基于冷凝热回收技术的酒店空调系统节能效果分析
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全热回收系统在酒店热水系统中的应用与节能分析摘要:基于对酒店热水系统原理分析入手,对全热回收系统在酒店热水系统中应用进行了分析,提出了两种方案的节能效果与经济效益分析对比。
关键词:热回收;节能;应用中央空调系统及生活热水系统是大型酒店生活条件的重要因素。
在夏季,中央空调系统为建筑室内空间提供冷气的同时,也向大气散发大量的热量。
如果中央空调系统散发的这些热量能全部或部分用于加热生活热水,则无须燃烧过程就能获得生活热水,既节能又环保。
全热回收器是一种高效的空调节能产品,不仅具有显热换热器(如热管)的显热回收功能,而且还可以回收气流中的潜热,其应用于酒店热水系统中,能产生可观的节能效果和经济效益。
本文将结合实例对其进行分析。
酒店热水系统原理分析一般酒店的热水系统须具有以下两个功能:在任何时刻能够在很短的时间内为建筑物提供热水;能够保证早晨,有时是晚上的热水高峰需求。
为了实现这个功能,该热水系统被设计成半即时的系统,它包括:一个加热器,经常是天然气的或燃油的锅炉,但也可以是电加热的锅炉,根据使用的频率和当地能源供给网络来选定。
该加热器能够覆盖约60%的预估热水峰值需求;一个蓄水罐系统,经常是两个水罐通过水管串联起来。
它可以根据热水的需求很轻松地提供和获得热水。
它能够储存约60%的日热水需求量。
这样的布置满足非常准时的峰值需求并保证整个系统内一个稳定的热水温度,甚至当没有热水需求或热水需求很低时,热水仍然在整个建筑物内循环来保证建筑物任何时间点的热水需求响应。
2 热回收系统在酒店热水系统中应用分析如改造前酒店的热水及空调系统配置如下:热水系统:220 间客房,总的热水需求量为32400L/D,其中客房占82%,餐厅占12%,洗衣房占6%。
水温从17C 加热到60C,消耗的能量1650kWh,系统热损为410 kWh,因此全部的需求量为2060 kWh,一天24 小时内需要的热量为86kW,全部由电加热得到。
冷凝水余热回收系统节能效果明显江苏华鑫化工机械厂一直采用开式凝结水回收系统。
其中,凝结水箱为开放式结构,与大气相通,会产生大量的二次闪蒸蒸汽,以往这些热能和水分均被排放到环境中。
2011年下半年,该厂技术人员经过综合测试分析,制定了回收系统的改造及余热利用方案。
首先,他们将原有的开式凝结水回收系统改为闭式回收系统。
在生产、空调和其他冷凝水回收管道上安装阀门,阀门关闭后冷凝水不再直接回到凝结水箱。
在这些管道上连接旁通管道,将凝结水分别接入多路共网器,将不同压力的凝结水汇流到一起形成高温热水进入凝结水闭式回收器。
凝结水闭式回收器的水泵将高温热水送往用热点,在经过换热降温后回到容器罐实现供水循环。
他们还在闭式回收器的放空口设置了乏汽排放阀。
通过乏汽排放阀的控制,将系统剩余热量通过蒸汽的形式排放掉,实现整个凝结水回收管道保持微背压甚至是零背压的运行方式。
其次,他们对凝结水热量进行综合利用。
利用途径之一是加热锅炉给水。
锅炉软化水经过换热器后温度可提高40℃~50℃,在锅炉软化水流量较小时温升可达到60℃,进入除氧器加热器前水温就已经达到90℃以上,从而大大节省了蒸汽耗用量。
之二是冬季将高温水应用到采暖换热。
之三是夏季将高温水应用到热水型溴化锂制冷机,作为制冷的热源。
改造完成后,该厂实现了热量回收和使用的平衡。
目前系统可适应全年的工艺状况,全年余热平均利用率在90%以上。
以年回用冷凝水6.5万吨计算,改造前只是回收凝结水,平均温度在70℃;改造后按照高温热水温度为135℃计算,年可节约能耗费用125.6万元。
此外,改造后还彻底消除了因排放凝结水和闪蒸二次汽造成的热污染。
整个冷凝水回收系统为完全密闭,既消除了安全隐患,实现了清洁生产,还彻底消除了凝结水箱的二次蒸汽,解决了地下室的潮湿和结露问题。
凝结水泵在输送高温凝结水的状态下不发生汽蚀,可确保能源回收系统的长期安全运行。
冷凝风热回收案例话说有这么一个大型商场,那里面的空调系统就像个超级大胃王,整天呼呼地吹着凉风,让顾客们在炎热的夏天能惬意地逛街。
可是呢,这空调制冷的时候会产生大量的冷凝热,以前这些热就像个没人要的小可怜,直接被排到外面去了。
有个聪明的工程师就想啊,这可不行,多浪费啊。
于是就搞了个冷凝风热回收系统。
这系统就像是一个神奇的魔法盒,把那些原本要被抛弃的冷凝热给抓住了。
这个商场里有个大的热水需求呢,比如说商场里的餐厅要洗大量的餐具,卫生间也需要热水供顾客洗手。
以前都是靠专门的热水器来烧热水,那可得花不少钱来买燃气或者用电。
现在可好了,利用冷凝热回收系统收集来的热量,把冷水加热变成热水。
就像把空调制冷时产生的“垃圾”变成了宝贝。
具体怎么操作的呢?当空调制冷时,产生的高温冷凝热被管道输送到一个特制的热交换器里。
冷水就像一群好奇的小探险家,进入这个热交换器,然后和冷凝热来一场热烈的“拥抱”。
在这个过程中,冷水吸收了冷凝热的热量,温度蹭蹭地往上升,就变成了可以直接使用的热水。
这商场自从用了这个冷凝风热回收系统啊,那效果可太明显了。
在能源费用上就像坐滑梯一样直线下降。
以前每个月在热水供应这一块的花费可不少,现在呢,因为有了这个免费的“热量供应商”——冷凝热回收系统,成本大大降低了。
而且啊,从环保的角度来说,这就相当于减少了很多能源的消耗。
就好比是少砍了好多好多的树,或者少排放了好多好多的污染物。
这商场一下子就变得又省钱又环保,简直就是商场界的“环保小达人”。
还有个写字楼也有类似的情况。
写字楼里人多啊,对空调和热水的需求都很大。
以前的空调冷凝热也是白白浪费,热水供应还得靠电热水器。
后来安装了冷凝热回收系统之后,不但热水供应变得轻松又省钱,而且写字楼里的温度调节都变得更加稳定了。
因为这个系统在回收热量的过程中,就像是给空调系统做了个小帮手。
它在一定程度上改善了空调的运行状况,就像给一个正在跑步的人减轻了负担,让他能跑得更稳更远。
2019用处理设备、清水箱,系统示意图见图一:生0.6kg冷凝水为依据。
根据负荷计算出的小时冷凝水量见表三:表三:冷凝水小时回收量计算功能区公共区域客房GW-1客房GW-2客房GW-3合计1kW冷负荷产冷凝水量kg0.60.60.60.6总冷负荷kW20463499011191小时冷凝水量m³/h1.230.210.540.712.69注:按80%同时使用系数折算,酒店每小时冷凝水量约为2.15 m³。
五、冷凝水回收系统初投资造价分析本次仅分析因采用冷凝水回收系统增加的设备/管线/机房(详见本文第4.1节冷凝水回收示意图虚线部分)初投资费用,详见表四。
表四:空调冷凝水回收系统增加设备初投资序号1234567设备冷凝水回收水箱冷凝水加压水泵冷凝水管设备安装费机房地库结构设备基础及垫块小计参数有效容积1m³,1X1X1.5mQ=2m3/h,H=20m,N=1.5kWDN40面积15m22m2数量4座8台550米4处4块单价万元0.30.30.0018960.20.05造价万元1.22.41.041.39120.418.44备注304不锈钢合资品牌热镀锌钢管含阀件/防结露/安装等。
按设备费用30%估算。
钢筋混凝土素混凝土注:上述设备造价按合资品牌/国产优质品牌计算。
六、运行费用分析,详见表五。
表五:绿化浇洒运行费用分析比较序号内容系统运行费用方案一方案二2019。
空调冷凝水回收利用计算方法及节能分析摘要:提出采用公式法计算冷凝水理论产生量,并通过实验得出理论产生平均值与冷凝水的实际产生平均值的相对误差,验证了公式法计算冷凝水理论产生量的快速可靠性。
分析了家用空调器在运行时冷凝水的产生量和水温冷却冷凝器后空调器的节能效果变化。
关键词:冷凝水;产生量;公式法;节能效果前言随着我国经济快速发展和城镇化建设的不断推进,小高层和高层建筑的不断涌现,家用空调利用数量急剧增加,大多数家用空调所产生的冷凝水采用随意排放方式,既造成环境污染和生活不便,也浪费了冷凝水产生的冷量和水量。
由空气调节原理可知,当空气流过空调蒸发器时,其表面温度低于空气露点温度,就会产生冷凝水。
目前,有研究者对冷凝水回收再利用提出了多种方法,然而对冷凝水理论产生量的计算,大部分的计算方法均通过假定或者设计的状态参数并采用查焓湿图,增加了数据处理的人为误差可能性。
本文对某一台家用空调器进行实验研究,通过所测得的运行状态参数采用公式法计算冷凝水理论产生量,并测得家用空调器运行时冷凝水实际产生量,验证公式法计算冷凝水理论产生量的可靠性,且通过测得的实际冷凝水产生量的水量和冷量分析其可回收利用的价值。
1.冷凝水产生量计算方法1.1 查焓湿图法在对冷凝水理论产生量的计算研究中,很多研究者均采用通过温湿度查焓湿图得到其状态参数下空气的含湿量,其室内空气状态参数按空调房室内设计标准选取,而室外状态参数按当地室外空气设计参数选取,通过室内(回风)和室外(新风)温湿度查焓湿图得到回风和新风状态点下空气的含湿量,将新风与回风按比例混合确定回风状态点,根据机器的送风状态点,进而计算出空调器冷凝水理论产生量。
而在查焓湿图过程中增加了人为误差,且用设计状态参数最终得到的冷凝水理论产生量与空调器在实际运行中所产生的冷凝水量有很大的误差,因为空调器在实际运行中,新风、回风等各点状态参数是变化的,则冷凝水理论产生量也在变化。
当有多组各状态点参数通过查焓湿图方法计算冷凝水理论产生量时,将耗费计算人员大量的时间。
冷凝热回收空调的节能分析摘要:在空调机组中附加热回收功能,不但提高空调制冷系统的经济性,而且还能达到显著的节能效果。
关键词:冷凝热热回收节能Abstract operating heat recovery in air-conditioning,ensure the higest operation efficiency of unit and energy-saving.Keywords condensate heat; heat recovery; energy-saving概述机组在制冷工况运行时须向环境中排放冷凝热,通常冷凝热可达到制冷量的1.15~1.3倍。
这部分热量不但没有利用,而且需消耗水泵及风机功率,白白散失在空气中,造成能源浪费。
因此,制冷空调系统采用热回收技术能够冷凝热来提供生活热水,不仅减少了冷凝热对环境的热污染,而且还能够利用废热比较经济地得到人们所需要的热源,节能前景十分良好[1]。
热回收方式分为部分热回收和全热回收。
在本文笔者仅部分热回收的原理和经济性进行分析。
热回收空调系统的工作原理图1为风冷式热泵机组带热回收功能的系统原理:图1风冷热回收式热泵机组系统原理图1风冷热回收式热泵机组系统流程图,只是在系统中增加一个热回收设备,经压缩后的高温高压气态制冷剂首先进入热水侧的板式换热器中冷却进行热量回收,然后再进入翅片冷凝器中进行冷凝、再冷,从而实现气态制冷剂的冷凝过程。
生活用水直接进入热回收板式换热器的回水侧,通过与高温高压的气体制冷剂进行换热。
加热后的热水直接进入水箱中储存备用。
若用电加热来加热生活热水不但耗电量大,而且电热管易损坏;对于燃油锅炉加热的方式,由于燃油的价格高,产生的效能低。
因此,热回收技术在空调节能方面的效果是相当显著的,而且空调机组在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的[2]。
热回收系统性能分析图2为热回收系统的热力循环压焓图。
当制冷工质采用R22时,一般压缩机的排气温度在75℃以上,将此废热进行回收,可以将自来水加热到45℃以上,成为可用的生活或工艺用热水,且对制冷系统有利无弊。
万方数据第26善第4期舒力祝等:广州某酒店空调冷凝热回收系统技术经济分析.55对华南地区,夏季空调冷负荷大、供冷时间艮,而酒店建筑生活热水负荷相对集中,为空调冷凝热的回收利用创造良好自g条件。
目前,华南地区酒店空润冷凝热回收用于生活热水已经有一定程度的应用,但是方案的选用很少考虑空调冷凝热排放与生活热水需求之间在不同季节的动态差异,以及这种差异对系统能耗和经济性的影响。
本文在获得广卅l某酒J占建筑空调冷凝热排放与生活热水需求负荷全年动态变化规律的基础上,对两种冷凝热回收方案进行全年能耗和经济性分析,为方案的可行性提供参考。
1广州某酒店全年空调负荷典型分布本文分析的酒店建筑地处广卅I,建筑面积2.5万m2,客房床位434床,平均出租率为O.7。
利用全年空调冷负荷动态模拟软件,基于该建筑实际热工参数、以及使用情况计算得到全年逐时冷负荷。
不同季节典型日空调负荷通过对各月冷负荷进行平均得到。
由于逐时空调冷凝热排放与生活热水的热需求不平衡问题可以通过蓄热水箱解决,本文只需考虑典型日的冷负荷总量和热需求总量。
通过计算统计得到酒店全年12个月典型日空调负荷,如图1所示。
由图1可知,该酒店冬季仍有一定的空调负荷,为空调冷凝热回收提供了便利。
●月平均日景计冷鱼一菥(kwb)_・_●一lI____T重I.I.|_._月份图1酒店全年逐月日平均空调负荷总量变化基于酒店空调设计负荷计算,该酒店空调设计负荷为3534kw,选用i台螺杆水冷机组,其中两台1376kW,一台853kw。
2酒店生活热水热需求典型分布中高档酒店热水供应耗热量主要包括洗浴、洗涤、洗衣房等场所,本论文仅考虑酒店生活热水采用余热回收方案。
为便于计算,本文设酒店全年月平均出租率保持O.7不变,全年月平均生活热水使用量恒定,耗热量波动仅与冷水进水温度有关,酒店抖i活热水耗热量以下式计算。
妒卅q‘Mf知邝600(1)式中:Q.为日生活热水耗热量.kwh;Ⅲ为床位数;吼为日生活热水定额,200“床;c为水的比热,4.1871(J/kg℃;‘为热水温度,55℃;^为冷水温度,近似取广卅【全年月平均湿球温度,如图2;陆为水密度,1kg,L。