冰漿蓄冷系統的工作過程可以分為兩個主要階段:蓄冷階段和釋冷階段。在蓄冷階段,制冷機組在夜間或電力需求較低時段運行,將水冷卻至冰點以下,生成含有細小冰晶的冰漿混合物。由于冰的相變潛熱高達334kJ/kg,遠高于水的顯熱變化,因此冰漿能夠儲存更多的冷量。在釋冷階段,儲存的冰漿通過換熱器與空調系統的循環水進行熱交換,冰晶融化吸收熱量,從而提供低溫冷水供空調末端使用。這一過程不僅能夠滿足白天的制冷需求,還能明顯降低其制冷機組的運行時間,從而減少電能消耗。冰漿蓄冷罐需設置攪拌裝置防止冰晶板結,維持均勻懸浮狀態。東莞蒸發式冰漿蓄冷適用范圍

在區域供冷領域,冰漿蓄冷已經被證明是緩解城市電網峰谷差較經濟的技術路線之一。以上海浦東某金融區為例,該片區在較初設計時只考慮了常規電制冷加冷卻塔的方案,然而隨著高密度寫字樓群落成,夏季峰值負荷迅速逼近原有兩座集中能源站的臨界點,如果擴建主機容量不僅意味著數千萬的設備投資,還需要在寸土寸金的樓宇間尋找新的機房空間。工程師在評估后決定保留原有主機,只在夜間低谷時段啟用冰漿機組制冰,白天融冰供冷,主機只在尖峰時段補足不足部分,系統改造后總裝機容量并未增加,但尖峰用電負荷下降了百分之三十八,整個供冷季的電費支出減少了四分之一,同時冰漿罐體被巧妙地安置在地下車庫的剪力墻之間,不占用任何額外土地。更重要的是,該片區后續新增的三棟甲級寫字樓直接接入既有冰漿管網即可滿足新增負荷,無需再為每一棟樓單獨配置制冷機房,城市空間因此獲得更集約的利用方式。安徽蒸發式冰漿蓄冷保溫冰漿蓄冷系統通過制冷機夜間制冰,日間融冰釋冷,明顯減少白天用電負荷。

系統架構的演變之路:早期的冰漿系統采用直接蒸發式制冰,制冷劑在殼管式蒸發器內直接與載冷劑換熱,這種設計雖然效率較高,但存在制冷劑泄漏風險。現代系統多采用二次冷媒間接制冰方式,像上海環球金融中心采用的乙二醇-水溶液循環系統,通過板換與制冷機組耦合,雖然損失約2℃傳熱溫差,卻大幅提升了系統安全性。更先進的過冷水動態制冰系統,如日本東京某數據中心的配置,讓水溶液在-7℃的過冷狀態下突然釋放冰核,實現瞬時生成30%含冰率的冰漿,整個過程如同控制一場微觀世界的暴風雪。
冰漿蓄冷技術的主要在于冰漿的制備、儲存和釋放過程。冰漿是一種由細小冰晶、水以及添加劑組成的固液兩相流體,其中冰晶的直徑通常在幾十微米到幾百微米之間,這種細小的顆粒形態使得冰漿具有良好的流動性和傳熱性能。在制備環節,常見的方法有直接冷卻法和間接冷卻法。直接冷卻法是將制冷劑直接與水接觸,通過制冷劑的蒸發吸收熱量使水凍結形成冰漿,這種方法制冷效率高,但需要嚴格控制制冷劑與水的接觸條件,以避免制冷劑泄漏造成的污染。冰晶形態優化(球形/片狀)可降低流動阻力,提升泵送效率。

冰漿蓄冷在空調系統中的應用表現出多方面的性能優勢。在常規商業建筑中,采用冰漿蓄冷的空調系統可降低30%-50%的運行電費,這主要得益于充分利用夜間低谷電價和減少白天高峰時段的制冷機組運行。系統能夠提供穩定的1-3℃低溫冷水,這使得空調末端的換熱效率提高,在相同冷量需求下可減少送風量或循環水量,進而降低輸送能耗。冰漿系統的快速響應特性使其特別適合負荷波動大的場所,如劇院、體育館等,系統可在短時間內釋放大量冷量應對瞬時高負荷。與傳統空調相比,冰漿蓄冷系統全年能耗可降低20%-40%。東莞一體式冰漿蓄冷原理
冰漿蓄冷利用冰漿相變潛熱儲存冷量,夜間制冰日間供冷,降低電網峰谷差。東莞蒸發式冰漿蓄冷適用范圍
冰漿蓄冷并不是新近才出現的概念,它較早在二十世紀七十年代的北歐實驗室里被反復驗證,隨后在日本、北美、中歐的工業冷卻場景里得到規模應用,進入二十一世紀以后又被中國工程師以驚人的建設速度和本土化改造能力推廣到更廣闊的領域,如今從赤道附近的煉化基地到高緯度地區的乳品倉儲,從地下兩百米的礦井到海拔四千米的蔬菜保鮮中心,冰漿蓄冷系統都在悄無聲息地吞吐著巨量的潛熱,把峰谷電價差、工藝余冷、可再生能源波動這些看似零散的能源碎片重新黏合成連續而可控的冷量輸出。東莞蒸發式冰漿蓄冷適用范圍