冰蓄冷系统制冰和储冰的过程如下:
制冰方式
静态制冰:
原理:在蓄冰设备中,载冷剂(通常为乙二醇水溶液等)或制冷剂直接在蓄冰槽内的盘管或容器表面进行热交换,使水在静止状态下逐步结冰。例如,冰盘管外融冰系统,制冷剂在盘管内流动,吸收盘管外静止水的热量,让水在盘管外表面结冰。
特点:系统相对简单,设备成本可能较低,但制冰和融冰速度相对较慢,因为只有与换热表面接触的水才能较快地参与热量交换进行结冰,冰层增厚过程也较缓。
动态制冰:
原理:通过特定的设备让水处于流动状态与低温介质进行热交换来制取冰块,常见的如冰片滑落式制冰。在这种方式中,制冷机的蒸发器做成特殊形状,水在其表面形成薄冰片,然后利用刮刀等装置将冰片刮落至蓄冰槽储存。还有的是利用过冷水制冰,先将水冷却到低于冰点的过冷状态,然后通过扰动等方式触发结冰,形成冰晶,冰晶在容器中不断聚集长大成为可储存的冰体。
特点:制冰速度相对较快,能在较短时间内制取较多的冰,不过设备往往较复杂,对控制要求也更高,整体造价和运行维护难度会有所增加。
储冰过程
冰盘管式储冰:
方式:制冰时,制冷系统使盘管温度降低,周围的水在盘管表面结冰,冰层逐渐加厚并包裹住盘管,实现冰的储存。融冰时,通常采用外融冰方式,即温度相对较高的载冷剂(比如需要制冷的空调回水等)流过冰层外表面,冰从外向内融化,释放冷量给载冷剂,载冷剂再将冷量传递到需要制冷的区域;也有内融冰方式,通过在盘管内通高温介质来使内部的冰融化,释放冷量。
适用场景:常用于对空间要求相对不那么苛刻、负荷较为稳定的建筑空调系统等,像一些大型商场、写字楼等,在夜间低谷电价时段制冰储存,白天高峰用电时段融冰供冷,以节省电费。
封装式储冰:
方式:把水封装在特制的容器(如塑料袋、塑料球等)内,然后将这些封装容器放置在蓄冰槽中,通过载冷剂在蓄冰槽内流动,与封装容器外表面进行热交换,使容器内的水结冰实现储冰。融冰时,同样是载冷剂带走冰融化时释放的冷量,再输送到用冷终端。
适用场景:其优势在于可以灵活布置蓄冰槽,对建筑空间的适应性较好,比如一些改造项目中,空间不规则但又想采用冰蓄冷系统的情况,可根据实际空间形状摆放蓄冰槽及内部的封装容器。
冰片滑落式储冰:
方式:制冰时产生的冰片不断滑落至下方的蓄冰槽堆积起来实现储冰,蓄冰槽一般需要做好保温措施,防止冷量散失。融冰时,也是通过载冷剂等介质流经冰体表面,获取冰融化释放的冷量去供冷。
适用场景:适用于需要快速制冰以及对冷量供应及时性要求较高的场合,例如一些工业制冷加工环节,或者对供冷响应速度较快的小型商业场所等。
总之,冰蓄冷系统的制冰和储冰方式多样,不同的方式有着各自的优缺点和适用范围,实际应用中会根据具体的工程需求、场地条件、成本预算以及用冷特点等来综合选择合适的制冰和储冰方案。