流态化动态冰蓄冷技术制冰过程的较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。另一方面,制冰过程中的换热温差、流量等参数都保持稳态,并不因时间而变化,从而保证了出冰速度的恒定,也便于系统的控制。流态化动态冰蓄冷主要包括两种形式,即以高砂热学为表示的过冷水式和以Sunwell(日本)为表示的刮刀扰动式。某商场空调系统,采用动态冰技术,降低其制冷成本,提升顾客舒适度。山东过冷水动态冰项目

刮刀扰动式动态制冰技术,刮刀扰动式动态制冰技术的基本原理是:水(溶液)在换热器内部通过换热壁面被冷却到低于冰点的过冷状态,由于刮刀以较快的回转速度旋转,靠近换热器换热壁面的过冷水被及时刮离壁面,从而确保了换热器壁面上不会生成冰晶,如图3所示。从壁面附近被刮出的过冷水随即进入水侧的中心主流区,并在主流区中经已经存在的冰晶颗粒促晶解除过冷,生成冰浆。与过冷水式相比,刮刀扰动式动态制冰系统无需过冷却解除装置。需要指出的是,这种刮刀扰动式动态制冰技术中的刮刀所起的作用是及时清理换热壁面附近的过冷水,而非像一些传统制冰机那样用于刮除已经生长在换热壁面上的冰层。因此这种制冰方式也避免了因冰层热阻引起的传热恶化,而且还因为刮刀叶片的强烈扰动而大幅强化了对流换热效果。山东过冷水动态冰项目随着科技进步,动态冰技术将不断优化,为更多行业带来绿色、高效的冷却解决方案。

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。
冷库空调系统的使用可以在一定程度上减轻负荷。首先,它可以提高冷水机的制冷能力和低负荷时压缩机频繁启停的问题。其次,它可以用来改善和平稳电网上的负载。由于冷库空调系统在夜间运行,环境温度低,冷凝温度也低,因此制冷功率更高效,能在一定程度上节能。1、适用于冷库空调工程。制冷空调工程以电为驱动能源,在符合下列条件之一的情况下,通过技术经济比较合理,适宜采用冷库空调系统。实行峰谷电价,且差异较大;2、间歇性使用空调工程,以及使用短时间空调工程的;3、空调负荷峰谷差、低谷期负荷小的连续空调工程;4、无增容条件或限制增容条件的空调工作;5、在一定时期内限制空调制冷用电量的空调工程。动态冰在建筑领域,可应用于地源热泵系统,提高能源利用效率。

因此,刮刀式换热器的内表面(刮刀叶片接触面)处理要求非常光滑,而且刮刀叶片与换热壁面之间的接触必须紧密。另一方面,由于由纯水生成的冰晶颗粒较粗,而且容易聚集硬化,更容易导致堵塞,因此此种制冰方法中往往需要在水中添加一定浓度的冰点抑制剂,如乙二醇、NaCl等。由此又引入了对设备材料的防腐问题。换热器内表面和整个刮刀组件都是长期浸泡在乙二醇(或NaCl等其他盐类)水溶液中,并且处于高流速的不利腐蚀条件下,因此金属材料必须具有特殊的耐腐蚀性能。刮刀叶片一般采用塑料材料,在与金属换热避免长期高速摩擦的情况下,必须具有高耐磨的性能制冰工艺,采用低温盐水或制冷剂,快速制备冰球。山东过冷水动态冰项目
动态冰工艺,可根据实际需求调整冰球制备速度,适应不同工况。山东过冷水动态冰项目
系统存在的问题及潜在的风险,从技术原理上来看,冰晶式动态蓄冰相对于静态蓄冰有一定的技术先进性,但之所以该系统未成为目前市场的主流蓄冰形式,主要是在系统的稳定性及可靠性上也存在潜在的风险,甚至有因为冰晶堵塞导致系统不能使用的失败案例。以下对该系统存在的潜在问题分析如下:温度传感的延迟性可能造成结冰误差,因为温度传感的延迟性,当传感器检测的温度<实际温度时,溶液不会结冰;当传感器检测的温度>实际温度时,溶液结冰过多,溶液发生蒸发器冰堵、管道、阀门、水泵叶轮磨损的问题,甚至堵塞。山东过冷水动态冰项目