相变蓄热电采暖经济性分析
- 格式:docx
- 大小:28.27 KB
- 文档页数:3
电采暖应用及经济性分析电采暖是一种使用电能作为热源的供暖方式,通过电采暖设备将电能转化为热能进行供暖。
它与传统的燃煤、燃气供暖方式相比具有一定的优势,但在经济性方面也存在一些问题。
下面将对电采暖的应用及经济性进行分析。
首先,电采暖的应用范围主要集中在小型居住区和办公场所,如公寓、别墅、写字楼等。
这是因为电采暖设备体积小、安装方便,适合在有限的空间中进行安装。
同时,电采暖还可以灵活控制供暖区域和温度,使每个区域都能得到适宜的温度。
不过,由于电采暖是通过电能转化为热能,能效相对较低,对电网的负荷也有一定要求,因此大型居住区和公共建筑的电采暖应用相对较少。
其次,从经济性方面来看,电采暖相对于传统的燃煤、燃气供暖方式具有一些优势。
首先,电采暖设备的安装和维护成本相对较低,不需要燃煤、燃气输送管道,也不需要燃煤、燃气储备设施,节省了一定的成本。
其次,电采暖设备运行起来比较简单,无需专人管理,也不会产生废气等环境污染物,减少了环境污染和安全隐患。
另外,电采暖还可以通过智能控制系统实现精确计量,解决了燃煤、燃气供暖中计量难的问题。
然而,电采暖的经济性也存在一些问题。
首先,电采暖的能效相对较低,转化电能为热能的效率较低,造成了一定的能源浪费。
其次,由于电采暖依赖于电网供电,电力成本较高,所以电采暖的运行成本相对较高,居民和企业的采暖费用也相应增加。
另外,由于电采暖需要大量的电能,对电网负荷的要求也较高,一旦供电不稳定会影响供暖质量。
为了解决电采暖的经济性问题,可以采取以下措施。
首先,提高电采暖设备的能效,减少能源的浪费。
可以采用新的材料和技术,提高电采暖设备的转化效率。
其次,推动电力市场改革,降低电力价格。
可以通过市场化竞价和电力交易等方式,实现电力价格的合理化,降低电采暖的运行成本。
另外,加强电力供应设施建设和电网升级改造,提高电网的稳定性和承载能力。
综上所述,电采暖是一种适用于小型居住区和办公场所的供暖方式,具有一定的应用前景。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析1. 引言1.1 背景介绍背景介绍部分主要从介绍太阳能供暖系统的工作原理和面临的挑战入手,引出相变蓄热材料的应用必要性。
还可以介绍目前太阳能供暖系统在能源利用效率和可持续发展方面的不足,说明相变蓄热材料在解决这些问题上的潜力。
通过背景介绍,读者可以充分了解到相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的重要性和发展价值。
1.2 研究意义相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用是当前太阳能领域的研究热点之一,其具有重要的研究意义。
太阳能供暖系统是一种清洁、环保的能源利用方式,能够有效减少对传统化石能源的依赖,降低能源消耗和排放的碳排放量,有助于缓解能源紧缺和环境污染问题。
而相变蓄热材料的应用能够进一步提升太阳能供暖系统的能效和稳定性,增强系统的可持续性和经济性。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用潜力和优势,从而提高太阳能供暖系统的能效和稳定性。
通过深入分析相变蓄热材料的特点和工作原理,我们旨在为工程师和研究人员提供更多关于如何选择和设计适用于太阳能供暖系统的相变蓄热材料的建议和指导。
我们也希望通过实际案例分析,揭示相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的实际应用效果和经济效益,为推广和应用这一新型材料提供参考和支持。
最终的研究目的是为了促进太阳能供暖系统的发展,推动可再生能源利用技术的进步,实现能源效率和环境可持续发展的目标。
2. 正文2.1 相变蓄热材料的特点相变蓄热材料是一种能够利用物质相变释放或吸收热量的材料,其主要特点包括高储热密度、储热效率高、可循环使用、长寿命等。
相变蓄热材料可以在相变时释放或吸收大量热量,使得系统在储存或释放热量时具有较高的能量密度,可以实现热能的高效转换和利用。
相变蓄热材料具有良好的循环稳定性,可以经过多次相变循环而不损耗性能,具有较长的使用寿命。
相变蓄热材料的储热温度范围广,可以根据需要选择不同相变温度的材料,适用于不同的太阳能供暖系统设计和运行要求。
采暖经济性分析一〕集中式供暖:原理:热源和散热设备分别设置,用热媒管道相连接,由热源向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统,称为集中式供暖系统。
以城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖为热源的方式,在目前以至今后一段时期内可能仍是城市住宅供暖方式的主要方式。
适用居所:普通住宅〔城内大多数住宅小区〕优点:1.技术比拟成熟,平安、可靠,使用方便,价格廉价。
2.每天24小时供暖。
缺点:1.供暖的时间和温度不能自己控制,立式的散热片不美观、占空间,影响装修效果。
2.供暖期前后无热源。
3.散热片取暖,一般出水温度在70摄氏度以上,但温度到达80度时就会产生灰尘团,使暖气上方的墙面布满灰尘。
费用:以100平方米居室为例,按规定煤气供暖的运行和支付费用为24元/平方米。
一个采暖季需支付2400元。
二〕家用中央空调系统:舒适平安原理:采用市政电或天然气,通过出风口提供热源供暖。
适用居所:精装修公寓优点:1.档次高、外形好、舒适度高。
2.带新风系统的“风冷式〞更为舒适。
3.温度与时间可预调。
4.舒适性高,适合面积较大的低密度住宅和别墅。
缺点:1.前期投入较大,运行费用较高。
2.无法享受国家低谷用电优惠政策。
费用:以100平方米居室为例,按实际供暖的运行和支付费用为25元/平方米。
一个采暖季需支付2500元三〕分户壁挂式燃气采暖:原理:这种方式通常是在厨房或阳台上安装壁挂炉,由壁挂炉燃烧天然气到达供暖目的,与壁挂炉相连的是室内管线和散热片,一般可同时实现暖气及热水双路供给。
适用居所:低密度住宅优点:1.采暖时间自由设定,可随时开启。
2.每个房间温度能在一定范围内随意调节。
3.有些采暖炉可以同时提供生活热水。
缺点:1.采暖炉使用寿命为15年左右,更新费用要由业主承当。
2.家中无人时,需保存4摄氏度左右的低温运行〔防冻作用〕。
3.热泵经常启动及火焰燃烧,噪音较大,存在一定空气污染问题。
费用:以100平方米居室为例,炉子设定温度为60摄氏度,室温保持在20摄氏度左右时,平均1小时1个字煤气,每个字煤气按2元计算,每天使用15小时,约支付30元,一个采暖季共需支付3600元。
电采暖应用及经济性分析摘要:电采暖作为新生事物,它的应用直接影响住宅居民的正常生活。
文章将对电采暖应用及经济性进行分析。
关键词:电采暖;经济性;分析一、前言在当今时代,随着科技的不断发展,电采暖应用问题引起了人们的广泛重视。
针对目前的电采暖形式分析,我们要加强对电采暖应用及经济性探讨的重视,这对电采暖安装工程有着重要的意义。
二、电采暖的应用意义我国城市目前在能源的使用上仍然以燃煤,燃油为主,这不仅仅造成了能源的消耗,还造成了严中的环境污染,空气污染,空气中悬浮物颗粒、二氧化硫,一氧化碳,二氧化碳等含量严重超标,给人身体健康和植物生长造成了极大的危害。
相比之下,电能作为清洁能源,具有很强的优势。
利用电能对建筑物进行集体供暖的方法,最早是在电能比较充裕的工业化国家发展起来的。
我国过去由于电力资源不足,很难采用并推行电能取暖。
近年来,随着我国经济的不断发展,电力生产得到极大的提高,电力供应也逐步变成了供大于求。
随着人们生活水平的不断提高,对电力的需求也在逐步增多,尤其是电力曲线呈现明显的冬低夏高的状况,所以电力部门相继出台了鼓励冬季用电的政策。
在国家加大了对环境污染治理力度的同时,电力这一清洁能源的优越性也随之被认同并加以广泛利用。
三、电采暖形式分析1、直接电热壁挂式及安装在室内电暖器属于直接电热产品,其热量利用外表材料辐射扩散或以对流传热原理发出热量,直接加热室内空气,直接电热电暖器热量利用率达百分之百,室内升温迅速,能够方便快捷的通过开停电控制室温,直热电暖器配合温控装置形成电采暖供暖系统,该系统可以满足人的即时需要,达到按需供热的理想化供暖。
直接电热系统供暖效率高,控制性能好,行为节省空间大,线路隐蔽安装,消除了室内管道困扰,产品本身精致,无须装修包装,安装检修均简单、方便。
直接电热类电暖器按发热元件区别一般有板式(电热板)和管式(电热管),电热板类产品系将电热丝浇铸在绝缘、导热性能俱佳的硅酸盐材料中,外衬散热性佳的铝合金材料,因其形如板,故有称“电热板”,电热板设计使用低温发热元件,工作温度≤300℃,故此类产品寿命长(≥3万小时),故障率低,散热性好,因其体薄,在房屋任何位置均可安装,该类产品在我国黑龙江及俄罗斯等高寒地区较多选用。
电采暖应用及经济性分析摘要:随着我国经济的不断发展和人们环保意识的不断提高,以及我国电力事业的飞速发展,电采暖作为集中供暖的一种有益的补充被逐渐推广。
电采暖技术,顾名思义就是利用电能实现采暖的方式,其具有无污染、可控性强、采暖率高等诸多优点,同时由于国家政策的大力扶持,在当前重视环保的社会环境下得到了广泛的推广应用。
本文探讨了电采暖应用及经济性分析,提出了实用性应用措施,为电采暖应用提供参考依据。
关键词:电采暖;经济性;电热膜我国冬季采暖的地区幅员广大,所采用的采暖方式包括燃煤、燃气、燃油、电采暖等,但大多是以燃煤设备取暖为主。
可是由于大量燃烧矿物质能源,造成了环境污染和生态破坏。
而采暖作为城市重要的能耗之一,在某种程度上成为改善大气环境质量的关键。
电采暖的逐步推广和应用,无疑将成为城市环境污染“减负”的重要手段之一。
近年来,随着我国电力事业的飞速发展,利用电能产生热量进行取暖的方式,其清洁和方便性越来越得到人们的认可,发展电采暖已成为冬季取暖的趋势之一。
一、电采暖技术概述电采暖技术,指的是用电实现采暖的技术,是将电能直接转换为热能,或是通过热媒介质在采暖管道中循环来满足供暖需求的技术。
由于电能具有无噪音、无污染等优点,所以电采暖方式与传统锅炉供热的方式相比,优点突出且更时尚。
随着全球变暖及能源短缺问题的日益严重,使得社会各界环境保护意识得到了很大的提升,同时随着核电、风电、水电等清洁发电方式的发展,利用电能进行采暖变的更加经济可行。
目前应用较为广泛的电采暖方法可分为干式和湿式两大类,其中干式根据受热面积和均匀性可分为点式(空调、电热扇等)、线式(发热电缆)和面式(电热膜);而湿式根据工作原理可分为电阻式(电阻棒、石英玻璃管)和电磁式(高频、工频、中频电磁)。
二、电采暖的优点电采暖的方式有很多种,但是其优点概括起来主要是下述几个:1、零排放、无污染,绿色环保北方地区在冬季供暖时主要是依靠燃煤,在这一时间段造成的大气污染非常严重,为此国家专门出台政策要求进行整改,控制污染排放、推广清洁能源。
新能源供暖的环境效益与经济效益分析随着环境问题日益突出,新能源供暖作为一种替代传统能源的方式,在解决能源危机和改善环境污染方面发挥了重要作用。
本文将分析新能源供暖在环境效益和经济效益方面的优势。
一、环境效益1.减少温室气体排放新能源供暖采用可再生能源,如太阳能、生物质能等,相较于传统燃煤供暖而言,减少了对有限化石能源的依赖,并有效降低了温室气体的排放。
燃煤供暖所产生的二氧化碳、二氧化硫等有害气体是主要的环境污染源之一,而新能源供暖减少了这些有害气体的排放,对于改善大气质量具有积极作用。
2.降低空气污染传统燃煤供暖产生的烟尘、颗粒物等,不仅对空气质量造成污染,还对人体健康产生不良影响。
而新能源供暖所使用的能源清洁无污染,有效减少了空气污染物的排放,保障了居民的健康与安全。
3.促进生态保护新能源供暖以可再生能源为主,使得各种生态系统能够得到更好地保护。
例如,太阳能供暖系统利用太阳能进行供暖,无需燃烧任何化石燃料,因此避免了对自然环境的进一步破坏,保护了生态系统的完整性和稳定性。
二、经济效益1.节约能源成本新能源供暖利用可再生能源,避免了对有限化石能源的依赖,减少了能源成本开支。
尤其对于一些偏远地区来说,使用传统能源供暖需要长途运输,造成能源成本的进一步增加,而新能源供暖则能够减少这一部分开支,提高能源利用的效率。
2.降低燃料价格波动风险传统能源供暖一般使用煤炭、石油等,而这些能源价格波动较大,容易受到国际市场和供需关系的影响。
而新能源供暖多采用太阳能、水能等可再生能源,其价格相对较为稳定,降低了燃料价格波动的风险,对于保障居民供暖权益具有重要意义。
3.创造就业机会新能源供暖的推广和发展需要专业技术人员的参与,从而创造了更多的就业机会。
无论是太阳能、风能还是生物质能的应用,都需要大量的人员从事相关研究、开发、维护等工作,从而为社会提供了更多的就业机会,推动了经济的发展。
综上所述,新能源供暖作为一种替代传统燃煤方式的清洁供暖方式,不仅可以带来环境效益,如减少温室气体排放、降低空气污染和促进生态保护,也具备经济效益,如节约能源成本、降低燃料价格波动风险和创造就业机会。
北方暖气的能源效益评估与经济性分析方法北方地区冬季寒冷,暖气成为了居民生活中不可或缺的部分。
然而,暖气的能源效益和经济性成为评估其性能的重要指标。
本文将介绍北方暖气的能源效益评估与经济性分析的方法。
能源效益评估是评价暖气系统能否高效利用能源的重要步骤。
评估方法有多种,一种常用的方法是计算暖气系统的热效率。
热效率是指暖气系统输出的热量与输入的能源之间的比值。
简单来说,就是单位能源产生的热量。
热效率越高,说明暖气系统能更有效地转换能源为热量,节能效果越好。
一种常见的计算方法是使用热效率公式:热效率=输出热量/输入能源。
另一种评估方法是考虑暖气系统的综合能源利用情况。
这主要包括热泵、太阳能等可再生能源的利用。
使用这些可再生能源可以减少对传统化石燃料的依赖,提高能源效益。
评估综合能源利用时,需要考虑可再生能源的占比,以及与传统能源的相互补充与协同效应。
经济性分析是评估暖气系统在经济上的可行性和投资回报的方法。
经济性分析主要关注暖气系统的成本与效益。
首先,需要考虑暖气系统的建设、运营和维护成本。
这包括设备购置费用、安装费用、能源消耗成本以及维护保养费用等。
其次,需要考虑暖气系统的效益,包括提供的舒适度、减少的燃料消耗和降低的能源费用等。
最后,需要计算投资回报率和折现率等指标,以评估投资的盈利能力和风险。
在进行经济性分析时,可以使用净现值、内部收益率和费用效益比等指标。
净现值是将未来的现金流根据折现率折算为现值,然后将投资成本减去现值,如果结果为正,则说明投资回报超过了成本,投资是可行的。
内部收益率是指使投资净现值为零的折现率,用来衡量投资的盈利能力。
费用效益比是投资产生的经济效益与投入的成本之比,值越大越有利于投资。
综上所述,北方暖气的能源效益评估与经济性分析是评估其能力和可行性的重要方法。
通过计算热效率和综合能源利用,可以评估暖气系统的能源利用情况。
通过计算建设、运营和维护成本以及效益,可以进行经济性分析。
太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究摘要:随着能源紧缺和环境污染等问题日益突出,可再生能源成为解决能源问题的重要选择。
太阳能作为一种广泛可利用的可再生能源之一,其应用在供暖系统中具有巨大的潜力。
本文重点研究了太阳能相变蓄热供暖系统的理论基础和实验研究,通过实验验证了太阳能相变蓄热供暖系统的可行性和效果。
1. 引言能源紧缺和环境污染已经成为全球面临的重大问题之一。
传统的供暖方式主要依赖于化石燃料,对能源消耗和环境产生了巨大压力。
因此,研究开发新型供暖系统具有重要意义。
太阳能作为广泛可利用的可再生能源之一,其应用在供暖系统中具有巨大的潜力。
太阳能相变蓄热供暖系统作为太阳能供暖的一种新型方式,通过利用相变材料的瞬时相变吸收和释放热量,可以有效地提高供暖系统的能源利用效率。
因此,研究太阳能相变蓄热供暖系统的理论和实验研究具有重要意义。
2. 太阳能相变蓄热供暖系统的理论基础太阳能相变蓄热供暖系统是基于相变储能原理的供暖系统,其核心是相变材料的应用。
相变材料具有在温度变化时发生相变的特性,即固体与液体之间的相变。
当太阳能辐射照射到相变材料上时,相变材料会吸收热量并发生相变,从而储存热能。
当室温降低时,相变材料会释放热能,实现供暖效果。
考虑到相变材料的选取和系统的设计,在太阳能相变蓄热供暖系统中,太阳能收集器、相变材料储热器、热交换器等是系统的关键组成部分。
理论基础的研究是太阳能相变蓄热供暖系统实验的基础,其为实验结果的解释和验证提供了理论依据。
3. 太阳能相变蓄热供暖系统的实验研究本研究基于理论基础的研究,设计了一套太阳能相变蓄热供暖系统的试验装置,并进行了实验研究。
该试验装置包括太阳能收集器、相变材料储热器和热交换器等组成部分。
实验过程中,通过控制太阳能收集器的角度和方向来最大程度地接收太阳辐射能,使得相变材料能够吸收更多的热能。
实验结果表明,太阳能相变蓄热供暖系统在不同气候条件下都能较好地满足供暖需求,并达到较高的能源利用效率。
第39卷第7期 煤气与热力Vc丄39亂7 2.019 年 7 月GAS &HEAT JuL2019•热源与冷源•电锅炉与相变蓄热换热器联合供暖的经济性陈洪哲$、2,朱能2,杨昆2,杨珊2,马胜明"(1.金策工业综合大学热能工程系,朝鲜平壤;2.天津大学环境科学与工程学院,天津300350)摘要:介绍电锅炉与相变蓄热换热器联合供暖系统(以下简称联合供暖系统)的工艺流 程。
以位于张家口地区供暖面积为5x10'—的居住小区为研究对象,在负荷分析基础上,对联合 供暖系统(仅利用低谷电力)进行设备选型。
选取净现值、为评价指标,对联合供暖系统的经济性进行评价。
当热价按张家口居民集中供暖价格29. 55元/(m2 •/)计算,低谷电 价为0.15元/(k W •h)时,联合供暖系统的净现值为117.93 x10'元//动态投资回收期为13 a,项目经济性比较理想。
当其他条件不变,在使用寿命为30 a时净现值恰好为0所对应的低谷电价为0.168元/(k W •h),即低谷电价0.168元/(k W •h)作为方案经济可行性的临界电价。
当低谷电价高于0.168元/(k W •h)时,应适当提高热价。
关键词!电锅炉;相变蓄热换热器;经济性分析;敏感性分析中图分类号:T U995.7 文献标志码:A1供暖期燃煤散烧是造成京津冀地区环境污染的 重要原因之一 [1&3],寻找清洁高效的供暖方式成为 有效解决环境问题的必要举措,煤改气、煤改电就是 国家针对大气污染防治做出的重大决策[4_6]。
电锅 炉与相变蓄热换热器[7]相结合的联合供暖系统可 在低谷电价时段实现供热与蓄热的联合运行,在电 价高峰时段 的热 供热,充低谷电,对 电资源丰富地区,还可降低弃风的情况。
目前,电供暖装置与相变蓄热装置联合供暖的 研究主要 在可 [8]、与相变蓄热 结合的电供暖 研究[9]、相变蓄热 [10-13],对电锅炉与相变蓄热换热器联合供暖的研究。
[学习资料]电采暖应用及经济性分析第一篇:[学习资料]电采暖应用及经济性分析上海热丽电热材料有限公司Reli Electric Heating Systems Co.Ltd资料文献阅后请及时归还内部文件编号:电采暖应用及经济性分析 [中国地暖论坛] 2004年摘要:本文介绍了我国采暖地区特别是北京市的电采暖形式、应用规划及其优惠政策,分析了电采暖的经济性,指出电采暖必须结合蓄热才是理想的方式。
关键词:电采暖蓄热经济分析0 引言我国城市采暖形式以区域锅炉房和热电厂为热源的集中供热为主,燃料主要为煤,燃煤所造成的粉尘和有害气体排放是造成我国北方城市冬季污染的主要来源。
为了改善城市环境,缓解燃煤造成的污染,国内一些城市开始鼓励采用洁净采暖技术,电采暖就是其中值得推广的一种采暖方式。
虽然其一次能源的利用效率低,但由于在使用中对当地环境无污染,调节灵活,又不存在传统计量收费的难题,开始受到人们的关注。
国内电采暖市场经过几年的发展,目前国内电采暖市场已初具规模且前景广阔。
1.1 北京市1.1.1 北京市电采暖的规划改善北京的能源结构,大力发展天然气、电力等清洁型能源,是治理北京市环境污染的重要途径与手段,也是体现现代化水平、改善城市形象、提高城市竞争力、保证城市可持续发展的重要措施[1]。
北京市能源结构调整的重点是大力发展天然气和电力等清洁能源,替代城市民用和市区工业用煤。
按照北京市总体规划和环保要求,三环以内和海淀区将改造成为无煤区,计划在2002年逐步取消20 吨以下的燃煤锅炉。
2002年开始,北京市区采暖主要利用城市热力管网、地热、余热、燃气、燃油和电采暖等方式。
计划到2008年清洁能源比重约占终端能源消费量的86%,其中电力消费量为620亿千瓦时(其中27亿千瓦时用于电采暖替代煤),约占终端能源消费量的44.8%。
为实现能源结构调整目标,北京市已制定优惠政策以鼓励使用清洁能源,合理确定峰谷电价,鼓励蓄能式电采暖进行后夜用电采暖。
相变储热清洁采暖设备低成本运行原理
相变储热清洁采暖设备是一种高效节能、低成本运行的清洁能源采暖设备。
其原理是
利用物质的相变储存热能,将热能储存于物质的相变过程中,从而实现低成本、高效的热
能储存。
该设备采用的储热材料是一种相变材料,通俗来讲就是我们传统意义上的蓄热材料。
这种材料在特定的温度范围内会发生相变,从固态向液态转化,吸收大量的热能,当温度
下降时,相变材料又会从液态向固态转化,释放出大量的热能。
此过程能够实现高效的热
量储存及释放。
相变材料的选择非常重要,一款优秀的相变材料应具备以下几个特点:
1. 相变温度合适。
相变温度应该与供暖需要的温度范围相匹配,这样能够确保储存
和释放的热量能够满足采暖的需求。
2. 热特性稳定。
相变材料应具备较好的热稳定性和化学稳定性,长期使用稳定可靠,不会出现温度异常或物质变化等情况。
3. 热容量大。
相变材料的热容量应较大,这样能够在相变的过程中吸收或释放更多
的热量,从而实现更高效的热储存和释放。
采用相变储热清洁采暖设备的同时,还需要采用一些其他的技术手段来提高其节能效果。
例如,在管道输送过程中,应采用优质的保温材料来尽可能减少能量的损失;在室内,需要采用一些节能的气流控制技术,如智能温控系统、换气系统、新风系统等来提高室内
的空气质量。
总体来说,相变储热清洁采暖设备具有运行成本低、效率高、环保节能等特点,是未
来清洁能源采暖的重要技术之一。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析
相变蓄热材料是一种具有特殊相变特性的材料,其能够在相变过程中吸收或者释放大
量的热量。
这种材料在太阳能供暖系统中的应用具有重要的意义,可以提高系统的热效率,降低能源消耗,实现可持续的供暖方式。
相变蓄热材料可以作为太阳能集热系统的储热介质。
在太阳能集热过程中,太阳能被
转化为热能并传递给相变蓄热材料,使其发生相变过程。
相变蓄热材料吸收的热量会被存
储在材料中,当需要供暖时,可以通过控制相变蓄热材料的相变温度来释放储存的热量,
实现供暖需求。
相变蓄热材料可以作为太阳能供暖系统的能源调节器。
在太阳能供暖系统中,相变蓄
热材料可以起到储热和释放热量的作用,可以根据室内温度和供暖需求进行自动调节。
当
室内温度较低时,相变蓄热材料会释放储存的热量,提供供暖;当室内温度达到设定值时,相变蓄热材料会吸收多余的热量,起到调节系统能量的作用。
相变蓄热材料还可以应用在太阳能辅助热泵系统中。
太阳能辅助热泵系统将太阳能热
能与热泵技术结合,通过太阳能集热板采集热能,再利用热泵技术实现供暖。
相变蓄热材
料可以作为太阳能辅助热泵系统的热储介质,将太阳能热能转化为相变蓄热材料的相变热,再利用热泵系统进行室内供暖。
相变蓄热式太阳能低温辐射采暖解决方案经济性分析蔡小青;孔亮【摘要】传统太阳能低温辐射采暖解决方案,将太阳能作为采暖供热源保障室内供暖,供热过程中对太阳能的浪费情况较为严重,存在经济性差的问题.文中提出相变蓄热式太阳能低温辐射采暖解决方案,共包括太阳能集热器、相变蓄热器、保温水箱及供暖系统四部分;方案运行模式包括相变蓄热器单独蓄热、相变蓄热器蓄热与太阳能集热器供暖同时进行、太阳能集热器单独供暖、相变蓄热器单独供暖和电加热装置辅助供暖;通过理论运算公式获取太阳能集热器制热量、集热面积和相变蓄热器蓄热量.实验结果说明,白天使用所提方案的地表温度和室内温度分别为20.4~24.6℃和15.7~20.8℃,供暖和蓄热耗热量分别占总供热量的52.8%和47.2%;夜间使用所提方案的地表温度和室内温度分别为20℃以上和18℃左右,相变蓄热器提供热量占晚间总供热量43%,说明所提方案在保障室内供暖的同时可提高太阳能低温辐射采暖的经济性.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2019(042)008【总页数】5页(P127-130,134)【关键词】相变蓄热;太阳能集热器;低温辐射;采暖解决方案;经济性分析;供暖系统【作者】蔡小青;孔亮【作者单位】重庆大学城市科技学院,重庆402167;重庆大学城市科技学院,重庆402167【正文语种】中文【中图分类】TN245-34;TU832.51利用地埋管内的低温热水使地面温度升高,进而放射远红外线刺激人体,使人体感觉不到寒冷的采暖方法即低温辐射采暖[1]。
低温辐射采暖是由下而上进行的,与人体生理学特征相符,因此被广泛地应用到建筑采暖中。
然而低温辐射采暖方案的消耗较其他采暖方案要大,因此相关研究学者致力于寻找一种既环保又节能的方式降低低温辐射采暖方案的消耗。
文献[2]提出利用太阳能作为采暖解决方案中的供热能源,并通过数值仿真与实测数据定量评估地区太阳能辐射资源;但忽略了气候、季节及昼夜交替导致的间断性影响以及稳定性差的问题。
相变蓄热电采暖分析与探讨1. 引言介绍电采暖的背景和发展,以及相变蓄热技术的应用及其优势。
明确论文的目的和内容。
2. 相变蓄热电采暖的原理和特点对相变蓄热技术进行详细解析,包括相变热、储热材料、储热方式等。
探讨相变蓄热电采暖的优势和具体应用。
3. 相变蓄热电采暖与传统电采暖比较对传统电采暖和相变蓄热电采暖进行比较,涵盖能源利用效率、环保性、经济性等方面内容。
通过对比分析,确定相变蓄热电采暖在实际应用中的优势和适用条件。
4. 相变蓄热电采暖的应用案例分析选取实际应用中相变蓄热电采暖的代表性案例,重点分析其应用效果和实际效益。
同时,探讨相变材料的选择原则、相关设备的选择等实用问题,为工程应用提供参考依据。
5. 结论与展望总结相变蓄热电采暖的优势和不足,并对其未来发展趋势进行展望。
针对目前存在的问题提出解决方案和改进措施,为相变蓄热电采暖的进一步推广应用提供借鉴意义。
第一章:引言近年来,随着社会经济快速发展和人们生活水平的提高,能源需求量也不断增加。
在此背景下,电采暖方式逐渐成为了重要的采暖方式之一,尤其是在北方寒冷地区。
然而,传统的电采暖方式通常会带来高能耗和能源浪费的问题,给环境带来不小的负担。
相比之下,相变蓄热电采暖技术作为一种创新的采暖方式,在能源利用效率、环保性等方面具有较大的优势,受到了越来越多的关注。
本文主要分析和探讨相变蓄热电采暖技术的应用与发展,并对比分析其与传统电采暖方式的优劣。
探讨相变蓄热技术的原理和特点,以及具体应用中的实际效果和问题。
研究相变蓄热电采暖在实际应用中的适用性和推广前景,为更好地发展和利用新能源提供理论和实践的支持。
第一节:电采暖的背景和发展近年来,随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高,人们对家庭采暖的需求也不断增加。
传统的采暖方式包括燃煤、天然气、暖气片等,然而这些采暖方式耗能量较大,同时也会带来煤气、二氧化碳等废气排放和环境污染等问题。
为了解决这些问题,电采暖方式作为一种环保的新能源方式逐渐发展壮大,为人们提供了高效、舒适和节能的采暖方式选择。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用分析太阳能供暖系统是一种利用太阳能转换为热能来供暖的系统。
为了提高太阳能的利用效率,可以采用相变蓄热材料来储存和释放热能。
相变蓄热材料是一种能够在相变过程中吸热或放热的材料,可以将热能储存起来,并在需要时释放出来。
相变蓄热材料可以应用于太阳能集热器中。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射来转换为热能。
太阳能的供应是不连续的,白天收集到的热能需要在晚上或阴天使用。
通过在太阳能集热器中加入相变蓄热材料,可以将白天收集到的热能储存起来,晚上或阴天释放出来供暖使用,从而实现太阳能的持续利用。
相变蓄热材料可以应用于太阳能供暖系统中的储热装置。
储热装置是太阳能供暖系统中的重要组成部分,用于存储白天收集到的热能,以备晚上或阴天使用。
传统的储热装置通常使用水箱或石墨板来储存热能,但它们的储热能力有限。
相变蓄热材料具有较高的储热能力和储热稳定性,可以在相变过程中吸收或释放大量的热能。
将相变蓄热材料应用于太阳能供暖系统的储热装置中,可以增加系统的热能储存能力,提高系统的供暖效果。
相变蓄热材料还可以应用于太阳能供暖系统中的传热装置。
传热装置用于将储存的热能传递到供暖系统中。
相变蓄热材料具有较高的传热效率和传热稳定性,可以将储存的热能迅速传递到供暖系统中,实现系统的快速供暖。
相变蓄热材料在太阳能供暖系统中的应用可以提高系统的热能储存能力、传热效率和供暖效果。
通过合理设计和选择相变蓄热材料,可以使太阳能供暖系统更加高效、可靠和环保。
相变蓄热材料的选择和应用需要考虑材料的热性能、耐久性、成本和环境影响等因素。
在实际应用中需要综合考虑各种因素来确定最合适的相变蓄热材料,并结合具体的太阳能供暖系统设计来实现最佳效果。
相变蓄热电采暖经济性分析
摘要:
直供式电采暖系统与相变蓄热式电采暖系统是两种截然不同的电采暖方案,
本文利用静态分析法从初投资、年运行费用及简单回收期等方面预测其经济性。
经济性预测结果表明,相变蓄热式电采暖年运行费用低,简单回收期较短,在节
省电能方便更具优势。
关键词:直供式电采暖系统;相变蓄热式电采暖系统;经济性预测
前言
从全球形势来看,能源革命发展趋势以清洁能源为主流,旨在逐步优化能源
结构。
近年来,为了解决北方地区燃煤取暖产生的环境污染问题,国家出台了“煤改电”等一系列保护政策,因此清洁能源电采暖被广泛关注及应用,清洁供暖已成为国家能源战略的重要组成部分。
目前,直供式电采暖以其安装控制方便、升温速度快、绿色环保等优势被企
业和个人用户所使用,但除去电采暖电价优惠政策补贴外,电费仍然较高。
在这
种情况下,笔者提出一种相变蓄热式电采暖供热方式,将相变蓄热的原理与电采
暖相结合,预期通过间歇式供暖,利用蓄热式电采暖峰谷电价,谷时加热蓄热,
峰时停止加热,利用所蓄的热量进行供热,既避开了用电高峰,又节省了电费,
从而实现电能“移峰填谷”的目标。
以吉林省长春市某40m2房间为例,本文对比分析了常规电采暖系统(方案一)与带有蓄热功能的电采暖系统(方案二)的经济性,该分析过程涉及初投资、年运行费用及简单回收期三个方面。
1.初投资
两种方案的初投资主要是指研究并计算两种采暖形式的前期造价成本。
首先
介绍两种方案的前期造价详细费用情况。
1.1方案一:直供式电采暖系统
该系统以发热电缆为发热体。
购买电缆的费用是方案一系统的主要投入费用:以50W/m2作为供热指标,单价为1.5元/W,由于供热所要达到的总负荷为
50×40=2000W,所以40m2房间的热源造价为1.5×2000=3000元。
本文选取水泥
砂浆作为热源下方结构层填充物,其造价为20元/m2,根据房间需求水泥砂浆成
本为40×20=800元。
1.2方案二:相变蓄热电采暖系统
热源造价与方案一相同,为3000元。
据所给40m2建筑的面积可知,实际的
采暖安装面积是:2000/460=4.35m2,式中,460W/m2是发热源的发热量,
2000W是房间采暖的总负荷。
本文选取石蜡微胶囊和泡沫金属铜的复合材料作为
相变蓄热式电采暖装置中的相变蓄热结构层。
其造价计算为:泡沫金属铜成本计
算公式为4.35m2×1000元/m2=4350元;石蜡微胶囊单价为20元/kg,为实现预设谷时蓄热8h的想法,按照实际采暖安装面积,经理论计算共需34.8kg石蜡微胶囊,因此总计材料石蜡微胶囊的投入费用是20×34.8=696元。
上述计算得到直供式电采暖系统及相变蓄热式电采暖系统的初投资结果,如
表1所示。
表1二种方案初投资
比较二种方案的初投资可以得出,相变蓄热电采暖系统初投资较高,其原因
是作为蓄热主体材料的石蜡微胶囊是新型相变材料,制备过程较复杂;作为强化
传热及骨架支撑的泡沫金属铜材料的工艺要求较高。
前期材料费用投入成本高,
导致初投资较高。
若单纯以两个方案的初投资为对比条件,显而易见,方案一即
常规式直接供热电采暖系统有较大的经济优势。
但仅仅根据初投资的多少来判定
方案一及方案二的经济性,并不具有代表性。
若想真正得到经济性分析结果,应
考虑分析两种方案整个生命周期的经济性,再进行比较选择。
2.年运行费用
将清洁能源电能作热源的供暖系统主要以电费指标来计算系统的年运行费用。
以北方地区长春为例,根据当地政策,电价分为常规峰谷用电电价以及蓄热式电
采暖用电电价。
其中,直供式电采暖系统以常规峰谷用电电价(见表2)为参照
标准,而相变蓄热式电采暖系统以蓄热式电采暖用电电价(见表3)为参考标准。
根据表2、表3本地电采暖政策电价计算标准,以长春40m2房间为例,分别计算方案一及方案二的年运行费用。
其中采暖面积热指标以50W/m2标准计算,
因此该房间热负荷为2000W。
2.1直供式电采暖年运行费用
应用直供式电采暖系统需持续24h不间断供热,根据长春市常规式峰谷用电
电价参考标准计算,一天24h之内,峰时费用计算可得2×13×0.562=14.612元;
谷时费用计算可得2×11×0.329=7.238元。
由于长春本地采暖季持续168d,故年运行费用为168×(14.612+7.238)=3670.5元。
2.2相变蓄热电采暖年运行费用
政府为鼓励新型相变蓄热电采暖系统的应用,响应节能环保的号召,提供用
电补贴,出台蓄热式峰谷用电电价政策。
相变蓄热电采暖系统能满足晚上供热蓄
热(谷时)8h,白天(峰时)断电放热12h的供热要求。
根据蓄热式峰谷用电电
价参考标准计算,具有蓄热功能的电采暖系统需提供电能时间仅为8h,谷价是
0.28065元/kW·h,故计算可得采暖季采暖费754.39元。
两种方案的初投资及年运行费用情况如表4所示。
表4两种方案初投资及年运行费用
将两个方案的年运行费用进行比较可得,方案二相变蓄热式电采暖系统的年
运行费用较方案一直供式电采暖系统供热节省很多用电费用,方案二的年运行费
用仅约为方案一的1/5。
若单从年运行费用方面考虑分析,相变蓄热电采暖系统
能达到节省电能的目的及效果,较为经济,因为利用了当地蓄热式电采暖谷时电
价优惠政策,只在谷时通电供热,当温度达到相变材料相变温度点时,边供热边
蓄热,日间停止供电,温度降低,释放相变潜热进行日间供暖。
以上就是方案二
年运行费用较低的原因。
虽然方案二的年运行费用较低,但从初投资计算可知,前期投入较高。
因此,单方面从初投资或是年运行费用去判定两种方案的经济性,较为片面,不具代表性,下文再引入第三个判断方法即简单投资回收期。
3.简单投资回收期
简单回收期是方案一与方案二中供暖系统投入使用后所获得收益能够达到投
入总额所需要的时间。
简单投资回收期的计算能反映初投资收回的快慢,即计算
所得的简单回收期数值越小,说明初投资回收速度越快,经济性越好。
简单回收
期的计算如式(1)所示:
按照式(1)计算可得,具有蓄热功能的电采暖系统的初投资回收期为1.46年,由计算所得数据可看出回收时间较短,因此方案二初投资虽然较高,但能在
极短的时间内实现回收,经济性更加显著。
结束语:
为响应使用“清洁能源”的号召,较好地利用当地电价政策,本文提出直供式
及相变蓄热式两种电采暖供热方案,并从初投资、年运行费用及简单回收期三个
方面对两种方案的经济性进行对比分析。
结果表明,相变蓄热电采暖系统初投资
略高,但初投资回收期较短,约为1.46年,其间能收回成本;相变蓄热电采暖系
统可以根据峰谷时间间歇供热,根据政府蓄热式电采暖谷时电价较低政策,采暖
季其电量的消耗仅为直供式电采暖的1/5。
所以,相变蓄热电采暖系统能够达到
电力上“移峰填谷”、电价上惠民利民、环境上节能环保等目的。
参考文献
[1]中国建筑节能协会.中国建筑能耗研究报告[R].北京:中国建筑节能协会,2017.
[2]梁文静.清洁采暖助力“煤改电”[J].供热制冷,2016,(6):47.
[3]裴哲义,范高锋.中国风电运行消纳相关问题研究[J].中国电力,2014,47(4):1-4.
[4]赵建会,张燕燕.一种新型节能地暖——碳纤维电地暖的浅析[J].洁净与空调技术,2016,(3):65-67.
[5]张寅平,胡汉平.相变贮能——理论和应用[M].合肥:中国科技大学出版社,1996.。