乙二醇热回收系统节能初探

技术交流 tioring制冷空调 &Elecnney与电力机械乙二醇热回收系统节能初探黄益伟1,欧翔2,宫玖兵1(1.华东建筑设计研究院有限公司上海20000;2中国石化集团上海工程有限公司上海200120摘要:介绍了一种节能方式——乙二醇热回收系统在空调系统中的应用,阐述了此系统的工作和节能原理并以某工程为例对此系统进行了节能和经济性分析经分析后认为增设乙二醇热回收系统不但可节省运行费用而且不需增加空调系统初投资在空调节能方面具有广阔的应用前景。关键词:乙二醇热回收;运行费用;初投资中图分类号:TU83文献标识码B文章编号:1006-8449(2006)03-0051-030引言目前我国的能源形势相当严峻。我国已探明的保证无交叉污染具有安装方便受空间限制小等优点。煤炭储量只占世界储量的11豫原油占2.4豫天然气1.2乙二醇热回收系统工作原理仅占1.2豫而我国人口占世界总人口的20豫,且已成为仅次于美国的第二大能源消费国。随着人民生活水乙二醇热回收系统是以乙二醇溶液为媒介把排平的提高建筑能耗增长迅猛。我国的建筑能耗约占风中的能量转移到新风中从而减少了处理新风所需全国总用能量的1/4空调能耗占建筑总能耗的60%耀的能量达到节能目的。在现代民用建筑中因空间紧7%因此降低建筑能耗尤其降低空调能耗是缓解张使得如板式热回收装置等的应用受到限制而乙二国家能源紧张形势实现可持续发展的重要措施。醇热回收系统可以使新风空调箱和排风机的安装位置采用乙二醇热回收系统是一种降低空调能耗、节不受限制以乙二醇溶液为媒介进行能量交换解决了约能源的好方法。民用建筑空间紧张和节能的矛盾。乙二醇热回收系统工作原理如图1所示。夏季工1乙二醇热回收系统原理况时乙二醇溶液泵1开启当乙二醇溶液流过带热回收盘管的排风机4时因排风温度低于乙二醇溶液的1.1空调系统常用热回收方式温度使乙二醇溶液温度降低,显热被乙二醇溶液吸当前空调系统常用的几种热回收方式比较,详见收排风温度升高后排出室外当低温的乙二醇溶液流表1经新风空调箱3时因新风温度高于乙二醇溶液的温表1几种热回收方式比较度,乙二醇溶液温度升高,项目板式转轮乙二醇热回收使新风温度降低温度升高回收效率最高可达70%最高可达85%最高可达45%后的乙二醇溶液再流过带热回收类型显热全热显热热回收盘管的排风机4如污染很少难以避免无交叉污染此循环乙二醇溶液把排风安装不方便不方便方便其它体积大送排风必须集中在一起体积小送排风必须集中在一起送排风能够完全分开中的冷量转移到新风中。冬季工况时乙二醇溶液通过上述各种热回收方式各有优缺点设计时需针对与夏季工况相同的循环过不同的建筑物类型和送排风形式选用相应的热回收方程把排风中的热量转移到新风中式。乙二醇热回收空调系统虽然回收效率稍低,但能1.3乙二醇热回收系统热回收量计算制冷空调R与电力机械& ng技术交流Fahu-13-1(风量为58000m/h)经处理后通过管弄分别送入部分排风经管弄由置于屋顶的风机箱PF-132(风量为40000m/h)排出室外。新风空调箱集中置于空调机房内,排风机集中置于排风机房内。空调机房和排风机房相距30m而且其间的通道很狭窄。板式和转轮式热回收系统均不适合安装。乙二醇热回收系统原理图如图3办公室和商场图1乙二醇热回收系统原理示意图两套热回收装置共用一套闭式膨胀水箱。1-乙二醇溶液泵2一定压装置3带热回收盘管新风空调箱4—带热回收盘管的风机t一室外新风干球温度室外新风经热回收盘管后的干球温度t一室内排风干球温度t一室内排风经热回收盘管后的干球温度夏季工况时当乙二醇溶液经过排风机盘管排风温度上升乙二醇溶液温度降低再经过新风空调箱盘图3办公和商场乙二醇热回收系统原理图管时新风温度降低夏季工况以排风温升的能量来计算热回收的能量。同理冬季则以新风温升的能量来计夏季及冬季设计工况下热回收值见表2算热回收的能量。表2夏季及冬季设计工况下热回收值Q越C/3600(1)式中一热量回收值kW;热回收效率浊设备风量温差驻热回收Q序号设备编号季节C一为空气的比热容,可近似取值%m/h服务区域kW1P-13-3夏季40400064办公室851.0kkg益)2FAHu-13-1冬季45580011.7办公室226.2夏季为排风机箱的风量冬季为3PF-13-2夏季41650005.6商场120.3新风空调箱的风量mh;4FAHu-13-23冬季46000012商场3189籽为空气的密度可近似取值2.2初投资分析1.2kg/m;驻一夏季为排风温度差冬季为新风温度差。分析乙二醇热回收的空调系统费用,可得出如下几点结论:2乙二醇热回收系统经济性分析(1)采用乙二醇热回收系统商场和办公室夏季设计工况下可回收的冷量为85kW20.8kW越05.8kW,2.1工程实例介绍约17.7伊0 kcal。直燃型(天然气)溴化锂主机容量本文以南京某工程为例进行经济性分析。该工程可相应减小(直燃型溴化锂主机的价格按照774元kW地下2层地上13层,空调面积32240m。地下1层计算)为小吃餐饮地上1耀层为商场采用新风加风机盘(2)可节省冷却水量为70.8t/h冷却塔容量可相管空调系统。4耀3层为甲级办公室采用全空气变风应减小(冷却塔的设备价格按照250元/h计算)量空调系统。(3)冷水泵冷却水泵热水水泵的型号可相应减2耀层商场的新风由置于屋顶的两台新风空调箱小。冷热水管路及保温材料也可相应减小。FAHU-13-23(风量为40000m/h)经处理后通过管弄(4)带乙二醇热回收系统的新风空调箱和排风机分别送入;部分排风经管弄由置于屋顶的风机箱PF-的设备价格相应增加。13-1(风量为65000m/h)排出室外。(5)需增加乙二醇热回收系统的辅助设备(水泵、4耀3层办公室的新风由置于屋顶的新风空调箱铜管、保温材料、阀门、乙二醇溶液等)参照该工程的预技术交流 RefrigrationAircancitoring制冷空调与电力机械算本工程采用乙二醇热回收系统增加及节省的费用(2)办公室乙二醇热回收系统工作的时间范围见表3及表4为8颐耀7;商场乙二醇热回收系统工作的时间范围为9耀1颐表3乙二醇热回收系统需增加的费用根据以上条件由公式(1)及南京市煤气公司提供序号项目增加费用元的天燃气价格和溴化锂机组的天燃气耗量,可计算出1两系统新风空调箱和排风机设备差价197625乙二醇热回收系统全年可节省的热回收值和费用见2需增加辅助设备(水泵、铜管、保温材料、60000表5。阀门、乙二醇溶液等)及其安装费用3总计据南京市供电局提供的商业用电价格和水泵全年257625运行的小时数及水泵的用电功率,采用乙二醇热回收系统水泵全年运行所需费用见表6表4乙二醇热回收系统节省的费用表5中“节省的费用”减去表6中所需电费”即采用乙二醇热回收序号项目费用元1节省直燃型(天然气)溴化锂主机容量的费用205.8kW×774元/W系统全年运行节省的费用为123935=159300元,可见乙二醇热回收系统运行1a2节省冷却塔容量的费用70.8t/250元/t/h=17700节省的费用很可观。3节省冷水泵冷却水泵热水水泵容量的费用600004节省冷热水管路及保温材料的费用30002670003乙二醇热回收系统设计及应5总计用中应该注意的问题由表3及表4可知采用乙二醇热回收系统不仅(1)应通过计算整个系统的阻力选择合适的乙二不需增加初投资反而可以减少初投资。醇泵以避免水泵能耗的增加。2.3全年运行费用分析(2)整个系统的定压和补液应选择闭式膨胀箱以根据南京室外干球温度资料,对全年8760h的热避免乙二醇的挥发和空气污染管路系统。(3)为了达到充分的热交换管路内乙二醇溶液的回收量进行逐时计算。计算条件如下:流速宜控制在1ms左右。(1)夏季工况时,当室外干球温度逸26益时,开启(4)如果工程中采用一对二的热回收方式应尽量乙二醇溶液泵进行热回收冬季工况时,当室外干球做到每台设备的系统阻力相同。温度臆19益时开启乙二醇溶液泵进行热回收。(5)排风侧的热回收盘管必须有凝水盘和冷凝表5乙二醇热回收系统全年运行时节省的费用水排水系统,以便于冬季热回收值节省天燃气量天燃气价格运行时间节省费用冷凝水的排放。序号设备编号季节kWmh元/mh服务区域4474元1f-13-3夏季203352033.52.2办公室9292FAHu-13-1冬季17078118785.92.2办公室1753413294结语3PF-13-2夏季4004400442.2商场11618810(1)采用乙二醇热回4Fahu-13-23冬季30837633921.42.2商场2325746275合计129240收系统既可节省初投资,也可节省运行费用。(2)相对于转轮式和表6水泵全年运行所需费用板式热回收系统,乙二醇序号设备编号热回收值水泵功率电费运行时间所需电费热回收系统更适合排风和kwkw元wh服务区域送风距离较远的场所。1PF-13-3夏季2033540.86办公室929799(3)乙二醇热回收技2FAH-13-1冬季1707814086办公室17531508术在工程中的大力推广是3PF-13-2夏季4004440.86商场11619984FAHU-13-23冬季3083764086商场23252000可行的也是必须的5合计5305(下转第79页)技术交流 ancitioring制冷空调 &Eleey与电力机械热泵系统按冬季平均能效比2.2估计用电量约14.7仅使系统各项参数得到了有效的控制、系统可靠运行,万kWh,总电费为6.7万元,比电锅炉蓄热系统低5而且使冰蓄冷系统实现了自动化的经济运行,冰蓄冷万元占锅炉总用电费用的比例很小。的经济效益得到了发挥。(5)电锅炉用于采暖运行费用比风冷热泵高但是4结语在类似南宁这样亚热带的气候环境中,采暖费用占总医院蓄能设备分冰蓄冷和电锅炉两部分运行总电费比例较小考虑到电锅炉采暖环保、运行可靠、控结如下:制简便选用电锅炉是合适的。(1)在医院这样全天具有负荷的场合由于依然存广西自治区人民医院的改造是自治区政府的重点在空调负荷高峰与低谷差异冰蓄冷系统节约运行费工程其供冷供热系统采用电力蓄能技术是目前广用效果明显。西最大的电力蓄能项目,为了促进电力蓄能技术产品(2)在目前分时电价峰谷差距较小的情况下(丰水在广西的推广更好地开拓电力市场改善现有的能源期2.26:1枯水期1.6:1)通过合理配置蓄能设备把消费结构鼓励客户首选电能这一清洁能源广西电网握系统科学运行的时间冰蓄冷空调依然可以获得较公司在2002年就下文确定该项目为广西电力蓄能项好的经济性。目推广示范工程。(3)冰蓄冷空调使用灵活在过渡季节、部分病房或特殊场合使用空调时仅由融冰供冷,节能、节费效参考文献:果明显。1]叶水泉冰蓄冷空调技术在区域供冷系统中的应用[A]世界工程师大会论文集[C.2004(4)蓄冷系统开机后瞬时融冰降温迅速性能较稳范庆陈永国暖通空调年会论集C20林仪征镜湖花园大型住宅小区蓄能中央空调和蓄热生活定空调效果满意度高控制系统发挥了核心作用不热水系统[A]中作者简介:陆斌(1972-)女广西都安人工学学士工程师主要负责电力营销分析、需求侧管理工作。(上接第53页)参考文献:5]中国气象局气象信息中心气象资料室清华大学建筑技术科学系典1]陆耀庆等实用供热空调设计手册[M北京中国建筑工业出版社,型气象年逐时气象数据集[A]中国建筑热环境分析专用气象数据集1994[M].北京中国建筑工业出版社2005.[2]刘传聚等.乙二醇热回收空调系统的节能分析暖通空调2001,(8)收稿日期:2006-03-13[4]陆震.以制冷节能促进可持续发展]制冷技术,2005(3)修回日期2006-04-04 Study on Saving Energy of a Glycol Heat Recovery System HUANG Yi-wei', OU Xiang, GONG Jiu- bing' (1.East China Architectural Design and Research Institute Ca. Ltd Shanghai 200002 China 2.Sinopec Shanghai Engineering Ca Ltd Shanghai 200120 China ; Abstract: Presented a method of saving energy-a glyco heat recovery system in air-conditioning system. Expounded the operation and energy-saving principles of the system. Analysed the economical characteristics in an engineering example. The results demonstrate that the glycd heat recovery system is not only operation cast saving but also no need to increase total initial investment of air-conditioning system. So the method has a broad application praspect in the field of air-conditioning energy saving. Key words: glycol heat recovery system; operation cost; initial investment作者简介:黄益伟(1973-)男学士,工程师主要从事暖通设计工作欧翔1974)男学士工程师主要从事暖通设计工作;宫玖兵(1978)男硕士研究生工程师主要从事暖通设计工作。