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太阳能吸收式空调系统的经济性分析

太阳能吸收式空调系统的经济性分析
太阳能吸收式空调系统的经济性分析

第27卷,总第157期2009年9月,第5期

5节能技术6

E NERGY CONSERVATI ON TECHNOLOGY

Vol 127,Sum 1No 1157

Sep 12009,No 15

太阳能吸收式空调系统的经济性分析

李玉洁

(上海联创建筑设计有限公司,上海 200120)

摘 要:针对一个特定的对象,进行了太阳能吸收式空调系统寿命周期内的模拟计算及影响因素的分析,结果表明:(1)单纯太阳能空调(无采暖与热水供应)的经济性很差,太阳能空调与供热的复合系统的经济性要优于单纯的太阳能空调系统;(2)太阳能采暖与空调的复合系统,采暖与供冷的负荷比对系统的经济性有很大影响,即使在最佳的负荷比时仍无法和常规的系统竞争;(3)太阳能与生活热水系统的负荷系统中,热水负荷所占比重越大,经济性越好,当太阳能空调使用生活热水系统夏季多余的热量时,太阳能空调系统经济上可以和天然气锅炉+电动制冷机竞争,并具有很好的节能性和环境效益。

关键词:太阳能空调;经济性;影响因素;模拟分析

中图分类号:TK511:TU83113 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2009)05-0441-04

收稿日期 2009-08-12 修订稿日期 2009-09-10基金项目:上海市科委科技创新行动计划节能减排专项

(08DZ1203802)

作者简介:李玉洁(1975~),女,学士学位,工程师,主要从事暖

通空调系统的设计与节能研究。

Analysis of Economics and Influential Factors of Solar Air Conditioning Systems

LI Yu-jie

(Shanghai United Architec tural Design Group,Shanghai 200120,China)

Abstract:The solar air conditioning system for a special building is simulated within its life cycle.The results indicate that:1)the economics of single solar air conditioning is very poor and can not compete with conven -tional systems,however the ec onomics can be improved by the combination with solar heating;2)the ratio of space heating load to cooling load has significant effect on the economics of the solar space heating &cooling hybrid system,but it can not compete with conventional systems e ven at the optimum point;3)the ratio of do -mestic hot water heating load to cooling load has great effect on the economics of the solar hot water heating &cooling hybrid syste m,it can compete with conventional systems when the solar air conditioning is driven by the redundant heat from solar hot water heat systems in summer and it has excellent energy-saving and env-i ronmental benefits 1

Key words:solar air c onditioning;economic s;diurnal stora ge;heating and cooling

0 引言

夏季是太阳能资源丰富的季节,太阳能空调技术很早就受到研究者的关注。目前相对比较成熟的太阳能空调技术之一是将太阳能转换为热能,然后以热能制冷。以热能制冷的方式有:吸收式制冷、吸附式制冷和喷射式制冷,本文研究的是太阳能驱动

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441#

的吸收式制冷空调系统。

1 太阳能吸收式空调的基本原理

太阳能空调系统如图1所示。以太阳能集热器收集太阳能产生热水,储存在热水箱中,采用吸收式制冷机,以太阳能热水作为能源输入制冷机制冷。采取中央空调供冷方式,制取的9e 左右的冷冻水送到用户的风机盘管,然后返回冷冻水箱。当天气不好、水温不足时,用一台燃油热水炉辅助加热,保证系统能全天候运行。太阳能空调系统可以兼有采暖、生活热水供应作用,组成太阳能空调与供热复合

系统。

图1 太阳能吸收式空调系统流程

目前国内太阳能空调系统已经有多个示范项目。北京太阳能研究所在山东乳山做了一个太阳能空调示范项目112,该项目采用热管型真空管集热器,夏季热水温度在80~90e ,采用单效率热水型溴化锂吸收式制冷机。测试表明,该系统具有夏季空调、冬季采暖、过渡季节提供生活热水的能力。太阳集热器的平均日效率,在夏季空调时超过40%,冬季采暖时可达35%,过渡季节提供生活热水时可达50%以上。溴化锂吸收式制冷机的COP 可达017。中国科学院广州能源研究所研制成功一种热水型两级溴化理吸收式制冷机,驱动热源温度适应范围为60~85e ,C OP 可大于014,并成功应用广东江门市的太阳能空调示范项目上

122

。另外,国内也有厂家

研制成功了高温太阳能空调系统,该系统采用槽式聚光型集热器,出水温度高达120~140e ,制冷机采用双效吸收式制冷机,该系统由于高温高压,系统控制复杂,成本很高,尚未投入实际工程实际应用。

2 研究对象与分析方法

211 研究对象

单纯的太阳能空调系统利用率低、经济性差,但是通过与采暖、生活热水系统的复合,可以提高系统的经济性。因此本文的研究主要针对太阳能空调供

热复合系统。假设有一栋1000m 2的单层建筑,日用水量为2400L,采暖室内设计温度为20e ,采暖耗热量指标为50W/m 2

,温度低于8e 即进行采暖;夏季采用空调,室内设计温度为25e ,空调负荷指标为100W/m 2。冬季直接由集热器负责采暖和生活热水,过渡季节集热器提供生活热水,夏季集热器收集的热量首先保证生活热水的需要,剩余的热量驱动溴化锂吸收式制冷机。系统设置备用天然气锅炉,不足的热量由锅炉提供。集热器采用真空管集热器,吸收式制冷机的设计加热水温度为90e 。212 综合热价的计算

本文使用综合热价的方法。综合热价的含义是在有效使用年限内初投资和使用费用的累计综合值与在此期间所提供能量总和的比值。对于供热供冷的系统,在其有效使用期限内的资金投入主要用于:(1)初投资。安装供热系统;(2)运行费用。在使用期间系统的运行和维护费用。它是一个将初投资考虑在内的全面反映经济分析对象相对于提供单位能量所需费用的参数。考虑到资金的动态特性,即不同时期支出货币的价值是不相等的,本文在经济分

析过程中,将综合能源价格进行现值处理。即通过

将不同时期投入的资金统一折现为初投资年现值的方法,使资金投入时间和数量各不相同的不同类型供热的综合热价,在同等价值条件下进行比较。

综合热价现值的表达式为

132

M =

V +2t=n

1

Z t /(1+i)t

2t =n

1

E t

(1)

式中 M )))综合能源价格现值,万元/MJ;

V )))初投资,万元;t )))计算年数;

n )))系统有效使用年限;Z t )))第t 年使用费用,万元;i )))银行存款年利率;

E t )))第t 年提供能量总计,MJ 。

本文模拟年限为10年,采用逐日模拟,只考虑各主要设备的价格,没有计入管道安装和相关的人工费,各设备的价格均采用目前较好品牌的价格计算。

3 经济性与影响因素分析

311 太阳能空调系统的经济性

针对前面所述的研究对象,模拟结果见表1。

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表1 太阳能空调系统的经济性

地点集热面积,m 2初投资,万元运行费用,万元燃料耗量,@103N m 3)总投资,万元综合热价元/MJ 北京480109911151382151141401122上海4801099131213661311114

01151

广州

76316

13612

3317

18219

17010

01202

采用锅炉+电动制冷机的供热供冷方式,冬夏综合能源价格大约在01065元/MJ 左右,与表1中的数据进行对比,可以发现在目前的技术条件下,完

全采用太阳能供热供冷一般是不经济的。综合热格高的主要原因是真空管集热器和吸收式制冷机的价格高。

312 影响因素分析

下面分析太阳能空调供热复合系统的经济性的影响因素,寻找提高经济性的方法。

(1)运行小时数的影响

以北京为例,几种运行方式的费用见表2。

表2 运行小时数对太阳能空调系统的影响

运行小时数集热面积,m 2初投资,万元运行费,万元燃料耗量,@103Nm 3

总投资,万元综合热价,元/MJ

H 1=24;H 2=24480109911151382151141401122H 1=24;H 2=8174145618221312019791101084H 1=8;H 2=8

17414

5918

6310

3318

6611

01156

H 1,一天中采暖空调系统运行的小时数;H 2,一天中太阳能负责的采暖空调小时数

24小时运行时,太阳能负责8小时,比负责24小时经济,因为太阳能采暖与空调比锅炉采暖与锅炉驱动吸收式制冷费用高,所以太阳能负责的越多,费用越高。太阳能负责8小时时,系统运行24小时比系统运行8小时费用高的原因是,两者的初投资相同,24小时运行比8小时运行设备的利用率高,而且由于不利用太阳能的16小时比利用太阳能的8小时单位费用低一些,因此运行费用降低。

(2)太阳能空调与采暖复合系统的经济性太阳能空调与采暖复合系统,无热水供应,太阳能负责24小时运行,模拟结果如图2、3、4所示,图2、3、4分别显示了在北京、上海、广州三地不同冬季

采暖与夏季供冷量比下的综合热价。

图2 采暖负荷与空调负荷之比对综合热价的影响(北京)

由图2可以看出,在北京,当负荷之比小于112时,集热器的面积是根据采暖的要求确定的,负荷之比大于112时,集热器的面积开始根据空调的要求确定,并迅速增加。当热冷负荷之比为112时,综合热价最低,低于单纯采暖。单纯空调的经济性很差。这主要是因为北京的采暖期长,应以满足采暖的要求为主。

由图3可以看出,上海地区单纯太阳能采暖的经济性很差,单纯空调的经济性比单纯采暖好一些。

采暖和空调负荷比存在一个最优值,大约在112~114

之间。

图3 采暖负荷与空调负荷之比对综合热价的影响(上海

)

图4 采暖负荷与空调负荷之比对综合热价的影响(广州)

由图4可以看出,在广州,单纯采暖的经济性极差,这主要是因为广州需要采暖的天数很少,系统的利用率太低。当负荷比等于1,即空调负荷的面积指标达到50W/m 2,综合热价0128元/MJ,以后基本不变化。这充分说明广州的太阳能空调设计时应按空调工况确定集热器面积。

(3)太阳能空调与生活热水复合系统

太阳能空调与生活热水复合系统,无采暖,模拟

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结果如图5所示,

上海和北京的情况基本相似。图5 热水耗热量与空调负荷之比对综合热价的影响

在上海和北京,当热水日用热量与空调日用冷量之比,大约为016时,整个系统的综合热价和天然气锅炉+电动制冷机持平。这主要是因为夏季太阳

辐射大约是冬季的2倍,吸收式制冷机所需的热量来自集热器夏季比冬季有多余的热量,从而使制冷系统不用增加集热器的面积,通过使用免费的热量来补偿制冷机和冷却系统的投资。当热水的负荷很小或者没有时(单纯的空调系统),经济性很差。

因此,在大量使用生活热水的场合,通过太阳能空调使用太阳能集热器夏季多余的热量,经济上是可行的,也可减少因大量使用太阳能集热而带来的热污染。

4 结论

通过对太阳能吸收式空调的模拟计算和影响因素分析,可得到如下结论。

(1)单纯太阳能空调(无采暖与热水供应)的经济性很差,太阳能空调与太阳能供热的负荷系统的经济性要优于单纯的太阳能空调系统。

(2)太阳能采暖与空调的复合系统,采暖与供冷的负荷比对系统的经济性有很大影响,即使在最

佳的负荷比时仍无法和常规的系统竞争。

(3)太阳能与生活热水系统的负荷系统中,热水负荷所占比重越大,经济性越好,当太阳能空调使用生活热水系统夏季多余的热量时,太阳能空调系统经济上可以和天然气锅炉+电动制冷机竞争,并具有很好的节能性和环境效益。

参考文献

112何梓年1太阳能吸收式空调及供热系统的设计与性能1J 21太阳能学报,2001,22(1):6-111

122马伟斌1太阳能空调系统性能分析1J 21制冷学报,2000,(4):13-171

132李 军1家用太阳能热水器的经济性分析1J 21太阳能学报,2002,23(5):564-5701

(上接第436页)

表2 智能合一原油处理装置与同类产品对比

设备类别技术指标 大庆多功能油处理器加拿大MA LON EY 公司热化学脱水器我公司HY 型合一原油处理装置油中含水,%[012[015[013水中含油,mg/L [1000[1000[350进口综合含水率,%

8~2330~4060~70脱水温度,e 50~5555~6055~60脱水时间,e 40~5030~4040~45药剂用量,mg/L,d 365854处理液量,t/d 1207500160设备尺寸,m

212@617

316@2113

2@7

无机传热技术应用在智能合一原油处理设备上有如下创新:

(1)首次将无机高效传热元件应用于处理站智

能合一原油处理设备中,形成了间接加热等两项新技术,解决了传统合一设备由于采用火筒直接加热油井产物所导致的结焦、爆管问题,提高了设备的使用寿命和安全可靠性,并使热负荷减少50%以上,燃气量减少50%以上。

(2)在合一原油处理设备结构设计上采用多种强化传热及脱水的措施,提高了热管的换热效率和原油乳化层脱水效果。

4 结论

与传统设备相比采用无机传热技术的高效原油处理设备结构紧凑,可节约大量的管线、阀门、动力

设备,特别是在油田规模多变的情况下,这种设备可以根据生产规模的需要增加或减少设置台数,具有较大的机动灵活性。另一方面可以简化原油处理的工艺流程,降低工程投资,节约运行成本,管理、维护方便,同时可以改善油田污水处理条件,对于油田的节能降耗具有参考价值。

参考文献

112朱新立1高效复合传热元件油气田站场加热炉1P 21专利申请号,03200238161

122林宗虎1强化传热技术及其工业应用1M 21北京:机械工业出版社,19871

132庄骏,张红1热管技术及其工程应用1M 21北京:化学工业出版社,20001

142渠志鹏,等1无机热传导技术及工业应用1C 21洛阳:第四届传热技术交流会论文集(续),20001

152姚佩贤1无机热传导技术介绍1J 21化肥设计,2002(5)1

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太阳能固体吸附式制冷空调原理及前景

太阳能固体吸附式制冷空调原理及前景 一.前言 随着人们生活水平的大幅提高,空调器已逐渐成为家庭必备的家用电器,另一方面,大范围地使用传统制冷方式已经给环境造成了极大的破坏。首先是臭氧层空洞问题。传统制冷机广泛采用氯氟烃类制冷剂简称CFC,HCFC,它们会催化分解臭氧,削弱对紫外线的阻挡,威胁人类健康;其次,每年常规高能耗的制冷需求占用国家电力消耗的比例迅速增加,引起电力紧张,各地兴建各类发电站,火力占主要,大量烧煤增排CO2增强温室效应,引起全球升温;再次,能源短缺已然成为世界性的问题,普通空调器的普及显然是不利与于能源节约的,近几年来夏季我国各地特别是沿海停电现象严重,拉电限电十分普遍。 基于以上的问题,人们已经逐渐认识到可持续发展的重要性,同时也积极开发对能源有效利用和保护环境的新技术。太阳能固体吸附式制冷技术作为一种以太阳能为能源并且对环境无破坏作用的新型技术备受关注。 国外于二十世纪六七十年代就开始了对吸附式循环的研究。国内的研究开始于八十年代初,严爱珍等人曾在1982年对吸附式制冷作过研究,使用的工质是沸石分子筛-水和沸石分子筛-乙醇。1992年巴黎国际吸附式制冷会议带动了该技术的研究,在接下来的国际会议上均有上百篇论文发表,该项技术得到不断发展。 二. 工作原理 固体吸附式制冷技术的原理包括吸附和脱附两个过程。 1.脱附. 左图是脱附过程的简单模型图。吸附床 内充满了吸附剂,吸附有制冷剂,冷凝 器与冷却系统相连,一般冷却介质为水。 工作时,太阳能集热器对吸附床加热, 制冷剂获得能量克服吸附剂的吸引力从 吸附剂表面脱附,进入右边管道,系统 压力增加,C1导通,C2关闭。当压力与 冷凝器中对应温度下的饱和压力相等 时,制冷剂开始液化冷凝,最终制冷剂 凝结在蒸发器中,脱附过程结束。在这个过程中,太阳能集热器供能Q1,冷凝器放热Q4由冷却水排除到系统之外。 2.吸附. 右图是吸附过程的简单模型图。冷却系统对吸附 床进行冷却,温度下降,吸附剂开始吸附制冷剂, 左边管道内压力降低,C2导通,C1关闭,蒸发 器中的制冷剂因压力瞬间降低而蒸发吸热,达到 制冷效果,制冷剂达到吸附床,吸附过程结束。 在此过程中,吸附床放热Q2,被冷却水排除到 系统之外,蒸发器从环境中吸收Q3的热量。 以上只是最简单的模型图,由上可知单台吸 附床工作时制冷是间歇式的,不能连续制冷,要达到连续制冷的效果,必须使用两台或两台以上的吸附床,交错运行,制冷的循环就连续了。 三. 优点和缺点

冰蓄冷社会效益

冰蓄冷的效益分析 来源:时间:2007年11月27日 8时26分发布评论进入论坛 冰蓄冷系统的实用性 1 社会效益 蓄能空调系统的应用与电力系统的政策是密不可分的,主要原因就是蓄能系统具有巨大的社会效益。蓄能系统能够转移电力高峰用电量,平衡电网峰谷差,因此可以减少新建电厂投资,提高现有发电设备和输变电设备的使用率,同时,可以减少能源使用(特别是对于火力发电)引起的环境污染,充分利用有限的不可再生资源,有利于生态平衡。 电网的峰谷差是现代电网的一大特点,而且随着经济发展有加剧的趋势。随着我国国民经济的不断发展,虽然国家电力部门耗用大量的财力物力建设电厂,但仍然满足不了每年用电量以5-7%增长的需要。特别是近年来随着城市化进程的不断发展,城市建筑能耗呈现加速增长的趋势。据统计,国内部分大城市的高峰用电量中空调用电就占了30%以上,这样使得电力系统峰谷差急剧增加,电网负荷率明显下降,这极大影响了发电的成本和电网的安全运行。 由于电能本身不易储存,因此通常在电用户方面考虑办法。空调用电在电网中,特别是民用电中的比例越来越大。据统计,一般写字楼空调用电占1/3多一些,而商场建筑中空调用电占50~60%,从空调用电入手解决电网峰谷差问题无疑是最有效的,而且蓄能空调包括蓄冷(冰或水)和蓄热(供暖和生活热水)等应用面相当宽,同时空调用能一般具有如下特点,也非常适合蓄能使用:首先,大多数空调与供暖系统可以间歇使用,如上班时供应、下班时关闭,使系统本身有可能利用原有设备在间歇期(夜间电力低谷期)进行能量蓄存,为第二天空调运行供能或补充。第二,空调用能多为7/12℃冷水或40/50~50/60℃热水,属于低品位能量,而电能是高品位能源,可以转化为任意低品位的能源,而且利用制冷机或热泵的工作,每使用1kW电能可以获得3~6kW的热能,电能转化利用率非常高,而且蓄存使用也比较方便。 移峰填谷和节约用电,统称为用电需求侧管理,英文缩写为DSM。美国在70年代开始用电需求侧管理工作,在三十年时间里,政府陆续出台了鼓励用电需求侧管理项目的一系列优惠政策,包括直接提供经费、提供各种低息或无息贷款、鼓励各行业投资此类项目并给予电价政策回收投资、提供购买蓄能节能设备的价格折扣等。在亚洲,泰国、菲律宾、斯里兰卡等发展中国家都开展了需求侧管理工作,也收到了巨大的社会效益和经济效益。在国外,工厂车间、办公楼、商场、医院、学校甚至居民住宅等建筑物都可以看到蓄能技术的应用,使用范围非常广阔,可以说前途光明。

太阳能空调工作原理

太阳能空调工作原理,太阳能空调优点 每当在夏天,空调的耗电量几乎是整个电力系统耗电量的三分之一,这是夏季电力系统不堪重负的原因之一。因此太阳能空调从一开始就具有很大的诱惑力。利用太阳能致冷与一般电力致冷原理相同,只是所用能源不同,因此带来一些结构上的变化。目前太阳能致冷的方法有多种类,如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。 Part1:太阳能空调工作原理 No1:太阳能制冷,其实就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。

No2:热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数(亦称COP)越高,这样系统的制冷效率也越高。例如,若热媒水温度60℃左右,则制冷机COP约0~40;若热媒水温度90℃左右,则制冷机COP约0~70;若热媒水温度120℃左右,则制冷机COP可达110以上。 No3:系统兼顾供热和制冷两个方面的应用,综合办公搂、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖、家庭等,都是理想的应用对象。 No4:冬季乃至全年均需要供热,如生活热水、采暖、游泳池水补热调温等,而夏季又需要冰凉世界,以太阳能热水制冷,就是一座中央空调。 No5:当前,世界各国都在加紧进行太阳能空调技术的研究。据调查,已经或正在建立太阳能空调系统的国家和地区有意大利、西班牙、德国、美国、日本、韩国、新加坡、香港等。这是由于发达国家的空调能耗在全年民用能耗中占有相当大的比重,利用太阳能驱动空调系统对节约常规能源、保护自然环境都具有十分重要的意义。 Part2:太阳能空调优点

No1:太阳能空调的季节适应性好,也就是说,系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大,而这正好与夏季人们对空调的迫切要求一致; No2:传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质,它对大气层有极大的破坏作用,而制冷机以无毒、无害的水或溴化锂为介质,它对保护环境十分有利; No3:太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季节提供热水结合起来,显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性。 以上就是太阳能空调工作原理及其优点的一个介绍,太阳能空调系统可以发挥夏季制冷、冬季采暖、全年提供热水的综合优势,相信在将来,太阳能空调会变得越来越广泛,把人类的能源积极使用起来。可以节约能源,保护环境!

太阳能空调系统构造及工作原理

太阳能空调系统构造及工作原理 时间:2009-01-06 18:52来源: 作者: 点击:236次 核心提示: 热管式空调制冷系统由集热器、溴化锂吸收制冷系统、数台循环泵、蓄热的水箱、辅助电加热器、两个冷却器和连接管路等辅助器件以及控制系统组成。循环水由循环泵输入水箱,热管吸收太阳能在水箱加热循环水,水的温度升高,由另一台循环泵输送到溴化锂吸收式 热管式空调制冷系统由集热器、溴化锂吸收制冷系统、数台循环泵、蓄热的水箱、辅助电加热器、两个冷却器和连接管路等辅助器件以及控制系统组成。循环水由循环泵输入水箱,热管吸收太阳能在水箱加热循环水,水的温度升高,由另一台循环泵输送到溴化锂吸收式制冷装置的发生器,将热量释放给发生器,水返回水箱。吸收器的冷却水由循环水泵输送到空气冷却器循环冷却,冷凝器产生的热量,由另一台循环水泵输送到另一个空气冷却器(大型的可考虑用冷却塔)。整个空调系统由三个流通环路组成,即发生器流通环路、制冷水流通环路和冷却水流通环路。各流通环路流量、温度都由流量计与温度传感器测定。辅助电加热器则是在夜间或集热器工作不正常时加热水以保证制冷效果。 4、性能分析 集热器是利用制冷的关键部件,它的集热性能好坏在很大程度上决定了系统制冷过程总的COP值。但是,实用性好的太阳能集热器除了要考虑制冷过程的COP值,还要考虑工作时的稳定性、安全性、维护管理难度以及使用寿命等因素。目前,家用型集热器,很大部分采用的是全玻璃真空集热管的,它的突出特点是四季可用、保温时间长、使用寿命长、产量大价格低。但是缺点也很明显,主要体现在真空集热管上。由于真空管一端封口,另一端插入水箱内,形成冷热水均在管内自然循环,循环阻力相当大。同时,每支真空管内容热水大,不能放出加以利用,使得其平均热效率低。真空管的空晒温度最高可达270℃,如果空晒时间过长而突然加水,会由于温度骤变,将玻璃真空管炸裂。真空管在夏季可将水温升至90℃,因此管内结垢严重,对吸热和传热影响较大。 如果把全玻璃真空集热管用作吸收式空调制冷装置的太阳能集热管,热效率低和生产的热水温度低(一般低于90℃),将使吸收式空调制冷系统制冷效果下降甚至不能制冷。而采用热管作为太阳能集热管,虽然存在着价格相对较高;冷凝端会结垢,需要定期清理;玻璃管或热管一旦受损,必须整体更换等缺点。但是热管内不会走水,冷凝端如果结垢只需采用简单措施即可去除;热管内的工质很少,不易冻裂,抗冷热冲击性好;生产的热水温度高等诸多优点。采用热管作为集热管,具有较高的经济性和实用性。 热管吸收式空调制冷系统中的关键部件除了热管以外,冷凝器与蒸发器的性能对系统的高效运行亦非常重要。冷凝器的冷凝方式和结构类型是一个不容忽视的部分,主要的冷凝方式为冷却水在冷凝器吸热,由水泵输送到外部空气冷却器放热,并往复循环。对于冷凝器,可以采用较大口径的高肋翅片管来强化冷却制冷剂气体,提高冷凝器冷凝效果。对蒸发器而

地源热泵、冰蓄冷综合应用的经济性分析方案说明

浅析地源热泵、冰蓄冷综合应用的经济性 摘要:建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋向,也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。由于建筑能源的消耗占总能源消耗的60%以上,因此,在建筑节能中,冰蓄冷、地源热泵等节能技术的应用有着重要的影响力,同时有利于优化传统的空调冷热源型式,促进节能减排。本文以省图书馆项目为例,浅析地源热泵与冰蓄冷技术综合运用的可行性方案和经济性分析。 关键字:公共建筑节能冰蓄冷地源热泵经济效益 目前国建筑能耗占能源消耗总量的比重很大,而大型公共建筑中空调能耗约占整个建筑总能耗的40~60%;在空调系统中,能耗最大的部分集中在冷热源系统,因此,采取节能的冷热源技术对于降低大型公共建筑的总能耗具有显著效果。冰蓄冷、地源热泵作为目前较为先进的节能技术,已经得到了广泛的应用,本文以某项目为例对其采用冰蓄冷和地源热泵空调系统方案与采用常规空调系统方案进行比较,分析综合采用冰蓄冷和地源热泵技术的经济性。 1、可再生能源利用技术——地源热泵 土壤源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。 地表浅层土壤的温度一年四季相对稳定,冬季比环境空气温度高,夏季比环境空气温度低,是热泵很好的供热热源和供冷冷源,这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高,供热时比燃油锅炉节省70%以上的能源;制冷时比普通空调节能40%~50%。 2、移峰填谷——冰蓄冷系统 冰蓄冷空调系统即在夜间用电低谷期采用电制冷机制冷,将制得冷量以冰的

形式储存起来;在白天电价高峰期将冰融化释放冷量,用以部分或全部满足供冷需求。蓄冰系统具有巨大的社会效益:蓄冰系统能够转移电力高峰用电量,平衡电网峰谷差,缓解供电压力,同时,也具有良好的经济效益,节省运行费用。一、工程概况 本项目位于省,建筑主体为图书馆,总建筑面积约10万㎡。冬夏季冷负荷指标为130W/㎡,夏季空调冷负荷为13000KW,冬季热负荷指标为90W/㎡,冬季空调热负荷为5200KW。 二、空调系统方案概述 本项目既有夏季供冷需求又有冬季供暖需求,因此采用地源热泵系统,能够同时满足冬季供暖和夏季供冷的要求。而地区夏季负荷较大,且供冷时间长,冬季负荷较小且供暖时间较短,因此考虑到地源侧热平衡问题,按照冬季供暖需求配置地源热泵系统。 地源热泵系统承担部分夏季负荷,不足部分考虑采用冰蓄冷系统方案,具有显著的节能优势。 三、土壤热泵系统方案设计 1、土壤热泵机组 根据本项目冬季空调热负荷为5200KW,由地源热泵系统承担冬季全部供热需求,选择2台土壤热泵机组,夏季制冷量2900kw,冬季制热量为2853kW;本项目用户侧空调冷热水供回水系统冬季供暖的供、回水温度为45/40℃,夏季供冷的供回水温度为7/12℃;地源热泵系统地源侧冬季设计供回水温度为5/10℃,夏季设计供回水温度为35/30℃。 2、地下换热器的初步估计

很全面的空调冷热源经济分析

空调供冷经济分析 3.方案构造 3.1冷、热源形式的分析方法与确定原则 1)罗列技术角度可行,并或传统可靠或具有明显节能环保特点的所有冷、热源形式,从中剔除项目适应性、技术成熟度与可实施性、经济性等方面有明显不足的冷、热源形式。 2)依据规划区所在地能源与资源状况、政策、价格、资费、设备采购市场的了解,根据寿命周期成本分析理论,采用我院长期以来服务于市场的冷、热源形式分析模板与软件对筛选后保留的各冷、热源形式进行分析。 3.2适合于本规划区公共建筑的冷、热源方案及适用特点 方案一:电制冷+市政热网(蒸汽换热) 本方案夏季由常规电制冷冷水机组提供空调冷源(冷却塔冷却),冬季由市政热网提供蒸汽,经汽水换热器换热后提供空调热源。该方案对于有过渡季供热、分租户计量、生活热水要求的建筑不适用。简图如下: 图3.1 电制冷+市政热网(蒸汽换热)方案图 方案二:电制冷+市政热网(热水换热)

本方案夏季由常规电制冷冷水机组提供空调冷源(冷却塔冷却),冬季由市政热网提供热水,经水水换热器换热后提供空调热源。该方案对于有过渡季供热、分租户计量、生活热水要求的建筑不适用。简图如下: 图3.2 电制冷+市政热网(热水换热)方案图 方案三:电制冷+燃气热水机组 本方案夏季由常规电制冷冷水机组提供空调冷源(冷却塔冷却),冬季由燃气热水机组提供空调热源。该方案适合电力及燃气资源充足、附近没有市政热网、全年有供冷、供热要求的建筑。简图如下: 图3.3 电制冷+燃气热水机组方案图

方案四:燃气直燃溴化锂冷、温水机组 本方案夏季由直燃溴化锂冷、温水机组为空调系统提供冷源,冬季及过渡季由直燃溴化锂冷、温水机组为空调系统提供热源,同时三用型机组可提供全年生活热水,两用机可配置燃气热水机组提供生活热水。该方案最适合没有市政热网或电力紧张地区的大型建筑。简图如下: 图3.4 燃气直燃溴化锂冷、温水机组方案图 方案五:蒸汽溴化锂冷、温水机组 本方案夏季由蒸汽溴化锂冷、温水机组为空调系统提供冷源,冬季及过渡季由蒸汽溴化锂冷、温水机组为空调系统提供热源,同时三用型机组可提供全年生活热水。该方案最适合附近存在市政蒸汽管网且蒸汽价格低廉或电力紧张地区的大型建筑。简图如下: 图3.5 蒸汽直燃溴化锂冷、温水机组方案图 方案六:地源热泵

太阳能吸收式制冷原理和特点

太阳能吸收式制冷原理和特点 太阳能吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷量的装置,即制冷剂在一定压力下蒸发吸热。再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器并被吸收剂强烈吸收,吸收过程中放出的热量被冷却水带走,形成的浓溶液由泵送入发生器中被热源加热后蒸发产生高压蒸汽进入冷凝器冷却,而稀溶液减压回流到吸收器完成一个循环。它相当于用吸收器和发生器代替压缩机,消耗的是热能。热源可以利用太阳能、低压蒸汽、热水、燃气等多种形式。 吸收式制冷系统的特点与所使用的制冷剂有关。常用于吸收式制冷机中的制冷剂大致可分为水系、氨系、乙醇系和氟里昂系四个大类。水系工质对是目前研究最热门的课题之一,对它的研究主要是针对现今大量生产的商用LiBr吸收式制冷机依然存在的易结晶、腐蚀性强及蒸发温度只能在零度以上等缺陷。氨系工质对中包括了最为古老的氨水工质对和近期开始受重视的以甲氨为制冷剂的工质对,由于氨水工质对具有互溶极强、液氨蒸发潜热大等优点,它至今仍被广泛用于各类吸收式制冷机。人们对氨水工质对的研究主要是针对它的一些致命的缺陷,如:COP较溴化锂小、工作压力高、具有一定的危险性、有毒、氨和水之间沸点相差不够大、需要精馏等。吸收式空调采用溴化锂或氨水 制冷机方案,虽然技术相对成熟,但系统成本比压缩式高,主要用于大型空调,如中央空调等。 太阳能吸收式制冷的研究现状及发展 太阳能吸收式制冷是最早发展起来的,起源于1932年,但因成本高,效率低,没什么商业价值。后来随着科技的进步,吸收式制冷研究逐渐得到了发展。由于1992年世界性能源危机的影响,吸收制冷受到了发达国家的重视,吸收式制冷产业也得到了普及和发展。 太阳能吸收式制冷由于利用太阳能,所以其发生温度低,即便采用特殊的集热器,也只有100℃多一些。因此,其制冷循环方式都是采用单效方式。再细分下去,有单效单级和单效双级两种。迄今为止,国外的太阳能制冷空调系统通常都采用热水型单级吸收式溴化锂制冷机。该类制冷机在热源温度足够高及冷却水温度比较低的场合,性能良好:若热源温度降低而冷却水温度较高,它的效率将大大下降,甚至不能正常制冷。因此国外太阳能空调制冷系统普遍采用高温运行的方式,有的甚至在120℃一13O℃下运行,需要采用聚光式集热器,这就影响了太阳能制冷空调的推广使用。单级吸收式制冷机还有一个很大的缺点,就是热源的可利用温差小,一般只有6℃一8℃,为了适应低温余热 和太阳能的利用,W.B.Ma等人对双级溴化锂一水吸收式制冷机进行了理论分析和初步的实验研究,指出双级溴化锂一水吸收式制冷机可有效利用太阳能,有着广阔的市场前景。这种新型的两级吸收式制冷机有两个显著的特点: 一是所要求的热源温度低,在75℃到85℃之间都可运行,当冷凝水温为32℃时,COP 值可达到0.38; 二是热源的可利用温差大,热源出口温度低至64℃时。此系统对热源温度有较宽的适应范围,有利于制冷机在较低的太阳辐射强度和不稳定的太阳能输入情况下,适应其引起的温度波动,实现稳定的运行。 陈滢等人提出了一种新型的单效双级吸收式制冷循环,该循环采用增大热源温差的思路,增加了一个发生器和一个换热器。模拟计算表明,其COP值可达到O.42—0.62之间,

燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统

燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统

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二书 1 燃气炉与太阳能联合热水系统:不论是冬季采暖,夏季制冷,还是直接为用户提供热水,利用的都是燃气炉与太阳能联合系统生产的热水。 2 燃气炉与太阳能联合采暖系统,采暖系统设计的思路是:首先用太阳能集热器产生的热水来采暖,当水温不足(或者水量不够)时,再启动燃气炉,加热已经过太阳能集热器加热过的水,以满足采暖的要求。 太阳能部分的工作情况:当T b达到要求的温度,而且Ts超过了回流温度, 在采暖部分进行换热之前,太阳能部分的三通阀由底部盘管转向散热器, 了保证Tb要求之外,三通阀将优先考虑转向保证热水供应的方向。 燃气炉工作情况:在采暖完成以后,当温度计显示温度过低时,燃气炉开始工作,直到蓄热箱顶部的换热器的水温,Tt达到预定值为止。 3,燃气炉与太阳能联合制冷系统:制冷系统主要由燃气炉与太阳能联合(参照图1)热水系统,吸收式制冷机和中央空调系统组成。 燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统 技术领域背景技术发明内容 ㈠燃气炉与太阳能联合热水系统

不论是冬季采暖,夏季制冷,还是直接为用户提供热水,利用的都是燃气炉与太阳能联合系统生产的热水。联合热水系统如图1所示,其工作情况如下。 I' jl 1 ,|¥ 』1 11 1-I LI' 1-1太阳能加热系统的工作原理:太阳能加热系统可以直接给用户提供 热水。当太阳能加热系统提供热水的水量和水温能满足要求时,就不需要启动燃气炉加热系统。太阳能加热系统也可以加热蓄热箱里的水,当平板集热器探测器的温度T s高于蓄热箱底部探测器的温度T b时,太阳能系统循环泵被 打开,此时平板集热器的热水通过蓄热箱低部的盘管换热器给蓄热箱加热。 太阳能加热系统还能为燃气加热炉的进水加热,提高燃气加热炉的进水温度, 节省燃料。 1-2 燃气炉加热系统的工作原理:当位于蓄热箱顶部的温度计显示的温 度(T S )较低,不能满足用户的要求时,燃气炉的三通阀由供热水部分转向顶 部盘管,燃气炉水泵起动,燃烧器点燃,蓄热箱顶部的盘管换热器给蓄热箱加热,一旦蓄热箱中的热水温度达到了要求,温度控制器将把三通阀转向热水供应,另外,还可从蓄热箱取水,经燃气炉加热后直接供应给用户。 UI II 1 [| 'h |[1 1,|[-1'

汽车太阳能空调系统

目录 (一)相关专利---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 (二)详细介绍汽车空调工作原理------------------------------------------------------------------------------- 2 (三)汽车太阳能空调的原理与构造---------------------------------------------------------------------------- 5 (一)相关专利 内置式汽车太阳能空调系统 申请号:200620096205.5 申请日:2006.04.18 名称:内置式汽车太阳能空调系统 公开(公告) 号:CN2890749 公开(公告)日:2007.04.18 主分类号:F24J2/00(2006.01)I 分案原申请号: 分类号:F24J2/00(2006.01)I;F25B21/02(2006.01)I;B60H1/32(2006.01)I;B60R16/04(2006.01)I 颁证日:优先权: 申请(专利权)人:黄国宏 地址:430080湖北省武汉市青山区冶金街23街81门15号 发明(设计)人:黄国宏国际申请: 国际公布:进入国家日期: 专利代理机构:武汉楚天专利事务所代理人:石坚 摘要 本实用新型公开了一种内置式汽车太阳能空调系统,涉及轿车类小车的空调系统。太阳能电池设置在后挡风玻璃内侧,与后挡风玻璃的角度相适应;主机设置在后座之后的空间内,太阳能电池与主机中的制冷半导体有电线相连,制冷半导体的热端与设置在后备箱方向的散热器紧贴,制冷半导体的冷端与设置在车箱方向的冷凝器紧贴,风扇设置于自然风进口内,风扇设置于冷风出口内。所述的太阳能电池是可折叠的。所述的防晒隔热膜设置在前挡风玻璃内侧。所述的防晒隔热膜是可卷曲收-放的。主机的热风出口有管道与车箱外大气相连。本实用新型设计合理,结构简单,采用太阳能电池和半导体制冷,不产生环境污染,节约能源,为车内制造了凉爽、舒适的环境。 汽车太阳能空调 申请号: 200920238424.6 申请日: 2009.11.04 名称:汽车太阳能空调 公开 (公告) 号: CN201561515U 公开(公告)日: 2010.08.25

某VRV空调项目新风方案经济分析

VRV空调项目新风方案经济分析 VRV 空调系统目前在设计应用中主要有三种新风处理方式: 1、采用热泵热回收新风换气机; 2、采用热泵式新风处理机组; 3、采用普通新风换气机。 在这三种方式中,热泵热回收新风换气机是VRV 空调系统最佳的新风处理方案,现就这几种方式比较如下: 一、热泵热回收新风换气机与热泵式新风处理机组的比较: 1. 热泵热回收新风换气机可有效保证室内送风效果;热泵式新风处理机组是往室 内输送新风,但是没有排风,室内会成正压的状 态,当室内达到一定的正压且没有有效的排风的时候,新风量无法保证满足设计的新风需求,影响通风效果;而热泵热回收新风换气机有进有排,可保证设计要求的新风量。 2. 热泵热回收新风换气机节能高效;热泵热回收新风换气机机组设有热回收段, 内置热回收换热器,是节能产品, 符合国家技能规范要求,节省运行成本,且初投资低于热泵新风机组(经济分析附后)。 3. 热泵热回收新风换气机具有优越的运行工况,可靠性高;热泵热回收两者的运行 工况相差很大,热泵热回收新风换气机的运行工况是 从室内排风中取所需要的能量搬运到室内,而热泵式新风处理机组是从室外取所需能量搬运到室内,比如说冬天热泵热回收新风换气机是从排风约20 度的环境中吸取热搬运到到室内,而新风机组是从室外0 度的环境中取热搬运到室内,也不需要辅助加热。同时热泵热回收新风换气机也不存在室外温度过低时不能启动的问题。

二、热泵热回收新风换气机跟常规新风换气机的比较: 1. 热泵热回收新风换气机具有新风换气机的所有优点:通风换气、节能。 2. 热泵热回收新风换气机可以完全取代新风换气机。 3. 常规新风换气机不能把新风处理到完全满足室内温度要求,新风负荷需要室内空调机承担,并且新风送风也比较容易引起室内温度波动,还会消耗室内空调负荷,而热泵热回收新风换气机可以完全满足室内温度要求,解决新风负荷。 4. 热泵热回收新风换气机可以在过度季节短时间内替代空调,推迟空调的开启时间,缩短空调的使用时间,在空调低负荷运行的时候可代替空调,极大地降低过渡季节空调费用。 5. 从经济效益上来说,就设备价格而言,热泵热回收新风换气机的价格高于普通新风换气机,但热泵热回收新风换气机解决了新风负荷,而普通新风换气机没有,采用普通新风换气机的VRV 系统,必须通过加大室内空调机的规格来解决。因此,总体上采用热泵热回收新风换气的空调系统初投资略大于后者,但差别很小。热泵热回收新风换气机的热回收效率要高于普通新风换气机,因此回收期很短。

太阳能吸收式制冷

太阳能溴化锂吸收式制冷系统 dsdf (fee ) 摘要:随着化石燃料的逐渐耗尽,各国都开始着手研究新能源和可再生能源。太阳能是新能源的一种,而太阳能制冷是太阳能利用的重要组成部分。该文主要介绍了以溴化锂水溶液作为循环工质的吸收式制冷系统,对溴化锂水溶液的性质作了简要介绍,对太阳能溴化锂吸收式制冷系统的优缺点作了分析,并对单级 双级 三级太阳能溴化锂水溶液吸收式制冷系统作了对比,希望通过该文能使读者对太阳能溴化锂吸收式制冷有一个大致了解。 关键字:新能源 太阳能 溴化锂 吸收式制冷 0 引言 从人类点燃的第一把火算起,人类对能源利用的历史已经有几十万年了。能源,是人类文明以及物质社会发展的原动力和基石。随着机械文明的发展,现今世界对能源的需求量日益增加,国家之间的冲突和合作也开始更多地围绕能源展开。由于能源需求量的急剧增长和化石燃料的不可再生性,传统化石燃料日渐枯竭,已经不能满足经济发展的需求了。以中国为例:我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭在我我的能源结构中占有69%之高的比例。虽然我国拥有丰富的煤炭储量,但是经统计,就我国已探明的煤炭储量而言,仅可在再使用80年。而且这种以煤炭为主的能源结构,对我国的环境造成了不可估量的伤害。燃煤产生的硫化物和氮化物污染空气,形成酸雨,导致了巨大的经济损失,严重破坏了民众的身体健康。根据2010年的数据,我国的二氧化碳排放量已经跃居世界第一位,达到了8,240,958千顿。 针对这种情况,我国实行了可持续发展战略,开始开发新能源和可再生能源。由1981年联合国于肯尼亚首都内罗毕召开的新能源和可再生能源会议提出的新能源和可再生能源的含义可看出,新能源由如下特点:1)取之不尽,用之不竭,周而复始;2)清洁干净,不损生态,有利环保;3)分布广泛,密度较低,开发困难。 太阳能就为新能源的一种。太阳能是永不枯竭的清洁可再生能源,其具有分布地域广、安全无公害、可用时间长、蕴藏量巨大、无需开采和运输、利于保护生态平衡等特点。我国拥有十分丰富的太阳能资源,全国各地太阳年辐射总量为3340~84002/MJ m ,中值58522 /MJ m 。高值中心与低值中心分别是青藏高原和四川盆地。太阳年辐射总量为西部高于东部,南部低于北部。在北纬 30~ 40地区为随纬度升高而增加。我国已经把太阳能利用作为后续能源战略中可再生能源的重要组成部分,并出台了一系列的政策指导性文件,鼓 励和支持太阳能转化研究和应用事业的发展。 太阳能利用主要可分为4大类:1)光热利用,2)太阳能 发电,3)光化利用,4)光生物利用。现在主要应用的的方向为前二者。而太阳能制冷即为这二者的利用体现。分别为光热转换,以热制冷,如光电制冷,热电制冷;光电转换,以电制冷,如吸收式制冷,除湿式制冷,喷射式制冷。光电转换成本较高,推广较为困难,而光热转换制冷较为便宜,应用广泛。吸收式制冷系统即为其中较成熟的一种。 1 吸收式制冷系统的发展 1.1太阳能吸收式制冷技术发展简述 太阳能吸收式制冷技术起源于20世纪30年代,当时由于技术不够成熟,效率低,价格高昂,商业利用价值较低,没有得到进一步的发展。等到了20世纪70年代,化石燃料由于工业化的迅速发展,被快速消耗,石油危机使人们的目光再一次投向了太阳能吸收式制冷技术。太阳能吸收式制冷具有使用可再生能源,耗电量低,不污染坏境的优点。但是就市场应用而言,与以电能或燃气为能源的空调相比,其初期投资较大,经济效益并不高。所以要使得太阳能吸附式制冷技术得到推广,就要降低其成本,例如:减少太阳能集热器的面积,提高集热效率,提高制冷的效率等等。由此取得了一些瞩目的成果,包括复合抛物面镜聚光集热器、真空管集热器的具有代表性的发明。 1.2太阳能吸收式制冷在我国的发展 太阳能吸收式制冷技术在我国的发展可以大致分成三个阶段:1)起步阶段,2)坚持阶段,3)使用阶段。 1)起步阶段 这个阶段的时间为70年代末到80年代初,在1974年,中东发生了石油危机,紧接着次年,我国太阳能领域的相关专家在陕西妄阳召开了全国太阳能会议。之后,许多科研机构,和相关高等院校都开始重视起太阳能的制冷的研究,投入了大量的人力和物力。在这个阶段,研究主要以小型氨水吸收式制冷机为主,也取得了较为丰硕的成果。例如:天津大学1975 年研制的连续式氨- 水吸收式太阳能制冰机,日产冰量可达5.4kg ;北京师范学院1977 年研制成功1.52 m 干板型间歇式太阳能制冰机,每天可制冰6.8~8kg ;华中工学院研制了采光面积为1.52 m ,冰箱容积为70L ,以氨- 水为工质对的小型太

冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析

冰蓄冷中央空调技术原理及经济性分析 江苏安厦工程项目管理有限公司□卢义生 摘要:由于冰蓄冷中央空调系统具有节能环保等诸多优点,近几年在我国得到了迅速发展。以滁州第一人民医院为例,通过冰蓄冷中央空调系统与常规中央空调系统的经济性分析对比,可以看出冰蓄冷中央空调系统在实际应用中的优势。 关键词:冰蓄冷空调系统常规空调系统经济性分析 国外利用机械制冷机的蓄能空调最早出现在二十世纪三十年代,但随着机械制造业的进步,蓄能技术的发展很快停滞下来。直到二十世纪八十年代初期,蓄能空调在美国、日本等发达国家再次得到研究推广。到九十年代中后期,美国、日本、欧洲等国家和我国台湾地区的蓄能空调系统已得到广泛的应用,并取得了良好的经济效益。我国于九十年代中期正式引入冰蓄冷空调系统,近年来国家及地方电力部门相继制定了峰谷电价政策及优惠措施以促进冰蓄冷空调的发展。2000年,国家电力公司国电财[2000]114号文件明确要求加大峰谷电价推广力度,为此,全国多个省市纷纷出台了分时电价政策,一般低谷电价只相当于高峰电价的1/2甚至1/5,而且有取消电力增容费、电贴费等不同程度的优惠,在政策上支持冰蓄冷空调的发展。近两年来,随着我国节能减排政策的不断推广,冰蓄冷空调技术得到了迅猛发展。中国建筑设计研究院机电专业设计研究院总工程师、北京制冷学会常务理事宋孝春表示:“冰蓄冷空调系统是人类在面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术革新,能产生良好的社会效应和经济效益……。我国冰蓄冷空调市场已走向成熟,全国范围内,近两年的工程几乎等于前十年的总和。未来一段时间内,这个数字仍以几何级数字向上递增……” 1冰蓄冷技术介绍 1.1冰蓄冷系统原理 冰蓄冷中央空调是在夜间利用制冷主机制冰,将冷量以冰的形式蓄存起来,然后在白天根据空调负荷要求释放这些冷量,这样在电力低谷段蓄冰,在用电高峰时期就可以少开甚至不开主机。这样就可以将电网高峰时间的空调用电量转移至电网低谷时使用,从而利用峰谷电价政策,达到为用户节约电费的目的。 在一般大楼中,空调系统用电量占总耗电量的35%~65%,而制冷主机的电耗在空调系统耗电量中又占65%~75%。在常规空调设计中,冷水主机及辅助设备容量均按尖峰负荷来选配,这不仅使空调系统的电力容量增大,而且使得主机等空调设备在大部分情况下都处于低效率的部分负荷状态运行,设备利用率也低,投资效益低。

太阳能空调的研究与发展

太阳能空调的研究与发展 中国科学院能源研究所季戬洪马伟斌江晴 一、引言 顾名思义,太阳能空调是以太阳能作为制冷空调的能源。利用太阳能制冷可以有两条途径,一是利用光伏技术产生电力,以电力推动常规的压缩式制冷机制冷;二是进行光-热转换,用热作为能源制冷。前者系统比较简单,但以目前先电池的价格计算,其造价为为后者的 3-4倍;后者除了供冷之外,还结合供热利用。因此国外的太阳能空调系统通常以第二种为主。 二、发展太阳能空调应用的基础和意义 1.1太阳能利用的合理性 一般的太阳能热利用项目,如采暖、热水等,在需求上其实与太阳能的提供并不完全一致:当天气越冷、人们越需要温暖的时候,太阳能量的提供往往不足。从这个角度来看,太阳能空调的应用是最合理的:当太阳辐射越强。天气越热的时候,我们需要空调的负荷也越大。这是太阳能空调应用最有利的客观因素。 1.2太阳能空调的市场基础 太阳能热水器在国市场迅猛发展,全国太阳能热水器的使用量已超过1000万平方米近年来每年增长超过200万平方米,由此可见,太阳能热水器的使用量和需求量都非常大,市场前景非常好。另一方面,空调的需求也是一个巨大的市场。如果把供热与空调结合起耘将是一个更加理想的方案。这是太阳能空调实现推广应用的市场基础。 1.3太阳能空调的技术基础 太阳能制冷空调的关键技术已经成熟。(1)在太阳能集热器方面,真空管集热器、平板集热器都已经在市场上推广应用;(2)在制冷机方面,溴化锂吸收式制冷机在九十年代大量地进入了市场。中国科学院能源研究所研制的低温热水型两级吸收式淡化侄制冷机,热源温度只需60℃以上,特别适合于太阳能的利用。(3)在系统方面,已经积累了丰富的经验。因此,太阳能空调应用在技术上是可行的。 1.4太阳能空调的经济性

空调系统分析

空调系统分析 空调系统中常用的空调系统中常用的几种几种几种系统形式系统形式系统形式特点特点特点:: 1. VRV 多联机系统,此种系统为分体式空调演变而来,由原先的一拖一的分体式空调转变为一多的形式,系统虽布置及安装较为简单,但是系统能耗以及效率较低,而且在冬季使用过程中容易出现停机除霜而影响空调系统的正常使用。系统造价系统造价系统造价相对相对相对低低,但系统后期运行维护费用但系统后期运行维护费用很很高,舒适性一般舒适性一般。。 2. 风机盘管加新风系统,此种系统为常规的空调系统,末端使用三速风机盘管,新风由集中的空气处理机处理到送风状态点送入各个空调区域。但是该系统较难实现末端空调系统与楼宇自控之间的联网控制。系统自动化控制集成较低,末端能耗较高,而且由于风机盘管内的风机持续运转造成室内噪声过大。 系统造价较低系统造价较低,,系统后期运行维护费用系统后期运行维护费用较高较高较高,,舒适性稍好舒适性稍好。。 3. 全空气定风量系统,此种空调系统为空调区域所需的新风与系统额回风相混合之后经AHU (空气处理机)处理之后通过风管输送到各个空调区域,送风各个空调区域的风量为消除该区域最大负荷情况下的风量值。整个系统在定风量状态下运行,AHU (空气处理机)的能耗较高。系统造价高系统造价高系统造价高,,系统后期运行费用高运行费用高,,舒适性较好舒适性较好。。 4. 全空气变风量系统,此种空调系统此种空调系统为空调区域所需的新风与系统额回风相混合之后经AHU (空气处理机)处理之后通过风管输送到各个空调区域,送风各个空调区域的风量能够根据室内负荷的变化情况实时调整送入到空调区域的风量,AHU 能够根据末端系统需求风量自动调整风机转速从而实现风机变频运行,AHU (空气处理机)能耗较低,变风量空调系统的末端可以与BA 楼宇自控实现通信功能,BA 能够参与监控及控制,系统自动化集成程度较高。系统造价较高系统造价较高系统造价较高,,系统后期运行费用低系统后期运行费用低,,舒适性好舒适性好。。 5. 全空气地板变风量空调系统,此种空调系统是在变风量空调系统的基础之上演变而来,其可以将空调区域下边的架空地板作为送风静压箱,从而节约大量的风管的敷设及保温工程量,而且此种空调系统由于是地板下出风,其室

太阳能吸收式制冷原理和特点

太阳能吸收式制冷原理和特点 置,即制冷剂在一定压力下蒸发吸热。再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器并被吸收剂强烈吸收,吸收过程中放出的热量被冷却水带走,形成的浓溶液由泵送入发生器中被热源加热后蒸发产生高压蒸汽进入冷凝器冷却,而稀溶液减压回流到吸收器完成一个循环。它相当于用吸收器和发生器代替压缩机,消耗的是热能。热源可以利用太阳能、低压蒸汽、热水、燃气等多种形式。 吸收式制冷系统的特点与所使用的制冷剂有关。常用于吸收式制冷机中的制冷剂大致可分为水系、氨系、乙醇系和氟里昂系四个大类。水系工质对是目前研究最热门的课题之一,对它的研究主要是针对现今大量生产的商用LiBr吸收式制冷机依然存在的易结晶、腐蚀性强及蒸发温度只能在零度以上等缺陷。氨系工质对中包括了最为古老的氨水工质对和近期开始受重视的以甲氨为制冷剂的工质对,由于氨水工质对具有互溶极强、液氨蒸发潜热大等优点,它至今仍被广泛用于各类吸收式制冷机。人们对氨水工质对的研究主要是针对它的一些致命的缺陷,如:COP较溴化锂小、工作压力高、具有一定的危险性、有毒、氨和水之间沸点相差不够大、需要精馏等。吸收式空调采用溴化锂或氨水制冷机方案,虽然技术相对成熟,但系统成本比压缩式高,主要用于大型空调,如中央空调等。 太阳能吸收式制冷的研究现状及发展 太阳能吸收式制冷是最早发展起来的,起源于1932年,但因成本

高,效率低,没什么商业价值。后来随着科技的进步,吸收式制冷研究逐渐得到了发展。由于1992年世界性能源危机的影响,吸收制冷受到了发达国家的重视,吸收式制冷产业也得到了普及和发展。 太阳能吸收式制冷由于利用太阳能,所以其发生温度低,即便采用特殊的集热器,也只有100℃多一些。因此,其制冷循环方式都是采用单效方式。再细分下去,有单效单级和单效双级两种。迄今为止,国外的太阳能制冷空调系统通常都采用热水型单级吸收式溴化锂制冷机。该类制冷机在热源温度足够高及冷却水温度比较低的场合,性能良好:若热源温度降低而冷却水温度较高,它的效率将大大下降,甚至不能正常制冷。因此国外太阳能空调制冷系统普遍采用高温运行的方式,有的甚至在120℃一13O℃下运行,需要采用聚光式集热器,这就影响了太阳能制冷空调的推广使用。单级吸收式制冷机还有一个很大的缺点,就是热源的可利用温差小,一般只有6℃一8℃,为了适应低温余热和太阳能的利用,W.B.Ma等人对双级溴化锂一水吸收式制冷机进行了理论分析和初步的实验研究,指出双级溴化锂一水吸收式制冷机可有效利用太阳能,有着广阔的市场前景。这种新型的两级吸收式制冷机有两个显著的特点: 一是所要求的热源温度低,在75℃到85℃之间都可运行,当冷凝水温为32℃时,COP值可达到0.38; 二是热源的可利用温差大,热源出口温度低至64℃时。此系统对热源温度有较宽的适应范围,有利于制冷机在较低的太阳辐射强度和不稳定的太阳能输入情况下,适应其引起的温度波动,实现稳定的运行。

冰蓄冷空调系统的经济性分析.

36 制冷与空调 2006年第2期 冰蓄冷空调系统的经济性分析 陈允轩?陈梅倩杨润红范莉娟张田田刘保林 (北京交通大学 100044 【摘要】本文在介绍冰蓄冷空调系统的两种经济分析评价方法的基础上,主要通过对某一大厦的冰蓄冷空 调与常规空调设计的投资比较的经济性分析,论证了采用冰蓄冷空调系统具有良好的经济效益,同时也分析了影响冰蓄冷空调几种经济效益的主要因素。 【关键词】冰蓄冷空调 ; 经济性分析; 低温送风 Economic Analysis of the Ice Cool-storage Air-conditioning System Chen Yunxuan Ceng Meiqian Yang Runhong Fan Lijuan Zhang Tiantian Liu Baolin ( School of Mechanical and Electronic Control Engineering, Beijing Jiaotong University 100044 【Abstract 】 In this paper, two models were introduced on the economic analysis of the ice-storage air-conditioning system. Combined with a project example, it compared ice-storage air-conditioning with normal air-conditioning and demonstrates that ice-storage air-conditioning can bring a good economic result and also analysis several factors which affect economic result of ice-storage air-conditioning 【Abstract 】 ice-storage air-conditioning ; economic analysis ; low-temperature air supply ?

太阳能空调

目 录 一、太阳能空调系统简介 二、开思拓太阳能空调系统项目介绍 2.1 采用的主要技术 2.1.1 金属——玻璃热压封真空管太阳能集热器 2.1.2 小型溴化锂吸收式制冷机 2.1.3 毛细管辐射吊顶 2.1.4 毛细管重力循环柜 2.1.5 新风处理方案 2.2 太阳能空调系统制冷系数(COP)计算及节能性分析 三、太阳能空调下一步研究的要点和进入推广阶段的必备条件

一、太阳能空调系统简介 在世界能源日益紧张,各种能源价格飞涨的形势下,各国都将眼光投向了太阳能,一则太阳能是可再生能源,取之不尽;再则,太阳能对环境友好,无污染,对人类的生存环境无危害。当前,世界各国都在加紧进行太阳能空调技术的研究,据调查,已经或正在建立太阳能空调系统的国家和地区有意大利、西班牙、德国、美国、日本、韩国、新加坡、香港等。利用太阳能驱动空调系统对节约常规能源、保护自然环境都具有十分重要的意义。 空调的耗电量约占整个电力系统耗电量的三分之一,为缓解夏季用电量,太阳能空调从一开始就具有很大的吸引力。利用太阳能制冷与一般电力制冷原理相同,只是所用能源不同,太阳能空调利用热来制冷,省去了常规空调系统压缩机的电耗。将太阳能用于空调制冷领域,才刚刚拉开序幕,随着能源政策对清洁能源的倾斜,太阳能空调的推广普及前景非常美好。 太阳能空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成,兼顾供热和制冷两个方面的应用,可广泛应用于办公搂、别墅、学校、医院、酒店、游泳池、公寓等,为太阳能热利用技术开辟了一个新的应用领域。 太阳能空调的工作原理: 太阳能空调,就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水进行制冷。热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数(亦称COP)越高,这样空调系统的制冷效率也越高,制冷量越大。 太阳能空调的优点: (1).太阳能空调的季节适应性好,系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大, 当太阳辐射越强、天气越热的时候,需要空调的负荷也越大,而此时太阳能空调的制冷量也越大,而这正好与人们对夏季空调的迫切要求相匹配; (2).环境无污染,传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质,对大气层有极大的破坏 作用,而太阳能吸收式制冷机以无毒、无害的水和溴化锂为介质,对大气环境无影响; (3).经济性好,太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和全年提供热水相结 合,显著提高太阳能空调系统的利用率和经济性;

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