制冷技术论文范文
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篇1
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。
篇2
【关键词】: 热电冷三联供;溴化锂;节能
Abstract: On the basis of the current situation and the refrigeration co-production of existing problem, should vigorously develop the thermoelectric cooling joint production, and analyzes the cool co-generation energy saving efficiency
Key Words: trigeneration supply; lithium bromide; energy saving
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
引言
热电冷三联供技术目前正处于快速发展中.在一些没有稳定工业热负荷的热电厂,如果仅是热电联产.热负荷通常会受季节等因素的影响,无法实现完全的热电联供,这会降低热电厂供能的热经济性.以热电厂的供热为能源,利用溴化锂吸收式制冷机组集中制冷,从而实现热电冷三联供,可以使热电厂的热负荷相对较为平稳,提高热电机组的负荷因子,因而热经济性较高
一、现状概述:
滨海热电厂在非采暖期出现热负荷低谷,供热机组在非设计负荷下运行,偏离了最佳经济工况点,运行效率低下,供热系统的大量闲置,造成巨大的资源浪费和经济损失。发电量不稳定,联产系统运行的指标不能在全年内达到最佳。
随着社会的发展和人民生活水平的提高,人们对生活、生产和学习环境的要求越来越高,自90年代起我国南方城市出现了空调热。从目前已普遍采用的空调设备来看,绝大部分都采用电空调,尽管电空调有许多优点,但存在的问题也是不容忽视的,如:耗电量高,大量使用造成电力供应紧张;电空调以CFC为制冷剂,大量使用及排放破坏臭氧层,使地球表面受太阳紫外线的辐射增强;另外电空调在夏季制冷时,向室外排出热浪,其结果是室内凉爽室外更热,给周围环境造成热污染和噪声污染。
综上所述,目前我国热电联产和制冷现状都存在着一定的问题,需进一步改善。而热、电、冷三联供就是在热电联产的基础上发展起来的,有着明显的节能和环保优势。热电冷三联供其核心就是在热电联产的基础上配置吸收式制冷机。由于溴化锂吸收式制冷机是以低位热能为动力,所以可以充分利用热电厂供热机组的抽汽或排汽制冷,这对于背压式机组来说可以增大机组的负荷率,使机组热效率提高。对于抽汽式机组来说,在增加冷负荷以后,无论是维持发电量不变,还是保持进汽量不变,都会减少机组的凝汽量,降低发电煤耗率。近年来地球温度呈上升趋势,在北方地区出现了酷夏年,空调也日益进入北方家庭。同时,在剧场、宾馆、医院等公共场所,一般是装设集中空调设备,这就为热电冷三联供的发展提供了广阔的前景。
二、采取的节能方案:
在非采暖期发展制冷热负荷,可填补热电厂热负荷低谷,提高热电联产供热系统的经济效益,扩大热电厂适用范围。采用制冷机实现热电冷三联产,其循环热效率可达65%以上,对于增加供热机组夏季供热量,提高机组热效率和全厂经济效益是显而易见的。
三、效益分析:
1、发展热电冷三联产,提高热电厂经济效益
首先确定几个参数:天津地区室内每平方米用冷量按100W计算,假设油田有200万平方米的供冷面积,民用电价按0.49元/度计算,民用空调为1匹(制冷量2324W,制冷功率735.35W),煤价按900元/吨计算,夏季用冷时间按每天8小时总计4个月计算。利用电厂参数为1.27Mpa、300℃的蒸汽配合溴化锂吸收式制冷机为冷用户提供冷量。
1)通过初步计算得出冷用户用1匹空调制冷所耗的电能折合成人民币为2381.5万元;
2)用溴化锂吸收式制冷机为用户供冷所消耗的蒸汽量折合成人民币为338万元;
3)经过对比采用热电冷联供方式在每个夏季可节约2043万元。
4)我厂#2机组容量为25MW抽背式汽轮机,如果夏季能够满负荷发电,售出电价为0.3元/度计算,则夏季可带来的经济效益为2160万元。
5)初期投入溴化锂吸收式制冷设备价格为1200元/kW,则200万平方米的供冷面积初投资约2.4亿元。
经过计算应用热电冷联供技术需要6年即可收回成本。
2、发展热电冷三联产,可保护环境
以氟利昂(CFC)作为制冷剂的空调机组,会引起臭氧层破坏而导致温室效应,而现在采用的氢氧氟氢(HCFC)虽然对环境影响小些,仍对臭氧层有破坏。热电冷三联产(CCHP)在降低碳和污染空气的排放物方面具有很大的潜力。因为采用溴化锂吸收式机组,溴化锂作为吸收剂无毒无害,对环境保护很有利。据有关专家估算,如果从2005年起,每年25%的新建筑及从2010年起50%的新建筑均采用CCHP的话,到2020年的CO2的排放量将减少19%。如果将现有建筑实施热电冷联产的比例从4%提高到8%,到2020年的CO2的排放量将减少30%。
3 节电分析
采用溴化锂吸收式制冷机的突出优点就是节电。溴化锂吸收式制冷机以高沸点物质(溴化锂)为吸收剂,低沸点物质(水)为制冷剂,组成二元溶液,取代压缩式制冷,其制冷系统的能耗主要是热能,电耗量仅为压缩式制冷的25%~30%.(见下表),与压缩式相比,每制1163kw冷量,吸收式制冷机可节电250kw左右,节电是很明显的。另吸收式制冷机也可以直接利用工业生产的废热和余热,也有很好的效益。
4 发展热电冷三联产,可减少油田电网的沉重负担
根据初步估算夏季油区内部由于使用空调所消耗的电能约计为48600MW,而发展热电冷三联产可缓解夏季用电矛盾,减少油田电网的沉重负担。
结论:
(1)经济效益:热、电、冷三联供解决了热电厂冬夏季热负荷不均造成的热经济性低的问题,降低了发电煤耗率,提高了经济效益。
(2)环保效益:以溴化锂吸收式制冷机取代压缩式制冷机,避免了9C9 类氟利昂制冷剂的大量使用和排泄,起到环保的作用。
(3)节电:溴化锂吸收式制冷机较压缩式有明显的节电效益,可以大大缓解夏季用电紧张的问题。
(4)投资少:溴化锂吸收式制冷机的基建投资仅为压缩式制冷机的50%~60%左右,年运行费用也较压缩式少。由上述分析可见,热、电、冷三联供有明显的经济效益和社会效益,应在现有热电联产的基础上,大发展热、电、冷三联供,提高能源利用水平。
结束语
综上所述可见,热、电、冷三联供有明显的经济效益和社会效益,应在现有热电联产的基础上,大发展热、电、冷三联供,提高能源利用水平。
参考文献:
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[2]邢黎军热电冷联供系统优化分析[学位论文]硕士 2004
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[4]崔锦丹.荆玲.韦新东长春市住宅中分散型能源系统导入效果的评价[期刊论文]-吉林建筑工程学院学报 2009(1)
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篇3
关键词:节能,冷热源选择,采暖空调系统
0.引言
随着我国经济持续快速发展,能源紧张、环境恶化的问题日益突出,节约能源,改善环境质量已成为我国可持续发展亟待解决的问题。采暖空调系统能耗约占建筑总能耗的40~60%[1],合理选择冷热源可以达到节能效果。
?1. 供热采暖系统的热源选择形式[3]
目前所存在的众多采暖方式中,集中供暖占据着主要地位,大部分地区都采用这种取暖方式。集中供暖不仅能够保持室内温度的均匀与稳定,而且不需要用户进行任何操作,非常适合有老人和小孩的家庭。但集中供暖受住房条件限制,且具有使用费用较高等弊端,用户还不能根据自身情况控制温度高低,控制使用时间,同时还越来越多地受到节约资源、保护环境等方面的限制但是有不少家庭仍然面临着这样一种尴尬:不管家里有没有人,不管所有的房间是否都需要供暖,但只要你选择了集中供暖方式,就必须按照住房面积支付费用,这对于每天在外奔波的上班族来说,是很不经济的一种取暖方式。建筑采暖系统的选择是建筑节能的重要措施之一。论文格式。
就建筑物而言,严格执行建筑墙体保温、门窗的热工性能、屋顶保温、分户热计量是彻底减少建筑用能的关键方法。我国国情是,在建筑节能方面超标准投入只有少数地区和项目才能做到的,因此,我们更应提倡在建筑上推广使用投资低、节能效果好的采暖系统。
1.1建筑供暖分户热计量
建筑供暖分户热计量是建筑节能的最终结果。分户热计量的首要目的,是为了使供暖运行节能,是要为热用户提供调节控制手段,使他们可以根据热舒适度的需要,调节控制采暖量。论文格式。为此,供热就必须是高质量的。只有供热的高质量,使热用户有热可调,也才有节能运行的可能,否则,分户热计量将成为一种摆设。所以,供热的高质量是集中供暖系统分户热计量的前提条。
供暖采暖系统节能是实现建筑节能50%目标的主要途径,供热采暖系统节能主要措施有:水力平衡,管道保温,提高锅炉热效率,提高供热采暖系统运行维护管理水平,室温控制调节和热量按户计费。
我国长期以来实行福利制供暖,耗能多少与用户利益无关。根据国家的节能法,生活用能必须计量向用户收费。发达国家的经验告诉我们:实行供热采暖计量收费,可节能20~30%。
1.2地面辐射供暖系统
地面辐射供暖系统以其节能、舒适性高等突出特点,公认为最理想、最舒适、最先进的采暖方式之一。在相同的室内设定温度下,采用地面辐射供暖系统的房间墙壁内表面温度明显高于其它采暖形式的房间,室内各表面温度的提高也使得平均辐射温度升高,提高了人体的热舒适感,同时在保证同样的实感温度前提下可以略降低室内空气温度,达到节能的目的,根据实际使用情况来看节能率在10%以上。
地面辐射供暖方式按敷设材质和发热媒介的不同可分为低温热水地面辐射供暖系统和发热电缆地面辐射供暖系统两种。后者把发热的电缆埋在地面下,直接利用电力加热地面垫层而供暖。由于用发热电缆直接发热传递热量,它集热源和终端设备为一体,具有的优势更加明显。近年来,发热电缆地面辐射供暖应用技术正在逐步推广应用,很多住宅小区大面积采用,收到了较好的采暖节能效果。
2 .空调系统冷热源选择[4] [5][6]
集中式空调系统冷热源方式的选择对国民经济的总能耗、工程投资、运行效益、环境都有重要影响。
中央空调耗能一般包括三部分,即空调冷热源、空调机组及末端设备及水或空气输送系统。这三部分能耗中,冷热源能耗约占总能耗的一半左右,是空调节能的主要内容。
常用的冷热源方式主要有:电动式制冷机组加锅炉、溴化锂吸收式制冷机加锅炉、水源热泵式机组、直燃式溴化锂吸收式制冷机组、电动式制冷机组加锅炉加冰蓄冷系统。这几种冷热源方案在不同环境下都能起到节能作用。就这几种冷热源设备分别从性能特点、能耗、一次性投资、环境污染、适用条件进行分析比较,在不同环境条件下如何合理选择空调冷热源起到节能作用。
2.1从性能特点方面考虑
主要是设备运行的可靠性,技术先进性,节能性,结构紧凑性,安装操作维修方便性,噪声振动性等。总的说来,电动式冷热水机组在技术上比热力式冷热水机组成熟可靠,在调试、运行维护方面比热力式机组方便。而热源以城市热网供热为首选。
2.2从投资方面考虑
在选择空调冷热源设备时,需要对设备的初投资和运行费用进行综合分析。溴化锂吸收式制冷机组耗电少、电力增容费低、无运动部件,振动噪音小,但价格比同等产冷量的电制冷机组高。从初投资、一次能耗、运行成本来看,电动式优于热力式。风冷热泵机组比常规的制冷机加锅炉方案一般节省初投资25%。
2.3从能耗方面考虑
吸收式冷水机组的一次能耗比电动式制机组高,其中蒸气型或热水型双效吸收式制冷机的能耗为电动式的2~3倍。直燃式约为电动式的1.6~2.1倍。若无余热可利用热水型机组一般情况下应尽量少用,无特殊情况不宜提介用锅炉新蒸汽作吸收式制冷机组的热源。制冷机制冰时COP值降低,所以蓄冷空调比常规空调要消耗更多的电能,不能称为节能。但就电力供应系统而言,蓄冷所起到的移峰填谷作用,均衡了电网负荷,提高了电网的供电能力。
2.4从对环境污染方面考虑
热电厂烟尘对环境的污染源比分散锅炉房造成的污染要小,同时应考虑电动式机组的CFC对臭氧层的影响,以及热力式机组温室气体CO2排放和SO2的排放问题。论文格式。
2.5从设备适用性件方面考虑
由于不同的空调冷热源设备具有各自不同的性能特点,各适用于一定的外部条件。在电力紧张地区,溴化锂吸收式机组可作为空调冷源的优先选择,其中直燃式机组一般采用轻柴油或城市煤气为燃料,污染物排放量小但燃料成本高。当环保要求高、地价昂贵、电力增容费较高、冬季需采暖、又经技术经济比较较为合理时,可采用直燃式机组。对实行分时电价政策的地区,蓄冷空调有较广阔的发展前景。对缺水地区可考虑风冷冷水机组。
3.小结
采暖空调的节能涉及的范围非常广泛较广,无论如何提高节能性,都应从提高能量利用效率来采取对策解决问题,这才是科学的采暖空调节能途径。
参考文献
[1]薛志峰,江亿.北京市建筑用能现状与节能途径分析[J].暖通空调,2004,(34).
[2]吴金波.如何合理选择供暖系统热源问题的探讨[J].2004,(6).
[3]任朝辉,李晓斌.空调冷热源设计方案经济性分析[J].制冷与空调,2005,(03).
[4]雷红兵.空调冷热源方案价值分析[J].暖通空调,1999,(05).
[5]陈灏.高层建筑空调系统冷热源设备选型及经济性分析[J].暖通空调,2003,(02).
篇4
论文关键词:机房空调制冷
论文摘要:本文指出能源是当今世界性的迫切问题,解决能源的方针是开发和节约能源。对于电信部门来说,主要任务是节约能源,因此提高空调的制冷效果,具有重要的意义。
随着经济的发展和人们生活质量的提高,环境污染问题、能源紧张问题和食品安全问题越来越引起世界各国人民的关注。制冷空调行业发展的趋势是节能、环保和安全。本文主要对蒸汽压缩式制冷系统运行与管理中的节能、环保和安全问题进行了探讨。
1节能空调制冷系统简述
空调制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀和蒸发器组成,其工作过程如下:制冷剂在压力温度下沸腾,低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气,并将它压缩到冷凝压力,然后送往冷凝器,在压力下等压冷却和冷凝成液体,制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(机房空调采用的空气),与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度,冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。
在整个循环过程中,压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中的低压力,冷凝器中的高压力的作用,是整个系统的心脏;节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量;蒸发器是输出冷量的设备,制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量,从而达到制取冷量的目的;冷凝器是输出热量的设备,从蒸发器中吸取的热量连压缩机消耗的功转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。
空调的节能在电信生产中的管理工作较为薄弱,能源浪费现象较为严重,所以加强空调的维护管理和技术改造,可以达到节能的目的。
2影响空调制冷效果的因素
由于空调四大件中,压缩机效率已经由投资成本决定,因此影响空调制冷效果的具体因素如下:
2.1制冷系统的蒸发温度
蒸发器内制冷剂的蒸发温度,应该比空气温度低,这样机房的热量才会传给制冷剂,制冷剂吸收热量后蒸发成气体,由压缩机吸走,使得蒸发器的压力不会因受热蒸发的气体过多而压力升高,从而使蒸发温度也升高,以致影响制冷效果,而这个的温差,是结合空调的投资成本及制冷工作时能耗费用而综合决定的。在我们机房空调中,蒸发器采用的是直接蒸发式,这个温差为12~14℃,而实际上,由于种种不良因素的影响,不能很好的保证这个温差,有时在20℃以上,这样我们的能耗就增加了。通过计算,在冷凝温度不变情况下,蒸发温度越低,压缩机制冷效果降低,排气温度升高。制冷系统中蒸发器的制冷剂,蒸发温度降低1度,要产生同样的冷量,耗电约增加4%左右。
2.2胀阀开启度
必须定期测量膨胀阀过热度,调整膨胀阀开启度。步骤如下:停机,将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处的保温层内,准备读出蒸发器回气的温度T1将压力表与压缩机低压阀的三通相连(HIROSS40UA等没有低压阀的空调,则将压力表与蒸发器上的接头相连),准备读出蒸发器出口压力所对应的温度T2开机,让压缩机运行15分钟以上,进入正常运行状态,使系统压力和温度达到一恒定值。现场测得高压压力为18Kg/cm2,高压开关始终处于闭合运行状态,故对系统影响不大,不用作特别处理。读出蒸发器出口温度T1与蒸发器出口压力所对应的温度T2,过热度为两读数之差。注意,必须同时读出这两个读数,因为膨胀阀是一个机械结构,它的动作会同时引起T1和T2的改变。膨胀阀过热度应在5-8℃之间,如果不是,则进行调整。
2.3制冷系统的冷凝压力
空调冷凝器脏机房空调一般采用风冷式冷凝器,它由多组盘管组成,在盘管外加肋片,以增加空气侧的传热面积,同时,采用风机加速空气的流动,以增加空气侧的传热效果。因片距较小,加上机房空调连续长时间使用,飞虫杂物及尘埃粘在冷凝器翅片上,致使空气不能大流量通过冷凝器,热阻增大,影响传热效果,导致冷凝效果下降,高压侧压力升高,制冷效果降低的同时,消耗了更多的电力,冷凝压力每升高1kg/cm2,耗电量增加6~8%。采用对策:结合空调使用环境,根据结灰情况,定期对空调外机进行冲洗,具体方法是用水枪或压缩空气,由内向外冲洗空调冷凝器,清除附在冷凝器上的杂物和灰尘,现在杭州电信分公司每年两次对机房空调外机进行冲洗,保证良好的散热效果的同时,节约了大量的能源。
冷凝器配置不当有些厂家为了节约成本,追求利润最大化,故意配置偏小的冷凝器,使空调制冷效果降低,这种情况尽量在空调设计时进行避免,但有时也会发生,夏天造成空调频繁高压告警,频繁冲洗空调外机也无济于事,严重加重了维护人员的工作量,必须更换冷凝器。如杭州转塘、新风机房,由于冷凝器配置偏小,夏季三天两头高压故障,维护人员疲于奔命,浪费了大量的人力物力,现在杭州电信分公司对配置不合理的冷凝器已进行了更换,很好的解决了这个问题。
系统内部有空气如果空调抽真空不够,加液时不小心,就会混进空气。空气在制冷系统中是有害的,它会影响制冷剤的蒸汽的冷凝放热,使冷凝器的工作压力升高,如当时的冷凝温度为35度,对应的冷凝压力为12.5kg/cm2表压,可实际压力表的压力可能是14kg/cm2,这多出来的1.5kg/cm2的空气占据在冷凝器中(道尔顿定律),由于排气压力增高,排气温度也升高,制冷量减少,耗电量增加,所以必须清除高压系统中的空气。采用对策:进行放空气操作,在停机情况下,从排气口或冷凝器丝堵处放气进行放气操作。
制冷剂冲注过多,冷凝压力也会升高。由于多余的制冷剂会占据冷凝器的面积,造成冷凝面积减少,使冷凝效果变差。
通过上述手段,可以保证空调工作在最佳状况,不仅降低了空调的故障率,而且单台空调在夏季可以节约10~20%的能量。因此,加强空调维护,对空调的制冷效果、空调寿命、尤其是节约能源具有重要的意义。
参考文献:
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篇5
英文名称:Cryogenic Technology
主管单位:
主办单位:中国制冷学会第二专业委员会;杭州制氧机研究所
出版周期:
出版地址:
语
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开
本:
国际刊号:1009-9425
国内刊号:33-1130/TB
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创刊时间:1961
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期刊简介
本刊是我国气体分离与液化设备的专业性科技刊物,经国家科委批准,由国家机械工业局主管,国内统一刊号:CN33-1130/TB、ISSN1009-9425,由杭州制氧机研究所编辑出版。本刊宗旨为:面向深冷空气、服务科研生产、注重应用技术、全面报道信息。设置栏目有:专题综述、试验研究等10个栏目,并有较多的企业产品广告信息。内容侧重于大中小空气设备及低端机械。亦涉及制冷机、变压吸附、液化天然气等。是中国工业技术类中文核心期刊,中国科技论文统计源期刊。
主要栏目:
专题综述
设计制造
安装运转
挖潜改进
故障处理
事故与安全技术
标准规范
问答
获奖情况
篇6
关键词:夏利;轿车;空调;电路图;工作原理
一、夏利TJ7101A轿车空调制冷系统组成
(一)压缩机。压缩机的作用是将从蒸发器出来的低温、低压的气态制冷剂通过压缩转变为高温高压的气态制冷剂,并将其送入冷凝器。
(二)膨胀阀。膨胀阀安装在蒸发器的入口处,其作用是将储液干燥器的高温、高压的液态制冷剂从膨胀阀的小孔喷出,使其降压,体积膨胀,转化工厂雾状制冷制,在蒸发器中吸热变为气态制冷剂,同时还可根据制冷剂的大小调节制冷剂的流量,确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体。
(三)冷凝器。冷凝器是一个热量转换器,它由蛇形管和散热片组成,安装在发动机散热器前面。冷凝器的作用是:当冷媒处于高压气体状态时,它能排除冷媒中的热量,将它转变成液体。
(四)蒸发器。作用是:当空气吹进车厢内的时候,它在冷媒与空气热量转换之间充当中间角色。蒸发器入口处装有低压开关。
(五)储液干燥器。其作用是:(1)暂时存储制冷剂,使制冷剂的流量与制冷负荷相适应;(2)除去制冷剂中的水份和杂质,确保系统正常运行。
(六)制冷剂:采用R134制冷剂。
二、夏利TJ7101A轿车空调控制系统
天津一汽夏利TJ7101A采用先进的电子控制系统,确保空调系统、发动机在恶劣的情况下得到保护。
(一)空调控制系统电路原理图。
(二)电磁离合器的控制。电磁离合器安装在压缩机上,其作用是控制发动机与压缩机的动力传递。空调控制系统工作时,使发动机能驱动压缩机运转,制冷系统停止工作时,切断发动机到压缩机的动力传递。
压缩机在下列几种情况下起动工作:发动机转速达到一定值;外面温度在00C以上; 低压开关5闭合;接通风机开关3;按下A/C开关4。
(三)鼓风机的控制。鼓风机共有3个档位,通过串联2个电阻改变转速,由手动改变。
(四)蒸发器的温度控制。蒸发器温度控制的目的是防止蒸发器结霜。如果蒸发器的温度低于00C,凝结在蒸发器表面的水分就会结霜或结冰,导致系统制冷效果大大降低。夏利 TJ7101A轿车采用的是将热敏电阻安装在蒸发器的表面,当蒸发器表面的温度低于某一设定值时,热敏电阻的阻值变化给空调ECU低温信号,空调ECU控制继电器切断压缩机电磁离合器电路,使压缩机停转。
(五)冷凝器风扇控制。夏利TJ7301A轿车空调的冷却风扇只有一个转速,当开启空调时风扇便运转。
(六)制冷循环的压力控制。如果系统压力过低,说明制冷剂量过少,这种情况将造成油不能随制冷剂一起循环,使压缩机缺油损坏。系统中安装了低压开关,用于监测制冷循环系统高压管路压力是否过低。低压开关安装在蒸发器的入口处,当压力低于规定值时,关闭压缩机。
(七)发动机的怠速提升控制。在车流量较大的道路上行驶,汽车发动机经常处于怠速运转状态,发动机的输出功率低,如果此时开启空调的制冷系统,可能会造成发动机的过热或停机,为防止这种情况发生,在空调的控制系统中采用了怠速提升装置。当接通A/C开关后,发动机的ECU便可接收到空调开启信号,控制单元便控制怠速电机将旁通气道的通路增大,使进气量增加,提高怠速。
三、汽车空调制冷系统的工作原理
(一)制冷系统的工作原理。汽车制冷系统是由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器这四大部件加上一些辅助设备和耐氟软管组成,制冷剂在封闭的系统中循环流动。
压缩机运转时,将蒸发器内产生的低压低温蒸发气吸入气缸,经过压缩后,使蒸发器的压力和温度增高后排入冷凝器。
在冷凝器中高温高压的制冷剂蒸气与外面空气进行热交换,放出热量使制冷剂凝成高压液体,然后流入干燥器,并过滤流出。
经过膨胀阀的节流作用,制冷剂以低压的汽液混合状态进入蒸发器。
在蒸发器里,低压制冷剂液体沸腾气化,吸取车厢内空气的热量,然后又进入压缩机进行下一循环。
这样,制冷剂便在封闭的系统内经过压缩、冷凝、节流和蒸发四个过程,完成了一个制冷循环。
(二)电路图的工作原理。点火开关1闭合,电流通过保险5供电给ECU,ECU使主继电器15闭合。打开风机开关,一档,风机开关接线①-④接通;二档,①-②-④接通;三档,①-③-④接通。制冷剂足够,低压开关7闭合。按下A/C开关6,空调指示灯亮;空调信号线的电压由5V变成0V,ECU收到空调须求信号,通过蒸发器表面电阻9检测蒸发器表面温度,通过转速信号检测发动机转速,若温度和转速信号符合要求,ECU输出信号控制继电器14闭合,压缩机9运转,同时继电器19闭合,冷凝风扇21运转。电磁离合器保护开关的作用是当压缩机内的制冷剂温度过高时断开,保护压缩机不被损坏。二极管20起续流作用。
(三)空调系统的主要参数。
1.系统的压力。空调正常工作时,高压端压力为1.4~1.6MPa,低压端的压力为0.15~0.25 MPa。
2.控制信号。打开点火开关,空调系统不工作时,继电器14控制端的电压约2.2~2.3V。空调需求信号线电压为5V。
(四)主要部件的安装位置。继电器14安装在副驾驶员脚踏板的右部,继电器19、二极管20安装在发动机舱右大灯灯座处。风机电阻4安装在鼓风机上。ECU安装在变速杆前方。
四、结语
我曾多次用此电路图指导学生们进行电路的测绘、空调故障的检修。学生们运用自已的聪明才智,测绘了夏利TJ7101A轿车空调电路图,所得图形与本论文一致。运用此电路图进行电路方面的故障检修,能解决实际问题。实践证明,所测绘的电路图是正确的。
【参考文献】
[1]周建平.汽车电气设备构造与维修[M].北京:人民交通出版社,2005.
篇7
关键词:建筑能耗;节能空调;太阳能;评价
中图分类号: TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-06-0306-1
0 前言
建筑能耗一般指建筑在正常使用条件下的采暖、通风、空气调节和照明所消耗的总能量,不包括生产和经营性的能量消耗。随着经济的快速发展,常规能源日益匮乏,节能环保已成为世界公认的主题,各国都在推行全方位降低能耗,因此零能耗建筑在全球范围内应用而生。在建筑零能耗风靡全球的时刻,也想谈谈自己的一些想法。
1 建筑能耗现状分析
我国约占全社会总耗能的46.7%,欧洲和美国约占全部能源消耗的40% ,如何全面提高能源效率,减少对日渐枯竭的传统一次性“矿物化石”能源依赖性已成为当务之急。其核心特点除了强调被动式节能设计外,将建筑能源需求转向太阳能、风能、地热能等可再生能源,为人们的建筑行为,为建筑与环境和谐共生寻找到最佳的解决方案。
建筑发展至今,建筑能源消耗从零走到了。随着常规能源的匮乏,我们需要在不改变现在建筑室内舒适环境的情况下,使常规能源的消耗从回归到零。
我们知道,创建绿色建筑,在建筑设计中要重点抓好自然通风、建筑遮阳、天然采光、门窗隔热、墙体保温、节能空调、太阳能利用、水循环使用、“3R”材料利用等“绿色技术”的推广应用,以实现建筑本身不消耗或少消耗常规能源、不产生或少产生废水废物、不无故浪费自然资源、不恶化自然环境的目标。
其中自然通风、建筑遮阳、天然采光、门窗隔热、墙体保温这些建筑节能技术已经很成熟了。在这些节能技术之上,如果想要保持一个舒适的室内环境,在室内外环境相差较大的情况下,我们必须要付出一些能量,这些能量除了正常的损耗外,其余供给室内,来达到我们要求的室内环境。因此,要想保持最终的目的不变,我们依然要付出能量,只是现在的能量消耗,要用太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源来代替煤、石油等常规能源。下面分别就太阳能的利用和节能空调进行阐述,分析其对建筑零能耗的巨大作用及现实中利用的弊端以及我们该努力的方向。
2 太阳能的利用
太阳存在我们最普遍利用的两个方面:集热和光伏发电。国内的集热器已成为太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。在中国,太阳能发电的成本是常规发电成本的6~8倍。无论对于企业还是百姓,如此高昂的电价谁都承受不起。
中国虽然是全球最大的太阳能电池制造基地,但目前用来生产太阳能电池的重要原料――高纯度硅材料,95%以上靠从国外进口,而且加工过程中的高精度、高耗能、高污染,使晶体太阳能电池的成本居高不下。另外,中国的太阳能蓄电池的使用寿命及使用条件的限制,使太阳能路灯的造价要比消耗普通电能多10倍以上,这还不包括更换蓄电池的费用。因此,在太阳能光伏发电的使用,配套设备的研究要跟上来,否则,“太阳能电厂”仍是都市里的“能源孤岛”,没有人敢效仿,因为一个自主发电、不消耗社会资源的企业,反而要为之承受消耗社会资源的成本。
3 节能空调
节能空调顾名思义,消耗掉少量的能源,获得最大能量的空调,那么在现实中,节能空调从哪些方面来改进呢,我个人认为从以下几个方面:
3.1 中国自主研制制冷新产品
这类产品要具有一定的技术创新和先进性,符合低碳、绿色、环保的原则,能实现无级调速的多样化控制,根据室内负荷变化自动调整电机转速,达到最佳节能效果,比一般的风盘系统节能65%以上,这样的制冷末端新产品可以直接来应用。
3.2 太阳能空调系统
太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机这两部分组成的。制得的冷量就是利用了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来提供的。但就使用过程中也存在一些问题:
(1)太阳能空调已初步进入实用阶段 使用太阳能空调的用户依然在不断的增加,目前产品多是大型的溴化锂制冷机,只适合中央型空调。因此,研制小型的溴化锂或氨―水吸收式制冷机与太阳集热器配套实用并逐步进入家庭中使用。
(2)太阳能空调使用集热器的采光面积与空调建筑面积的配比受到限制,仅能适用于多层建筑。对此,目前正在研制可以产生水蒸气的真空管集热器,以便与蒸气型吸收式制冷机结合,来解决集热器与空调建筑面积的配比问题。
(3)太阳能空调系统的初投资依然偏高,仅适用于部分的富裕用户。为此,我们正在降低现有集热器的成本,使得更多的家庭具有使用太阳能空调的经济承受能力。只要克服以上的缺陷,就更大限度地发挥太阳能空调的作用。
4 结论
总之,建筑零能耗要从建筑节能开始,我们要细分最终用户的需要, 针对不同区域的气候条件需求,研究先进的节能技术和配套设备,这需要一个曲折而漫长的过程,我们需要踏实的寻求和研究,而不是盲目的追求所谓的“新技术”却比使用常规能源承担更多的资源和资金浪费。从而真正的由“低能耗”走向“微能耗”最终达到“零能耗”。
参考文献
[1] 张子馨.浅谈建筑节能和可持续发展[A].江苏省能源研究会第八届学术年会论文集[C],2000.
[2] 赵敏荣,胡希杰.太阳能建筑实现“零能耗”的可行性探讨――太阳能光伏发电技术在建筑上的应用[A].长三角清洁能源论坛论文专辑[C],2005.
[3] 赵玉文.我国太阳能利用技术的发展概况和趋势[J].农村电气化,2004(6):52-53.
[4] 陈文章,荣士壮.我国新能源和可再生能源现状、问题及对策的探讨[J].辽宁农业技术学院学报,2008,10(1):34-35.
篇8
1.1实践教学无视就业特点,内容设置缺乏针对性
许多院校已经意识到实践教学对培养应用型人才的重要性,但是在实践教学体系设置上过多采用照搬国外或者国内名校的模式和标准,没有结合本校育人目标、专业特点以及毕业生就业行业特性等因素,实践教学体系追求完整性,缺乏针对性,结果带来实践教学的盲目性,也一定程度上造成结构性就业难的通病。
1.2实践教学流于表面性,缺乏体系性
教育部对实践教学的学分、学时均有具体规定,但许多院校教务部门及教学单位缺乏针对实践教学体系的研究,实践教学安排不具科学性。在教学内容安排上,理论教学、实践教学与就业需求不能有机衔接,实践教学各环节间不能很好的形成科学的梯级体系,内容单调、不深入,流于表面,最终影响人才的培养质量和就业质量。例如校外实践教学,多是由教师组织学生去企业进行参观,学生在实践中走马观花,缺乏深入细致地思考和分析的机会,实践后对实践过程印象浮浅,实践效果不理想。
1.3积极性不对等,校外实践教学平台建设困难
校外实践教学平台不仅能够弥补校内教学资源不足,也是培养应用性、创新性人才的重要依托,且有利于促进高校培养人才质量更好的适应社会就业需求。但校外实践教学会对企业正常的工作秩序产生影响而导致的工作效率降低,甚至会导致企业商业机密泄露而对企业造成的潜在损失。因此,校外实践平台建设过程中呈现出积极性不对等的状况,企业反应冷淡缺乏积极性,高校方面表现热情,但难有作为。
1.4师资队伍少有工程实践经验,缺乏实践性
随着近年的扩招,教师规模迅速增加,尤其是青年教师大多是刚毕业的研究生,具有博士、硕士学位的高校青年教师越来越多,虽然学历较高,但他们大多是从校门到校门,自身教育经历主要集中于理论知识学习和学术研究,非常缺乏工程实践历练,难以胜任工程实践教育。当今高校针对教师考核体系引导大部分教师将精力集中于申请课题、、提升职称,不利于教师个人工程实践能力再提升,这就造成理论知识、实践教学能力强的“双师型”教师严重不足。
2就业导向视角下实践教学体系优化的尝试
2.1就业行业分布
广东海洋大学能源与动力工程专业近5年毕业生643人,其中升学深造24人,申请暂缓就业6人,18人不纳入就业方案,就业率为97.2%。具体就业行业分布情况如表1所示。近年来,依据就业实际需求,进一步强化实践教学,对实践教学内容体系、创新创业教育、校外教学平台、以及实践教学过程质量监控进行了一些的改革与探索。
2.2基于就业需求,优化实践教学系统
为了实现市场对能源与动力工程专业本科学生的就业需求和职业要求的目标,近年我校在长期重视实践教学建设的基础上,对实践教学内容进行了调整和完善,建立了分层次、分阶段和系统性强的实践教学内容体系,如图1所示。通过优化实践教学体系,达到理论教学与实践教学有机衔接,实践教学各环节间形成梯级体系。实践教学在帮助、加深学生对理论课程掌握的基础上,提高学生的专业技能、工程实践能力、工程意识以及创新创业能力,以满足就业需求。
2.3基于就业主要方向,细分实践教学内容
应用型本科院校能源与动力工程专业毕业生就业常常具有一定的区域性和方向性。广东海洋大学立足广东,培养的毕业生也大都服务地方经济社会发展。经统计,本专业近5年89.5%的毕业生选择在珠三角地区就业。根据近年的就业行业情况统计,表1所示,毕业生就业方向大都集中在两个行业方向,一是船舶、电力及锅炉、燃气等行业,二是制冷、空调及工程等行业。为此,我校能源与动力工程专业将部分专业实践课程细分为热能和制冷两个大方向。热能方向设置锅炉原理与设计课程设计、船舶动力装置课程设计等实践课程,而制冷方向设置制冷与空调工程设计课程设计、空气调节课程设计以及制冷装置电气控制技术课程设计等实践课程。能源与动力工程专业学生根据个人兴趣选修相应方向的专业实践课程,避免了实践教学的盲目性,且无需额外增加实践教学课时,内容满足主要就业方向需求,也一定程度缓解结构性就业难的通病。
2.4响应就业新形势,重视创新创业实践教学
根据社会对能源与动力工程专业毕业生创新、创业能力要求的加强,我校新增综合素质拓展训练、创新创业实践和创业教育实践课程。同时,为充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性,专门制定《学生创新创业训练计划项目管理办法》,设立大学生创新创业训练计划项目,包括创新训练项目、创业训练项目、创业实践项目和学科专业竞赛项目四种类型。近4年来,以学生组队,专业教师指导的形式,组建了20多支创新创业实践团队,初步形成学生组队申报、教师指导、学校经费支持的体系,有效提升学生创新创业综合实践素质。
2.5基于就业导向,优化校外实践教学平台
为破解校外实践教学平台建设困难这一局面,采取了一系列举措:向合作企业输送专业人才;通过学校客户资源的开发,满足实践教学合作企业的市场拓展收益;合理安排实践教学时间,以降低对企业的负面影响,提升企业合作育人的积极性。经过多年的努力拓展,目前已与东风商用车公司、广州文冲船厂有限责任公司、宝钢湛江钢铁有限公司、武汉新世界制冷工业有限公司、大连冰山集团有限公司等21家企业建立了稳定的校企合作平台。在此基础上,企业平台所涉及的领域相对集中本校能源与动力工程专业的热能和制冷两个主要就业方向,企业类型或实践岗位系统覆盖设备设计、制造、销售、工程施工、运营管理整个链条。实践教学环节,学生可以根据个人兴趣和就业需求,有针对性的选择相应的实践平台。
2.6基于就业导向,切实提高毕业设计实践环节质量
毕业设计(论文)是大学期间学生毕业前的最后学习阶段,是学习的深化与升华的重要过程。由于某些因素,我校能源与动力工程专业毕业设计(论文)曾出现质量下滑趋势。近年来,针对毕业设计(论文)实践环节,我们基于就业导向,合理利用专业针对性强的合作企业平台,依托众多工程实践经验丰富的教师队伍,做出系列举措,有效提升了该实践环节教学质量。时间上,为了更好地解决找工作与研究生复试对毕业设计的冲突,将毕业设计时间前移半个学期。选题上,指导老师下达候选的任务书紧密结合本专业的培养目标及就业需求,避免盲目性。毕业设计(论文)实践过程中,加强过程管理,将指导过程细分为初期任务布置、中期检查和答辩验收三个阶段,在此期间要求学生每周至少与指导教师详细交流一次,强化管控。通过近3年来系列探索性的实践,明显感觉近几届毕业生能够较好的对大学期间所学的基本理论、基本知识和专业知识进行结构框架梳理,使知识系统化,也提高了调查研究、查阅文献、收集资料、制订设计(试验)方案等综合能力,毕业答辩环节所展示成果的质量也明显提高。
3结语
基于就业导向视角下,通过对能源与动力工程专业实践教学体系探索和实践,有利于推进本专业学生综合素质的提高,也有利于本专业学生的成功就业。近年来,我校能源与动力工程专业学生参与实践创新活动的热情高涨,每年参加“大学生创新创业训练计划”(校级)、“创业设计大赛”(校级)、“挑战杯”大学生创业计划(校级)等各类学生科研项目的学生人数逐年增多,学生实践创新能力也得到明显提高,各类课外科技竞赛中也取得了优秀成绩。2015年,获得“中国制冷空调行业大学生竞赛”一等奖,“全国大学生节能减排科技竞赛”一等奖等多个奖项。根据对近3年毕业生的跟踪调查,本专业毕业生就业率一直保持在98%左右,82%左右的毕业生反映实践教学对其成功就业有很好的促进作用。
作者:张乾熙 贾明生 徐青 单位:广东海洋大学
参考文献:
[1]李培根,许晓东,陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究,2012,03:1-6.
[2]刘伟,蔡兆麟,黄树红,等.构建热能与动力工程专业创新教学体系[J].高等工程教育研究,2005,01:44-47.
篇9
论文摘要:土壤源热泵是一项新兴的节能环保的空调技术。本文介绍了天津国际贸易与航运服务区写字楼地源热泵空调系统的设计,提出了设计中应注意的问题,并对该建筑的运行情况进行了分析和总结
一.工程概况及系统简介
1.工程概况
天津国际贸易与航运服务区写字楼总建筑面积为23378.76平方米,其中地上建筑面积为21714.12平方米,地下建筑面积为1664.64平方米。地上l3层,有大堂、咖啡茶座、保安监控和办公室等,地下l层,有变配电间、发电机房、泵房、库房等。本项目拟采用热泵系统为地上建筑提供冬季采暖和夏季制冷,地下建筑不考虑空调系统。
2.地源热泵系统介绍
地源热泵是一种利用地下浅层地能,将低位能向高位能转移,以实现供热制冷的高效节能空调系统。其利用地层在一定深度下一年四季温度比较恒定,保持在l5℃以上,且具有热容量巨大、可以再生等特点,通过埋设在地下的换热管与土壤进行热交换,冬季把土壤中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下土壤中,此时地能为“冷源”,如下图:
此外,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。在地源热泵系统中,大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。可以大大减少对化石燃料的消耗,减少对环境的污染,符合人类可持续发展的要求。地源热泵系统是一种高效、节能、环保的冷暖中央空调系统。
3.设计依据
3.1冬季采暖、夏季制冷面积:21714平方米;
3.2设计负荷:
冬季:热指标估算为78.89W/M2,设计采暖负荷为l713Kw;
夏季:冷指标估算为116.28W/m2,设计制冷负荷为2525KW;
3.3空调使用时间:夏季:l20天;冬季:120天
4.方案综述
根据项目的位置、建筑面积、水文地质情况以及建设方提供的部分相关资料,拟采用“混合型的地源热泵系统”为建筑提供冬季采暖和夏季制冷。
二 混合型的地源热泵系统设计
1、系统方案综述
在本方案中,采用混合型的地源热泵系统为所有建筑提供冬季供暖和夏季制冷。热泵机组按照夏季负荷进行选择,则也能够满足冬季采暖负荷;室外地埋换热孔的数量按照冬季负荷进行设计,夏季制冷时系统散热不足的部分由冷却塔来进行补充散热。在夏季制冷实际运行中,以地埋换热孔散热优先运行,冷却塔进行辅助散热。
夏季制冷负荷为2525Kw,选择3台GSHP—C1038D型热泵机组。3台总的制冷量为2796KW,总的制热量为3123KW,可以满足夏季制冷和冬季采暖负荷的需求。
2、冷、热源方案
2.1、地源热泵机组选型
35GsHP—C1038D型热泵机组,其标准工况下性能参数如下:
注:在进行施工图设计时,须按实际运行工况与厂家进行最终确定参数。
2.2、系统全年运行方案
夏季3台热泵机组全部运行,提供制冷,但根据负荷的变化,可以开启l台或2台机组,同时该2台机组可以根据负荷的变化实现从l0—100%的无级调节,其中地埋换热孔优先运行。
冬季2台热泵机组的制热量为2082KW,而冬季采暖负荷为l713KW,因此2台热泵机组运行即可满足采暖负荷需求,间时可以根据实际运行负荷选择开启l台机组或2台。
2.3、系统主要循环水泵
系统主要循环泵均采用屏蔽泵,该种泵具有运行稳定、噪音低、安全可靠性高等特点。
三.室外地埋管换热系统及冷却塔辅助散热系统
1、地埋管的设计方法
地埋管的设计主要是针对工区的地质、水文地质条件,结合系统运行工况,计算地埋管的换热量和满足负荷要求所需求的换热管的长度。基于工区地下条件的多样性,我公司在地埋管的设计上主要采取“现场工程、水文地质条件分析+设计软件”相结合的方法。
2、本方案地埋管换热系统的设计
综合分析项目区的地质条件等因素,本项目地层单位钻孔延长米的换热量夏季取55w/m,冬季取45w/m。
按照冬季采暖负荷设计换热孔的数量,本系统冬季的总热负荷为1713KW,所需地埋管的最大数量为30625延长米,若单个地埋换热孔深选用125m,则换热孔数量核算为245个,
孔径大干200mm。换热孔布设在项目区内绿地、停车场等非建筑构筑物下面,换热孔口位于地面1.2m深以下,钻孔完成后不会影响地面的正常使用。换热孔间距5×5m,在本项目的室外空地最多可布设换热:fL383个左右,因此可以满足布设换热孔的需求。
3 、冷却塔辅助散热系统
本项目夏季设计负荷为2525KW,考虑土壤的换热能力、热平衡的问题以及系统运行的经济性等,初步设计夏季2台热泵机组与地埋换热孔相连,另1台热泵机组直接与冷却塔相连接,这样一方面可以通过调整冷却塔的运行时间来解决热平衡问题,另一方面也提高了系统的能效率比。
因此,在本方案中,选择2台LDCM—N一125(或l台LDcM—N-250)型冷却塔进行辅助散热。
四 经济技术分析
1、初投资估算
本工程初投资估算为567.1万元。
初投资估算说明:本初投资估算为室外地埋管换热系统、冷却塔、热泵机房内设备的购置和安装、不含其它土建、电力电源引入费用、机房轴线以外的热媒(或冷媒)管道和室内末端系统等二次系统等。
2、运行费用测算
冬季供暖费用:本方案冬季供暖热泵机组运行电费为36.24万元。
夏季制冷费用:本方案夏季制冷热泵机组运行电费为l9.59万元。
热泵机组全年运行电费:热泵机组全年运行电费为55.83万元,折合25.7元/平方米。
五、方案结论
篇10
[关键词] 变频压缩机; 节能; 环境
1 关于变频压缩机的工作原理
在冰箱的发展过程中,压缩机的技术革命对节能的影响最大,压缩机的这种变化主要是制冷效率的提高。经过多年的技术发展,压缩机在结构设计、电机性能的提高、采用制冷剂的转变等,使压缩机的制冷效率提高到 COP 2. 0 的水平,极大的降低了冰箱的能耗。冰箱的节能还只限制在压缩机本身方面,如压缩机的电机效率提高、压缩机的机械效率提高、压缩机的绝热效率提高等。将冰箱的压缩机与制冷系统进行统一研究后,发现压缩机的制冷量与冰箱的节能也有较大的关系。其中制冷量的改变主要与压缩机的电机转速有关,改变转速的最好方法是采用变频技术,这就要求加强对变频压缩机的节能技术研究。
对于冰箱压缩机,通常是采用单相电机,单相电机的启动与运行主要分为启动绕组与运行绕组,在电机启动运行后一般启动绕组停止工作,这种压缩机主要是定频压缩机,频率由电网供应。压缩机的启动器也经历过一个变化的历史过程,早期主要是重锤启动器,由于触点的可靠性与易燃制冷剂的安全要求,开始采用 PTC 无触点启动器,但是PTC 启动器存在功耗问题,在压缩机运行的过程中会存在一定的功耗,它的功率一般在 2 ~ 3W 之间。在高效节能环保的要求下,压缩机开始大量采用 “e -PTC”,通过电子无功耗 ( 约 0. 3W) 降低压缩机运行时的功耗。对于变频压缩机,它是模拟三相交流电机的工作原理,通过三个绕组的不同工作状态进行运行电机的工作,不需要启动器或启动辅助绕组。在不同的频率下,波形长度不同,电机的转速也会发生变化,当频率高时,电机的转速加快,压缩机的功率大,制冷量也大,当频率较低时,压缩机的功率与制冷量都变小。
为提高变频压缩机的效率,一般的转子采用永磁材料,这种永磁材料都是通过生产过程中的充磁完成。转子中磁极的长期存在与绕组产生的磁场不同,为提高磁场的效率,在电机的控制设计中,会通过电动势过零点进行判定,采用电子开关进行换相,如图 1。变频压缩机由于具有电子控制技术的优势,可以优化磁场的设计,从而提高压缩机电机的效率。
图 1 采用电子开关换相的电机控制
2 变频板的节能
将单相电源变成可调频率的三相电源,控制系统需要有变频板的设计。变频板在实际的运行中需要消耗部分能量,不同的设计对能耗的影响不同,它主要包括开关电源的功耗与压缩机运行时变频板在不同负载下产生不同的功耗。在不同转速或频率下,功耗不同,如图 2,进行不同的变频板功耗对比分析。
变频板的功耗整体上会影响到压缩机的 COP参数,如果功耗越小,则压缩机的效率越高,但总的来看,高频下压缩机效率的降低一方面与压缩机本身的效率降低有关,另一方面也与变频板的功耗有关。
图 2 不同的变频板功耗对比分析
3 变频压缩机节能的原理
对于冰箱的制冷系统设计,一般蒸发器与冷凝器在设计确定后,不可改变,这决定了蒸发面积与冷凝面积的固定,而影响制冷量与散热量的参数则主要是蒸发与冷凝的温度差和换热系数。当温度差变小时,换热系数也会变小,但相对于温度差的变化来说,温度差的改变对制冷量或散热量的影响最大。当压缩机的制冷量在变小时,相应的散热量也小。
冰箱的负荷与环境温度有很大的关系,在高温环境下,压缩机的开机时间长,停机时间短,冰箱的开机率变大,而在低温环境下,则冰箱的开机率变小。对于定频压缩机来说,制冷量在不同的环境温度下也不相同,但变化量并不大,这样在低温环境下,定频压缩机的制冷量匹配过大。
变频压缩机因为可以改变转速而产生不同的制冷量,当转速降低后,制冷量也降低,它与冰箱在低温环境下的负荷需求较匹配,在高温环境下,通过增加转速提高压缩机的制冷量,适应冰箱在高温环境下的负荷需求。
在制冷系统中的两器设计不变的情况下,压缩机制冷量变小后,在低温环境下,出现蒸发器与冷凝器匹配过大的问题,从而出现蒸发温度高,蒸发器温度与环境温度的差值变小,冷凝温度也变低,冷凝器温度与环境温度的差值变小。在经过两器的温度变化后,压缩机的 COP 变高,说明压缩机的效率提高,冰箱也就节能。变频压缩机节能的关键是因为制冷量变小后,蒸发温度上升,提高了压缩机本身的制冷效率。
压缩机在不同频率下的制冷效率 COP 是不同的,从图3 中可以看出这种变化,在高转速的情况下,COP 下降比较多,这也与变频板的功耗加大有关。
图 3 压缩机在不同频率下的制冷效率 COP
4 冰箱在不同环境下的节能分析
根据变频压缩机节能的原理,制冷量小的时候产生较高的蒸发温度,提高了压缩机的制冷效率。冰箱一般处于一个多变的环境,在低温环境下,周围的热负荷小,冰箱耗电量小,而在高温的环境下,冰箱的热负荷大,冰箱压缩机的运行时间长,效率低,耗电量大。
目前市场中所提及的变频压缩机节能,主要是针对目前的冰箱能耗测试标准,在标准中要求的环境温度是 25℃,按照此环境温度,变频压缩机比相同制冷效率 COP 的定频压缩机节能,但是对于在其它较高环境温度下的节能情况如何,本论文通过对一个具体的无霜冰箱的对比计算分析,研究变频压缩机与定频压缩机在不同环境温度情况下的节能情况。
通过对 25℃ 环境下的能耗分析后,能耗的计算与实测结果比较一致,可以采用软件对定频压缩机与变频压缩机分别在不同的环境温度下冰箱的节能情况进行分析。
根据变频压缩机的特点,分别设定压缩机在不同温度下的运行转速不同,从而产生不同的制冷量与制冷效率,相关参数见表 1。
分别按照定频压缩机的制冷量为 190W,COP为 1. 9 的性能参数与变频压缩机的参数进行比较,经过软件的计算后,可以计算出冰箱在不同的环境温度下的能耗。
虑到冰箱的实际负荷不同,在不同的环境温度下对变频压缩机可以选用不同的制冷量参数,因此对变频压缩机作出两种选择方案。通过计算后分析出变频压缩机的两种方案与定频压缩机在不同环境下的节能比例,如图 4,同时也可以分别计算出冰箱在不同环境下的开机率,如图 5。
图 4 变频压缩机的两种方案与定频压缩机在不同环境下的节能比例
图 5冰箱在不同环境温度下的开机率
通过上述数据的分析,在高温环境下,如果压缩机的制冷量过大,则开机率会小于定频压缩机的开机率,冰箱在高温下反而不节能。通过对不同变频方案的计算也可以看出,变频压缩机的性能参数更应该与冰箱的具体负荷情况进行匹配设计才会更加节能。同时也说明提高变频压缩机的节能是尽量将压缩机的制冷量与冰箱在不同的环境温度下的热负荷进行匹配设计。
5 结论
通过上述的分析,变频压缩机的节能应尽量减少变频压缩机的高频应用,降低变频板的功耗,同时利用变频压缩机的可调性,尽量将压缩机的制冷量与冰箱的热负荷相匹配,提高缩机的运行率,尽量提高变频压缩机在各环境温度下的节能效果。