燃气热泵和电动热泵的经济性评价
- 格式:doc
- 大小:33.00 KB
- 文档页数:5
燃气空调与电力空调经济对比分析摘要:本文针对燃气空调和电空调的经济效益进行了对比分析。
通过对两款空调在使用寿命内的能耗、运行成本、环境影响等方面的比较,阐述了燃气空调的优点和局限性。
结果表明,燃气空调相比电空调具有更高的经济性。
关键词:燃气空调,电空调,经济效益,使用成本,环境影响引言随着人们对能源效率和环境保护的关注度不断提高,燃气空调和电空调作为两种主流的空调形式,其经济效益的比较成为了热门话题。
本文旨在对这两种空调的经济性进行全面的对比分析,从而为人们在选购空调时提供参考。
一、工作原理燃气空调的工作原理是采用热交换原理,以水为制冷剂,利用水在高真空状态下低沸点的特性,在蒸发器内沸腾而吸收大量的热量,从而制取所需空调用冷冻水。
用溴化锂作为吸收剂,把蒸发室内沸腾后的水蒸气带走,经燃气加热解吸,再反复利用,如此不断循环,完全不用氯氟烃及其替代品。
电力空调的工作原理是采用机械压缩原理,空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。
工作回路中分蒸发区(低压区)和冷凝区(高压区)。
室内机和室外机分别属于高压或低压区(要看工作状态而定),压缩机一般装在室外机中。
压缩机把制冷剂从低压区抽取来经压缩后送到高压区冷却凝结,通过散热片散发出热量到空气中,制冷剂也从气态变成液态,压力升高。
制冷剂再从高压区流向低压区,通过毛细管喷射到蒸发器中,压力骤降,液态制冷剂立即变成气态,通过散热片吸收空气中大量的热量。
这样,机器不断工作,就不断地把低压区一端的热量吸收到制冷剂中再送到高压区散发到空气中,起到调节气温的作用。
二、燃气空调与电空调的成本比较以办公楼夏季制冷和冬季采暖,空调面积为10000m2为例。
1.购买成本燃气空调的初购成本一般不高于电力空调。
以市场上某知名品牌的家用中央空调为例:燃气空调属热交换设备,无机械磨损,噪声低,振动小,运行平稳。
故障率低。
而且维护简便,维护费用低廉,也不存在冷媒泄漏,无需添加。
供热机组利用吸收式热泵的经济效益分析近年来,环境污染的加剧使能源面临更多的挑战,耗电量和碳排放量也成了政府和企业的首要议题。
这使得使用节能的供热机组受到越来越多的重视。
其中,利用吸收式热泵的供热机组受到了更多的关注。
将温度较低的热源(如地源热泵、太阳能及其他温度较低的温度源)与高温回收热进行更有效的利用,通过提高供热机组的供热效率,大大降低了能源消耗,有效的减少了二氧化碳的排放量,同时也改善了空气环境质量,为改善环境污染做出了重要贡献。
利用吸收式热泵的供热机组具有节能高效等优点,但与传统的供热机组相比,成本较高。
因此,考虑到经济效益,对于应用吸收式热泵的供热机组,要进行充分的成本效益分析,以便把握经济效益和技术可行性。
首先,分析吸收式热泵的供热机组所需的投资成本。
这要考虑热泵的选型、安装费、工程设计费和长期的运行和维护费用。
其中,热泵选型是占据了投资成本的主要部分,热泵的规模要选择合适的,以满足实际需要,免得影响其投资成本。
热泵的安装和工程设计也非常重要,这需要具备相关的技术,避免把跳坑,影响工程的顺利实施。
其次,需要分析吸收式热泵的供热机组的运行成本,包括热泵的燃料消耗费用及电费。
为了使热泵的运行更加经济高效,要考虑热泵的选型及配置问题,并结合温度源的特性,确定最佳的热泵运行参数和组合方式。
另外,要重视热泵的定期维护工作,及早发现故障,及早采取应对措施,有效地防止热泵的损坏,降低维修费用。
最后,要分析吸收式热泵的供热机组的环境污染成本。
通过提高供热机组的供热效率,可以大大减少碳排放量,改善空气质量,保护和改善环境,从而为减少环境污染做出贡献。
但是,相关的污染成本是无法直接衡量的,这也是为什么要对这部分成本多加考虑的原因之一。
以上就是利用吸收式热泵的供热机组的经济效益分析的大致内容,投资成本、运行成本、环境污染成本是考虑经济效益的三大要素,都需要充分分析,以便把握经济效益和技术可行性。
同时,要重视热泵的选型、安装、维护等,从而保证热泵的正常运行,达到节能高效的目的。
燃气机冷水机组热经济性分析燃气机冷水机组是现代工业中应用最广泛的冷热源。
它集燃烧、冷却和冷热能源于一体,可以实现定量供热、适度冷却、降低机器排放热量、提高冷热源能源利用效率等多种功能。
因此,有关燃气机冷水机组的热经济性分析日益受到关注。
热经济性分析是指评估某种工业技术所消耗的各种能源和财力来实现节能减排效果的一种方法。
针对燃气机冷水机组的热经济性分析,首先应考虑该设备的运行成本是否合理,也就是说该设备的运行成本是否可以在有限的经济投资下获得良好的经济效益。
其次,要考虑燃气机冷水机组的冷却效率。
最不可忽视的是,要考虑燃气机冷水机组的投资和运行成本是否与节能减排结果有关。
燃气机冷水机组的运行成本主要来源于其所需的燃料、冷却剂和能量损耗三方面。
燃料消耗是影响燃气机冷水机组热经济性的关键因素之一,当其燃料的类型和数量不断变化时,燃料的消耗也会发生变化,从而影响该设备的运行成本。
冷却剂的消耗也会影响燃气机冷水机组热经济性,因此,应结合实际情况,选择适当的冷却剂,有效控制冷却剂消耗。
同时,由于燃气机冷水机组存在较大的能量损耗,因此有必要采取相应措施来控制其能量损耗,从而降低其运行成本。
此外,燃气机冷水机组的冷却效率也直接影响热经济性。
在实际应用中,燃气机冷水机组的冷却效率可以通过选择正确的冷却剂、合理的冷却循环方式以及正确的控制系统等多种方法来提高。
此外,应根据现场的实际环境条件,结合工艺要求,选择合适的冷却模式,有效改善冷却效率。
另外,燃气机冷水机组的投资和运行成本也是影响热经济性的重要因素。
一般而言,投资成本越高,运行成本越低,热经济性就越好。
因此,在选择燃气机冷水机组时,要综合考虑投资成本和运行成本,以便取得更好的热经济性。
总之,燃气机冷水机组的热经济性分析是一项复杂的工作,需要综合考虑燃料消耗、冷却剂消耗、能量损耗、冷却效率、投资成本及运行成本等多方面因素,以便有效提高燃气机冷水机组的热经济性,从而实现节能减排目标。
燃气轮机和内燃机发电机组经济性分析燃气轮机发电机组是一种将燃气燃烧产生的高温高压气体通过轮叶的反作用力驱动轴转动,进而带动电机发电的设备。
相比于内燃机发电机组,燃气轮机发电机组具有以下几个优点:首先,燃气轮机发电机组的热效率高。
燃气轮机的工作原理决定了其热效率较高,在50%以上,而内燃机的热效率一般为30%左右。
这意味着单位能源输入下,燃气轮机可以输出更多的电能。
其次,燃气轮机发电机组的启动时间短。
燃气轮机的启动时间通常在数分钟之内,而内燃机发电机组的启动时间则相对较长,可能需要几十秒到几分钟的时间。
这使得燃气轮机发电机组更适用于紧急发电和频繁开停机的场景。
此外,燃气轮机发电机组的维护成本低。
燃气轮机发电机组的维护工作主要集中在燃烧室和轴承等核心部件的维护,相对简单且成本较低。
而内燃机发电机组的维护工作较为复杂,需要定期更换机油、机滤等部件,成本较高。
但是,燃气轮机发电机组也存在一些不足之处,例如成本较高。
燃气轮机发电机组的购买和安装费用较高,且燃气轮机需配套的锅炉和废气余热利用系统等装备也会增加成本。
而内燃机发电机组的购买和安装成本较低。
此外,燃气轮机发电机组的适用范围有限。
燃气轮机发电机组主要适用于大规模发电和对供电质量要求较高的场景,例如工业厂区和城市中心等。
而内燃机发电机组则更适用于小型发电和移动电源的场景,例如建筑工地和野外作业等。
综上所述,燃气轮机和内燃机发电机组各有其适用的场景和优势。
在选择发电设备时,需要根据实际需求和具体情况综合考虑各种因素,包括投资成本、运行效率、维护成本等。
只有在经济效益和可靠性等方面取得平衡,才能实现最佳的经济性。
燃气机冷水机组热经济性分析
随着我国工业的飞速发展,厂房的供暖要求也越来越高,同时保持高效率、低成本的温暖空间是一个极具挑战性的任务。
燃气机冷水机组是一种常见的采暖方式,因为它的经济性和高热效率而被广泛使用。
本文旨在从分析的角度出发,顺藤摸瓜,来分析燃气机冷水机组的热经济性。
首先,从燃料消耗和经济性分析来讲,燃气机冷水机组相对于传统的暖气设备具有更低的能耗效率,可以节省大量的燃料开支,从而节约成本。
其次,从安装性和便捷性方面来看,燃气机冷水机组比传统采暖系统更轻便,更简单易用,安装时不需要使用大量的安装设备,可以节约安装时间,为客户节省安装成本。
再次,从维护性和经济效应来看,燃气机冷水机组具有更稳定的热效率和更可靠的运行,可以更好地满足客户的需求,安装维护费用相对于传统采暖设备更低,节约成本,有助于降低用户购买设备的经济成本。
最后,从环保角度出发,燃气机冷水机组可以在提供舒适暖气条件的同时减少空气污染,满足温暖环境的同时,实现绿色环保的功效,真正做到既温暖又节能,双重经济价值的实现。
总的来说,燃气机冷水机组与传统暖气设备相比,具有更高的热经济性,更低的能耗效率,更简单易用的安装,更可靠的运行,更低的维护和经济效应,以及更环保节能的绿色功效,节省了客户购买设
备的经济成本,可以真正地实现舒适温暖的空间,同时又能有效地减少能源消耗。
综上所述,燃气机冷水机组是一种热经济性分析极为实用的采暖方式,值得推荐和推广。
地源热泵空调系统经济性评价摘要:通过结合相关经济评价方法,对地源热泵的几种投资方案进行经济性分析并做出评价,并将该系统与其他常规空调系统进行经济投入对比,为地源热泵空调系统的应用推广提供参考借鉴。
关键词:地源热泵空调系统经济性对比分析0、引言随着节能与环保工作的逐步推进,基于热泵技术的地温空调作为一种回收利用可再生热能的有效手段,逐渐得到推广与应用。
但是,由于地源热泵空调系统是一个非常复杂的控制对象,目前研究尚不够深入,对其经济性分析亦不全面。
结合相关经济评价方法,对地源热泵的几种投资方案进行经济性分析[1]并做出评价,必将为地源热泵空调系统的应用推广提供参考借鉴。
1、地源热泵空调系统概述地源热泵空调是根据热泵技术发展起来的一种应用设备,它利用地球表面的浅层水,如地下水、地热水、地表水、海水及湖泊等低位热能资源,采用热泵装置,通过消耗少量的电能,来实现低位热能向高位热能的转移。
夏季,空调系统将建筑物中的热量转移到水源中,由于水源温度低,所以可高效的带走热量;冬季,空调系统则从水源中提取能量,升温后送到建筑物中。
通常水源热泵空调系统每消耗1kW的电能,用户就可以得到4kW以上的热量或冷量。
地源热泵空调系统具有以下优点:节能环保、运行维护费用低、安全可靠、使用舒适,正逐渐成为通风空调领域的新星,应用范围日渐扩大。
2、地源热泵空调系统经济性评价2.1 系统基本参数地源热泵空调系统供暖、供冷经济性评价的主要经济参数有:初投资、年净现值率、投资走向、运行费用等。
本文以东北地区某工程实例为对象,进行经济性评价。
地源热泵地下埋管采用垂直套管,孔深100m,埋管采用高密度聚乙烯(HDPE)管,单位长度钻孔的换热量取35W。
地源热泵的使用寿命为15a,系统供暖总容量为700kW。
进行经济性评价时,各基础参数依据当地市场行情进行确定。
2.2 初投资分析初投资计算中包括了从冷热源、管网到室内终端的所有投资项,见图1。
空气源热泵 & VRV中央空调+燃气锅炉两种系统运行之经济分析空气源热泵及中央空调(VRV)+燃气锅炉一、机组性能系数(COP)值估算:夏季工况:空气源热泵(ASHP):COP=3.3(参考某美国品牌技术手册,未含水泵)中央空调(VRV):COP=3.3(参考某日本某品牌技术手册,未含电辅热)冬季工况:空气源热泵(ASHP):COP=3.36(参考某美国品牌技术手册,未含水泵)二、风冷热泵和VRV中央空调+燃气锅率两种形式经济比较及运行分析比较模型空调面积约为1000平方米,采暖面积约1300平米单位冷(热)负荷指标:A.空气源热泵空调取:170W/㎡;B.VRV中央空调取:170W/㎡,燃气锅炉热负荷:100W/㎡空调总冷负荷(热负荷)A.空气源热泵:1000㎡×170W/㎡=170KWB.VRV中央空调:1000㎡×170W/㎡=170KW燃气锅炉: 1300㎡×100W/㎡=130KW(1)空气源热泵系统:(夏季)空调+(冬季)制热空气源热泵系统示意图1.1夏季空调运行费用计算:机组装机总制冷量:130+66=195KW(130模块1台,65模块1台);运行时间:100天;平均每天使用时数:10小时;单机启动系数:0.7;机组使用率:0.7;能效比COP:取3.3;电费:取0.65元/Kwh;水泵功率:假设为夏季热泵主机输入功率的8%,则195/3.3*8%=4.7KW;则:(195/3.3+4.7)Kw×100天×10小时×0.7×0.7×0.65元/Kwh=20317.4元 冬季制热运行费用计算:对应冬季机组制热量约为:132+69=201KW;运行时间:120天;平均每天使用时数:24小时;单机启动系数:0.7;机组使用率:0.8(含间歇除霜);能效比COP:为3.36;电费:取0.65元/Kwh ;则:(201/3.36+4.7)Kw×120天×24小时×0.7×0.8×0.65/Kwh=67639.1元;合计全年电费:20317.4+67639.1=87956.5元(未考虑夏季室内风盘用电)(2)(夏季)VRV中央空调+(冬季)燃气锅炉系统夏季:VRV中央空调(氟机)系统示意图2.1夏季空调运行费用计算:机组装机总制冷量:30HP+20HP=50HP,约为50HP*2.8KW/HP=140KW,;运行时间:100天;平均每天使用时数:10小时;单机启动系数:1;机组使用率:0.7;能效比COP:取3.3;电费:取0.65元/Kwh;则:(140/3.3)Kw×100天×10小时×1×0.7×0.65元/Kwh=19303元;冬季锅炉采暖运行费用计算:冬季:壁挂炉采暖系统图2.2燃气锅炉装机总制热量:65KW*2=130KW ;运行时间:120天;平均每天使用时数:24小时;锅炉正常负荷运行天然气耗气量:1 m³/10kw·h;商用天燃气价格:7元/ m³;则:13m³×24h×120天×7元/m³=262080元合计全年费用:19303+262080=281383元(未考虑空调室内机用电)二种形式运行费用分析对比二种形式初投资费用分析对比说明:三、分析结语通过以上比较分析可以看出:空气源热泵是目前能效比比较高的采暖和制冷系统。
燃气热泵和电动热泵的经济性评价
天津大学管理学院 项 凌
[摘要]概述了燃气热泵和电动热泵的基本原理,分析了燃气热泵和电动热泵的燃气燃烧
利用过程的热效率与有用能效率。介绍了热经济学基本原理,并就热经济学在燃气热泵和
电动热泵评价的应用进行了探讨。
[关键词]天燃气 燃烧过程评价 热效率 有用能效率 经济性评价
1引言
我国能源的消耗当中,采暖、空调消耗占有相当大的比例。目前,我国城
市冬季供暖多以燃煤或燃天燃气为主,夏季空调多以电能为主。燃煤供暖如果
不采取洁净煤技术和烟气净化技术,会造成对环境的污染严重。夏季空调耗电
量大且峰谷差太大。如果采用电动热泵和燃气热泵进行制冷和制热,不仅降低
电和用燃气的峰谷差,有利于电和燃气的季节调峰。电动热泵比燃气热泵简单,
但电主要是由一次能源经过复杂设备转换而得到的,其价格比燃气高。采用电
动热泵还是采用燃气热泵合适,要用热经济学的理论进行评价。
2热泵制冷制热基本原理
热泵是利用逆卡诺循环的原理,用压缩机将气态工质压缩为高温高压状
态,然后在冷凝换热器中向高温区放出热量而冷凝为液态,经节流减压后在蒸
发器中从低温区吸收热量又蒸发为气态工质。通过上述工质的循环,只要提供
少量高级能量,热量从较低的温度升高到较高的温度,将热量从低温区泵送到
高温区。如果目的是利用冷凝放热器中放出的热量,则为供热过程;如果利用
蒸发器吸收热量则为制冷过程。
天燃气作为一次能源进行制冷、制热主要有以下3种方案:
(1) 电动热泵方案
该方案先进行天燃气发电,然后采用电动压缩机使工质进行压缩—冷凝—
节流—蒸发的循环而制冷、制热。
(2) 直燃机方案
直燃机是以天燃气直接燃烧产生的热能为动力,以溴化锂和水组成的二元
溶液为工质的吸收式制冷装置。吸收式制冷过程的组成和工作过程基本上与压
缩式热泵的制冷过程相同。其区别在于制冷剂的压缩是由发生器、吸收器和溶
液泵来代替。在低压下蒸发器中的水蒸发吸热而制冷,蒸发后的水蒸气在吸收
器中被溴化锂水溶液吸收,吸收器中生成的溶液用溶液泵送到发生器中,被天
然气直接燃烧产生的热能加热而将溶液中的水又被蒸发出来,继续进行冷凝、
节流和蒸发制冷。
(3) 燃气热泵方案
燃气热泵与电动热泵的原理基本相同,只是驱动能源不同。燃气热泵是用
燃气发动机驱动压缩机完成热泵工质的循环。
直燃机为吸收热泵,但其供热过程未采用热泵的原理,因此,下面仅以天
然气为一次能源,对“发电+电动热泵”和“天然气发动机热泵”两种方案进
行比较。
3热泵制冷制热的经济评价
热能转换过程的效率有热效率和有用能效率两种,其定义为转化后得到的
热量或有用能量转换前加入的热量或有用能量之比。对于热泵来讲,热泵能源
转换效率的分析可以采用热泵单体一次能源利用率或初级能量利用系数进行
分析。由于上述天然气采暖、空调的方案中,电能的消耗差别较大,因此,在
一次能源转换效率的计算中,要考虑耗电所消耗的一次能源,即一次能源转换
效率为产品的能量与包括天然气与耗电所消耗一次能源的总能量之比。其中的
电能要折算为一次能源,天然气发电、输送综合效率按40%考虑。天然气发动
机热泵的数据见表1
表1 天然气发动机热泵的主要参数与能源转换效率
制冷量/(kW·h) 100 150 200 250 300
制冷耗天然气热量/(kW·h) 80 119 156 194 231
制冷用电耗天然气热量/(kW·h) 3 5 5 8 8
制冷转换效率 1.20 1.21 1.24 1.24 1.26
制冷量/(kW·h) 120 180 240 300 360
制冷耗天然气热量/(kW·h) 88 126 162 197 230
制冷用电耗天然气热量/(kW·h) 3 5 5 8 8
制冷转换效率 1.32 1.37 1.44 1.46 1.51
对于电动热泵方案的转换效率,为了便于比较,假定热泵单元的性能系数
为3.1,天然气发电、输配电综合效率为40%,则电动热泵的一次能源制热转
换效率和制冷转换效率约为1.24。
制冷量为100~300kW的范围内,电动热泵方案与燃气热泵方案制冷的一
次能源转换效率相同。而电动热泵方案制冷的一次能源转换效率约为燃气热泵
方案制热的86%。这是因为燃气发动机的余热得以利用的缘故。
由于上述能量型产品成本中,燃料费用占大部分,折旧费用的计算比较困
难,为此3个方案均按一次能源的转化效率进行经济比较。假定条件为:天然
气价为2.0元/m3,天然气热值为36000kj/m3,天然气单位热量价格为0.2元
/(kW·h)。按此假设条件由表1数据可以得出各方案中能源产品的燃料成本见
表2。由表2中数据可知:燃气发动机热泵的制热燃料成本约为电动热泵的85%,
为直燃机的58%;燃气发动机热泵的制冷燃料成本与电动热泵和直燃机基本相
同。
表2 各方案制冷、制热的相对燃料成本
燃气泵热泵方案 电动热泵方案
制热耗能/[kW·h(kW·h)] 0.69 0.81
制热成本/[元/(kW·)] 0.14 0.16
制冷耗能/[kW·h(kW·h)] 0.81 0.81
制冷成本/[元/(kW·h)] 0.16 0.16
燃气发动机热泵的初投资比电动热泵贵,但电动热泵的电费贵,如电价为
0.6元/(kW·h),一般需要2年能收回高出的投资。由于各地的采暖度日数和
空调度日数类别较大,燃气发动机热泵与直燃机在不同地区的技术经济分析要
根据不同地区的气象数据进行比较。总的来讲,较寒冷地区有利于燃气发动机
热泵的使用。
4结论
(1)我国大部分地区,冬季需要供暖,夏季需要空调,分别建设制冷、
制热装置,不但一次性投资高、能源利用率低,而且扩大了用电和用燃气的峰
谷值,不利于电和燃气的季节调峰。应该采用热泵式制冷、制热的装置,以达
到较高的节能效果。
(2)燃气发动机热泵与电动热泵相比,运行成本低,但初投资较高。与
电动热泵相比是否有优势,主要取决于天燃气价格与电价格的比例。一般来讲,
电价为0.6元/(kW·h),天然气单位热价为0.2元/(kW·h)以下时,燃气发动
机热泵就比电动热泵经济,约2年可回收燃气发动机热泵比电动机热泵增加的
投资。
(3)由于各地的采暖度日数和空调度日数差别较大,燃气发动机热泵与
电动热泵在不同地区的技术分析要根据不同地区的气象数据和不同规模进行
比较。
参考文献
[1]项友谦,陈敏,赵自军等,天然气联合供暖、制冷及供生活热水
[2]凌云,程惠尔,李明辉,天然气发动机驱动热泵装置利用效率的分析
[3]马一太,梁兆惠,谢英柏,燃气热泵一次能源利用率的分析