技術(shù)交流 tioring制冷空調(diào) &Elecnney與電力機械乙二醇熱回收系統(tǒng)節(jié)能初探黃益?zhèn)?,歐翔2,宮玖兵1(1.華東建筑設計研究院有限公司上海20000;2中國石化集團上海工程有限公司上海200120摘要:介紹了一種節(jié)能方式——乙二醇熱回收系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中的應用,闡述了此系統(tǒng)的工作和節(jié)能原理并以某工程為例對此系統(tǒng)進行了節(jié)能和經(jīng)濟性分析經(jīng)分析后認為增設乙二醇熱回收系統(tǒng)不但可節(jié)省運行費用而且不需增加空調(diào)系統(tǒng)初投資在空調(diào)節(jié)能方面具有廣闊的應用前景。關鍵詞:乙二醇熱回收;運行費用;初投資中圖分類號:TU83文獻標識碼B文章編號:1006-8449(2006)03-0051-030引言目前我國的能源形勢相當嚴峻。我國已探明的保證無交叉污染具有安裝方便受空間限制小等優(yōu)點。煤炭儲量只占世界儲量的11豫原油占2.4豫天然氣1.2乙二醇熱回收系統(tǒng)工作原理僅占1.2豫而我國人口占世界總?cè)丝诘?0豫,且已成為僅次于美國的第二大能源消費國。隨著人民生活水乙二醇熱回收系統(tǒng)是以乙二醇溶液為媒介把排平的提高建筑能耗增長迅猛。我國的建筑能耗約占風中的能量轉(zhuǎn)移到新風中從而減少了處理新風所需全國總用能量的1/4空調(diào)能耗占建筑總能耗的60%耀的能量達到節(jié)能目的。在現(xiàn)代民用建筑中因空間緊7%因此降低建筑能耗尤其降低空調(diào)能耗是緩解張使得如板式熱回收裝置等的應用受到限制而乙二國家能源緊張形勢實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。醇熱回收系統(tǒng)可以使新風空調(diào)箱和排風機的安裝位置采用乙二醇熱回收系統(tǒng)是一種降低空調(diào)能耗、節(jié)不受限制以乙二醇溶液為媒介進行能量交換解決了約能源的好方法。民用建筑空間緊張和節(jié)能的矛盾。乙二醇熱回收系統(tǒng)工作原理如圖1所示。夏季工1乙二醇熱回收系統(tǒng)原理況時乙二醇溶液泵1開啟當乙二醇溶液流過帶熱回收盤管的排風機4時因排風溫度低于乙二醇溶液的1.1空調(diào)系統(tǒng)常用熱回收方式溫度使乙二醇溶液溫度降低,顯熱被乙二醇溶液吸當前空調(diào)系統(tǒng)常用的幾種熱回收方式比較,詳見收排風溫度升高后排出室外當?shù)蜏氐囊叶既芤毫鞅?經(jīng)新風空調(diào)箱3時因新風溫度高于乙二醇溶液的溫表1幾種熱回收方式比較度,乙二醇溶液溫度升高,項目板式轉(zhuǎn)輪乙二醇熱回收使新風溫度降低溫度升高回收效率最高可達70%最高可達85%最高可達45%后的乙二醇溶液再流過帶熱回收類型顯熱全熱顯熱熱回收盤管的排風機4如污染很少難以避免無交叉污染此循環(huán)乙二醇溶液把排風安裝不方便不方便方便其它體積大送排風必須集中在一起體積小送排風必須集中在一起送排風能夠完全分開中的冷量轉(zhuǎn)移到新風中。冬季工況時乙二醇溶液通過上述各種熱回收方式各有優(yōu)缺點設計時需針對與夏季工況相同的循環(huán)過不同的建筑物類型和送排風形式選用相應的熱回收方程把排風中的熱量轉(zhuǎn)移到新風中式。乙二醇熱回收空調(diào)系統(tǒng)雖然回收效率稍低,但能1.3乙二醇熱回收系統(tǒng)熱回收量計算制冷空調(diào)R與電力機械& ng技術(shù)交流Fahu-13-1(風量為58000m/h)經(jīng)處理后通過管弄分別送入部分排風經(jīng)管弄由置于屋頂?shù)娘L機箱PF-132(風量為40000m/h)排出室外。新風空調(diào)箱集中置于空調(diào)機房內(nèi),排風機集中置于排風機房內(nèi)?？照{(diào)機房和排風機房相距30m而且其間的通道很狹窄。板式和轉(zhuǎn)輪式熱回收系統(tǒng)均不適合安裝。乙二醇熱回收系統(tǒng)原理圖如圖3辦公室和商場圖1乙二醇熱回收系統(tǒng)原理示意圖兩套熱回收裝置共用一套閉式膨脹水箱。1-乙二醇溶液泵2一定壓裝置3帶熱回收盤管新風空調(diào)箱4—帶熱回收盤管的風機t一室外新風干球溫度室外新風經(jīng)熱回收盤管后的干球溫度t一室內(nèi)排風干球溫度t一室內(nèi)排風經(jīng)熱回收盤管后的干球溫度夏季工況時當乙二醇溶液經(jīng)過排風機盤管排風溫度上升乙二醇溶液溫度降低再經(jīng)過新風空調(diào)箱盤圖3辦公和商場乙二醇熱回收系統(tǒng)原理圖管時新風溫度降低夏季工況以排風溫升的能量來計算熱回收的能量。同理冬季則以新風溫升的能量來計夏季及冬季設計工況下熱回收值見表2算熱回收的能量。表2夏季及冬季設計工況下熱回收值Q越C/3600(1)式中一熱量回收值kW;熱回收效率濁設備風量溫差駐熱回收Q序號設備編號季節(jié)C一為空氣的比熱容,可近似取值%m/h服務區(qū)域kW1P-13-3夏季40400064辦公室851.0kkg益)2FAHu-13-1冬季45580011.7辦公室226.2夏季為排風機箱的風量冬季為3PF-13-2夏季41650005.6商場120.3新風空調(diào)箱的風量mh;4FAHu-13-23冬季46000012商場3189籽為空氣的密度可近似取值2.2初投資分析1.2kg/m;駐一夏季為排風溫度差冬季為新風溫度差。分析乙二醇熱回收的空調(diào)系統(tǒng)費用,可得出如下幾點結(jié)論:2乙二醇熱回收系統(tǒng)經(jīng)濟性分析(1)采用乙二醇熱回收系統(tǒng)商場和辦公室夏季設計工況下可回收的冷量為85kW20.8kW越05.8kW,2.1工程實例介紹約17.7伊0 kcal。直燃型(天然氣)溴化鋰主機容量本文以南京某工程為例進行經(jīng)濟性分析。該工程可相應減小(直燃型溴化鋰主機的價格按照774元kW地下2層地上13層,空調(diào)面積32240m。地下1層計算)為小吃餐飲地上1耀層為商場采用新風加風機盤(2)可節(jié)省冷卻水量為70.8t/h冷卻塔容量可相管空調(diào)系統(tǒng)。4耀3層為甲級辦公室采用全空氣變風應減小(冷卻塔的設備價格按照250元/h計算)量空調(diào)系統(tǒng)。(3)冷水泵冷卻水泵熱水水泵的型號可相應減2耀層商場的新風由置于屋頂?shù)膬膳_新風空調(diào)箱小。冷熱水管路及保溫材料也可相應減小。FAHU-13-23(風量為40000m/h)經(jīng)處理后通過管弄(4)帶乙二醇熱回收系統(tǒng)的新風空調(diào)箱和排風機分別送入;部分排風經(jīng)管弄由置于屋頂?shù)娘L機箱PF-的設備價格相應增加。13-1(風量為65000m/h)排出室外。(5)需增加乙二醇熱回收系統(tǒng)的輔助設備(水泵、4耀3層辦公室的新風由置于屋頂?shù)男嘛L空調(diào)箱銅管、保溫材料、閥門、乙二醇溶液等)參照該工程的預技術(shù)交流 RefrigrationAircancitoring制冷空調(diào)與電力機械算本工程采用乙二醇熱回收系統(tǒng)增加及節(jié)省的費用(2)辦公室乙二醇熱回收系統(tǒng)工作的時間范圍見表3及表4為8頤耀7;商場乙二醇熱回收系統(tǒng)工作的時間范圍為9耀1頤表3乙二醇熱回收系統(tǒng)需增加的費用根據(jù)以上條件由公式(1)及南京市煤氣公司提供序號項目增加費用元的天燃氣價格和溴化鋰機組的天燃氣耗量,可計算出1兩系統(tǒng)新風空調(diào)箱和排風機設備差價197625乙二醇熱回收系統(tǒng)全年可節(jié)省的熱回收值和費用見2需增加輔助設備(水泵、銅管、保溫材料、60000表5。閥門、乙二醇溶液等)及其安裝費用3總計據(jù)南京市供電局提供的商業(yè)用電價格和水泵全年257625運行的小時數(shù)及水泵的用電功率,采用乙二醇熱回收系統(tǒng)水泵全年運行所需費用見表6表4乙二醇熱回收系統(tǒng)節(jié)省的費用表5中“節(jié)省的費用”減去表6中所需電費”即采用乙二醇熱回收序號項目費用元1節(jié)省直燃型(天然氣)溴化鋰主機容量的費用205.8kW×774元/W系統(tǒng)全年運行節(jié)省的費用為123935=159300元,可見乙二醇熱回收系統(tǒng)運行1a2節(jié)省冷卻塔容量的費用70.8t/250元/t/h=17700節(jié)省的費用很可觀。3節(jié)省冷水泵冷卻水泵熱水水泵容量的費用600004節(jié)省冷熱水管路及保溫材料的費用30002670003乙二醇熱回收系統(tǒng)設計及應5總計用中應該注意的問題由表3及表4可知采用乙二醇熱回收系統(tǒng)不僅(1)應通過計算整個系統(tǒng)的阻力選擇合適的乙二不需增加初投資反而可以減少初投資。醇泵以避免水泵能耗的增加。2.3全年運行費用分析(2)整個系統(tǒng)的定壓和補液應選擇閉式膨脹箱以根據(jù)南京室外干球溫度資料,對全年8760h的熱避免乙二醇的揮發(fā)和空氣污染管路系統(tǒng)。(3)為了達到充分的熱交換管路內(nèi)乙二醇溶液的回收量進行逐時計算。計算條件如下:流速宜控制在1ms左右。(1)夏季工況時,當室外干球溫度逸26益時,開啟(4)如果工程中采用一對二的熱回收方式應盡量乙二醇溶液泵進行熱回收冬季工況時,當室外干球做到每臺設備的系統(tǒng)阻力相同。溫度臆19益時開啟乙二醇溶液泵進行熱回收。(5)排風側(cè)的熱回收盤管必須有凝水盤和冷凝表5乙二醇熱回收系統(tǒng)全年運行時節(jié)省的費用水排水系統(tǒng),以便于冬季熱回收值節(jié)省天燃氣量天燃氣價格運行時間節(jié)省費用冷凝水的排放。序號設備編號季節(jié)kWmh元/mh服務區(qū)域4474元1f-13-3夏季203352033.52.2辦公室9292FAHu-13-1冬季17078118785.92.2辦公室1753413294結(jié)語3PF-13-2夏季4004400442.2商場11618810(1)采用乙二醇熱回4Fahu-13-23冬季30837633921.42.2商場2325746275合計129240收系統(tǒng)既可節(jié)省初投資,也可節(jié)省運行費用。(2)相對于轉(zhuǎn)輪式和表6水泵全年運行所需費用板式熱回收系統(tǒng),乙二醇序號設備編號熱回收值水泵功率電費運行時間所需電費熱回收系統(tǒng)更適合排風和kwkw元wh服務區(qū)域送風距離較遠的場所。1PF-13-3夏季2033540.86辦公室929799(3)乙二醇熱回收技2FAH-13-1冬季1707814086辦公室17531508術(shù)在工程中的大力推廣是3PF-13-2夏季4004440.86商場11619984FAHU-13-23冬季3083764086商場23252000可行的也是必須的5合計5305(下轉(zhuǎn)第79頁)技術(shù)交流 ancitioring制冷空調(diào) &Eleey與電力機械熱泵系統(tǒng)按冬季平均能效比2.2估計用電量約14.7僅使系統(tǒng)各項參數(shù)得到了有效的控制、系統(tǒng)可靠運行,萬kWh,總電費為6.7萬元,比電鍋爐蓄熱系統(tǒng)低5而且使冰蓄冷系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化的經(jīng)濟運行,冰蓄冷萬元占鍋爐總用電費用的比例很小。的經(jīng)濟效益得到了發(fā)揮。(5)電鍋爐用于采暖運行費用比風冷熱泵高但是4結(jié)語在類似南寧這樣亞熱帶的氣候環(huán)境中,采暖費用占總醫(yī)院蓄能設備分冰蓄冷和電鍋爐兩部分運行總電費比例較小考慮到電鍋爐采暖環(huán)保、運行可靠、控結(jié)如下:制簡便選用電鍋爐是合適的。(1)在醫(yī)院這樣全天具有負荷的場合由于依然存廣西自治區(qū)人民醫(yī)院的改造是自治區(qū)政府的重點在空調(diào)負荷高峰與低谷差異冰蓄冷系統(tǒng)節(jié)約運行費工程其供冷供熱系統(tǒng)采用電力蓄能技術(shù)是目前廣用效果明顯。西最大的電力蓄能項目,為了促進電力蓄能技術(shù)產(chǎn)品(2)在目前分時電價峰谷差距較小的情況下(豐水在廣西的推廣更好地開拓電力市場改善現(xiàn)有的能源期2.26:1枯水期1.6:1)通過合理配置蓄能設備把消費結(jié)構(gòu)鼓勵客戶首選電能這一清潔能源廣西電網(wǎng)握系統(tǒng)科學運行的時間冰蓄冷空調(diào)依然可以獲得較公司在2002年就下文確定該項目為廣西電力蓄能項好的經(jīng)濟性。目推廣示范工程。(3)冰蓄冷空調(diào)使用靈活在過渡季節(jié)、部分病房或特殊場合使用空調(diào)時僅由融冰供冷,節(jié)能、節(jié)費效參考文獻:果明顯。1]葉水泉冰蓄冷空調(diào)技術(shù)在區(qū)域供冷系統(tǒng)中的應用[A]世界工程師大會論文集[C.2004(4)蓄冷系統(tǒng)開機后瞬時融冰降溫迅速性能較穩(wěn)范慶陳永國暖通空調(diào)年會論集C20林儀征鏡湖花園大型住宅小區(qū)蓄能中央空調(diào)和蓄熱生活定空調(diào)效果滿意度高控制系統(tǒng)發(fā)揮了核心作用不熱水系統(tǒng)[A]中作者簡介:陸斌(1972-)女廣西都安人工學學士工程師主要負責電力營銷分析、需求側(cè)管理工作。(上接第53頁)參考文獻:5]中國氣象局氣象信息中心氣象資料室清華大學建筑技術(shù)科學系典1]陸耀慶等實用供熱空調(diào)設計手冊[M北京中國建筑工業(yè)出版社,型氣象年逐時氣象數(shù)據(jù)集[A]中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集1994[M].北京中國建筑工業(yè)出版社2005.[2]劉傳聚等.乙二醇熱回收空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能分析暖通空調(diào)2001,(8)收稿日期:2006-03-13[4]陸震.以制冷節(jié)能促進可持續(xù)發(fā)展]制冷技術(shù),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作者簡介:黃益?zhèn)?1973-)男學士,工程師主要從事暖通設計工作歐翔1974)男學士工程師主要從事暖通設計工作;宮玖兵(1978)男碩士研究生工程師主要從事暖通設計工作。