冰蓄冷系统融冰吸热主要通过以下几种常见方式:
1. 内融冰方式
原理阐述:
在这种方式下,蓄冰装置内部设有换热器,通常是盘管等形式。当需要融冰吸热时,载冷剂(比如乙二醇水溶液等)会通过这些内置的换热器流动。冰是围绕着换热器表面冻结形成的,在融冰阶段,温度相对较高的载冷剂流经换热器,热量通过热传导的方式传递给冰,使冰逐渐融化变成水,而载冷剂自身温度降低,吸收了冰融化过程中释放的相变潜热,随后载冷剂带着吸收的热量流出蓄冰装置,去往需要制冷的区域释放热量,从而实现制冷的效果。
举例说明:
比如在一个大型商场的冰蓄冷空调系统采用内融冰方式,夜间低谷电价时段制冰,冰在盘管外凝结包裹住盘管。白天高峰用电时段,需要制冷时,空调系统的乙二醇载冷剂在水泵驱动下进入盘管内循环流动,热量传递给盘管外的冰,冰慢慢融化,乙二醇溶液温度降低,再流到商场各个空调末端的风机盘管处,吸收室内热量,实现室内温度调节。
2. 外融冰方式
原理阐述:
外融冰系统中,制冰时是在蓄冰槽等容器内直接生成冰体,冰堆积在蓄冰槽底部等位置。融冰时,温度较高的载冷剂(例如水或者其他合适的溶液)从蓄冰槽的上部流入,然后自上而下流经冰体表面,通过热传递,冰吸收热量开始融化,载冷剂温度降低,融化后的水与载冷剂混合一起流出蓄冰槽,再去往制冷需求处发挥作用。这种方式是载冷剂直接与冰的外表面接触进行热量交换来融冰吸热的。
举例说明:
像一些工业厂房采用外融冰的冰蓄冷系统,在夜间利用低价电制冰,冰堆积在特制的蓄冰槽内。白天生产车间需要制冷时,循环水作为载冷剂从蓄冰槽上部进入,接触冰体后,冰逐渐融化,水温下降,这些低温水被输送到车间内的空气处理设备中,吸收车间内的热量,维持车间适宜的温度环境,保障生产工艺所要求的温度条件。
3. 封装冰方式
原理阐述:
封装冰蓄冷系统是将水等蓄冷介质封装在一些特制的容器内(如塑料球、板状容器等),制冰时让这些封装体冻结成冰。融冰时,通过让温度合适的载冷剂在封装冰的周围流动,热量从载冷剂传递到封装冰的表面,进而透过封装体传递给内部的冰,使冰融化,载冷剂吸收冰融化产生的潜热后温度降低,再被输送到需要制冷的区域进行制冷。这种方式的特点是每个封装单元相对独立,便于热量交换和系统控制。
举例说明:
在一些数据中心的制冷系统中采用封装冰蓄冷技术,水被封装在一个个塑料小球内,夜间利用低价电将小球内的水冻结成冰储存冷量。白天服务器等设备运行产生大量热量,需要制冷时,乙二醇载冷剂在装有封装冰小球的容器周围循环流动,热量传递使得小球内的冰融化,乙二醇温度降低,然后将低温的载冷剂输送到数据中心的冷却盘管处,吸收服务器散发的热量,保障数据中心在合适的温度环境下稳定运行。