制冷空调范文10篇

时间:2023-03-16 22:48:58

制冷空调

制冷空调范文篇1

1.1冰蓄冷技术的发展应用

发展冰蓄冷技术的重要性和必要性:现代空调设备已成为人们生产与生活的迫切需要。空调用电量已占建筑物总耗电量的60%—70%。当前由于能源紧缺,电力紧张,空调事业的发展受到极大的影响。众所周知,冰蓄冷空调就利用非峰值电能,使制冷机在最佳节能状态下运行,将空调系统所需要的显热与潜热的形式部分或全部释放的冷量来满足空调系统冷负荷时,即用融冰释放的冷量来满足空调系统冷负荷的需要,用来储存冰的容器成为蓄冷设备,冰蓄冷空调技术可以对用电起到移峰填谷的作用,在且可增强系统的稳定性,并能大大提高经济效率。

1.2低温空气源热泵在城市供热和制冷上的应用

空气源热泵技术是基于逆卡若循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经系统高效集热整合后成为高温热源,用来取(供)暖或供应热水,整个系统集热效率甚高。空气源热泵使用范围广,产品适用温度范围在-10-40°C,并且一年四季全天候使用,不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响,都可以正常使用;热效率高:产品热效率全年平均在300%以上;热泵产品无任何燃烧排放物,制冷剂选用了环保制冷剂R417A,对臭氧层零污染,是较好的环保型产品。因此,低温空气源热泵特别在北方夏热冻冷的城市供热和制冷有着广泛的应用。

1.3中央空调冷凝热回收利用

如今,星级宾馆、酒店,都设有中央空调系统和24小时热水供应,多数情况下冷、热源分别设置,用冷水机组提供冷源,蒸汽或热水锅炉提供热源。众所周知,冷水机组在运行时要通过冷却水系统排出大量的冷凝热,在制冷工况下运行,冷凝热可达制冷量的1.15—1.3倍。利用高温水源热泵回收这部分冷凝热输出的65度的热水作为生活热水,会是一条变废为宝的节能途径。

2技术发展的负面效应及控制

当代的技术革命,正在形成新型的生产力、形成新型生产方式、形成新型的市场交换方式、形成新的产业结构和就业结构、形成新的财产占有方式和分层结构、形成新型的权力和组织管理结构,技术正面效应和负面效应是客观必然的。人类有了其他一切生物所不曾具有的思维、精神和语言,人类运用自己的聪明和才智创造了丰富的物质文明,人类也必须对技术的负面效应做出回应。

彻底消除科技的负面作用是不可能的,我们唯一能做的是在科学技术活动尽量规避和抑制其负作用。臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前全球所面临的主要环境问题。

3结语

人类利用技术手段对自然的利用和改造,必然改变自然界原有的平衡,问题是人类应该正确认识其活动对自然的正反两方面的影响,提供适应自然规律的、有科学预见的、可调控的人类行为,使其所产生的后果,有利于人与自然关系的协调,使自然界更好地造福人类。马克思主义相信技术的力量,相信人类依靠科技能够战胜各种困难,摆脱困境。人类谋求发展的能力是无穷的。然而,科技的力量的发挥和发展是要在一定的生产方式中进行的,它要受到经济制度、社会制度的影响和约束。所以,当代科技发展必须遵循马克思所说的统一的“人的科学”的宗旨,才能真正克服技术发展的负面效应,也只有这样才能充分发挥科技发展的正面效应。制冷技术的发展和臭氧层保护就是近代史上技术进步和全球合作的一个十分典型的范例,其技术进步和控制技术进步后果的合作机制也将成为人类的财富,并将为解决其它重大问题提供宝贵的借鉴经验。

制冷空调范文篇2

关键词:制冷空调;节能减排;能源消耗;技术措施

随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求也随之升高。在炎热的夏天,制冷空调使用率逐渐升高。在制冷空调这一高耗电设备逐渐普及过程中,大量电能的消耗造成能源短缺加剧。据调查,在夏季建筑整体能耗约有四成为制冷空调系统消耗,且多数时间压缩机处于低负载运转状态。本文以制冷空调的节能减排为主线,研究了能耗控制方向及常见的几种技术。

1能耗控制方向

1.1开源方法

(1)应用燃气空调。热水器可分为电热水器及燃气热水器两种,制冷型空调同样可利用燃气提升能源利用率,降低电力消耗。若应用燃气空调,可显著控制电网峰谷差并控制使用空调引发的环境污染。早在20世纪90年代中期,日本已经推广燃气空调,但在我国仍未普及。应用燃气空调可对冬季及夏季空调所消耗的能源量加以平衡,不仅对发电设备的经济投资起到显著控制作用,也可大力提升电力设备在各季节运转利用率。(2)应用蓄冷型空调。蓄冷型空调工艺已经在某些发达国家应用并得到了大力推广。这一技术大多用于中央空调和局部区域制冷装置之中,对于环境保护、经济发展及能源利用有益。蓄冷型空调的研发与应用让中央空调装置及局部区域制冷装置在能源消耗上明显节约,对于能源的高效率利用有益,这一新工艺可称之为成熟型节能。

1.2节流方法

(1)运用变频工艺。变频工艺建立在计算机技术、电力电子技术、微电子技术以及控制技术基础之上。通过变频器来控制电路以及逆变电路提供直流电源,从而得到高质量直流电源并将电路输出的直流电源转化为电压与频率,调节电机转动速度,提升设备性能。在制冷空调中,变频工艺主要应用于风机装置、凉水塔旋转风机、冷冻型水力输送泵、风量储柜、冷却型水力输送泵、冷水型动力装备等。(2)热力再利用。向外排风的热量、冷量以及气体液化热回收被称为热力回收。通过回收之后的能源再利用可明显降低能源消耗,控制无效外排量,热力回收的重点在于帮助控制热负载。根据研究发现,热量回收再利用率可达到40%以上,有效降低了对周边环境的热力影响,符合节能减排观念。

2节能减排技术研究

2.1太阳能技术

在能源紧缺的今天,太阳能的利用可谓一种无运输、安全、开采方便、清洁性高的优势资源,不但能用于供热,还可应用于制冷方面。在制冷空调的工艺上,太阳能可将热能与光能实现光电转换,实现用电制冷和热驱动制冷。现阶段,采用太阳能能源作为制冷空调的能源来源可分为以下两种技术:吸附式制冷与吸收式制冷。(1)吸附式制冷。吸附式制冷多用于制冷量偏低的制冷空调系统中,常用于家用空调制造。活性炭—甲醛系统可利用太阳能实现冷媒水泵运转达到制冷效果;硅胶—水系统在热源温度上仅需65℃左右即可驱动。吸附式制冷具有节约能源、环境污染小、每日持续运行时间维持较长的优势。相对于传统系统而言,通过太阳能驱动吸附硅胶转轮可结合空调形成混合式系统,不仅可达到较好的降温、除湿效果,还可明显提升工作效率,在经济性上较强。(2)吸收式制冷。传统太阳能的热制冷常见于太阳能溴化锂吸收方式,约需85℃左右热源方可启动。这一温度要求较高的太阳能集热装置性能,若通过两级系统则热源温度需达到130℃以上。若能够通过高效太阳能集热装置,其热源温度可控制在140℃左右,联合辅助热源便可对双效溴化锂吸收机组产生驱动作用。这一方式虽然没有充分利用太阳能这一自然资源,但相对于燃气和燃油这类资源的消耗而言经济性上明显更强。

2.2变频技术

压缩机是制冷空调能耗消耗量最大的部分,传统空调系统的启动与停止多依靠压缩机完成,对室内温度的调节同样需消耗大量能源,并在压缩机加速过程中磨损各个零部件,对空调正常使用寿命产生影响。变频技术下,空调的压缩机部分可完全避免出现这类现象,其利用变频器对转速加以调节,从而达到控制制冷剂流量,改变室内温度的效果。(1)变频空调的应用优势。变频空调是现阶段人们购买家用空调的首选,相对于定频空调而言,变频能够在能源节约上体现出明显优势。其内部装设有变频控制器,通过对压缩机转动速度的调节以及对制热量、制冷量的连续性调节,让变频空调更符合人体舒适度要求,因此在家用空调中应用广泛。应用变频空调时,室内温度连续曲线可帮助达到降噪、舒适、节能效果。①自动启动功能。能够帮助使用者在突发状况下,例如突然停电再来电时,由于不必受到传统空调器限制,因此在来电后可自行启动,无需像传统空调一样需手动启动。这一优势可加速空调启动并让其尽快进入到正常运行轨迹,让系统更具稳定性。②提升性能。变频空调可加快空调的制热速度以及制冷速度,由于现阶段人们对空调性能要求较高,利用变频技术可在每次启动过程中在功率上处于最大额度,此时风量最大,在短时间内便可达到设定温度。达到预计温度时,压缩机转速会自动下降,并维持低能耗状态。这样不仅可以在更短时间内达到人体舒适程度,还能在维持设定温度前提下避免压缩机频繁开停,对于压缩机的耗电量可明显控制并延长压缩机寿命。③制热效果强。在低温环境中,变频空调制热能力明显更高。相对于传统空调器而言,变频空调制热量可达到150%效果。(2)常见变频技术。变频空调开机后,压缩机能够让空调以较大功率快速制冷,并在短时间内接近预计温度,在达到计划温度后便转入低速运行状态,以维持室内温度。这一操作可让压缩机节约能耗20%左右,在相关技术上可分为以下几种。①稀土永磁电机。这类电机的转子为稀土永磁,能够帮助压缩机在较宽幅度的频率及电压范围内实现高效率运转,达到节能效果。②模糊控制技术。这一技术可帮助变频空调自动感知室外温度变化并加以调节,让室内温度始终维持在设定温度左右。③超宽变频。超宽变频通过微电脑技术控制,可在短时间内测量出环境变化,并精确判断温度改变,让室内温度维持在设定温度恒定状态。

2.3蓄冷技术

传统蓄冷技术包含水蓄冷以及冰蓄冷两种,现如今不乏一些新型蓄冷技术为制冷空调提供了能源消耗控制帮助。现阶段新型蓄冷技术,可从以下几个方面展开讨论。(1)水合物浆体。水合物浆体指的是在常规大气压力下,一部分氨盐溶液受到压力影响生成类似于冰浆状态的浆体,为笼状水合物。相对于传统冰浆生成装置而言,水合物浆体在生成难度上明显更低,现阶段空调中应用的冷量传送介质以及蓄冷介质为此类浆体。相变温度处于0~12℃之间,调节难度较低,蓄冷密度可达到冷冻水的三倍左右。(2)水油蓄冷。水油蓄冷其传热流体为水,并使用石蜡之类的油类物质作为变相蓄冷介质,由于密度差关系可调配成流体状态。在密度差值明显偏大状态下,石蜡之类的油类物质以及水能够处于相互分离状态,继而调配成流体状态,在蓄冷系统中以十四烷为石蜡。(3)共晶盐。共晶盐蓄冷材料最早在日本被研制,其主要成分为十水硫酸钠,经过添加剂的化学变化后,相变温度可控制在9℃左右,因此对于常规制冷空调而言可应用于机组蓄冷之中。共晶盐的蓄冷密度相对于水而言可达到3.5倍左右,但其有一明显缺势,即易发生老化,影响到蓄冷持续能力。若在未来研究中能够通过共晶盐并提升其抗老化功能,共晶盐必将成为蓄冷首选。

3发展趋势

除了在制冷空调节能减排技术层面加强空调研发之外,还应注重制冷空调的能效标准。能效标准的合理制定有利于空调生产商及研究厂家更注重能效的控制,通常每隔5年我国修订一次节能减排要求。根据现阶段已经制定的相关标准而言,能效标准正逐渐重视能源效率比,对空调的能效指标起到显著性指导作用。同时,通过运行季节的区分来对能效展开衡量,让能效标准更具针对性与科学性,对空调的节能减排起到明显促进作用,可促使我国空调产品尽快接轨于国际水平。

4结语

综上所述,对于制冷空调而言,节能减排是现阶段研究的重点课题以及未来发展趋势。能耗的控制需从多方面展开,并在相关技术上不断投入,在意识上也应重视环境保护与经济发展之间的协调性,让节能减排技术及能源控制思想真正体现在制冷空调中。

作者:牛晓文 单位:合肥通用机械研究院

参考文献:

制冷空调范文篇3

1.1冰蓄冷技术的发展应用

发展冰蓄冷技术的重要性和必要性:现代空调设备已成为人们生产与生活的迫切需要。空调用电量已占建筑物总耗电量的60%—70%。当前由于能源紧缺,电力紧张,空调事业的发展受到极大的影响。众所周知,冰蓄冷空调就利用非峰值电能,使制冷机在最佳节能状态下运行,将空调系统所需要的显热与潜热的形式部分或全部释放的冷量来满足空调系统冷负荷时,即用融冰释放的冷量来满足空调系统冷负荷的需要,用来储存冰的容器成为蓄冷设备,冰蓄冷空调技术可以对用电起到移峰填谷的作用,在且可增强系统的稳定性,并能大大提高经济效率。

1.2低温空气源热泵在城市供热和制冷上的应用

空气源热泵技术是基于逆卡若循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经系统高效集热整合后成为高温热源,用来取(供)暖或供应热水,整个系统集热效率甚高。空气源热泵使用范围广,产品适用温度范围在-10-40°C,并且一年四季全天候使用,不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响,都可以正常使用;热效率高:产品热效率全年平均在300%以上;热泵产品无任何燃烧排放物,制冷剂选用了环保制冷剂R417A,对臭氧层零污染,是较好的环保型产品。因此,低温空气源热泵特别在北方夏热冻冷的城市供热和制冷有着广泛的应用。

1.3中央空调冷凝热回收利用

如今,星级宾馆、酒店,都设有中央空调系统和24小时热水供应,多数情况下冷、热源分别设置,用冷水机组提供冷源,蒸汽或热水锅炉提供热源。众所周知,冷水机组在运行时要通过冷却水系统排出大量的冷凝热,在制冷工况下运行,冷凝热可达制冷量的1.15—1.3倍。利用高温水源热泵回收这部分冷凝热输出的65度的热水作为生活热水,会是一条变废为宝的节能途径。

2技术发展的负面效应及控制

当代的技术革命,正在形成新型的生产力、形成新型生产方式、形成新型的市场交换方式、形成新的产业结构和就业结构、形成新的财产占有方式和分层结构、形成新型的权力和组织管理结构,技术正面效应和负面效应是客观必然的。人类有了其他一切生物所不曾具有的思维、精神和语言,人类运用自己的聪明和才智创造了丰富的物质文明,人类也必须对技术的负面效应做出回应。

彻底消除科技的负面作用是不可能的,我们唯一能做的是在科学技术活动尽量规避和抑制其负作用。臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前全球所面临的主要环境问题。

3结语

人类利用技术手段对自然的利用和改造,必然改变自然界原有的平衡,问题是人类应该正确认识其活动对自然的正反两方面的影响,提供适应自然规律的、有科学预见的、可调控的人类行为,使其所产生的后果,有利于人与自然关系的协调,使自然界更好地造福人类。马克思主义相信技术的力量,相信人类依靠科技能够战胜各种困难,摆脱困境。人类谋求发展的能力是无穷的。然而,科技的力量的发挥和发展是要在一定的生产方式中进行的,它要受到经济制度、社会制度的影响和约束。所以,当代科技发展必须遵循马克思所说的统一的“人的科学”的宗旨,才能真正克服技术发展的负面效应,也只有这样才能充分发挥科技发展的正面效应。制冷技术的发展和臭氧层保护就是近代史上技术进步和全球合作的一个十分典型的范例,其技术进步和控制技术进步后果的合作机制也将成为人类的财富,并将为解决其它重大问题提供宝贵的借鉴经验。

制冷空调范文篇4

关键词:制冷;供暖;环保;节能

0前言

我们知道,所有生物过程都受到温度的影响,低温抑制食品中酵、霉菌的繁殖,人体对温度也非常敏感。在现代社会,制冷空调技术已经几乎渗透到各个生产技术、科学研究领域,并在改善人类的生活质量方面发挥巨大作用。生活中,制冷广泛用于食品冷加工、冷贮藏、冷藏运输,舒适性空气调节,体育运动中制造人工冰场等;工业生产中,为生产环境提供必要恒温恒湿环境,对材料进行低温处理,利用低温进行零件间的过盈配合等;农牧业中,对农作物种子进行低温处理等;建筑工程中,利用制冷实现冻土开采土方;现代医学也离不开制冷,深低温冷冻骨髓和外周血干细胞、手术中的低温麻醉等;制冷技术还在尖端科学领域如微电技术、新型材料、宇宙开发、生物技术的研究和开发中起着举足轻重的作用。可以说,现代技术进步是伴随着制冷空调技术发展起来的。

技术是人类历史过程中发展着的劳动技能、技巧、经验和知识,它包括人类技术活动中的硬件和软件,是人类改造自然和创造人工自然的方法、手段的活动的总和。其中,制冷空调技术的发展对人类的影响尤为重要。

1制冷空调新技术的发展

1.1冰蓄冷技术的发展应用

发展冰蓄冷技术的重要性和必要性:现代空调设备已成为人们生产与生活的迫切需要。空调用电量已占建筑物总耗电量的60%—70%。当前由于能源紧缺,电力紧张,空调事业的发展受到极大的影响。众所周知,冰蓄冷空调就利用非峰值电能,使制冷机在最佳节能状态下运行,将空调系统所需要的显热与潜热的形式部分或全部释放的冷量来满足空调系统冷负荷时,即用融冰释放的冷量来满足空调系统冷负荷的需要,用来储存冰的容器成为蓄冷设备,冰蓄冷空调技术可以对用电起到移峰填谷的作用,在且可增强系统的稳定性,并能大大提高经济效率。

1.2低温空气源热泵在城市供热和制冷上的应用

空气源热泵技术是基于逆卡若循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经系统高效集热整合后成为高温热源,用来取(供)暖或供应热水,整个系统集热效率甚高。空气源热泵使用范围广,产品适用温度范围在-10-40°C,并且一年四季全天候使用,不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响,都可以正常使用;热效率高:产品热效率全年平均在300%以上;热泵产品无任何燃烧排放物,制冷剂选用了环保制冷剂R417A,对臭氧层零污染,是较好的环保型产品。因此,低温空气源热泵特别在北方夏热冻冷的城市供热和制冷有着广泛的应用。1.3中央空调冷凝热回收利用

如今,星级宾馆、酒店,都设有中央空调系统和24小时热水供应,多数情况下冷、热源分别设置,用冷水机组提供冷源,蒸汽或热水锅炉提供热源。众所周知,冷水机组在运行时要通过冷却水系统排出大量的冷凝热,在制冷工况下运行,冷凝热可达制冷量的1.15—1.3倍。利用高温水源热泵回收这部分冷凝热输出的65度的热水作为生活热水,会是一条变废为宝的节能途径。

2技术发展的负面效应及控制

当代的技术革命,正在形成新型的生产力、形成新型生产方式、形成新型的市场交换方式、形成新的产业结构和就业结构、形成新的财产占有方式和分层结构、形成新型的权力和组织管理结构,技术正面效应和负面效应是客观必然的。人类有了其他一切生物所不曾具有的思维、精神和语言,人类运用自己的聪明和才智创造了丰富的物质文明,人类也必须对技术的负面效应做出回应。

彻底消除科技的负面作用是不可能的,我们唯一能做的是在科学技术活动尽量规避和抑制其负作用。臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前全球所面临的主要环境问题。

制冷空调范文篇5

关键词:电制冷溴化锂制冷直燃机蒸发冷却空调水源热泵

乌鲁木齐地区室外气候特点是:1、夏季空调系统运行时间不长(最热月平均温度23.5℃)、冷负荷相对不是很大,室外空气干燥(最热月14时平均室外相对湿度31%),每天昼夜温差较大,没有新风冷负荷(室外计算湿球温度TWS=18.5℃);2、冬季属严寒地区,空调系统运行时间长(设计计算用采暖期天数177天),热负荷较大,尤其是新风负荷较大(冬季空调室外计算温度-27℃)。因此,乌鲁木齐地区的空调系统设计选用就应特别关注冬季经济使用情况。由于各地气侯特点、能源特性及其价格、空调制冷系统自身特性的不同等,不同冷源空调系统在不同地方使用,它们的运行费用是不一样。相对于某地一个确切的工程,可以有多种系统选择,但是只有经过具体计算、比较、分析才能为此工程选出最恰当的系统。这是许多用户最为关心的,是一个工程好坏的关健。

1、设计条件与依据

1.1、乌鲁木齐某商业建筑物:面积10000.0m2,商场内共有人员4500.0人(0.45人/m2)。

1.2、乌鲁木齐夏室外空调空气参数:(1)、夏季:干球温度34.1℃,湿球温度18.5℃,

含湿量:8.4g/kg,室外空气焓值56kj/kg.;

(2)、冬季:干球温度-27℃,相对湿度80%,

室外空气焓值-26.6kj/kg。

1.3、室内空气状态参数:(1)、夏季:tn=25℃,ф=55%,in=56.6kj/kg;

(2)、冬季:tn=22℃,ф=40%,in=40.8kj/kg。

1.4、夏季:冷负荷指标120w/m2,冷负荷1200kw,含湿量:0.3g/kg,

湿负荷:736kg/h,热湿比:ε=5870.0kj/kg;

冬季:围护结构热负荷指标80w/m2,围护结构热负荷:800kw

(不包括新风负荷),湿负荷:600.0kg/h,

热湿比:ε=-4800.0kj/kg。

1.5、热媒供回水温度:夏季:7~12℃,冬季:60~50℃。

1.6、夏季空调系统为全新风全空气系统,冬季时,空调系统为全空气系统,

其中新风量占总风量15%,305000*0.15=45750(m3/h),对应新风负荷748.9kw

(二级蒸发冷却空调系统的新风量也一样)。

1.7、天然气低位发热量8600kcal/m3,乌市天然气价:1.34元/m3。

1.8、乌市用水价格:商业用水2.33元/立方米;办公、民用、工业用水1.53元/立方米。

1.9、乌市商业电价::高峰:0.801元/度,平段:0.535元/度,低谷:0.272元/度;商业营业时间按:

10.00~22.00,12个小时计算;目前,商业使用实际电价应为:0.560元/度;

办公电价::高峰:0.536元/度,平段:0.362元/度,低谷:0.189元/度;

目前,办公用实际电价应为:0.420元/度。

1.10、乌市城市采暖费::22.00元/m2。

1.11、系统补水泵影响较小,其能耗忽略不计;系统漏水量按循环水量的0.5%计。

12、地源热泵制冷系统水井井深50米。

2、夏季设计工况

由于,夏季室内外空气的焓值基本相等,采用100%的室外新风在不增加能耗的情况下,有利于室内空气品质改善。在I——d图上(略),空气处理过程是:等湿降温——绝热加湿。通过计算,对于机械制冷空调系统:送风状态是:温度to=14.5℃,焓值io=38.3kj/kg,含湿量do=9.3g/kg,总送风量为:L=300000m3/h,直接加湿量:508.3kg/h,可选择6台50000m3/h的空调机组负责送风;冷水机组选择2台,每台制冷量:600kw。对于二级蒸发冷却空调系统:间冷效率(IEC)按65%计,送风状态达到:to=16.9℃,io=45.5kj/kg(由于室内湿度大,直冷效率(DEC)80%既可),含湿量:do=10.1g/kg,相应的总送风量为:L=464000m3/h,直接加湿量:720.0kg/h,选择6台80000m3/h空调机组负责送风。

夏季各制冷空调系统耗能、耗气、耗水计算结果表一

耗能、耗水

系统

耗电量

(kw)

耗气量

(m3/h)

耗水量

(kg/h)

电制冷空调系统

冷水机组

118*2

空调机组

22*6

760

水泵、冷却塔

5.5*2+15*2+15*2

1150+2200

小计

439

4112

直燃式制冷空调系统

直燃式冷水机组

4*2

45.3*2

空调机组

22*6

760

水泵、冷却塔

15*2+15*2+5.5*2

1380+2200

小计

211

90.6

3656

地源热泵制冷空调系统

地源热泵制冷机组

143*2

空调机组

22*6

760

冷水泵、冷却水

提升泵

24*2+11*2

800+900

小计

488

2460

二级蒸发冷却空调系统

送风机

30*6

二次风风机

5.5*6

循环水泵

(1.1+1.5)*6

1080+2400

小计

228.6

3480

夏季设计计算结果一览表表二

结果

系统

总耗电量(元/h)

天然气

总耗量

(元/h)

总耗水量

(元/h)

总耗电、

气、水耗费用(元/h)

四种系统

之间关系

方案

1

电制冷空调

系统

245.8

9.6

255.4

1.0

方案2

直燃式制冷空调系统

118.2

121.4

8.5

248.1

0.97

方案3

地源热泵制冷空调

系统

273.3

5.7

279.0

1.10

方案4

二级蒸发冷却空调

系统

128.0

8.1

136.1

0.53

3、夏季设计工况下结论

3.1、通过对表中数据分析,电制冷空调系统电耗占总成本98%,水耗只占2%。而在电耗中:冷水机组电耗占53.8%,水系统设备电耗占16.2%,空气处理机组电耗占30%。

3.2、对直燃式制冷空调系统:按当前各种能源价格,系统电耗占总成本52.6%,天然气占总成本45.3%,水耗只占2.1%。而在电耗中:直燃式冷水机组电耗占3.9%,水系统设备电耗占33.6%,空气处理机组电耗占62.5%。

3.3、地源热泵制冷空调系统:通过对表中数据分析,系统电耗占总成本98.3%,水耗只占1.7%。而在电耗中:冷水机组电耗占58.6%,水系统设备电耗占14.3%,空气处理机组电耗占27.0%。虽然,热泵机组耗电占系统较大比重;但地下水位不能太深(H≤60米),否则会对系统电耗影响较大,因为N=kQH,如:某工程井深280米,比设计井深大5倍,则对应深井泵的总能耗将增加约200kw,水系统设备电耗占总系统电耗也大幅增加24%,。此外,考虑深水井的造价较高(一般650元/米左右),工程上往往只打一口取水井,这样冷却水提升泵只设一台,热泵机组也应设一台,不然如设二台热泵机组,部分负荷时,运行一台热泵机组工作,匹配的冷却水提升泵能耗会过大。

3.4、二级蒸发冷却空调系统:是几种空调系统中运行费用最经济的一种,这是其利用天然冷源的机理决定的。主要运行成本也是电耗,占96.4%。

3.5、在电制冷与直燃式机械制冷空调方式对比中,电价和气价不同决定了二种制冷空调方式运行费用的高低。经推导可得出电价气价关系为:X=2.9Y,比如:当气价为:X=1.34元/m3时,电价为:Y=1.34/2.9=0.46元/度,二种制冷空调方式的运行费用相当,如电价高于0.46元/度,则电制冷空调的运行费用就会高于直燃式机械制冷空调。

4、冬季运行费用

依据上述设计条件,空调系统冬、夏季送风量相同,L=305000m3/h,仍由6台50800m3/h的空调机组负责送风;冬季新风量占总风量15%,新风量45750(m3/h),新风负荷748.9kw,围护结构热负荷:800kw,总空调热负荷1548.9kw湿负荷:600.0kg/h,热湿比:

ε=-4800.0kj/kg。在I——d图上(略),空气处理过程是:新风予热——新风与室内回风混合——再热。送风状态是:温度to=34.7℃,焓值io=51.7kj/kg,含湿量do=6.5g/kg。对于二级蒸发冷却空调系统:其送风量为:L=432000m3/h,由6台72000m3/h空调机组负责送风,经计算:送风状态为:送风温度to=31.3℃,焓io=49.3kj/kg,含湿量do=7.1g/kg。热水循环流量:133.2m3/h。

冬季各制冷空调系统耗能、耗水计算结果表三

系统

供热

方式

耗能、耗水设备

耗电量

(kw)

耗气量

(m3/h)

耗水量

(kg/h)

备注

电制冷空调系统

城市集中供热

换热器、二次水

水处理、水泵

500

一次水未能耗考虑

空调机组

22*6+0.55*6

160

小计

135.3

660.0

燃气炉自供热

燃气炉

1.5*2

88*2

水处理、循环水泵

7.5*2+2.2*0.3

+1.5*0.2

500

空调机组

22*6+0.55*6

160

小计

154.3

176

660.0

直燃式空调系统

高发加大直燃机组供热

直燃式冷水机组

4.0*2

93*2

空调机组

22*6+0.55*6

160

水处理、循环水泵

7.5*2+2.2*0.3

+1.5*0.2

500

小计

159.3

186

660.0

地源热泵空调系统

地源热泵机组供热

地源热泵制冷机组

220*2

空调机组

22*6+0.55*6

160

冷水泵、冷却水

提升泵

24*2+7.5*2

900

小计

638.3

1060.0

二级蒸发冷却空调系统

城市集中供热

送风机

15.0*2*6

循环水泵

0.75*6

200

直接加湿

换热器、二次水水处理、水泵

500

小计

184.5

700.0

燃气炉自供热

燃气炉

1.5*2

88*2

水处理、循环水泵

7.5*2+2.2*0.3

+1.5*0.2

600

空调机组

15*2*6+0.75*6

200

小计

238.5

176.0

800.0

冬季各系统一小时运行费用的结果表四

参数

系统

供热

方式

总耗

电量

(元/h)

天然气

总耗量(元/h)

总耗水量

(元/h)

总耗电、气、水耗用

(元/h)

四种系统

之间关系

电制冷空调系统

集中

供热

75.8

1.53

77.9+1.53+101.9=179.2

1.0

燃气

供热

86.4

235.8

1.53

323.7

1.81

直燃式制冷空调系统

高发加大直燃机组

供热

89.4

249.2

1.53

340.1

1.90

地源热泵制冷空调系统

地源热泵机组供热

357.4

2.47

360.0

2.01

二级蒸发冷却空调系统

集中

供热

103.3

1.63

103.3+1.63+101.9=206.8

1.15

燃气

供热

133.6

235.8

1.86

371.2

2.07

注:集中供热按城市采暖费22.0元/m2标准计算(空调用热与采暖用热价格暂定一样),这包括了锅炉房一、二次水泵耗能,燃煤、人工、维修等总费用;一个采暖期180天(每天12小时),折合到本建筑每小时费用101.9元/h。

5、冬季设计工况下的结果

5.1、冬季各系统运行时费用相差较大,这对采暖期长,能耗大的寒冷地区特别重要;从表四可以得出:冬季在乌鲁木齐除采用城市集中供热外(不考虑热贴),其它任何空调系统在采用以天燃气为主要热源供热或地源热泵机组方式供热都很不经济,所以应避免采用。

5.2、冬季新风量虽然占总送风量不大,但空调机组在对其加热、加湿过程中能耗确很大,在采用集中供热的空调系统中,新风负荷约占总负荷50%,其运行费用也占总费用50%左右,所以设计时对冬季新风是否采用、采用多少应特别注意。如:在直燃式空调和地源热泵空调系统的有些设计中,设计人为了满足全年负荷要求,就以冬季这二种机组的额定出力选择设备,其结果必然是出投资增大,冬季系统运行费用高,夏季系统长年在部分负荷情况下运行,对即机组不利,运行也不经济,是应禁止选择的设计方案。

5.3、在不考虑一次用水情况下,水的损耗占总费用不到1%;在采用集中供热的空调系统中,集中供热费用是固定不变的,空调机组能耗约占50%左右。

6、全年设计工况下的结果

6.1、在现有收费条件下,用城市集中供热是冬季空调系统的最经济用热方式。

6.2、使用天然蒸发冷却冷源空调系统——方案4是夏季各类空调系统中最为经济的系统,冬季使用城市集中供热也较经济。

6.3、夏季使用常规典型的螺杆式电制冷空调系统——方案1,在设计工况下其运行费用是方案4的一倍,冬季应使用城市集中供热供热。

6.4、夏季使用直燃型溴化锂制冷空调系统——方案2,其运行费用与方案1相当,冬季不应时用直燃机供热。

6.5、由于冬季热负荷较大,再使用地源热泵供热相对就很不合理,夏季使用地热水源热泵——方案3供冷是否经济,主要取决于地下水水位或井深。

事实上,选择何种方式的制冷空调系统对一项工程不仅重要,而且相当复杂;除了应进行经济分析比较外,还必须考虑到一次投资、人员成本、技术上可靠合理、设备的性能和使用寿命、设备的使用与维修、自动化管理与调节、设备和管道占用场地和空间情况、对环境影响等。只有全面掌握有关信息,分析比较后才能得出最佳方案。

参考文献:

DavidM.Elovitz,P.E.SelectingtheRightHVACSystem.ASHRAEJournal.2002,44(1):24-30;

李树林.“中央空调冷源选择的热经济学分析及比较”.全国暖通空调制冷2000年学会论文集.792-795;

苏文.“空调冷热源的选择和节能”.全国暖通空调制冷2002年学会论文集.725-729;

制冷空调范文篇6

关键词暖通空调环保节能应用

自上世纪20年代,压缩式制冷机开始飞速发展,暖通空调技术开始广泛应用于各种公共建筑和商用建筑中,起到了保证室内环境,提供舒适感和高品质的室内空气氛围的作用。放眼国内外,使用中央空调的民用建筑和工业建筑越来越多,它的使用标志着一个地区的科技和经济发展水平,也从实质上提高了企业的管理水平。然而随着家用和企业空调系统的普及使用,也产生了一系列的环境问题。

1暖通空调存在的意义和影响

制造暖通空调,是为了向人们提供舒适高品质的生活以及室内生活产热环境。主要包括对空气温度、湿度、气流速度以及人体本身与周围建筑环境如墙面等之问的辐射热交换的改善一般家用空调能够保持人体热平衡以满足人体感官舒适需求,而大型企业用空调系统则提供生产作业所需的恒温恒湿环境,满足生产工艺要求。

同数据调查显示,空调系统的启用对身体健康也产生了威胁。由于近年来建筑物的密闭性大大增加,各种新的装饰物投入使用,这一切都导致室内污染物的增加。使用空调系统的环境内,由于空调的运作原理,对室内空气进行循环利用,新风量严重不足,导致使用空调系统的室内环境污染物远超过国家安全标准。

因此,为了有效地解决空调系统带来的健康和环境问题,研究环保技术在暖通空调系统中的应用是十分有意义的。

2各种环保节能技术的应用和发展

2.1开发利用新能源和新技术

a.各种新兴环保能源的利用

(1)采用天然气作为空调制冷设备的能源,天然气是继煤炭和石油之后的第三大常规能源,能够有效控制二氧化碳和二氧化硫的排放量,减少环境污染,对人体健康危害降低。使用天然气为能源的制冷空调市场前景广阔。

(2)利用各种可再生资源,如地源热、地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。地源热泵空调,是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量,向建筑提热能,夏天向天然资源释放热量,给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。它的使用,弥补了供电不足的缺口,缓解了供电压力,也非常环保,不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应,并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂,就不会产生相关的有害物质致使大气环境遭受破坏。是名副其实的绿色节能空调。

我国地大物博,所发现的地热以中低温为主,大部分是低温热水型资源适宜直接利用。而西藏、云南和台湾的高温地热可用作高温热泵,沿海地区的海水源热泵前景也非常广阔。

b新的环保节能技术应用

(1)蓄冷空调,一般主要利用冰和水两种介质。由于许多大城市白天供电紧张,为了限制用电,白天和晚上的电收费水准不同。一般晚上定点以后,电价低廉,就可以采用冰冷空调。此种空调正是在夜间电价低廉时,开启一部分制冷机组进行制冰,并储存总能量。在白天电价较贵的用电高峰期,再进行融冰用以提供低温水,释放出所储存的能量,用以应对大量的用电需求,这样的方式能够有效降低用电成本。除了冰和水,也有利用变温相变材料做蓄冷介质的,如共晶盐等。但由于技术的不完善和高额的制作成本,此项新技术仍然在研究阶段。

(2)热回收技术,是将空调机组排放出的热量进行回收,避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外,造成能量的浪费。此种技术可以有效减少热污染,对热量的回收再利用,也获得了变废为宝的效果。

(3)低温地板辐射采暖技术,是在地板中直接埋设热水管用以加热地板,由地面辐射产生的热来加热室内空气。使用这种方式,常用热水做介质,辐射体表面温度不大于45摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中,热量均以对流的方式向上方传递,致使室内温度下高于上,让人们感受到脚暖的同时保持头顶的凉爽,感觉舒适。低温地板辐射采暖,地板供热不仅舒适性和私密性好l而且能减少扬程,有效节省空间,方便计量改造,从各方面节省了维修费用

2.2替代制冷剂的发展

众所周知,过去常用的制冷剂氟利昂对臭氧层的破坏影响很大。为了保护大气臭氧层,制冷空调业对CFCs和HCFCs两种替代工质进行了研究。目前已取得相应进展。人工合成制冷剂有HFCs,天然制冷剂有NH3,C02,碳氢化合物等。HFCs的ODP值为0,用于制冷空调系统将不会对臭氧层造成破坏,从而可避免过多的紫外线照射地球对人类造成的伤害

3空调系统技术进步和展望

1.新风预处理系统分为热回收式新风预处理系统和除湿式新风预处理系统。热回收式新风预处理系统能回收排风中的能量对新风进行预处理,以降低系统的部分制冷量和除湿量,减小系统容量,用于温、湿度要求、湿度控制不太严格的场合。除湿式新风预处理系统避免了冷热抵消和低机器漏电的缺点,减少了制冷量,实现温、湿度独立控制,调节方便,精度高。再生热量可充分利用低品位能源或工业废热,节能效果显著,能用于湿负荷大,要求湿度控制精度高的场合。

2.冰蓄冷低温送风系统是将冰蓄冷系统与低温送风空调紧密结合在一起,将冰蓄冷技术与低温送风相结合,明显改善室内空气品质,有效节省能源。冰蓄冷低温送风系统能够降低室内的相对湿度,使人感觉更加舒适、凉爽和干燥。

3.独立新风系统简称为DOAS,其新风机组采用低温送风机组,将100%的新风直接送到空调房间,承担新风负荷和室内全部潜热负荷和部分显热负荷(或全部空调负荷)。其显冷设备均无回风系统,能大大提高建筑物的环境安全性而不会造成不同房间的污染传播:新风和排风之间采用全热交换器,能够降低空调能耗。

4.个性化送风系统使每个人能够按照自己喜好控制他所在的局部环境。个体调化节方式是一种节能、对环境友好的调节方式,有着广阔的应用前景。

5.蒸发冷却新风空调集成系统采用水作为制冷剂,能避免CFCs的使用及泄漏对大气臭氧层造成的破坏。环保价值客观。

制冷空调范文篇7

1暖通空调存在的意义和影响

制造暖通空调,是为了向人们提供舒适高品质的生活以及室内生活产热环境。主要包括对空气温度、湿度、气流速度以及人体本身与周围建筑环境如墙面等之问的辐射热交换的改善一般家用空调能够保持人体热平衡以满足人体感官舒适需求,而大型企业用空调系统则提供生产作业所需的恒温恒湿环境,满足生产工艺要求。

同数据调查显示,空调系统的启用对身体健康也产生了威胁。由于近年来建筑物的密闭性大大增加,各种新的装饰物投入使用,这一切都导致室内污染物的增加。使用空调系统的环境内,由于空调的运作原理,对室内空气进行循环利用,新风量严重不足,导致使用空调系统的室内环境污染物远超过国家安全标准。

因此,为了有效地解决空调系统带来的健康和环境问题,研究环保技术在暖通空调系统中的应用是十分有意义的。

2各种环保节能技术的应用和发展

2.1开发利用新能源和新技术

a.各种新兴环保能源的利用

(1)采用天然气作为空调制冷设备的能源,天然气是继煤炭和石油之后的第三大常规能源,能够有效控制二氧化碳和二氧化硫的排放量,减少环境污染,对人体健康危害降低。使用天然气为能源的制冷空调市场前景广阔。

(2)利用各种可再生资源,如地源热、地下水、太阳能、自然风、海洋能等自然资源。地源热泵空调,是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量,向建筑提热能,夏天向天然资源释放热量,给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。主要用于居民住宅、别墅、学校以及商业建筑。太阳能空调利用太阳光的辐射为能源进行制冷工作。它的使用,弥补了供电不足的缺口,缓解了供电压力,也非常环保,不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应,并且由于太阳能空调的使用原理中并不包括氟利昂,就不会产生相关的有害物质致使大气环境遭受破坏。是名副其实的绿色节能空调。

我国地大物博,所发现的地热以中低温为主,大部分是低温热水型资源适宜直接利用。而西藏、云南和台湾的高温地热可用作高温热泵,沿海地区的海水源热泵前景也非常广阔。

b新的环保节能技术应用

(1)蓄冷空调,一般主要利用冰和水两种介质。由于许多大城市白天供电紧张,为了限制用电,白天和晚上的电收费水准不同。一般晚上定点以后,电价低廉,就可以采用冰冷空调。此种空调正是在夜间电价低廉时,开启一部分制冷机组进行制冰,并储存总能量。在白天电价较贵的用电高峰期,再进行融冰用以提供低温水,释放出所储存的能量,用以应对大量的用电需求,这样的方式能够有效降低用电成本。除了冰和水,也有利用变温相变材料做蓄冷介质的,如共晶盐等。但由于技术的不完善和高额的制作成本,此项新技术仍然在研究阶段。

(2)热回收技术,是将空调机组排放出的热量进行回收,避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外,造成能量的浪费。此种技术可以有效减少热污染,对热量的回收再利用,也获得了变废为宝的效果。

(3)低温地板辐射采暖技术,是在地板中直接埋设热水管用以加热地板,由地面辐射产生的热来加热室内空气。使用这种方式,常用热水做介质,辐射体表面温度不大于45摄氏度。低温地板辐射采暖过冲中,热量均以对流的方式向上方传递,致使室内温度下高于上,让人们感受到脚暖的同时保持头顶的凉爽,感觉舒适。低温地板辐射采暖,地板供热不仅舒适性和私密性好l而且能减少扬程,有效节省空间,方便计量改造,从各方面节省了维修费用。

2.2替代制冷剂的发展

众所周知,过去常用的制冷剂氟利昂对臭氧层的破坏影响很大。为了保护大气臭氧层,制冷空调业对CFCs和HCFCs两种替代工质进行了研究。目前已取得相应进展。人工合成制冷剂有HFCs,天然制冷剂有NH3,C02,碳氢化合物等。HFCs的ODP值为0,用于制冷空调系统将不会对臭氧层造成破坏,从而可避免过多的紫外线照射地球对人类造成的伤害

3空调系统技术进步和展望

1.新风预处理系统分为热回收式新风预处理系统和除湿式新风预处理系统。热回收式新风预处理系统能回收排风中的能量对新风进行预处理,以降低系统的部分制冷量和除湿量,减小系统容量,用于温、湿度要求、湿度控制不太严格的场合。除湿式新风预处理系统避免了冷热抵消和低机器漏电的缺点,减少了制冷量,实现温、湿度独立控制,调节方便,精度高。再生热量可充分利用低品位能源或工业废热,节能效果显著,能用于湿负荷大,要求湿度控制精度高的场合。

2.冰蓄冷低温送风系统是将冰蓄冷系统与低温送风空调紧密结合在一起,将冰蓄冷技术与低温送风相结合,明显改善室内空气品质,有效节省能源。冰蓄冷低温送风系统能够降低室内的相对湿度,使人感觉更加舒适、凉爽和干燥。

3.独立新风系统简称为DOAS,其新风机组采用低温送风机组,将100%的新风直接送到空调房间,承担新风负荷和室内全部潜热负荷和部分显热负荷(或全部空调负荷)。其显冷设备均无回风系统,能大大提高建筑物的环境安全性而不会造成不同房间的污染传播:新风和排风之间采用全热交换器,能够降低空调能耗。

4.个性化送风系统使每个人能够按照自己喜好控制他所在的局部环境。个体调化节方式是一种节能、对环境友好的调节方式,有着广阔的应用前景。

5.蒸发冷却新风空调集成系统采用水作为制冷剂,能避免CFCs的使用及泄漏对大气臭氧层造成的破坏。环保价值客观。

制冷空调范文篇8

【关键词】暖通空调制冷系统;环保节能技术;新能源

从建筑运行的暖通空调系统来说,其能源消耗占据建筑运行总能源消耗的比重很大,若能够降低其能源消耗水平,对推动建筑持续化发展,有着重要的意义。采用环保节能技术手段,提升空调运行水平的同时,实现能源节约,能够减少对环境的影响,推动社会持续化发展。

1暖通空调的作用

现阶段,各类公共建筑以及普通居民家庭中,暖通空调制冷系统被广泛应用,用于改善室内环境的温度和质量,优化内部环境。为保证建筑室内的舒适度,通常在建筑建设时会安装暖通空调制冷系统,其在实际应用时能够使人活动在室内时保持较好的舒适度,减少因为气候变化造成的人体健康问题。除此之外,暖通空调能够优化和调节车间内部的温度,达到生产需求。不过当前暖通空调的使用来说,其制冷系统运行面临着能源消耗大的问题,影响着系统运行的效益,需要加以完善和优化。

2暖通空调制冷系统中的环保节能技术

2.1应用原理分析。从运行的暖通空调制冷系统角度来说,采用环保节能技术,主要是基于各类节能技术和装置的应用原理,通过减少能源消耗的形式,实现能源节约和环境保护。例如,蒸发冷却式空调。其应用原理如下:运用水分蒸发吸收部分热量的原理,实现对高温高压制冷剂内气体的高效排出,进而实现降低冷凝压力以及温度的目标,降低能源消耗。具体来说此类空调的作用机理如下:借助水泵装置的驱动,使得冷却水进入到换热排管内,同时均匀喷洒在设置的换热表层产生水膜,同时借助风机的力量,促使热量挥发成为水蒸气,实现温度的降低。当水蒸发之后,能够再次利用,提高资源的利用率。2.2应用材料分析。从暖通空调制冷系统中,采取的节能环保技术措施,涉及到各个方面。在应用材料方面主要为新型环保制冷剂,发挥着积极的作用。传统暖通空调制冷系统运行模式下,面临着环境图1地埋管系统问题,基于节能环保的发展背景,为了能够避免区域臭氧空洞的持续扩大,实现对臭氧层的有力保护,行业人员加大了制冷剂的研究,力求替代氟利昂。目前来说使用的新型制冷剂,既具有不错的制冷效果,也有着较高的环保水平,不会产生污染,同时实现了对臭氧层的保护,有效保护了大气环境,被广泛应用。2.3应用环境分析。从节能环保技术的应用实际来说,新型节能暖通空调制冷系统运行时,能够独立控制,便于系统调节。例如,利用高水平的除湿式新风预处理系统,能够获得不错的节能效果,同时能够减少机器漏电以及冷热抵消难题的发生。除此之外,系统运行使用的热量为可再生热量,比如低品位能源等。使用的节能环保型制冷系统,不仅节省了系统运行使用的能源,而且改善了室内环境,为人们营造了良好的生活环境,增加了舒适感受[1]。

3暖通空调制冷系统开发新能源与新技术

3.1案例概述。以某建筑工程为例,总建筑面积大约为12.3万m2。设计为现浇钢筋混凝土框架结构,选择的是灌注桩基础,按照8Ⅷ抗震设防。此工程夏季总冷功率为4531.2kW;冬季总冷功率为3776.0kW。项目布置2个空调主机房,配置土壤源热泵机组,同时满足制冷和制热需求。现结合此暖通空调制冷系统建设实际,分析地源热泵节能环保技术的应用。3.2新能源的应用分析。浅层地热能属于新型清洁能源,其存储在地球表面层位置。相比深层地热,使用的浅层地热能不仅具有开发简便和存储量大的优势,还具有清洁性和便于收集管理等优势。在工程施工作业中综合利用各类热泵技术,比如水源热泵和地源热泵等。利用浅层地源热泵,能够为整个小区提供52%~64%的能源;能够节省冷热泵机组30%~40%的使用成本与费用,图1为此工程的地埋管系统。3.3技术特点分析。此暖通空调系统建设中采用地源热泵节能环保技术,具有以下特点:①可再生资源。使用的地源热泵系统,实现了冷源热和建筑内部能量的高效转化。此类能源大多数处于地球表面浅层,温度通常小于建筑物内部温度,能够用于建筑内部降温。其属于可再生资源,为国家大力发展的能源之一。②用途广。运行的地源热泵系统除了能够供热外,还能够供冷,为各类建筑供能。在实际应用中没有产生污染性气体,也不会造成污染。从此工程实际来说使用的地源热泵空调系统,既能够制冷,也能够制热,具有节能环保以及高效绿色的优势。整个项目的暖通空调系统造价为1675.62万元,后期运行每年能够节约能源开支118万元。使用地下热源,没有对环境造成污染,应用效益明显[2]。3.4暖通空调制冷系统新技术和新能源应用总结。3.4.1热力回收再利用工艺。一般来说,空调系统的运行气体和液体能够相互转化。采用的人力回收再利用技术,通过回收气体转化为液体时产生的热量资源,为系统运行提供能源支持。目前来说,多回收利用冷凝热和排风冷热。其中,回收冷凝热运用的技术原理为旬还在利用。通过回收制冷环节产生的热能,借助冷凝热,实现对热水的加热处理,为使用者提供中热水或者其他热能,减少了资源的浪费。采用的回收排风冷热节能技术,利用的是制冷机,实际运行时通过消耗负荷达到节能目标。借助低温度的冷凝水,对处于高温状态的热交换器进行冷却,增强散热效果,能够实现节能[3]。使用冷凝水对热交换器进行冷却处理,制冷能力能够得以提高。3.4.2水蓄冷技术。从当前暖通空调制冷系统的使用现状来说,水蓄冷技术作为新兴空调节能手段,获得了不错的应用效果。其技术原理类似于冰蓄冷技术,不仅环保而且系统投资成本比较低,制冷效果较为突出。采用的冰蓄冷技术,主要是借助冰的相变潜热,实现对冷量的储存,为后期使用提供冷量。例如,用于用电高峰期,借助冷水的冷量,实现环境降温,实现节能。3.4.3太阳能能源。从国内外暖通空调系统运行来说,多采用太阳能进行制冷空调技术的研发,利用光能转化释放的能量,进而达到制冷的目的。若想推动国内制冷空调节能技术的进一步加速发展,加大太阳能技术的研究是明智选择[4]。因为我国太阳能资源丰富,为太阳能资源的推广利用提供了保障,能够增加暖通空调系统运行的效益。在具体研究中,积极探索如何实现太阳能光热的高效转化,为制冷空调系统运行提供能源支持。3.4.4人工智能技术。目前来说,各个领域中人工智能技术被广泛推广应用,为人们的生产和生活提供了极大的便利,为企业节约了成本,创造了更多的经济效益。将其和暖通空调制冷系统相互结合,提高系统运行的智能化控制水平,优化设备运行,对降低能源消耗,有重要的意义。这需要不断加大此项技术的研究力度,全面推动暖通空调制冷节能技术的发展[5]。

4结束语

综上所述,文中结合实例分析了暖通空调系统节能环保技术的应用,总结了应用效果较好的新能源和新技术。目前来说,暖通空调系统建设中常用的技术如下:热力回收再利用工艺;水蓄冷技术;太阳能能源;人工智能技术。

参考文献

[1]胡海龙.探究地源热泵节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J].城市住宅,2018,25(05):43-46.

[2]范哲.浅谈环保节能技术在暖通空调系统中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2018(08):162.

[3]周小芳.研究暖通空调系统中节能环保技术的应用[J].低碳世界,2017(19):148-149.

[4]郭晓炜.节能环保技术在暖通空调系统中的应用分析[J].农村经济与科技,2017,28(12):18-19.

制冷空调范文篇9

关键词:民用建筑空调发展前景能源

1我国宏观经济和城市民用建筑的发展情景设定

党的十六大明确提出了我国第三步战略目标的具体部署,即要在2020年“全面建设小康社会,在优化结构和提高效益的基础上,国内生产总值比2000年翻两番,基本实现工业化”。

这个宏伟的发展目标必然对我国经济的各个层面产生深远影响。

1.1经济结构

在今后15年中,预计第一产业增加值在GDP中所占比重不断降低;第三产业增长迅速,第二产业增加值在GDP中所占比重将出现先增长,后降低的趋势。预计第一产业增加值在GDP中所占比重2020年为13.6%;第二产业增加值在GDP中所占比重2020年为42.9~46%;第三产业增加值在GDP中所占比重2020年为41%~43%,2050年51%~56%。

1.2按名义汇率计算的GDP

按照我国总体经济战略规划,到2010年我国国内生产总值达到17.88万亿元RMB,2020年达到26.82万亿元RMB。两个阶段的年均增长速度分别为7.1%和4.14%。需要指出,近年以过度投资拉动的超常规增长使得资本形成所积累的一系列低效率问题逐渐暴露出来,重复建设形成的无效资本、大量库存积压、国际反倾销对我国企业的打压、企业利润率的下降,以及高速发展对资源环境的破坏等都是导致经济增长速度将呈下降趋势的重要因素。

1.3人口

预计我国人口总规模为:2010年14亿左右;2020年15亿左右。

1.4人均GDP

人民币的汇率政策正在调整,人民币不再紧盯美元。因此,今后我国的GDP统计必然按照国际上通行的购买力平价(PPP)标准。如果按世界银行的统计,我国2003年人均GDP(按PPP计算)已经达到4990美元,已经超过当年低中等收入国家水平(4320美元),这显然是高估了。而如果参照中等收入国家购买力平价计算所得人均GDP比名义汇率计算所得高出1.9倍的比例计算,2010年和2020年我国人均GDP将分别达到2932和4104美元,2020年我国将进入中等发达国家行列。

1.5城市化

我国城市化水平从由1985年的22%上升到2004年的41.8%,城市化速度是世界同期的两倍。但2000年世界的平均城市化水平已经达到47%,其中中等发达国家为50%,高收入国家为79%。从世界城市化进程来看,城市化率从36%提高到60%属于加速期,因此,中国的城市化率还将不断提高。如果按1985~2004年间城市化率的平均增长速度计算,2020年我国城市化率在50%以上。而根据国务院发展研究中心的预测,2020年我国城市化率当在60%左右(58.7%)。

1.6房屋建设

截至2003年底,全国城镇房屋建筑总面积达140.91亿m2,其中住宅建筑面积89.11亿m2,占房屋建筑面积的比重为63.24%。

图1我国城镇房屋建筑面积的增长(10亿平方米)

根据建设部小康社会居住目标,可以分析得到2010年和2020年的建筑面积。

表1我国城市住宅和公共建筑的发展预测

2010年

2020年(情景1)

2020年(情景2)

城市化水平%

45%

50%

60%

城镇人口总数亿

6.3

7.5

9.0

城镇人均住房建筑面积m2

26.5

30

35

城镇住宅建筑总面积亿m2

166.95

225

315

城镇人均公共建筑面积m2

8.06

10.75

12.5

城镇公共建筑总面积亿m2

50.80

80.6

112.5

城镇民用建筑总面积亿m2

217.75

305.6

427.5

表1中2020年的预测之一是按城市化率的低限设置的情景;而预测之二是按城市化率的高限和小康居住目标设置的情景。

2我国空调的市场需求和发展前景

2.1住宅空调发展现状

我国房间空调器生产开始于1978年。1991~1993年进入了起步阶段,1994~1996年步入加速发展期,1997~2003年进入高速发展阶段,生产量平均每年递增24~59%。经过十多年的发展,中国房间空调器产业已经拥有了占世界产量一半以上的生产规模,成为名副其实的房间空调器世界第一生产大国。

根据日本空调采暖和制冷新闻(JARN)预测,2004年全世界对房间空调器(RAC)和单元式空调机(PAC)的总需求量为5600万台,其中中国为2000万台,占36%。从图2可以看出,中国一国的产量实际已经超过全世界的需求,我国家用空调器的产能已经过剩。

图2我国房间空调器产量的增长

图2中显示,我国房间空调器的生产年均增长率为40.5%。而图3中则反映了我国城市每百户家庭房间空调器拥有量的增长情况。2002年,我国仅有10个省市百户家庭空调器拥有量在50台以上,而到了2003年,便增加到16个省市。增长势头很猛(见图3),但年均增长率为27.04%,还是赶不上生产量的增长。

图3我国每百户家庭房间空调器的拥有量(台)

研究发现,家庭房间空调器的拥有量与人均GDP的增长有很好的线性相关性。图4是笔者以上海的情况分析得到的相关关系。当人均GDP达到4000~4500美元时,住宅空调得到普及(达到户均1台)。

图4每百户家庭空调器拥有量与人均GDP之间的相关关系

我国是世界上热量带最多的国家,东部地区与世界上同纬度地区相比,夏季偏热,冬季更冷。在我国人口稠密的城市,室内既需要冬季采暖,也需要夏季供冷。我国小康社会的住宅,将从满足生存需要实现向舒适型的转变。良好的室内热环境是提高生活质量的重要环节。因此,住宅空调的普及是必然的趋势。

2.2集中空调的发展现状

根据中国制冷与空调行业协会的统计数据,2000年到2003年全国制冷空调行业经济年均增长速度高于我国GDP增长速度。

表22000-2003全国集中空调主机生产量(台/套)

2000(销量)

2001

2002

2003

活塞式冷水机组

4,000

2,517

2,493

4,645

螺杆式冷水机组

3,056

3,910

5,663

8,977

离心式冷水机组

481

698

947

1,240

蒸汽/温水型溴化锂冷热水机组

1,194

1,460

1,268

1,053

直燃式溴化锂冷热水机组

2,091

2,385

3,052

2,785

风冷式冷热水机组

15,000

20,800

26,000

——

户式集中空调用冷热水机组

——

——

——

36,372

总计

25,822

31,770

39,423

55,072

年平均增长速度

28.9%

注:2003年风冷式冷热水机组的统计归并在了螺杆式、活塞式冷热水机组和户式集中空调的冷热水机组三项统计中。

2000(销量)

2001

2002

2003

组合式空调机组

10,495

25,853

29,492

36,505

新风机组

33,066

77,281

47,880

50,602

风机盘管机组

684,684

1,281,517

1,387,072

1,719,557

总计

728,245

1,384,651

1,464,444

1,806,664

年平均增长速度

39.8%

表32000-2003全国集中空调系统末端设备生产量(台/套)

根据历年中国制冷空调工业协会统计数据及重点生产企业调查汇总,在1993~2003年间我国电力驱动冷水机组产量的年均增长幅度13.4%,吸收式冷水机组产量年均增长幅度16.2%,其中直燃机产量平均增长幅度高达18.7%,高于电力驱动冷水机组产量的增长幅度。总体来讲,1993~2003年间我国制冷机组总产量的增长速度高于经济增长速度。

2.3住宅空调的发展前景预测

根据笔者的分析,每百户城镇居民空调器拥有量与城镇居民人均可支配收入和人均生活用电量这两个因素都呈现正相关关系,相关系数分别达到0.9928和0.9681。因此,将每百户城镇居民空调器拥有量作为因变量,城镇居民人均可支配收入和人均生活用电量作为两个自变量,可以建立多元线性回归模型。从而可以得到2010年我国城镇每百户居民空调器拥有量为125.8台/百户,届时房间空调器的保有总量将达到2.33亿台。

房间空调器的使用寿命一般不会超过10年,2000年前居民购买的房间空调器到2010年将不得不更换,若考虑这部分的设备报废和更换数量,则2004~2010年间我国国内房间空调器的销售总量将达到17826万台,平均每年销售量为2500万台左右。

当平均每户居民房间空调器的拥有量达到一台以上时,其购买的欲望将逐渐降低,而空调器的使用时间将延长。此时,每百户城镇居民房间空调器拥有量将不再与城镇居民可支配收入和人均生活用电量呈线性相关关系,笔者认为2010年后每百户居民空调器拥有量的饱和趋势将与总人口数量的饱和趋势相符。因此可以预测2020年每百户城镇居民空调器拥有量为190台,届时房间空调器的保有总量将达到4.2亿台。

2.4集中空调的发展前景预测

对集中空调的预测采取未来能源可供量倒推的预测方法,可得到如表3的结果。

表3我国公共建筑集中式空调制冷机组的发展预测

2010

2020

一次能耗可供总量(三种情景平均值)/亿吨标准煤

21

29

建筑能耗所占比例

20%[1]

28%

空调能耗占建筑能耗的比例

40%[2]

40%

公共建筑空调系统一次能耗/亿吨标准煤

1.01

1.81

空调冷热源一次能耗/亿吨标准煤

0.29

0.521

空调冷热源耗电量/亿kWh

782.5

1404.8

空调制冷机组装机冷量/亿kW

5.26

10.71

公共建筑总面积/亿m2

50.8

80.6

单位面积装机冷量/W/m2

103.6

132.9

燃气空调装机冷量所占比重

10.0%

15.0%

燃气空调装机冷量/万kW

5263

16063

电制冷机组装机冷量/万kW

47371

91026

直燃机保有量/台

29241

89241

电制冷机组保有量/台

394754

758548

全国公共建筑集中式空调装机冷量总计/万kW

52634

107089

综合以上预测结果,到2010年,我国公共建筑集中式空调总装机冷量将达到1.5亿冷吨左右,2020年总装机冷量将增加到3.05亿冷吨左右。

3民用建筑空调的发展对能源供应的影响

3.1建筑能耗在总能耗中的比例是经济发展的晴雨表

所谓建筑能耗,是指建筑使用能耗,即维持建筑功能和建筑物在运行过程中所消耗的能量,包括照明、采暖、空调、电梯、热水供应、烹调、家用电器以及办公设备等的能耗。除非特别指明,现在一般提及的“建筑能耗”都是指使用能耗。

根据某些文章和媒体的报导,2001年我国建筑能耗在总能耗中的比例即已达到27.5%,与当年日本的此项比例(29.2%)相差无几。并据此得出我国建筑节能的紧迫性。

一个国家或地区建筑能耗在总能耗中的比例,反映了这个国家或地区的经济发展水平、气候条件、生活质量,以及建筑技术水准。发达国家在进行能源统计时,一般按照四个部门分别统计:即工业(或产业,因为在发达国家农业已经产业化)、交通(在发达国家航空、城市轨道交通和私人汽车都十分发达)、商用(办公楼、旅馆、商场、医院、学校)和居民(住宅)。一般可以把商用和居民两项作为建筑耗能看待。比如金融、贸易、商业和咨询等第三产业,几乎没有什么工艺能耗,但对于室内环境品质的要求却越来越高,第三产业的主要能耗形式就是建筑能耗。商用部分的能耗实际就是第三产业的能耗,即建筑能耗。因此,发达国家的耗能部门实际上就是产业、交通和建筑三大家。

我国的能耗统计方式,并不是按照国际上通行的做法,而是按照行业统计。如果我们把批发和零售贸易餐饮业、生活消费和其他行业的能耗算作建筑能耗的话,那么根据中国统计年鉴,2001年的建筑能耗比例只有18.2%。如果再加上交通运输、仓储及邮电通讯业和建筑业的能耗,也只有26.9%,还是到不了27.5%。但很明显,交通运输的能耗帐无论如何也是算不到建筑使用能耗的头上的。

另一方面,欧、美和日本都是第三产业(服务业)高度发达的国家,因此,它们的建筑能耗在总能耗中的比例除日本外都在30%以上。而我国则是一个处于工业化前期的发展中国家,城市化水平很低。2004年,我国城镇化率达到41.8%,而1998年世界平均城市化水平即已达到47%。我国第三产业增加值占GDP的比重仅略高于30%,低于国际上同收入组别国家近20个百分点。因此,建筑能耗在总能耗中占较高比例的外在条件并不存在。

值得注意的是,最近几年我国经济结构是在向重型方面转化。第三产业在GDP中的比例在2002年达到顶点之后,一路下滑。而第二产业比重在经历多年平稳发展之后,从2002年开始反弹。我国已成为名副其实的制造业大国,钢铁、有色金属、焦炭、水泥、彩电、冰箱、房间空调器等数十种产品年产量居世界第一位。2004年钢产量达到空前的27279.79万吨。但与此同时,我国生产吨钢能耗比世界先进水平高出20~30%,中国超过10%的能源被钢铁业“吃”掉。在这种大背景下,我国建筑能耗不可能在总能耗中占有很高比例。

根据以上分析,笔者认为,我国建筑能耗在总能耗中的比例大致应在20%左右,其中10~13%是采暖能耗,7~10%是其他能耗。大致相当于日本在20世纪70年代的水平。

建筑能耗在总能耗中的比例,是经济发展的晴雨表。从宏观经济角度看,建筑能耗的比例越大,经济发展就越是合理和健康。

我国建筑用能还处在很低的水平,但有很大的增长潜力。以上海为例,2003年上海人均耗电量为5245kWh,是2002年经合组织(OECD)国家人均水平的65.2%,是世界人均水平的2.21倍。但上海人均生活耗电量只有617.62kWh,占总耗电量的11.8%,约为同年香港人均生活(住宅)耗电量的44%。上海家庭平均人口数为2.8人,2003年上海家庭平均年用电量应为1730kWh,而1997年美国家庭平均空调用电量就达到1555kWh。因此,住宅能耗的增长是一种必然的趋势。另外,我国现在的依靠低劳动力成本、高资源消耗、高资本投入、没有附加价值的传统制造业的经济结构是不可持续的。我国不可能一直停留在目前这种工业化初期落后的经济结构中。中国要和平崛起,必须向新型工业化社会过渡,必然会像当今的发达国家一样,产业结构的重心将从工业转到服务业和现代制造业;能源消费结构也将从工艺过程能耗转到保持环境的建筑能耗中来。因此,随着经济结构调整和人民生活质量的提高,建筑使用能耗在全国总能耗中比例的增加是必然的趋势,也是我国经济健康发展的重要标志。建筑节能的目标是提高建筑物对能源直接使用的效率,用少许增加的能耗满足大量增加的需求;同时尽量减少间接能耗和无谓的浪费,将有限的资源用到建筑使用过程中,创造更好的人居环境。

3.2民用建筑空调是形成电力尖峰负荷的主要因素

2003年以来,在我国经济高速发展的拉动下,能源和电力的需求快速增长,大部分地区出现电力供应紧张,26个省区存在不同程度的拉闸限电。尽管从2000年开始,我国仅用5年时间,发电装机容量便从3亿kW增加到4.4亿kW,但能耗(电耗)增长的速度更快。从2002年到2003年,我国GDP增长9.1%,而电力消费却增长了16.5%。

有人把电力紧缺归咎于我国民用建筑空调的超常规发展。这是混淆了电力和电量的概念。根据笔者在上海的调查,尽管上海住宅空调的普及率(96.8%)已经超过了美国(72%,1997),但居民使用空调的时间全年平均仅为800~900小时,也就是说,尽管空调用电开支在家庭能源开支中占了最大比例,但总体消耗的电量并不很大。这种低水平消费主要是由于我国居民经济水平还不高。因此,在城市或地区全年电力消费的尺度上,民用建筑空调并不是“耗电大户”,但却是造成夏季(冬季)电力负荷高峰的主要因素之一。由于民用建筑空调使用的季节性、间歇性和不稳定性特点,造成夏季供电峰谷差的进一步拉大,形成对电网安全的潜在威胁。图4的尖峰负荷与最高气温的关系曲线很清楚地说明了这一点。在上海,当气温在33℃以上时,每升高1℃,电力负荷将增加12.7万kW(工作日)。同样,在北京市也有非常相似的情况,当气温在32℃以上,每升高1℃,电力负荷增加12.9万kW。

日益增长的空调用电负荷已经造成了城市电网难以承受的高峰用电负荷及巨大的电力缺口(2005年估计为2500万kW)。这种电力供需之间结构性的矛盾成为我国国民经济发展的瓶颈,制约了国家的经济发展和人民生活质量的提高。

2000-2003年,国内空调器销售量的年平均增长率高达47.65%,而同期我国发电机组装机容量的增长率只有6%左右,远远低于房间空调器销售量的增长速度。我国的住宅空调产品形式单一,无论是窗式、分体壁挂式还是集中式,几乎全部是电力驱动。致使房间空调器(国内销售)的装机电力占发电机组装机容量的比例已经高达10%。

图5北京市近年来夏季最高电力负荷和空调电力需求的增长

从图5可知,北京市的空调电力需求的比例逐年提高。2001年至2003年,北京市居民生活用电量增长了29%,占全社会用电总量的比重也持续攀升至17.32%。2001年,北京市居民生活用电量为542739万kWh,2003年则增至700726万kWh,增幅高达29%。同时人均年生活用电量也大幅增长,2001年人均年生活用电483.57kWh,2003年则达到609.96kWh,增幅为26%。

3.3民用建筑空调的能源需求预测

根据我国电力发展规划,可以预测,2010年全国每百户城镇居民空调器拥有量为125.8台,所形成的装机电力占全国发电装机容量的28.7%。到2020年,每百户居民空调器拥有量将达到190台,占全国发电装机量的比例为37.4%。

2004-2020年间,电驱动制冷机组的产量年均增长速度保持在41%,2010年我国电制冷机组保有量约为39.5万台左右,2020年将达到76万台。可知,从2010到2020年,我国公共建筑集中式空调的电制冷机组的装机电力将由1.01亿kW上升到1.78亿kW,在全国发电机组装机电力中的比重将从2010年的16.2%上升到2020年的19.8%。空调电力制冷机组的耗电在电力消费总量中的比重将从2.66%上升到2.89%,由此造成公共建筑集中式空调系统用电量在电力消费总量中的比重将由9.3%增加到10.1%。

如果国家继续推进当前鼓励发展燃气空调的政策,并假定2010年和2020年直燃机的装机冷量分别达到当年空调机组装机总冷量的10%和15%,则2010年,我国直燃机总保有量约为2.9万台,全国直燃机总的天然气用量将达到29.6亿m3,占全国天然气总用量的2.4%;而到2020年,直燃机总保有量将达到8.9万多台,直燃机总的燃气用量将进一步增加到90.3亿m3,占全国天然气总用量的3.4%(见表4)。

表4发展燃气空调对我国能源供应的影响预测20102020

直燃机装机冷量所占比重10.0%12.5%15.0%15.0%17.5%20.0%

直燃机装机冷量/万kW526365797895160631874121418

直燃机保有量/万台2.93.64.48.910.411.9

电制冷机组装机冷量/万kW473714605544739910268834885671

电制冷机组保有量/万台39.538.437.375.873.671.4

公共建筑空调电制冷机组装机电力/亿kW1.051.020.991.781.731.68

发电机组装机容量/亿kW6.56.56.5999

占发电机组装机容量比重16.2%15.7%15.3%19.8%19.2%18.7%

公共建筑空调电制冷机组耗电量/亿kWh704.2684.7665.11194.01158.91123.8

全国总用电量/亿kWh264352643526435413034130341303

电制冷机组耗电量占全国用电总量比重2.66%2.59%2.52%2.89%2.81%2.72%

节省的空调装机电力/万kW117014621754357041654760

节省的电力投资/亿元130116271952397146335295

直燃机燃气用量/亿m3/年29.637.044.490.3105.4120.4

全国总天然气需求量/亿m3125412541254265326532653

直燃机天然气用量占总用量比重2.4%2.9%3.5%3.4%4.0%4.5%

4应对措施和政策建议

随着我国经济、城市建设和人民生活水平的提高,建筑空调将有更大的发展。我国是世界上热量带最多的国家,东部地区与世界上同纬度地区相比,夏季偏热,冬季更冷。在我国人口稠密的城市,室内既需要冬季采暖,也需要夏季供冷。当一个城市或一个地区的人均GDP在4000~4500美元时,住宅空调将普及。住宅空调将从奢侈型消费品变成普及型必需品,完全脱离“家电”属性,成为建筑物的基础设施之一。我国以重化工业为主的经济结构是不可持续的,第三产业在城市产业结构中的比重一定会逐步增加。为提高生产率,第三产业必须为建筑环境消耗能量,使用空调,夏季供冷、冬季供暖。总之,民用建筑空调是经济发展到一定阶段人们必然的需求。从现代能源管理的思想出发,不应该也不可能去抑制这种需求,而只能因势利导,用经济与技术手段引导人们合理消费,开源节流,尽力满足这种需求。

所谓“开源”,就是在提倡适度消费与节约能源的前提下,提倡民用建筑空调能源的多元化,充分利用低谷电、淡季气和可再生能源,从时间上与空间上去挖掘“能源供应”的潜力。例如发展蓄冷技术、利用天然气的燃气空调、热电冷联供技术和分布式能源技术;同时积极研究开发利用可再生能源和“未利用能源”的制冷空调技术。所谓“节流”,就是改进制冷空调产品,提高能源效率,实现环境友好。

4.1蓄冷空调

对蓄冷空调的电费价格体系是推进蓄冷空调技术发展的关键。目前大多数电力公司(或供电局)推行了分割式三段制分时电价,其中的高峰时段集中在上午8:00~11:00,以及傍晚到夜间的18:00~21:00,使办公楼与大型商场这两类商业建筑的空调冷负荷高峰时段(下午)被划入了电费的平段时间。导致大部分蓄冷量在非高峰用电时段的下午释放掉,对转移夏季高峰用电负荷并没有起到有效作用,而且也不能使用户从分时电价政策中获取最大利益。上海市从2005年夏季开始将空调负荷高峰时段13:00~15:00划入高峰电价时段,同时对用户的电力最大需求MD提高收费标准(30元/kW·月),这些政策都有利于蓄冷空调的推广。

除了峰谷电价的比值之外,低谷电价的绝对值也有很大影响。如果低谷电价能够跌破购电成本的底线(比如降到0.20元/kWh以下),相信会极大地推动蓄冷空调的发展。而这一底线恰是某些电力公司前几年在电力富余时推销电锅炉和电采暖的促销价。

2004年,我国已经批准开工的电站项目达6110万千瓦。以每kW电站投资6000~7000元计算,需要投资4000亿元。如果少建10%,就可以节省400亿元,再将其中的10%即40亿元投入对蓄冷空调的补贴(200元/kW),可以转移2000万kW空调高峰冷负荷。理想情况下可以转移电力负荷600万kW,恰好相当于少建10%的电厂。这样,电力部门实际节约了投资360亿元。而用户除了这部分补贴,还要投入160亿元去建设2000万kW的蓄冷装置。但因为有了补贴,用户可以较快地在3~4年时间里从分时电价的差价中回收这部分投资。实现电力公司和用户的双赢。

4.2燃气空调

影响燃气空调发展的瓶颈是天然气价格。制订燃气空调用气价格的依据,应该是使燃气空调的寿命周期成本能与电力空调持平或略低,从而使用户能实实在在地受益,也才能鼓励用户使用燃气空调。定义电力与天然气的比价:

这一比价越大,表明燃气空调的年度等额寿命周期成本与电力空调相比,经济性越好。国际上电力与天然气比价一般约为4:1左右,但我国长期以来该比价偏低,因而制约了燃气空调市场的开发。

值得注意的是,2005年初,北京、上海等城市均出现天然气供不应求的局面。据统计,2004年北京市共消耗天然气25.4亿m3,2005年预计将消耗33亿m3,超过市政府30亿m3的预算,也超过了陕京管线28亿m3的供给量。上海市预计2005年的天然气使用量将达到20亿m3,但目前落实的气源仅16亿m3(其中包括西气10亿m3和东海气田6亿m3)。在这种严峻形势下,北京和上海均开始限制冬季天然气锅炉的发展。但是,对任何一个燃气空调用户,不可能只在夏季用天然气供冷而不在冬季用天然气采暖。从总量来说,发展燃气空调用户可以起到填平夏季天然气低谷的作用,但同时还会增加冬季天然气的高峰。因此,需要研究天然气冬季的削峰措施。燃气供应部门,要研究夏季储气措施和冬季可中断用户的政策。而暖通空调行业,也要研究季节蓄能的燃气热泵技术以及能燃用水煤浆和煤层气的直燃机技术。

4.3热电冷联供

在阻碍建筑热电冷联供技术在我国发展的诸多政策问题中,最突出的是多余电力上网的问题。因为用户所需要的热量/冷量与用电量是随着季节、气候甚至白天与夜晚等因素随时在变化,而建筑热电冷联产设备一经确定之后,其正常运行时的供热/供冷量与发电量的比例(即热电比)是大致不变的,所以总是会有富余的电能或者热能产生。为了解决多余电力的问题,最简单、最直接的解决方案就是允许分布发电的多余电力上网。

根据我国目前实行的《供电营业规则》,如果电力用户自行发电需要并网,其并网的发电机组必须接受电网的统一调度,而且热电冷联产系统的上网电价要采用竞价上网方式,没有任何优惠。建议将分布式能源电力上网按“绿电”看待。参照对风力发电的优惠政策,电网收购价应在0.40元/kWh以上。

阻碍建筑热电冷联产发展的另一个政策问题是天然气的价格。与上节“发展燃气空调的政策建议”相仿,各地应根据当地电价,将电力/天然气比价调整到4.9:1左右。

目前,各种建筑热电冷联产的原动机设备国内基本上都不能够生产,完全依赖进口,因此实现热电冷联产的一次投资很大。建议对建筑热电冷联产系统的投资者做政策性投资补贴,该补贴相当于设备投资的10%左右,使得热电冷联产系统的等额年度寿命周期成本能够与常规空调冷热源相比。

从中期发展来看,应积极发展利用燃料电池的建筑或区域热电冷联产系统。燃料电池的应用主要有两种方式:①移动式(作为汽车动力);②固定式(又称“站式”,用于楼宇热电冷联供)。我国目前把主要的研发力量投入到前者。但燃料电池汽车由于一些技术瓶颈,难以在短时间内普及。而建筑热电冷联供所使用的燃料电池是将天然气改质制氢,不需要直接利用氢气;由于是固定式(站式)使用,省去了许多移动式应用中的麻烦(例如对体积、重量的限制)。所以,燃料电池作为分布式能源应用,相对更容易形成商业化。建议优先发展利用燃料电池的建筑热电冷联供技术,尽快建成一批示范性工程,应用在2008年北京奥运会项目和2010年上海世博会项目中。

4.4选择较高能效等级的空调设备

作为重要的“节流”措施,我国经济发达、资源缺乏的城市,可在2005年开始实施的《房间空气调节器能效限定值及能源效率等级(GB12021.3-2004)》、《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级(GB19576-2004)》和《冷水机组能效限定值及能源效率等级(GB19577-2004)》等三个标准中,选择较高的能效等级作为市场准入条件。

根据测算,上海市如果对冷水机组采用比我国《公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)》中的强制性标准提高一个等级,可以产生很好的节电降峰的效益。仅每年新增的冷水机组便可以降低电力峰荷需求6~8万kW,用户也可因此减少电费14%左右。以平均电价按0.75元/kWh计算,每年可以节约电费2800~3600万元。

5结论

我国是世界上最大的房间空调器生产国,同时也是世界上最大的冷水机组市场。我国又是世界上房屋建筑建设规模最大的国家。根据世界银行的预测,到2015年,全世界新建筑的一半将出现在中国;中国城市商用和居住建筑中的一半将是在2000年后建造的。因此,我国民用建筑空调还会有很大的发展。当前我国的能源紧缺,确实是对制冷空调业的严峻挑战,但同时也是推进制冷空调行业科学、健康、协调、持续发展,使中国从制冷空调大国发展成为制冷空调强国的最好机遇。

参考文献:

制冷空调范文篇10

1.1热水供暖系统、空调(制冷)冷水或热水(以下简称冷热水系统)的水处理,以前曾采用钠离子交换器对自来水(或深井水)进行软化处理的方法,现今也有沿用此方法的。制冷(或空压、空分)冷却水(以下简称冷却水系统),以前没有采取任何水处理方法,而现今仍有不做任何水处理的。

1.2冷热水系统采用钠离子交换器对自来水(或深井水)进行软化处理,而冷却水系统则采用电子水处理仪、磁水器等物理方法进行水处理。

1.3冷热水系统虽然装有加药罐,但运行中并未坚持使用,而冷却水系统则采用电子水处理仪、磁水器等物理方法进行水处理。

1.4冷热水系统及冷却水系统均采用电子水处理仪、磁水器等物理方法进行水处理。

1.5冷热水系统采用人工或自动加药设备对系统实行加药的化学水处理,而冷却水系统则采用电子水处理仪、磁水器等物理方法进行水处理。

1.6冷热水系统及冷却水系统二套系统,均采用人工或自动加药设备对系统实行化学水处理。

2、暖通与空调制冷循环水系统特点

2.1冷热水系统一般为闭式循环水系统,但也有开式循环水系统(比如棉纺织厂的喷淋式空气处理室等组成的系统等)。其运行、调试前的首次充水及运行期间的补充水一般为城市自来水(但也有用深井水的)。运行期间的补充水量,开式循环水系统比闭式循环水系统要大得多,并且对循环水水质要求也比较高。如水的细菌含量,水是否有毒性,水是否符合国家卫生标准等。

2.2冷热水系统,其循环水的温度夏季多在7—12℃;冬季65—50℃之间,而中央空调末端设备冬季供水温度一般多在60℃及其以下。

2.3除蒸汽锅炉以外的系统,热水供暖系统循环水的温度多在100℃以下,但也有高温水供暖系统,比如110—70℃、130—70℃、150—90℃等。

2.4闭式循环水系统的水不受周围环境影响,并且没有浓缩水中原有各种离子的问题,其质量浓度不变;而开式循环水系统的水则会受周围环境影响,如车间生产设备散发的粉尘、新风采集及处理过程中的污物等都会对循环水造成污染。

2.5表冷器加喷淋的空调机或喷淋式空调机(室)的水箱内很容易滋生大量细菌,水箱底部存有大量粘泥,卫生条件很差。现已引起同行们的高度重视。

2.6冷却水系统一般为开式循环水系统,但也有闭式循环水系统。其首次充水及运行期间的补充水亦为城市自来水或深井水。冷却水温度一般为32~37℃,或低于该温度。冷却水受环境影响比较大,如尘埃(空气中的悬浮物)、细菌、空气中的氧气、二氧化硫、氮氧化合物、酸雨等。这些物质一旦进入冷却水系统,则将严重污染冷却水,加上由于冷却水不断蒸发,水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-及溶解固形物、悬浮物的浓度不断增加,造成对冷却水系统设备和管路的腐蚀、结垢以及出现细菌藻类的繁殖,严重时会产生粘泥并堵塞管道或设备。

3、暖通与空调制冷循环水系统的基本问题

闭式循环冷热水系统的主要问题是腐蚀,而敞开式冷却水系统的主要问题则是结垢和腐蚀。

3.1闭式循环水系统的主要问题是普遍存在着腐蚀现象,而不是人们所想像的结垢。如天津市河西区某道路改造中将跨道路的架空供热管道拆除时,发现管内壁并没有结垢而是出现全表面腐蚀并伴有点蚀现象;最近天津某大学在拆除供热管道时也同样出现上述腐蚀问题,通过调查,得知他们的系统没有采用化学药剂方法进行水处理。所以闭式循环水系统,在工程设计时应首先考虑如何防止系统腐蚀,与此同时,当然还要考虑如何防止系统结垢等问题。针对上述问题应该转变思想观念,将如何防止系统腐蚀放在首位,其次是防止结垢等问题。其理由是:暖通与制冷空调的闭式循环水系统循环水量大、水温低,且设备换热表面温度亦低;因而不会像蒸汽锅炉的炉水那样,会使炉水中各种离子发生浓缩现象。加之暖通与制冷空调循环水系统的补充水量虽然比较少,但是含有一定量的溶解氧及含盐量,故腐蚀问题已成为首要问题。

3.2冷却水系统是一个最不利的系统,更应搞好水处理工作。我们曾对某单位的冷却塔进行清洗工作时发现,这个冷却水系统设有一台500T/h的横流式冷却塔,并设有多台电子水处理仪。经过一个夏季的运行后,冷却塔的填料上出现了大量碳酸盐水垢,其厚度约为20—50μm;进出水管道的内壁产生了很明显的氧化铁皮。将清理出的水垢和氧化铁皮收装起来足有6小麻袋。如果不及时清洗的话,将这些水垢、氧化铁皮带进设备,很容易堵塞冷凝器,造成事故停车。后来该单位接受建议,采用自动加药水处理设备,对系统实行化学水处理,结垢问题随之得到了解决。

4、暖通与空调制冷水处理的有关设计规范

4.1应严格执行水处理的三个技术法规

国家技术监督局的2001年版中华人民共和国国家标准“工业锅炉水质”(GB1576-2001)、1995年版中华人民共和国国家标准“工业循环冷却水处理设计规范”(GB50050-95)及“工业循环水冷却设计规范”(GB/T50102-2003),是本行业水处理的技术法规,应当认真贯彻执行。

4.2新标准放宽了给水硬度指标

新标准“工业锅炉水质”(GB1576-2001)中,对热水锅炉给水采用化学药剂处理水的工艺放宽了给水的硬度。原标准GB1576-1991中规定给水硬度≤4mmol/L,新标准GB1576-2001中规定给水硬度≤6mmol/L.而我国大部分地区的自来水的硬度均为6mmol/L左右(天津滦河水的硬度约3.4mmol/L,pH=7,溶解氧10mg/L)。这对以水为载体的供暖、空调制冷循环水系统,为采用化学药剂水处理方法创造了十分有利的条件。也就是说,中国大部分地区的热水供暖系统、空调冷热水系统完全可以采用化学药剂处理水。因为这样就可减少以去除水的硬度为主要目的而采取钠离子交换方法,致使每年产生大量的、数以万吨的废盐液污染地下水的问题。

5、暖通与空调制冷水处理设计要点

5.1收集有关水质资料

在进行水处理设计时,应首先收集系统用水的水质资料,如:硬度、pH值、溶解氧、氯离子浓度、溶解固形物(或含盐量)、悬浮物等。以便为工程设计中设法解决循环水系统普遍存在的腐蚀或结垢现象提供基础数据。

5.2了解系统中设备与材料的材质

应确定或了解系统中设备、管道、阀门、水泵等所用材质,以适应设计工作对水质的要求及确定水处理方案,并防止系统腐蚀及结垢。

5.3冷热水系统的水处理工艺

热水供暖系统、空调冷热水系统的水处理方案,首先应采用先进技术及行之有效的方法——水处理自动加药设备对系统实行自动加药的化学水处理方法。单一采用钠离子交换器制取的软化水只防止系统结垢,不防止系统腐蚀,但空调冷、热水的腐蚀性大于自来水。这是由于,自来水中含有天然的碳酸氢钙,它是一种阴极性缓蚀剂。当自来水软化后,虽然提高了水的PH值,但是随着硬度成分的去除,水中原有的天然缓蚀剂——碳酸氢钙也被除去了;加之钠离子交换器的软化水比原水含盐量有所增加,其计算式为:

ΔG=2.95HCa+10.84HMg

式中ΔG—软化水含盐量的增加量,mg/L;HCa—原水中Ca硬度,mmol/L;HMg—原水中Mg硬度,mmol/L.

因此,单一采用钠离子交换器制取的软化水,还应投加化学药剂以阻止系统的腐蚀。这种方法既会使钠离子交换器产生大量再生废盐液而污染地下水,又会使设备一次总投资比采用化学复合药剂方法的水处理设备大得多。不仅如此,采用与循环冷、热水系统特点相对应的化学药剂进行水处理,其运行费用也较低。它还是一种无污染的绿色环保产品,应大力推广。

以物理方法进行水处理,如采用磁水器、电子水处理仪等装置,在某种水质的情况下有阻垢效果,但没有防止腐蚀的作用,因而会使系统发生严重的腐蚀。某商厦安装2台日立牌螺杆冷水机组,运行几年后发现设备、管道严重腐蚀,原物理水处理设备未能起作用。2002年初将原有的“电子水处理仪”及所有腐蚀管道全部拆除,拆除过程中发现管道内壁有大量锈瘤及氧化铁。因此对螺杆冷水机组也作了化学清洗。后改用“化学药剂方法”的水处理方案,采用自动加药设备,对空调冷热水系统及冷却水系统,均实施化学水处理,运行二年来收到了良好的效果。

5.4冷却水系统的水处理工艺

为防止制冷(或空压、空分)水系统,受环境影响,使冷却水中混入大量的尘埃、细菌、空气中的氧气、二氧化硫、氮氧化合物、酸雨等的污染,并由于冷却水不断蒸发,水中原有的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-及溶解固形物、悬浮物浓度不断增加,从而造成对冷却水系统的腐蚀、结垢和细菌藻类的繁殖,以致产生粘泥并堵塞管道或设备。所以在设计上应首选“化学药剂方法”的水处理方案。从目前现有技术来看,采用与冷却水系统特点相对应的化学药剂进行水处理,比其它任何一种方法更行之有效,符合现行国家技术监督局与建设部的国家标准。该方法从国标(GB50050-95)——“工业循环冷却水处理设计规范”及“工业循环水冷却设计规范”(GB/T50102-2003)考虑,优于其它任何一种方法。

5.5应严格控制系统首次充水及运行期间的补水水质

如果首次充水或补水的水质不符合要求,则会对系统设备、管道造成腐蚀。即使是不锈钢设备(如SUS304、SUS316等材料),如Cl-离子浓度过大,也会产生设备腐蚀甚至造成穿孔。

6、暖通与制冷空调水处理技术展望

6.1破除传统观念,采用水处理新技术,人人都从绿色环保的角度出发设计、建设、管理美好家园。