空調(diào)用乙二醇節(jié)能機(jī)組的研究

1、附件1：成果上報申請書成果名稱空調(diào)用乙二醇節(jié)能機(jī)組的研究成果申報單位 黑龍江?。ㄗ灾螀^(qū)/直轄市）公司成果承擔(dān)部門/分公司 計劃部部門 / 分公司項(xiàng)目負(fù)責(zé)人姓名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人聯(lián)系電話和Email成果專業(yè)類別*動力成果研究類別*節(jié)能減排省內(nèi)評審結(jié)果*優(yōu)秀關(guān)鍵詞索引（35個）乙二醇 空調(diào)節(jié)能 冷凝文章摘要（200字左右）：簡要描述成果目的和意義，解決的問題，取得的社會和經(jīng)濟(jì)效益。我國建筑節(jié)能的重點(diǎn)包括建筑本體節(jié)能、提高用電效率、采暖系統(tǒng)節(jié)能和空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能4個主要方面。由于空調(diào)能耗占到總能耗的50%左右，因而存在較大的節(jié)能潛力。隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，由此帶來了大量的移動基站建設(shè)，而通信機(jī)房是移動基站的中心樞

2、紐，機(jī)房內(nèi)通信設(shè)備用電和空調(diào)用電平均各占50%，因此科學(xué)管理降低空調(diào)用電，減少資源浪費(fèi)成為移動基站的當(dāng)務(wù)之急。我國北方地區(qū)的冬季時間較長，有著豐富的、可以利用的自然冷源，以哈爾濱市為例，冬季長達(dá)半年之久，室外最低氣溫可達(dá)-38。通常，一月份的平均氣溫在-20左右。開發(fā)應(yīng)用的乙二醇節(jié)能機(jī)組，利用自然冷源降溫節(jié)約電能，同時確保機(jī)房內(nèi)其它設(shè)備的安全，其投資綜合效益高、運(yùn)行成本低、且設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。乙二醇節(jié)能機(jī)組圖1 乙二醇節(jié)能機(jī)組組成圖乙二醇節(jié)能改造有以下優(yōu)點(diǎn)Ø 采用可靠的工業(yè)控制單元使乙二醇機(jī)組工作穩(wěn)定，控制精度高。Ø 不改變原有空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量和加濕，不改變原有機(jī)房溫濕度參數(shù)。&#

3、216; 乙二醇系統(tǒng)工作期間，空調(diào)壓縮機(jī)停止運(yùn)行，延長壓縮機(jī)使用壽命50%。Ø 進(jìn)行乙二醇節(jié)能改造后，在原有空調(diào)室內(nèi)機(jī)上加裝室內(nèi)換熱器，不改變原有空調(diào)制冷機(jī)構(gòu)，不影響原有空調(diào)運(yùn)行。Ø 進(jìn)行乙二醇節(jié)能改造，不破壞機(jī)房維護(hù)結(jié)構(gòu)，不影響機(jī)房外觀。Ø 乙二醇節(jié)能機(jī)組采用獨(dú)立控制系統(tǒng)，不影響原有空調(diào)控制系統(tǒng)正常工作。Ø 乙二醇機(jī)組獨(dú)立制冷不影響原有空調(diào)制冷系統(tǒng)。Ø 乙二醇機(jī)組獨(dú)立控制不影響不參與原有空調(diào)控制系統(tǒng)。Ø 經(jīng)濟(jì)效益及預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益分析條件下，當(dāng)乙二醇節(jié)能機(jī)組控溫點(diǎn)低于空調(diào)控溫點(diǎn)時，利用乙二醇系統(tǒng)制冷節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益可觀，由于北方冬

4、夏溫差很大，冬季自然冷源充分節(jié)能潛力較大，每臺空調(diào)加裝一套乙二醇節(jié)能機(jī)組年節(jié)約電費(fèi)為4萬元，黑龍江移動交換局用空調(diào)300余臺，節(jié)能潛力較大。根據(jù)乙二醇節(jié)能機(jī)組額定制冷量的不同，改造投資在79萬元人民幣之間，根據(jù)應(yīng)用地域的不同，投資回收期在1.53年。社會效益分析Ø 對空調(diào)運(yùn)行時間可縮短29%-59%，延長了壓縮機(jī)使用壽命；Ø 我國火力發(fā)電大量燃煤，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。通過乙二醇節(jié)能機(jī)組的改造，大幅降低了電信行業(yè)對電力的需求，進(jìn)而減少了火力發(fā)電過程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，因此具有重要的環(huán)保效益；Ø 這種裝置在利用室外冷源時采用換熱方式，只利用冷量部分，避免了空氣中塵埃對

5、機(jī)房內(nèi)空氣的污染，不會影響機(jī)房內(nèi)通信設(shè)備的正常工作。技術(shù)要點(diǎn)：將本成果的技術(shù)或創(chuàng)新內(nèi)容歸納出5個左右的技術(shù)要點(diǎn)。項(xiàng)目的要點(diǎn)Ø 室外選擇合理的安裝位置。Ø 與機(jī)房空調(diào)不采用電氣互鎖控制方式、減少故障率；Ø 考慮泵、散熱器、管路及距離的匹配問題；Ø 根據(jù)不同區(qū)域配置乙二醇溶液的濃度；Ø 水泵的維護(hù)及解決電機(jī)軸與水泵接口處溶液的滲漏問題；Ø 室內(nèi)散熱器的風(fēng)阻問題，指標(biāo)將風(fēng)阻控制在20Pa以內(nèi)。省內(nèi)試運(yùn)行效果（300字以上）：描述試運(yùn)行方案、取得的效果、推廣價值和建議等。 目前已經(jīng)生產(chǎn)出樣機(jī)，截至2007年底，在黑龍江省內(nèi)安裝85臺乙二醇循環(huán)

6、空調(diào)機(jī)組，根據(jù)實(shí)際測量運(yùn)行數(shù)據(jù)得節(jié)能率均在25%以上。 我公司已對“無壓縮機(jī)式機(jī)房專用節(jié)能空調(diào)機(jī)組”已經(jīng)申請了實(shí)用新型專利證書，并已經(jīng)被審批下來，專利號為：ZL 2006 2 0021911.3。文章主體（3000字以上，可附在表格后）：根據(jù)成果研究類別，主體內(nèi)容的要求有差異，具體要求見表格后的“填寫說明”?？照{(diào)用乙二醇節(jié)能機(jī)組的研究摘要：本文研究了乙二醇節(jié)能機(jī)組的開發(fā)組成和工作原理，可獨(dú)立工作，可靠性高，經(jīng)濟(jì)效益顯著，在空調(diào)節(jié)能方面具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵字：乙二醇 空調(diào)節(jié)能 冷凝1. 課題立項(xiàng)背景我國建筑節(jié)能的重點(diǎn)包括建筑本體節(jié)能、提高用電效率、采暖系統(tǒng)節(jié)能和空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能4個主要方面。由于

7、空調(diào)能耗占到總能耗的50%左右，因而存在較大的節(jié)能潛力。隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，由此帶來了大量的移動基站建設(shè)，而通信機(jī)房是移動基站的中心樞紐，機(jī)房內(nèi)通信設(shè)備用電和空調(diào)用電平均各占50%，因此科學(xué)管理降低空調(diào)用電，減少資源浪費(fèi)成為移動基站的當(dāng)務(wù)之急。我國北方地區(qū)的冬季時間較長，有著豐富的、可以利用的自然冷源，以哈爾濱市為例，冬季長達(dá)半年之久，室外最低氣溫可達(dá)-38。通常，一月份的平均氣溫在-20左右。開發(fā)應(yīng)用的乙二醇節(jié)能機(jī)組，利用自然冷源降溫節(jié)約電能，同時確保機(jī)房內(nèi)其它設(shè)備的安全，其投資綜合效益高、運(yùn)行成本低、且設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。2. 乙二醇節(jié)能機(jī)組節(jié)能原理2.1 系統(tǒng)組成乙二醇管道泵圖2-1 乙二醇節(jié)

8、能機(jī)組組成圖2.2 工作原理乙二醇節(jié)能機(jī)組乙二醇制冷循環(huán)系統(tǒng)圖 圖2-2 乙二醇制冷循環(huán)系統(tǒng)圖控制系統(tǒng)通過回風(fēng)口的溫度傳感器發(fā)出信號，當(dāng)回風(fēng)溫度高于設(shè)備溫度，控制系統(tǒng)發(fā)生信號給水泵，水泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)，室外風(fēng)機(jī)通電，在由室外冷凝器上的溫度傳感器反饋信號，室外冷凝器盤管溫度高于設(shè)置溫度，風(fēng)機(jī)起動，低于設(shè)置溫度，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)回風(fēng)口溫度低于設(shè)置溫度，恒溫控制系統(tǒng)發(fā)出信號，水泵停止工作，室外風(fēng)機(jī)斷電，以此來保證室內(nèi)的恒定溫度，原空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置溫度高于乙二醇設(shè)置溫度12，當(dāng)春秋季節(jié)，白天室外溫度過高，乙二醇系統(tǒng)不能滿足室內(nèi)溫度要求，原設(shè)置壓縮機(jī)系統(tǒng)啟動，來保證室內(nèi)恒定溫度，如室內(nèi)溫度低于原設(shè)備設(shè)定點(diǎn)，壓縮機(jī)

9、停止工作，乙二醇系統(tǒng)開始啟動，來保持室內(nèi)恒定溫度，起到互鎖作用，以達(dá)到省電的目的，乙二醇系統(tǒng)室外冷凝盤管處加裝溫度傳感器，對乙二醇冷凝風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，以防止冬季乙二醇回液溫度過低。2.3 數(shù)學(xué)模型的建立從制冷系統(tǒng)模擬的角度分析，乙二醇節(jié)能機(jī)組各部件可以分為兩類熱力模型：一類是制冷壓縮機(jī)和節(jié)流元件，另一類是冷凝器、蒸發(fā)器等熱交換器。壓縮機(jī)和節(jié)流元件的相互匹配情況，決定著制冷系統(tǒng)中乙二醇流量的大小和乙二醇的冷凝壓力和蒸發(fā)壓力。在這一類部件建立模型時，重點(diǎn)關(guān)注的是乙二醇流量、冷凝壓力和蒸發(fā)壓力的模擬結(jié)果的精度。在制冷系統(tǒng)中由壓縮機(jī)出來的高溫高壓的乙二醇?xì)怏w經(jīng)過冷凝器的冷卻至兩相區(qū)或過冷區(qū)。在三個區(qū)中的

10、物理性質(zhì)與換熱機(jī)理是不一樣的，因此換熱系數(shù)也不一樣。本文的穩(wěn)態(tài)模型基于以下假設(shè)：（1）乙二醇在管內(nèi)作一維逆流流動 （2）只考慮徑向熱量交換不及軸向熱量傳遞（3）換熱器金屬管壁的導(dǎo)熱熱阻不計（4）忽略乙二醇在管內(nèi)的壓降 根據(jù)上述假設(shè)將冷凝器簡化如圖2-4所示物理模型示意圖圖2-4冷凝器模型示意圖穩(wěn)態(tài)情況下，采用集中參數(shù)法計算：（1）乙二醇側(cè)流動換熱方程包括換熱溫差與流動焓差的計算公式： （1）管中乙二醇儲量 乙二醇的焓乙二醇側(cè)換熱系數(shù)管外空氣溫度冷凝器管內(nèi)斷面積微元斷面管內(nèi)壁乙二醇液體的溫度（2）空氣側(cè)流動換熱方程包括換熱溫差與流動焓差的計算公式： （2）管中空氣儲量空氣焓空氣側(cè)換熱系數(shù)（3）乙

11、二醇側(cè)換熱系數(shù)的計算： （3）組合物性參數(shù) 冷凝溫度管壁溫度（4） 空氣側(cè)換熱系數(shù)的計算： （4）最大迎面風(fēng)速空氣運(yùn)動粘度橫向的管間距N管排數(shù) 當(dāng)量直徑3. 乙二醇制冷循環(huán)系統(tǒng)圖圖3-1 乙二醇制冷循環(huán)系統(tǒng)圖4. 總結(jié)4.1 專業(yè)空調(diào)經(jīng)過乙二醇節(jié)能改造后具有以下優(yōu)點(diǎn)Ø 采用可靠的工業(yè)控制單元使乙二醇機(jī)組工作穩(wěn)定，控制精度高。Ø 不改變原有空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量和加濕，不改變原有機(jī)房溫濕度參數(shù)。Ø 乙二醇系統(tǒng)工作期間，空調(diào)壓縮機(jī)停止運(yùn)行，延長壓縮機(jī)使用壽命50%。Ø 進(jìn)行乙二醇節(jié)能改造后，在原有空調(diào)室內(nèi)機(jī)上加裝室內(nèi)換熱器，不改變原有空調(diào)制冷機(jī)構(gòu)，不影響原有空調(diào)運(yùn)行。

12、Ø 進(jìn)行乙二醇節(jié)能改造，不破壞機(jī)房維護(hù)結(jié)構(gòu)，不影響機(jī)房外觀。Ø 乙二醇節(jié)能機(jī)組采用獨(dú)立控制系統(tǒng)，不影響原有空調(diào)控制系統(tǒng)正常工作。Ø 乙二醇機(jī)組獨(dú)立制冷不影響原有空調(diào)制冷系統(tǒng)。Ø 乙二醇機(jī)組獨(dú)立控制不影響不參與原有空調(diào)控制系統(tǒng)。4.2 項(xiàng)目的要點(diǎn)Ø 室外選擇合理的安裝位置。Ø 與機(jī)房空調(diào)不采用電氣互鎖控制方式、減少故障率；Ø 考慮泵、散熱器、管路及距離的匹配問題；Ø 根據(jù)不同區(qū)域配置乙二醇溶液的濃度；4.3 項(xiàng)目的難點(diǎn)Ø 水泵的維護(hù)及解決電機(jī)軸與水泵接口處溶液的滲漏問題；Ø 室內(nèi)散熱器的風(fēng)阻問題，

13、指標(biāo)將風(fēng)阻控制在20Pa以內(nèi)；5. 課題應(yīng)用情況及效益分析5.1應(yīng)用情況 目前已經(jīng)生產(chǎn)出樣機(jī)，截至2007年底，在黑龍江省內(nèi)安裝85臺乙二醇循環(huán)空調(diào)機(jī)組，根據(jù)實(shí)際測量運(yùn)行數(shù)據(jù)得節(jié)能率均在25%以上。 我公司已對“無壓縮機(jī)式機(jī)房專用節(jié)能空調(diào)機(jī)組”已經(jīng)申請了實(shí)用新型專利證書，并已經(jīng)被審批下來，專利號為：ZL 2006 2 0021911.3。5.2經(jīng)濟(jì)效益及預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益分析2006年10月16日至2007年5月份在黑龍江省機(jī)房29號樓掛表實(shí)測記錄機(jī)房空調(diào)數(shù)據(jù)，把加裝乙二醇節(jié)能系統(tǒng)的海洛斯34UA空調(diào)與海洛斯34UA空調(diào)（單機(jī)）數(shù)據(jù)進(jìn)行相比，結(jié)果如下：項(xiàng)目海洛斯34UA(KWH)加裝乙二醇節(jié)能系統(tǒng)的

14、海洛斯空調(diào)(KWH)空調(diào)壓縮機(jī)日功耗21636室外風(fēng)機(jī)日功耗14.4加濕器日功耗21.0721.07室內(nèi)風(fēng)機(jī)日功耗69.669.6單臺日總功耗321.07126.67單臺年總功耗117190.5581712.55年節(jié)約35478百分比100%69.73%年節(jié)能率30.07%條件下，當(dāng)乙二醇節(jié)能機(jī)組控溫點(diǎn)低于空調(diào)控溫點(diǎn)時，利用乙二醇系統(tǒng)制冷節(jié)能效果顯著，經(jīng)濟(jì)效益可觀，由于北方冬夏溫差很大，冬季自然冷源充分節(jié)能潛力較大，每臺空調(diào)加裝一套乙二醇節(jié)能機(jī)組年節(jié)約電費(fèi)為4萬元，黑龍江移動交換局用空調(diào)300余臺，節(jié)能潛力較大。根據(jù)乙二醇節(jié)能機(jī)組額定制冷量的不同，改造投資在79萬元人民幣之間；根據(jù)應(yīng)用地域的不同，投資回收期在1.53年；