机械工程师期刊 两种储冰优点之结合(2)

「间接溶冰式」储冰系统的优点为：(1)储冰密度高、(2)再制冰过程简单、(3)冷媒需求量少、(4)系统可由水电工安装。其缺点包括：(a)溶冰量会持续渐减、(b) 当溶冰过程持续之，储冰槽出水温度会渐升。

「间接溶冰式」储冰系统的另一个特点即是，当储冰系统在执行溶冰时，预冷过之空气会从储冰槽的底部被置入，然后藉空气来搅拌槽内的冰水，以提升冰水温度的「均衡性」。藉此，储冰槽的出水温度可始终保持在摄氏3℃左右。

可靠性(Reliability)

当「直接溶冰式」储冰系统与「间接溶冰式」储冰系统相互比较时，「间接式」系统在安全性与可靠性的考虑下，可能发生的系统问题会比较少。并且，当「间接式」系统系使用同一个热交换器来执行制冰与溶冰的作业，溶冰的功能应是无任何的顾虑。但是，此系统的溶冰量 (melting capacity)及储冰槽出水温度的2恒温性2 (constancy of the outlet temperature)，将会依机种而异。一般「间接溶冰式」储冰系统非常适合于空调作业之用，但是不适用于那种(在瞬间)要求高效能与低温冷却(在摄氏0℃左右)的作业，譬如：区域性制程冷却(district cooling plants)及工程冷冻(process engineering)等。

为了弥补传统储冰系统的这些缺点，瑞士 DELROC AG 公司发展出了一套混合式(hybrid)的储冰系统。这种系统的热交换器管排(heat exchanger mats)系以稳态聚丙烯(stabilized polypropy-lene)材料所制成，循环液依然是乙二醇。但是，此款机种的特性则为同步双回路循环，其目的系将「直接溶冰式」系统中的冷却水回路整合于间接溶冰法的作业中，藉此来弥补先前所提之内部溶冰原理的缺失。当传统「间接溶冰式」系统在执行溶冰时，储冰(ice bank)与热交换器管壁之间会逐渐形成宽大的间距，因此冰块与热交换器之间的热传能力会减低。但是在引进了「直接溶冰式」系统中的冷却水回路之后，冷却水可将热交换器无法完全吸收之热再作二次吸收(详附图)，以提高排热效率。除此之外，经过预冷的空气会由储冰槽的底部被置入槽水中，藉以搅拌提升槽水温度的「均衡度」。

此款设计的优点不但能提升整体溶冰的效率，在不影响到正常制冰程序下，也提供了储冰系统「全量(full load)」与「分量(part load)」制冰的选择。另外一个特点即是，混合式 DELROC系统的冷却水回路系一个封闭式的循环回路(closed circuit);因此，在制冰过程中产生之冰块的质量，也比传统开放式(open circuit)循环回路产生之冰块的质量要大。此特质也使得 DELROC 储冰槽所需求之实际体积比传统系统的体积要小。

DELROC 储冰系统也可以产生超低温(大约 0℃左右)的冷却水，这种冷却水的制造过程是经过两阶的冷却过程(two- step cooling)。第一阶冷却过程系藉卤水热交换器，先对冷却水作初步热交换。第二阶冷却过程系将第一阶冷却过之冷却水导入储冰槽内，以直接接触储冰的方式再作二次热交换。

在安装方面，大型 DELROC 系统通常是安装在顾客预备的钢筋水泥槽中，或安置于旧储装槽中。当热交换器的管排(exchanger mats)配置具弹性，储冰槽体积将可依据需求作改变。当安置空间受到限制时，DELROC 储冰槽的高度可缩短至4.2cm，相当于每平方公尺高度的冰块面积代表 300kW/h 的冷冻储存量。

保证(Guarantee)

当与传统的直膨蒸发制冰系统(direct evaporating ice builder systems)相比较，DELROC 系统的冷却水回路中会被参入些许的卤水(brine)或乙二醇与水的混合物(glycol/water mixture)，以避免冷在摄氏0℃下作循环时的结冰现象。

在作区域性制程冷却的储冰时，两台DELROC系统可以串联相连的方式来从事制冰/储冰的作业，以减缓卤水主机的冷冻负荷 (冷冻需求温度可被提升1至4℃)。藉此组合方式，区域性制程冷却的效能可提升 30% 以上。

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