暖通工程中节能蓄热技术在应用之我见论文_董仲丽

暖通工程中节能蓄热技术在应用之我见论文_董仲丽

【摘 要】文章主要针对利用低谷电蓄热能技术来进行分析,对该供暖技术在建筑暖通的重要作用进行总结,并对有关的电供暖锅炉的运行原理、设计原则、安装施工规范、运营成本等环节进行了一一阐述,该采暖技术对平衡电网负荷,提高发电效率,降低电力设施投资,降低建筑物用电与采暖费用成本,促进环境保护都有重要意义。

【关键词】环保节能;电热锅炉;蓄热装备;经济预算;发展前景

引言:近年来,各大城市都加大了对环境的治理工作,尤其是 PM2.5指数纳入了各城市的监管范畴,一些城市对辖区内采暖锅炉尤其是燃煤锅炉进行了拆除与改造,以便降低污染物的排出,改良城市的大气环境,由于一些建筑物在建筑前期存在无法接入市政供暖的问题,只能自己解决供暖设备,一些新能源的供暖设备与技术得到了大力推广与使用。

1.暖通空调的利弊

1.1 暖通空调的作用

安装暖通空调是为室内提供舒适的工作和生活环境。其作用主要包括控制空气温度、湿度、气流速度和洁净度等。在正常的舒适性空调中,以能够使人体保持热平衡而满足舒适感为目标,在恒温恒湿或有清洁要求的工艺性空调室内,主要以满足生产工艺为标准。

1.2 暖通空调对人体的影响

由于建筑物的密闭性逐渐增加,装修档次也越来越高,从而导致室内污染物的滞留量增加及延长停留时间。如烟雾、病菌及从家具、墙面、地毯和油性漆中散发出的多种致病化学物质,加上通风换气量的明显不足,空气在室内循环造成室内空气品质严重不合格。如何才能有效地解决空调房间存在的空气品质问题,已引起人们的广泛关注。通过通风换气向室内提供大量新鲜空气,是改善空气质量的有效措施。但同时意味着增加新风负荷。利用增加新风量和排风进行热交换可以解决这一问题,从而减少空调的运行耗能。

2、低谷电蓄热能供暖技术的节能设计原则

暖通节能设计是指在保证暖通功能、不降低暖通标准的要求前提下,尽可能地减少建筑暖通系统中那些没必要的损失,提高暖通利用率,减少用电量,从而最大限度地使用暖通,这就需要从多方面综合考虑,既要达到低节电指标,又要保证温度控制的质量,并在此基础上根据经济、节能的基本原则设计建筑物暖通节能方案,不能片面追求形式上的节能,浪费大量资金,增加运行费用,从而影响建筑使用单位的经济效益。供暖工程中的首要问题是经济性,在常规的设计中,按照经济合理及可靠的原则,通过简单的计算分析就确定工程方案,但蓄热工程的经济比较分析要比常规工程复杂的多,其原因有三条:

(1)各地区电网的缺电状况不同,峰谷负荷差不尽相同,因而各地区供电部门所采取的经济手段――时间电价结构与增容建设费的收费标准也各不相同。

(2)蓄热工程的运行电耗,与建筑物的热负荷特点、运行策略、控制模式有着密切关系。

(3)在计算初投资费用中,要把各种有利因素都考虑进去,以某集团公司新建办公楼为例,论述电锅炉蓄热装置。

3、低谷电蓄热能供暖技术功能与特点

电锅炉蓄热是利用电力部门夜间电网负荷率低,电力系统峰谷差大,影响电网的经济运行和安全运行的特点,对电网削峰填谷,使电网峰谷差矛盾得到缓解。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电锅炉蓄热是将谷段的电能转化为热能,以水为媒体,把热能储存在罐体内,待电网高峰负荷时,电锅炉停止运行,将蓄热罐内的存储热量用换热器温度控制阀释放出来,以达到采暖的目的。

其主要特点有七条:

(1)初投资少,电锅炉比功能相近的燃煤锅炉、燃油锅炉的初投资少,如某集团公司的 3000 平方米办公楼的初投资,煤锅炉为 30.56 万元,燃油锅炉为 25.5 万元,集中供热为 24.18 万元,而电锅炉则为 23 万元。

(2)运行费用低,目前我国华北地区南网峰谷、平谷、低谷电价比为1:2:3,以非普工业为例,每度耗电低谷电价为 0.208 元,平段电价为0.415 元,高峰电价为 0.623 元,利用低谷时段的电价把热能储存在蓄热罐中,再在高峰时段经热交换器来运行取暖。

(3)结构紧凑,占地面积小。

(4)自动化程度高,运行安全可靠,有微电脑自动控制系统,具有过温、过压、过流、短路、断水、缺相六种自动保护,实现了机电一体化,不需专职司炉工,避免了人为因素产生的事故。

(5)热效率高,电能转化为热能,效率在 95%以上,输送方便,热损失小,启停机方便。

4、电热锅炉蓄热装置的有关投资和效益分析(以 3000 平方米的采暖面积为例)

(1)有关投资数据(不包括电热锅炉及变压器投资):

蓄热水器设备;7 万元;热水交换器设备:2 万元;压力式温控器:1万元;其它:0.5 万元;合计:10.5 万元。

(2)移峰负荷电量:

210KW 电锅炉若不安装蓄热设备则需要 24 小时投 5~6 组电热管运行,所需高峰负荷为 105~126KW,安装蓄热装置后,高峰时段电锅炉不启动,即每天可转移高峰电量为 105~126KW,如不转移高峰电量,至少需建设火电厂,投资为 6000 元/KW×105KW=63 万元,城市配套电网建设投资为 2000 元/KW×105KW=21 万元月移峰电量 105~126KW×8 小时×30 天=2.52~3.024 万 KW投资回收时间,前面已经提到峰谷电价差为 0.415 元/ KW,每天可以节约电费为 0.415 元/KW×105KW×8+0.207 元/ KW×105KW×7=500.745 元。按蓄热设备投资计算回收时间为 10.5 万元/500.745 元/天=210 天。

通过以上计算可以看出电热锅炉蓄热部分的投资在 3 个采暖期内即可收回。目前,有关配套建筑物共推广使用电锅炉 35 台,容量为 13474KW,如全部安装蓄热装置,可装移高峰电量为 6700KW。由此可以看出电锅炉蓄热系统可以完全取代燃煤、燃油锅炉等,用于采暖和洗澡,具有热效率高,技术先进,安全可靠,无噪音,无污染,占地少,投资小,安装简便等优点,适用于对环境要求条件高,地面拥挤的大城市、风景旅游区、宾馆、科研、医院、学校、机关等使用,也适用于中小城市、镇、供电所、变电所等使用。

5.结束语

综上所述,为了平衡各地电网负荷,净化空气,保护环境,减少投资和运行费用,应大力提倡蓄热工程,本着因地制宜,实事求是的科学态度,各地供电部门也应采取相应的优惠政策,推广电锅炉蓄热工程的发展,将采暖新产品与新技术在建筑暖通领域大力进行推广。

参考文献:

[1]刘梅雅.河北省推广电力采暖锅炉经验推广研讨技术文集[J].河北省建设厅节能委员会,2010(11).

[2]薛雷雷.利用电网低谷进行建筑物供暖的技术应用[J].暖通空调,2009(2).

[3]王宇锋.环保与节能暖通设计[J].建筑与节能,2010(15)

论文作者:董仲丽

论文发表刊物:《低碳地产》2016年第6期

论文发表时间:2016/9/22

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