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近年來,固體相變蓄冷技術在制冷中的研究和應用日益廣泛,其目的在于緩解能量供求雙方在時間、強度和地點上的不匹配,合理利用能源和減少環境污染。例如,采用傳統的冰蓄冷,在冷量富足時通過制冰將冷量儲存到固態冰中,到冷量需求很大的時刻再以冰融化的方式將冷量釋放出來,從而解決制冷設備定常制冷量與用冷負荷起伏的不平衡矛盾。采用動態制冰技術制取冰水混合物(Iceslurry)便于輸送,在食品冷截方面更是具有得天獨厚的優勢。
當冰鹽按一定的配比混合融化后可以形成共品溶液,常常被用來凍結成共晶冰(也稱溶液冰)進行冷量儲存,然后在需要用冷的時候吸收熱量而融化,使冷卻對象降溫。共晶冰在融化過程中溫度是不變的,該溫度稱為共晶溫度。共晶溫度低于0℃的共晶冰通常用于無機械制冷的冷藏汽車中,共晶溫度高于0℃的共晶冰通常作為蓄能空調系統的儲能介質。表2.2 列出了一些用于制冷目的的共晶溶液的物理性質。
冰鹽作為制冷劑可以實現0℃以下的制冷。冰鹽是指冰和鹽類的混合物,工業上應用最廣的是冰塊與工業食鹽(NaCl)的混合物。冰鹽冷卻過程包括冰融化吸熱和鹽溶解吸熱:首先是冰吸熱融化,在冰表面形成一層水膜,此時的溫度為OC;接著鹽溶解于水膜中,同時要吸收溶解熱,造成鹽水膜的溫度降低;繼而冰在較低的溫度下進一步融化,并通過其表層的鹽水膜與被冷卻對象發生熱交換。這樣,當冰全部融化后,形成均勻的鹽水溶液。冰鹽冷卻所能到達的溫度與鹽的種類及混合物中鹽與冰的比例有關。
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