冰球式蓄冰系统,原理:利用内充有可相变介质的小圆球(为增大热交换面积,一些厂家在球体上会再设有若干个小的凹陷,后统称冰球)来蓄冷,并将冰球储存于专门的罐体中,通过循环于主机与罐体间的低温载冷剂,将冰球内的介质完成相变,从而储存冷量;释冷时,通过循环于换热器(二次侧为空调末端)和罐体间的载冷剂,将冷量释放到空调末端,从而形成一个完整的蓄冷、释冷的过程。属于中国较早引进的系统,因各种缺陷,如冰球破损多,新建项目已应用较少。动态冰在医疗冷藏运输中发挥关键作用。河北速冻库动态冰项目

国内外技术研究现 ,流态化动态冰蓄冷技术从上世纪90年代末开始在日本展开研究。到目前为止,已经有包括高砂热学、Sunwell(日本)等公司成功研发出新型的动态冰蓄冷技术。其中高砂热学较早掌握过冷水式动态冰蓄冷的商业化实用技术,而Sunwell(日本)则较早掌握了刮刀扰动式动态冰蓄冷的商业化实用技术。目前两种技术都已在日本大量应用。然而,在我国不但没有动态冰蓄冷空调的应用实例,就连基础研究也非常少见。清华同方在过冷水动态制冰方面做了一定程度的基础性研究。河北速冻库动态冰项目动态冰技术,有望成为未来冷却领域的主流技术。

自动控制:蓄冷系统的控制,除了保证蓄冷和供冷模式的转换以及空调供水或回水温度控制以外,主要应解决制冷机组与蓄冷设备之间供冷负荷分配问题,特别是在部分负荷时,应保证尽可能地将蓄冷设备的冷量释放完,即可采用融冰优先式运行策略,甚至可采用全蓄冷运行,即白天制冷机组停开,空调负荷全部由蓄冷设备满足。而在设计日空调负荷时,应采用制冷机组优先式运行策略,以保证逐时空调负荷要求。目前蓄冷系统的自动控制系统,大多采用以计算机技术的直接数字控制器与电子传感器及执行机构相结合的直接数字控制系统。
工艺流程,动态冰蓄冷技术可应用于新建系统以及既有系统的节能改造。新建系统需要根据冷量输送需求进行全新设计,其它过程相同,包括根据制冷机组的额定功率搭配制冰机组;根据负荷情况合理配置蓄冰槽,并根据应用场合配置不同的控制系统。动态冰蓄冷技术的原理主要是利用水的过冷特性,通过专门设计的板式换热器将水冷却至零下2℃,使其处于过冷状态,然后通过超声波的空化效应使过冷水瞬间转变成流态化冰水混合物(冰浆),从而实现制冰和蓄冷。这种技术相比传统的静态冰蓄冷方式,具有更高的传热效率和更快的制冰速度。独特的工艺流程确保冰块均匀且质量上乘。

目前市场蓄冰形式介绍,冰蓄冷系统应用的原理是:通过增设蓄冰装置,对具有峰谷电价的城市(一般白天电价高,晚上电价低),夏季利用晚上的低谷电进行蓄冷,并在白天高峰电价时将储存的冷量释放出来,从而为项目节省电费。蓄冰系统的系统组成基本相同,主机、冷却塔、输送设备、蓄冰槽及管路等,主要区别在蓄冰形式上。蓄冰形式主要可以分为:静态蓄冰和动态蓄冰,静态蓄冰系统主要是早期的冰球蓄冰方式和目前主流的盘管蓄冰方式;动态蓄冰系统主要有冰片滑落式、过冷水蓄冰方式以及本报告要讨论分析的冰晶式蓄冰方式,以下简单介绍几种形式的原理。科学家通过研究冰芯样本,揭示了动态冰在地球历史上的分布规律。河北速冻库动态冰项目
自动化生产,确保冰块供应稳定。河北速冻库动态冰项目
按照制冰方式的不同,蓄冰系统可分为静态制冰和动态制冰两种方式。其中,静态制冰技术虽然技术、理论较完备,但是在静态制冰系统中,由于为冰晶静态生长,期间结成的冰块直接在换热面上不断生长变厚,使得换热热阻不断加大,随着蓄冰过程的进行,工作情况只会继续恶化。与静态蓄冷方式相比,动态冰蓄冷方式制成的冰浆为有大量悬浮微小冰晶粒子的固液两相溶液,具有很好的流动性与传热性,是一种具有很好发展前景的蓄能技术。为了转移电力需求,平衡电力供应,国家采用分时计价的政策来推动离峰电力的积极性。河北速冻库动态冰项目