冰浆制备技术研究进展及创新应用.pdf

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1、冰浆技术最新进展及创新应用宋文吉博士、研究员中国科学院广州能源研究所中国科学技术大学 能源科学与技术学院2023中国制冷展专题研讨会2023.4.7 上海一、冰浆（Ice Slurry）技术二、新一代冰浆装备研制三、创新应用案例分享开发新能源 勇攀新高峰目录/outlines中国科学院广州能源研究所Guangzhou Institute of Energy Conversion,CAS储能技术研究室Lab of Advanced Energy Storage Technology冰：就在我们身边cube ice tube ice flake icecrushed/mashed ice bric

2、k ice ice ballice-on-coil ice slurry流态化高效、便利2中国科学院广州能源研究所Guangzhou Institute of Energy Conversion,CAS储能技术研究室Lab of Advanced Energy Storage Technology常见的三种类型冰浆B型A型500 mB型A型500 m包络化合物浆包络化合物浆（10）自来水冰浆自来水冰浆（0）No additives No solutions3二元冰浆二元冰浆（-500）Ethanol Salts Sugar中国科学院广州能源研究所Guangzhou Institute of E

3、nergy Conversion,CAS储能技术研究室Lab of Advanced Energy Storage Technology制备过程：将静态相变转变为动态过程，有利于传热传质过程的强化。把固液相变界面的导热，转化为流动状态下的自然对流和强制对流 把固液相变由间壁式换热的“Surface”，转化为分散到整个体积内部的“Bulk”把固液相变材料的相变潜热，转化为Slurry流体的等效比热 把静态下的大过冷（晶核、表面改性等），转化为流动状态下的小过冷使用过程：良好的流动性，有利于冷量的存储、输送及终端利用。固液比例SPF可大范围灵活调节，为储冷密度、载冷密度的灵活调控创造了条件（二元冰

4、浆在SPF30wt%为牛顿流体，SPF60wt%为幂律流体，仍具有流动性）作为载冷剂可成倍提高载冷密度，相应地降低冷量输送的初始投资及运行能耗（水在5温差时的载冷密度21kJ/kg，10wt%冰浆的载冷密度可达84kJ/kg）Slurry 传热传质的优势4中国科学院广州能源研究所Guangzhou Institute of Energy Conversion,CAS储能技术研究室Lab of Advanced Energy Storage Technology1993年 SNOEK 首先开始对区域供冷系统中的冰浆输送进行了前瞻性研究丹麦技术学院（DTI）成立了一 个联合多个企业伙伴的大型合作组

5、织冰浆研究中心（Ice Slurry Center）同期，瑞士研究团队发起了名为FIFE的大型冰浆研究项目（Fine crystalline Ice:Fundamentals and Engineering），开始了对冰浆的一些基础和工程应用问题的研究1998 年IIR 创建了冰浆研究合作体（Working Party on Ice Slurry），定期组织学术和技术交流，极大地推动了冰浆技术的研究和应用 相变材料与未发生相变的流体进行配对，制备成具有流动性的浆状流体（固-液两相流），即为PCMs Slurry。5IIR每两年举办一次专题国际会议一、冰浆（Ice Slurry）技术二、新一代冰

6、浆装备研制三、创新应用案例分享开发新能源 勇攀新高峰目录/outlines中国科学院广州能源研究所Guangzhou Institute of Energy Conversion,CAS储能技术研究室Lab of Advanced Energy Storage Technology冰浆制取技术的基本原理0水-2过冷水0冰浆本环节只换热不相变。采用高效板式换热器，大幅提高制冷系统的换热效率，提升系统运行的稳定性。本环节只相变不换热。在绝热容器内，采用超声波器诱导促晶，彻底解决相变过程对换热过程的负面影响。充分利用水的过冷特性，在时间和空间上将换热和相变解耦，“换热时不相变，相变时不换热”，由此大