納米導熱復合盤(pán)管的誕生

那么，源牌的蓄冰盤(pán)管，到底有什么好，能打動(dòng)中信大廈的“心”？

要明確納米級復合材料蓄冰盤(pán)管的優(yōu)勢，首先就要明白蓄冰盤(pán)管的用途，即變水為冰。這個(gè)用途在冷源系統中所發(fā)揮的節能作用，就是所謂的“移峰填谷”。

移峰填谷

利用夜間電網(wǎng)的低谷電力全力地、大量地制冷，將電能以冰的形態(tài)存續起來(lái)；而到了白天的用電高峰時(shí)，盡量不用開(kāi)啟制冷主機，而是用融冰的方式將夜間的制冷成果釋放出來(lái)，緩解了高峰用電壓力，為電網(wǎng)實(shí)現移峰填谷，提高電力系統運行效率，用戶(hù)節省電費。

因為這個(gè)辦法利用冰作為載體，延時(shí)錯位地將峰值的重負搬到了低谷，故又被形象地稱(chēng)為“移峰填谷”。我們都知道，交流電是無(wú)法儲存的，因此這個(gè)辦法不僅僅造福了本單位， 還提高了電廠(chǎng)的一次能源利用效率，創(chuàng )造了良好的社會(huì )經(jīng)濟效益。

蓄冰裝置是冰蓄冷空調系統的核心產(chǎn)品，源牌的帶頭人葉水泉董事長(cháng)，這位科技型的領(lǐng)導在20多年前就被冰蓄冷的魔力深深吸引，他很清楚，影響其使用效果、決定其節能能力的，正是蓄冰盤(pán)管。

這個(gè)蓄冰盤(pán)管，它其實(shí)就是一組組的盤(pán)管式熱交換器。其工作原理簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是蓄冰裝置內部是個(gè)注滿(mǎn)了水的大水槽，盤(pán)管式換熱器浸泡其中。蓄冰時(shí)低溫的載冷劑在盤(pán)管內不斷循環(huán)，使管外的水逐漸凍結成冰，由此儲存大量的冷能量。需要供冷時(shí)，空調水進(jìn)入這些盤(pán)管里， 使水槽內的冰融化，空調水的溫度由此降低，經(jīng)過(guò)送風(fēng)管送到各個(gè)房間，便獲得了降低室溫的效果?？梢?jiàn)，在蓄冰空調中，盤(pán)管的重要性無(wú)可比擬。

早在幾十年前，對這一重要換熱設備，美國的生產(chǎn)廠(chǎng)家就已經(jīng)有了蓄冰盤(pán)管。根據盤(pán)管的材質(zhì)分為蓄冰鋼盤(pán)管和蓄冰塑料盤(pán)管。但源牌發(fā)現，其實(shí)這兩種盤(pán)管都存在缺陷。

拿蓄冰鋼盤(pán)管來(lái)說(shuō)，優(yōu)點(diǎn)是鋼的導熱性能好，可以設計成不完全凍結方式，從而獲得較好的融冰性能；缺點(diǎn)是鋼材的耐腐蝕性差，水和乙二醇均對碳鋼管有一定的腐蝕性，由于鋅與乙二醇有化學(xué)反應，因此內壁不能鍍鋅，外壁鍍鋅層可以有一定防腐能力，但是不能杜絕腐蝕。外融冰盤(pán)管需要通過(guò)鼓氣裝置增加水體的擾動(dòng)，水槽內含氧量高，鋼盤(pán)管更易被腐蝕，表現為鋼盤(pán)管使用壽命短。從運營(yíng)維護及使用壽命方面， 碳鋼材料硬度高，管壁薄，若過(guò)量結冰，容易漲破管材，維修非常困難。為了減少不凍液的腐蝕性，鋼制蓄冰盤(pán)管廠(chǎng)家通常要求用戶(hù)采用進(jìn)口工業(yè)抑制性乙二醇，并且對水質(zhì)有嚴格要求，定期檢測加藥，運行維護成本高。一般設計使用壽命10年左右。

鋼盤(pán)管這么多的弊端，優(yōu)點(diǎn)也不是沒(méi)有，鋼制盤(pán)管的導熱系數高，但問(wèn)題是，整個(gè)結冰過(guò)程的主要熱阻來(lái)自冰，鋼制盤(pán)管導熱系數高的作用并不能發(fā)揮出來(lái)，不能顯著(zhù)提升綜合換熱性能。再加上一個(gè)缺點(diǎn)，自身重量太重，安裝起來(lái)不方便。

好了，鋼盤(pán)管不行，美國就生產(chǎn)塑料盤(pán)管。塑料盤(pán)管耐腐蝕，但導熱系數低［通常為  0.1～0.3W/（m·K）］，只有冰的1/20，低的導熱能力限制了其作為導熱材料的應用。制冰時(shí)制冷主機效率降低，能耗增大。融冰時(shí)無(wú)法保證穩定的出水溫度。不能應用于外融冰系統。

“我們反復比較了這兩種材質(zhì)的盤(pán)管，發(fā)現鋼質(zhì)盤(pán)管的導熱系數過(guò)大，一旦表面結冰，冷熱量的傳遞容易被冰擋住，即它的熱阻是在冰上，而塑料盤(pán)管的熱阻則在塑料材質(zhì)上。其實(shí)早在1995年我就異想天開(kāi)，有沒(méi)有一種新材質(zhì)，導熱系數接近于冰，而又能像塑料那樣耐腐蝕、重量輕、維修方便？”葉水泉說(shuō)，正是循著(zhù)這一思路，當時(shí)的研究團隊一直在尋找理想的盤(pán)管材質(zhì)。