞熱帶，每年空調使用時間較長，在南方地區甚至可達8個月。珠海低碳動態冰工程案例冰球循環，是動態冰技術的主要，通過冰球融化與再結冰，持續吸收熱量。

儲存在蓄冷槽內的冰漿以疏松的顆粒堆積狀存在，在融冰放冷時，冰、水接觸比表面積極大，放冷速度成數倍提高，使得融冰單獨供冷也可滿足尖峰負荷需求，從而確保主機完全避開尖峰電費時段用電，實現經濟效益較大化。回水與冰層之間的滲透性充分接觸，確保能從蓄冰槽穩定取出的2℃的低溫水，滿足特殊工藝用冷（如鮮奶冷卻）或溫、濕度單獨處理空調系統等冷源需求。蓄冰槽內不再設置制冰設備，由于制冰設備采用板式換熱器和超聲波促晶器等設備，并且全部置于蓄冰槽內，因此蓄冰槽內不需要布置制冰設備，槽體的幾何形狀設計無任何特別要求，因地制宜的靈活性較大程度上增強。制冰設備全部置于蓄冰槽外，維修保養方便簡單。

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、以及動態解冰等關鍵技術，建立了流態化動態制冰示范系統，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水平，打破了國際技術壁壘。如今，動態冰蓄冷已成為國際上冰蓄冷技術的主要發展方向，而且在發達國家普及迅速。隨著動態冰蓄冷技術在我國的成功研發，將較大程度上推動動態冰蓄冷技術在我國的推廣利用，必將對我國的電力負荷移峰填谷產生深遠影響。動態冰的融化和冷卻過程是高溫冷凍水直接接觸冰層。

過冷卻熱交換器可以采用殼管式、套管式、板式等多種形式的換熱器。為了防止過冷水在換熱器內結冰，換熱器內表面需要進行特殊涂層處理，同時對換熱器內部的流場特性也有很高的要求，否則很難獲得足夠大的過冷度，以及避免堵塞。過冷卻解除技術也包括多種，如機械方法、熱方法、超聲波方法等。過冷水式動態制冰技術的系統控制要求非常高，這也是該技術走向實用化所面臨的一大技術難點。由于冰漿中固液兩相存在密度差，在蓄冰槽中可以循環抽取出冰漿中分離出來的液態水，再送回制冰系統中生成冰漿，由此可使蓄冰槽內的冰漿固相含量（IPF）達到60%以上。動態冰在農業領域，可應用于種子低溫儲存，提高種子活力。上海冰晶式動態冰散熱

動態冰的生成速度快，滿足應急需求。珠海低碳動態冰工程案例

流態化動態冰蓄冷技術的先進之處在于改進了傳統制冰過程中的主要缺點，而且制出的冰以流態化冰漿的形式存在。傳統靜態制冰過程中，水通過自然對流換熱，冰層首先在換熱壁面上形成，然后逐漸變厚。這樣就導致形成新的冰層所需的熱量傳遞必須以導熱的形式穿過越積越厚的原有冰層，從而嚴重的惡化了傳熱效率，致使結冰越來越困難，制冷劑提供的冷卻溫度也必須越來越低。流態化動態冰蓄冷技術制冰過程的較大特點在于首先在傳熱壁面附近制取過冷水，然后把過冷水轉移到遠離傳熱壁面的空間里解除過冷、生成冰漿。這樣就徹底避免了冰在傳熱壁面上形成的可能性，既消除了固態冰層導熱熱阻的存在，同時在液體和傳熱壁面之間又始終保持著強制對流的高效率換熱模式，因此整個制冰環節的傳熱系數得到大幅度提高。另一方面，制冰過程中的換熱溫差、流量等參數都保持穩態，并不因時間而變化，從而保證了出冰速度的恒定，也便于系統的控制。流態化動態冰蓄冷主要包括兩種形式，即以高砂熱學為表示的過冷水式和以Sunwell（日本）為表示的刮刀擾動式。珠海低碳動態冰工程案例