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载冷剂循环对间接式过冷水动态制冰性能的影响

载冷剂循环对间接式过冷水动态制冰性能的影响

  • 分类:技术百科
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2020-02-10 11:07
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【概要描述】蓄冷技术作为电网移峰填谷的重要手段,具体方式包括水蓄冷、冰蓄冷、化合物蓄冷等,其中冰蓄冷因其蓄冷密度大、送水温度低等优点逐渐成为主流蓄冷技术。目前国内已应用的冰蓄冷项目中,基本以冰盘管、冰球形式的静态制冰系统为主。

载冷剂循环对间接式过冷水动态制冰性能的影响

【概要描述】蓄冷技术作为电网移峰填谷的重要手段,具体方式包括水蓄冷、冰蓄冷、化合物蓄冷等,其中冰蓄冷因其蓄冷密度大、送水温度低等优点逐渐成为主流蓄冷技术。目前国内已应用的冰蓄冷项目中,基本以冰盘管、冰球形式的静态制冰系统为主。

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  蓄冷技术作为电网移峰填谷的重要手段,具体方式包括水蓄冷、冰蓄冷、化合物蓄冷等,其中冰蓄冷因其蓄冷密度大、送水温度低等优点逐渐成为主流蓄冷技术。目前国内已应用的冰蓄冷项目中,基本以冰盘管、冰球形式的静态制冰系统为主。但静态冰蓄冷存在传热热阻大、制冰效率低、负荷响应能力慢等缺点。为了解决或避免传统冰蓄冷的固有缺陷,动态冰蓄冷技术的概念应运而生。经过多年发展,现有动态冰蓄冷技术主要有过冷水法、刮削法、喷射法和真空法。其中过冷水是非常具有发展潜力的一种动态制冰形式,该方式制取的冰晶小且均匀、制冷效率高,设备相对简单。

  过冷水动态制冰现状

  过冷水制冰就是利用水在过冷状态 (低 于 0 ℃)下不结冰的特性,解除过冷产生冰晶。从20世纪80年代开始日本就率先展开动态冰蓄冷技术的研究。WakomotoS.等。研究了结冰基体表面 粗糙度对过冷水发生结冰的影响,发现表面粗糙 度的增大更易引起冰堵。斋滕彬夫等研究了复杂流动以及对结冰基体表面的按压、摩擦等作用对于结冰发生的影响。国内研究起步较晚,到21世纪初清华大学、同济大学等开始动态冰蓄冷的研究。曲凯阳等引入不同结冰基面的最低不结冰温度概念。总的来说,目前针对过冷水法的研究主要集中在冰堵影响因素、解除过冷方法、系统稳定运行等方面,而关于如何提高过冷水动态制冰效率的研究很少。间接式过冷水系统由于增加了载冷剂循环系统,其二次换热性能和功耗将成为影响制冰系统效率的重要因素。要获得高效节能的间接式动态制冰系统,必须要考虑载冷剂的流动换热情况以及能量消耗情况,其带来 的冷损和能耗也在一定程度上影响整个制冰系统效率。因此,笔者将从载冷剂循环系统的角度出发,分析动态制冰系统效率,为制冰系统设计提供借鉴。通过研究过冷水制冰中载冷剂循环,发现其流动换热和功耗情况对整个制冰系统效率产生较大影响,

  具体如下:

  1)载冷剂流量的增加使得制冰系统蒸发温度升高,提高制冰效率;

  2)载冷剂泵功耗增大,不仅加大了系统的冷损失,还使得系统总能耗增大,导致制冰效率的下降;

  3)载冷剂泵功耗增大,带来流量加大的有益效果,但也增大了系统的不利因素,需要综合考虑;

  4)为得到较高的制冰效率,间接式过冷水制 冰系统中蒸发温度尽量维持在-5 ℃以上,载冷剂 循环能耗低于总能耗的35%。虽然载冷剂循环不是间接式过冷水系统的核心因素,但若不能选择合适的载冷剂泵和流量,也会使系统工况朝不利方向发展,大大降低制冰效率。

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沧州中盛载冷科技有限公司