過(guò)冷法制取流態(tài)化冰漿及其創(chuàng)新應(yīng)用

過(guò)冷法制取流態(tài)化冰漿及其創(chuàng)新應(yīng)用中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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EnergyConversion,

CAS儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology可再生能源地?zé)崮苌镔|(zhì)能太陽(yáng)能海洋能新能源

天然氣水合物氫能儲(chǔ)

能能源材料節(jié)能環(huán)保節(jié)能集成能源環(huán)保

清潔轉(zhuǎn)化集成戰(zhàn)略未來(lái)能源

能源系統(tǒng)咨詢規(guī)劃●

在

國(guó)

際

、

國(guó)

內(nèi)新

能

源和

可再

生

能

源領(lǐng)域科技創(chuàng)新上具有

顯著優(yōu)

勢(shì)2中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所----研究布局●

經(jīng)過(guò)

多年來(lái)

的持

續(xù)創(chuàng)新研

發(fā)

，部分領(lǐng)域進(jìn)入

國(guó)

際領(lǐng)先行列●首席科學(xué)家：

馮自平博士，

中科院“百人計(jì)劃”海外人才(2002年)?！裱芯渴覄?chuàng)建于2003年，

研究隊(duì)伍保持在20余名，

現(xiàn)有正高2名、副高6名，

形成了一支年齡結(jié)構(gòu)合理、專(zhuān)業(yè)互補(bǔ)的人才梯隊(duì)。研究方向涵蓋大規(guī)模儲(chǔ)

能（儲(chǔ)冷儲(chǔ)熱、儲(chǔ)電、儲(chǔ)氫及分布式應(yīng)用）

、節(jié)能環(huán)保應(yīng)用、及碳交易等，

圍繞關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題和核心技術(shù)開(kāi)展多學(xué)科交叉研究。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS儲(chǔ)能技術(shù)研究室儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology3●

開(kāi)展大規(guī)模儲(chǔ)冷、儲(chǔ)電的技術(shù)交流與合作@2015年●

落實(shí)人員交流、項(xiàng)目合作等平臺(tái)運(yùn)行機(jī)制中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS國(guó)際合作：儲(chǔ)能技術(shù)國(guó)際聯(lián)合研發(fā)中心儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology4目錄/outlines開(kāi)發(fā)新能源

勇攀新高峰一、冰漿（Ice

Slurry）

技術(shù)二、冰漿制備關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)三、創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景分享冰：就在我們身邊③↑

ice

ball←

ice-on-coil↓

ice

slurry①cubeice②tube

ice

③flake

ice④crushed/mashed

ice⑤brickiceGuangzhou

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CAS中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology④②①流態(tài)化高效、便利6常見(jiàn)的三種類(lèi)型冰漿二元冰漿（-50~0℃)>

Ethanol>

Salts>

Sugar中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS500

μm

A型

B型自來(lái)水冰漿

（0℃)□

Noadditives□

Nosolutions儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology包絡(luò)化合物漿（~10℃)7Slurry傳熱傳質(zhì)的優(yōu)勢(shì)將靜態(tài)相變轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)過(guò)程，有利于傳熱傳質(zhì)過(guò)程的強(qiáng)化：

k·A·ΔT●

把固液相變界面的導(dǎo)熱，轉(zhuǎn)化為流動(dòng)狀態(tài)下的自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流●

把固液相變由間壁式換熱的“Surface”

，轉(zhuǎn)化為分散到整個(gè)體積內(nèi)部的“Bulk”●

把固液相變材料的相變潛熱，轉(zhuǎn)化為Slurry流體的等效比熱●

把靜態(tài)下的大過(guò)冷（晶核、表面改性等）

，轉(zhuǎn)化為流動(dòng)狀態(tài)下的小過(guò)冷良好的流動(dòng)性，有利于冷量的存儲(chǔ)、輸送及終端利用：●

固液比例SPF可大范圍靈活調(diào)節(jié)，

為儲(chǔ)冷密度、載冷密度的靈活調(diào)控創(chuàng)造了條件

（二元冰漿在SPF≤30wt%為牛頓流體，SPF≈60wt%為冪律流體，仍具有流動(dòng)性）●

作為載冷劑可成倍提高載冷密度，相應(yīng)地降低冷量輸送的初始投資及運(yùn)行能耗（水在5℃溫差時(shí)的載冷密度21kJ/kg，

10wt%冰漿的載冷密度可達(dá)84kJ/kg）中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology8目錄/outlines開(kāi)發(fā)新能源

勇攀新高峰一、冰漿（Ice

Slurry）

技術(shù)二、冰漿制備關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)三、創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景分享2.1-過(guò)冷法冰漿制取技術(shù)的基本流程充分利用水的過(guò)冷特性，在時(shí)間和空間上將換熱和相變解耦，“換熱時(shí)不相變，相變時(shí)不換熱”

，

由此大幅提高系統(tǒng)效率！本環(huán)節(jié)只換熱不相變。采用高效板式換熱器，大幅提高制冷系統(tǒng)的換熱效率，提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。0℃水換熱中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS本環(huán)節(jié)只相變不換熱。

在絕熱容器內(nèi)，采用超

聲波器誘導(dǎo)促晶，徹底

解決相變過(guò)程對(duì)換熱過(guò)

程的負(fù)面影響。儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology相變

分離-2℃

過(guò)冷水0℃冰漿10水的過(guò)冷特性水的冰點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下為0℃,但溫度降到0℃時(shí)并不立即結(jié)冰，

而是低于0℃以下的某個(gè)溫度點(diǎn)才開(kāi)始結(jié)冰，低于0℃的差

值就是過(guò)冷度。過(guò)冷度的大小決定于水的初始條件和外界環(huán)境。溫度0℃安全

時(shí)間中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CASTs冷度過(guò)普通自來(lái)水：Ts

≈3.8℃

Tm

≈

5.8℃儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology最低

過(guò)冷

度Tm11防傳播過(guò)冷水冰漿制備的關(guān)鍵技術(shù)【核心技術(shù)】●過(guò)冷換熱的穩(wěn)定性●過(guò)冷度與系統(tǒng)能效的關(guān)系●智能控制

…

…

…

…過(guò)

冷

度

θ冰水分離過(guò)冷換熱今θ=

T0

-Tt含冰率Ice

Paking

FractionIPF

=

θ=

1.25θ%時(shí)間t一次循環(huán)

周期性循環(huán)……中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology促晶12冰漿制備技術(shù)展示中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology13性能提升策略：直接蒸發(fā)制冰技術(shù)【能效提升思路】新型直接蒸發(fā)制冰技術(shù)：

制冰系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)集成，

進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統(tǒng)，

實(shí)現(xiàn)電-冷轉(zhuǎn)換（制冰）裝備的

高度集成化和模塊化，

提升蓄冷系統(tǒng)性能，

增強(qiáng)場(chǎng)景適應(yīng)性。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology14以DISU-600機(jī)型為例若取消乙二醇載冷劑循環(huán)，系統(tǒng)COP可提升28%。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS單位參數(shù)額定制冰能力kW1580配套制冷主機(jī)COP/4.5配套制冷主機(jī)電功率kW351乙二醇泵電功率kW75冷卻泵電功率kW45冷卻塔電功率kW18.5電功率小計(jì)490制冰工況系統(tǒng)COP3.2單位參數(shù)額定制冰能力kW1580配套制冷主機(jī)COP/4.9配套制冷主機(jī)電功率kW322乙二醇泵電功率kW/冷卻泵電功率kW45冷卻塔電功率kW18.5電功率小計(jì)386制冰工況系統(tǒng)COP4.1儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology151200×3000

×35005000×24

00×300010000×30

00×35006500×30

00×35007500×3000

×35005000×30

00×3500產(chǎn)品化開(kāi)發(fā)序列一體化集裝箱式/撬塊化單機(jī)組型系列中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology撬塊化單機(jī)組型16兩種冰漿制備技術(shù)的對(duì)比間接蒸發(fā)式機(jī)組直接蒸發(fā)式機(jī)組中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CASR717（氨）

制冷劑機(jī)組：最大單機(jī)制冷量（24h產(chǎn)冰量）：

900kW（180t）系統(tǒng)最大運(yùn)行COP：4.5（配蒸發(fā)式冷卻塔）R22和R507a制冷劑機(jī)組：最大單機(jī)制冷量（24h產(chǎn)冰量）：

700kW（144t）系統(tǒng)運(yùn)行COP：

≥4.0（配蒸發(fā)式冷卻塔）系統(tǒng)運(yùn)行COP：

≥3.6（配普通水冷卻塔）性能由第三方制冷主機(jī)廠

家決定：雙工況螺桿機(jī)：選型容易、新建/改造都可系統(tǒng)設(shè)計(jì)COP：空調(diào)工況×（70%~75%）雙工況離心機(jī)：?jiǎn)螜C(jī)容量大，可規(guī)避喘振區(qū)可以一拖多運(yùn)行，

COP：空調(diào)工況×（70%~75%）儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology17目錄/outlines開(kāi)發(fā)新能源

勇攀新高峰一、冰漿（Ice

Slurry）

技術(shù)二、冰漿制備關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)三、創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景分享中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS技術(shù)優(yōu)勢(shì)-制冰能效高、設(shè)備緊湊●

電力驅(qū)動(dòng)的蒸汽壓縮循環(huán)，

提高蒸發(fā)溫度有利于提升制冷機(jī)組性能。冰漿比冰球和冰盤(pán)管的能耗降低20%以上。盤(pán)管/冰球冷凝溫度-5℃-6~-12℃蒸發(fā)溫度19

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StorageTechnology冰漿中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS技術(shù)優(yōu)勢(shì)-放冷速度快、負(fù)荷響應(yīng)好●冰漿的比表面積是冰球和盤(pán)管的100倍以上！

融冰速度快、負(fù)荷響應(yīng)靈敏，

可滿足任何建筑的負(fù)荷變動(dòng)需求?！駝?dòng)態(tài)響應(yīng)特性好，

可實(shí)現(xiàn)電力調(diào)峰的快速響應(yīng)。放冷速率

（

RT）冰漿蓄冷解耦！冰球/盤(pán)管時(shí)間20

儲(chǔ)能技術(shù)研究

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StorageTechnology放冷能力≥蓄

冷能力×4倍中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS技術(shù)優(yōu)勢(shì)-可流動(dòng)性好、易維護(hù)●

蓄冰槽中無(wú)冰球和盤(pán)管，

空間利用率高?！?/p>

冰漿具有流動(dòng)性，

對(duì)蓄冰槽形狀無(wú)特殊要求，

可以利用現(xiàn)

有的各種地下室、停車(chē)場(chǎng)、現(xiàn)有水槽等。占地面積減小20-30%蓄冷槽異形槽冰球/盤(pán)管

流態(tài)化冰漿空間利用率＜50%

空間利用率≈70%施工及維護(hù)更加便捷！21

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StorageTechnology球體/盤(pán)管

占用空間冰漿的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域Food&ColdChainHVAC

&

Others●

Aquatic

product

processing

(水產(chǎn)加工)●Meat

processing

(肉類(lèi)加工)●

Supermarketfresh

(超市保鮮)●Marinefishery

(海洋漁業(yè))●Preservation

of

fruits

and

vegetables

(果

蔬保鮮)●Liquor

making

industry

(釀酒工業(yè))●Breadand

biscuit

processing(面食加工)●Milk

production

(乳制品生產(chǎn))

●Poultry

processing

(禽類(lèi)加工)●●●●●Latent

heattransferfor

districtcooling(區(qū)域供冷潛熱輸送)Mineair-conditioning

(礦井空調(diào))Biopharmaceuticaland

laboratory

refrigeration(生物制藥與實(shí)驗(yàn)室制冷)Concrete

mixing

engineering(混凝土攪

拌工程)Chemical

and

dyestuff

industries(化工

和染料行業(yè))中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS●

Cold

storageairconditioner

(空調(diào)蓄冷)儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology22應(yīng)用場(chǎng)景1—暖通空調(diào)+蓄冷中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology23蓄冷空調(diào)的基本原理◆

充分利用峰谷電價(jià)，

夜間制冰蓄冷、白天融冰放冷，

為各種中央空調(diào)和產(chǎn)業(yè)制冷系統(tǒng)提供冷量?！?/p>

為用戶節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的同時(shí)，

實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷移峰填谷。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology24配電設(shè)備+有效減小制冷主機(jī)的初裝機(jī)容量由于夜間蓄冷承擔(dān)了白天的部分負(fù)荷，

制冷主機(jī)的初裝

機(jī)容量可減小到原來(lái)的1/2，

大幅度減小了制冷主機(jī)的初裝

機(jī)容量和初投資，有效降低了配電系統(tǒng)的容量和初投資。配電容量減小50%主機(jī)容量減小50%常規(guī)系統(tǒng)蓄冷系統(tǒng)中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology4000RTH蓄冷槽1000RT制冷機(jī)500RT配電

設(shè)備25蓄冷在用戶側(cè)儲(chǔ)能調(diào)峰的突出優(yōu)勢(shì)【成本低、效率高】大規(guī)模蓄冷技術(shù)以水為介質(zhì)，成本低廉；

靠近負(fù)荷中心，儲(chǔ)能效率高，移

峰1kW的電力負(fù)荷成本僅是電池技術(shù)的20%~30%!【功率和能量調(diào)節(jié)范圍很寬、適應(yīng)性好】蓄冷系統(tǒng)的功率變換裝置為制冷主機(jī)和換熱器，

調(diào)節(jié)范圍從MW~GW，儲(chǔ)

能裝置為保溫水槽，

根據(jù)需要可滿足中長(zhǎng)時(shí)間尺度、甚至跨季節(jié)調(diào)節(jié)需求?！緫?yīng)用領(lǐng)域廣泛】包括各種中央空調(diào)系統(tǒng)、大型區(qū)域供冷、各種產(chǎn)業(yè)制冷系統(tǒng)等。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology26冰漿蓄冷是用戶側(cè)儲(chǔ)能的重要技術(shù)●

在用戶現(xiàn)有中央空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，

增加一套冰漿機(jī)組和相應(yīng)的蓄冷/放冷設(shè)備。類(lèi)比電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)，

蓄冷儲(chǔ)能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功率與容量、制冷功率與放冷功率的雙解耦，

可滿足用戶不同時(shí)段的用冷需求。用戶已有機(jī)組新增加的蓄冰系統(tǒng)冰漿是最佳的儲(chǔ)冷介質(zhì)中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology27中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS全系統(tǒng)運(yùn)行模式五種運(yùn)行模式可靈活切換！28儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology康美制藥：廣東普寧

富士康科技集：龍華

福州寶龍萬(wàn)象廣場(chǎng)：福州

湖南加加食品工業(yè)園：長(zhǎng)

海南羅牛山產(chǎn)業(yè)園：?？诓糠值湫凸こ贪咐?011-2019）已建成了22個(gè)大型建筑+15個(gè)工藝用冷工程，

年移峰量超過(guò)30GWh。深圳財(cái)富港大廈：寶安

商業(yè)+綜合辦公樓

6256RTh深圳國(guó)際能源大廈：深圳

甲級(jí)寫(xiě)字樓

6000RTh深圳藝茂商業(yè)中心：羅湖

商業(yè)+綜合辦公樓

6000RTh深圳三諾大廈：深圳綜合辦公樓

6000RTh深圳聯(lián)合廣場(chǎng)：深圳綜合辦公樓

6000RTh2019年被中國(guó)制冷學(xué)會(huì)評(píng)為“新中國(guó)成立70周年暖通空調(diào)與制冷行業(yè)70項(xiàng)創(chuàng)新成果”廠房空調(diào)

13680RTh寧德新能源科技：寧德

廠房空調(diào)

18500RTh辦公樓廠房

3600RTh南寧東站：南寧公共建筑

9250RTh綜合體

10000RTh西安宜家家居：西安

大型商場(chǎng)

3300RTh沙辦公及冷庫(kù)

10800RTh深圳奧特迅電力大廈中央空調(diào)

3500RTh廠房空調(diào)

4300RTh晶苑針織：東莞常平生產(chǎn)車(chē)間

14400RTh中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology29

~20℃

土壤或地下水，

為熱泵提供熱源【克服取熱溫度的限制，

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)增容】相同取水量，

可以最大化提取水中蘊(yùn)藏的顯熱，

熱源能力增加30%！【克服取水量的制約，

實(shí)現(xiàn)最大化節(jié)水】相同供熱量，

完全提取水的相變

潛熱80kCal/kg，

取水量?jī)H相當(dāng)于5K溫差的1/16！不受環(huán)境溫度變化，越冷越節(jié)能！

~5℃

常規(guī)熱泵提取熱量的極限

≥0℃

顯熱提取的極限

0℃不結(jié)冰，

可控相變提取顯熱

-2℃

過(guò)冷態(tài)水或連續(xù)相變

0℃以下高效結(jié)冰，提取潛熱中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS創(chuàng)新應(yīng)用1-基于可控相變技術(shù)的新型熱泵儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology冰源熱泵！30~冰源熱泵技術(shù)的對(duì)外交流與合作與丹麥同行技術(shù)交流(中國(guó)駐丹麥大使館科技參贊彭斯震、ASHAREBjarneW.Olesen教授)@2018.12中英儲(chǔ)能技術(shù)交流會(huì)特邀報(bào)告@2020.2on-line參與英國(guó)諾丁漢大學(xué)Prof.SeamusGarvey主持的中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology冰源熱泵清潔供暖EPSRC項(xiàng)目@2021.231冰源熱泵清潔供暖設(shè)計(jì)案例●

以華北某地冬季供暖為例：

熱負(fù)荷25W/m2，

供暖季4個(gè)月，

總熱量約為200MJ/m2；

以冰源熱泵技術(shù)進(jìn)行清潔供

暖，

只需要0.5噸水(由15℃降為0℃的冰)，所需存儲(chǔ)容積約為1m3;●

按分布式供暖面積10萬(wàn)m2計(jì)算，

需要匹

配10萬(wàn)m3的蓄冰池；●

在滿足供暖需求的同時(shí)，

跨季節(jié)收集冷量

140萬(wàn)RTh，約折合1.40GWh的電能。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS儲(chǔ)能技術(shù)研究

2

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StorageTechnology32創(chuàng)新應(yīng)用2：冰漿跨季節(jié)蓄冷儲(chǔ)能●

城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，城市采取區(qū)域集中供冷系統(tǒng)，會(huì)充分激發(fā)能源效率和可再生能源潛力，跨季節(jié)大規(guī)模蓄冷儲(chǔ)能技術(shù)可發(fā)揮重要作用?！?/p>

結(jié)合冬季氣候特點(diǎn)和電力供應(yīng)特點(diǎn)高效制冰，將冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)用于夏季及過(guò)渡季節(jié)的集中供冷，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷系統(tǒng)的GWh級(jí)儲(chǔ)能?！?/p>

由于淺層土壤溫度與儲(chǔ)冷介質(zhì)的溫差較小(最低0℃)，所以跨季節(jié)蓄冷的熱效率要

高于跨季節(jié)蓄熱(熱水溫度80-90℃)，且工程難度更低。丹麥已建成多個(gè)跨季節(jié)蓄熱系統(tǒng)，季節(jié)熱效率60%，

單體坑式蓄熱容積可達(dá)50萬(wàn)m3。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS基于流態(tài)化冰漿技術(shù)的大規(guī)?？缂竟?jié)蓄冷系統(tǒng)示意圖儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology33●

設(shè)施水產(chǎn)養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要發(fā)展方向，通過(guò)調(diào)控水溫等參數(shù)可改善其生長(zhǎng)環(huán)境，減少病害，避免夏眠和冬眠，縮短生產(chǎn)周期，使產(chǎn)量和效益得以提升。刺參是我國(guó)海參的主要經(jīng)濟(jì)品種，

多產(chǎn)于黃渤海區(qū)。為保證刺參全年快速生長(zhǎng)，該海區(qū)每年有8~9個(gè)月需要對(duì)養(yǎng)殖水體調(diào)溫。刺參適宜生長(zhǎng)的水溫區(qū)間約為13

~19℃●

選取大連小長(zhǎng)山島地區(qū)某養(yǎng)殖水體為

2000m的刺參養(yǎng)殖場(chǎng)為研究對(duì)象。根據(jù)養(yǎng)殖要求，每天換水量為養(yǎng)殖水體的1/3，每4天完全換水1次清洗池底。供熱期引入養(yǎng)殖場(chǎng)的海水溫度最低為

03℃,供冷期引入養(yǎng)殖場(chǎng)的海水溫度最高為29.0℃。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS跨季節(jié)蓄冷技術(shù)應(yīng)用1—設(shè)施水產(chǎn)養(yǎng)殖儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology34跨季節(jié)蓄冷技術(shù)應(yīng)用2—設(shè)施農(nóng)業(yè)●

選取濟(jì)南地區(qū)某日光溫室群（共500座）

為研究對(duì)象，總占地面積為30萬(wàn)

m2。溫

室主要用于種植觀賞性花卉，根據(jù)相關(guān)規(guī)范將室溫設(shè)定為18.0～28.0

°C?！?/p>

基于當(dāng)?shù)氐湫蜌庀髤?shù)，對(duì)溫室的全年逐時(shí)室溫及逐時(shí)負(fù)荷進(jìn)行模擬。溫室內(nèi)最高溫度為54.4°C，最低溫度為?4.9

°C，全年僅有2000

h在設(shè)定的室溫范圍內(nèi)。

最大熱負(fù)荷為140.4W/m2

，最大冷負(fù)荷為187.1W/m2。全年累計(jì)熱負(fù)荷為52.51GW，累計(jì)冷負(fù)荷為45.85GW。跨季節(jié)蓄冷體的全年冷量損失在5%以內(nèi)，系統(tǒng)的供冷一次能源利用率為6.27，全年一次能源利用率為1.71，動(dòng)態(tài)投資回收

期為39-6

9年.

.

。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology35跨季節(jié)蓄冷技術(shù)應(yīng)用3—園區(qū)辦公大樓●

分別以沈陽(yáng)、北京的氣象參數(shù)，對(duì)商業(yè)辦公建筑的集中供冷/供熱進(jìn)行分析。●

相比于冷水機(jī)組+集中供暖的方案，

以冰源熱泵為核心的跨季節(jié)蓄冷集成技術(shù)，其全年累計(jì)一次能源消耗減少了一半左右，污染物排放減少了一半左右?！?/p>

跨季節(jié)蓄冷技術(shù)與夜間蓄冷技術(shù)相結(jié)合，

可以大幅降低運(yùn)行成本，減小投資回收期，具備很好的經(jīng)濟(jì)效益。北京地區(qū)投資回收期約在6年左右。夏季供冷時(shí)，蓄水槽內(nèi)水溫和含冰率IPF隨著時(shí)間的變化

冬季采暖時(shí)，蓄水槽內(nèi)水溫和含冰率IPF隨著時(shí)間的變化中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology36跨季節(jié)蓄冷技術(shù)應(yīng)用4—恒溫恒濕空調(diào)●

傳統(tǒng)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，采用電加熱(方案1)；

(對(duì)比方案2)回收熱泵冷凝熱用于加熱空氣；

(對(duì)比方案3)采用跨季節(jié)蓄冷，用熱高峰季將冷量回收，其他季節(jié)釋冷

,節(jié)省能耗；利用日夜間峰谷電價(jià)蓄冷，提高經(jīng)濟(jì)效益?！?/p>

跨季節(jié)蓄冷技術(shù)可以有效減小恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的能耗，提高其經(jīng)濟(jì)效益。方案3的運(yùn)行電費(fèi)最低，約為方案2的50%。在南方地區(qū)（上海、長(zhǎng)沙、廣州），

除濕

負(fù)荷越大，方案3越節(jié)能；

以上海為例，相對(duì)方案1、2的投資回收期在1年左右。中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology方案3相對(duì)方案2的投資回收期方案3相對(duì)方案1的投資回收期37●

新業(yè)態(tài)催生了眾多小型精裝辦公空間，

空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)是無(wú)主機(jī)房、逐時(shí)負(fù)荷波動(dòng)大、缺少專(zhuān)業(yè)人員運(yùn)維等●

傳統(tǒng)的分體機(jī)方案成本高、能效低；

VRV多聯(lián)機(jī)方案工期長(zhǎng)、部分負(fù)荷性能低等>靈活的設(shè)備安裝占地設(shè)備高度集成，地下、地面、天臺(tái)、露臺(tái)等均可安裝

放置，無(wú)需專(zhuān)用機(jī)房，特別適合中小型規(guī)模建筑>簡(jiǎn)單的多聯(lián)機(jī)組合多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化型號(hào)機(jī)組的任意互聯(lián)組合，靈活擴(kuò)容；末

端采用常規(guī)水循環(huán)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤(pán)管、組合風(fēng)柜、新風(fēng)

機(jī)組控制簡(jiǎn)單維保成本低>優(yōu)異的系統(tǒng)能效比≥

4.0（配蒸發(fā)式冷凝器）、≥

3.6（配常規(guī)水冷卻塔）

（35/27℃環(huán)境，包含泵/塔等耗電）結(jié)合峰谷電價(jià)夜間谷電蓄冷，可進(jìn)一步顯著降低空調(diào)運(yùn)行電費(fèi)>部分負(fù)荷的最佳解決方案、永遠(yuǎn)運(yùn)行在高效工況點(diǎn)自帶蓄冰槽，或者處于滿負(fù)荷高效工況點(diǎn)運(yùn)行，或者停機(jī)，

無(wú)部分

負(fù)荷工況，大幅提升綜合運(yùn)行效率中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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CAS創(chuàng)新應(yīng)用3—模塊化替代風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)儲(chǔ)能技術(shù)研究室

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StorageTechnology38應(yīng)用場(chǎng)景2—工藝?yán)鋮s+蓄冷中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology39核心應(yīng)用--乳品工藝?yán)鋮s冰漿技術(shù)——巴氏鮮奶生產(chǎn)工藝的最佳0℃冷源解決方案！中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology40乳品生產(chǎn)傳統(tǒng)冷源乳品生產(chǎn)0℃冰漿冷源解決方案解決方案◆

水箱蓄冷密度低，恒溫供水能力弱◆

如采用普通水做介質(zhì)，

最低只能到2℃,與標(biāo)的溫度4℃之間的溫差余量太小◆

如采用丙三醇或乙二醇溶液，

則增加相關(guān)設(shè)備成本和對(duì)產(chǎn)品和環(huán)境的不友好性◆

主機(jī)對(duì)冷凍水溫度的調(diào)節(jié)能力弱（精度差、惰性大）

，

直供模式下無(wú)法提供高品位冷源●冰漿蓄冷密度提高10倍以上，

冷量緩存能力大幅提高，

輕松應(yīng)對(duì)產(chǎn)品大范圍波動(dòng)●冰晶顆粒細(xì)小，

融冰速率快，

供水溫度輕易恒定

在0~1℃,

徹底解決恒溫高品位冷源問(wèn)題●徹底消除主機(jī)的低負(fù)荷率（低效率）

運(yùn)行工況，提高制冷系統(tǒng)能效比●兼具蓄冷儲(chǔ)能功能，利用峰谷電價(jià)節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所Guangzhou

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StorageTechnology41乳品工藝?yán)鋮s案例的溫控效果●生產(chǎn)過(guò)程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工藝切換或產(chǎn)量波動(dòng)導(dǎo)致的末端回水溫度的大

范圍波動(dòng)，

對(duì)品控和生產(chǎn)成本帶來(lái)挑戰(zhàn)。●

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明：●

冰漿冷源方案的

供水溫度始終穩(wěn)