熱經(jīng)濟系數(shù)對制冷方式選擇的影響

1、熱經(jīng)濟系數(shù)對制冷方式選擇的影響         06-07-10 15:44:00     作者：張立志 王玲    編輯：凌月仙仙摘要：提出一種對用能系統(tǒng)進行熱經(jīng)濟性決策的熱經(jīng)濟系數(shù)法，探討了其對制冷方式選擇的影響，并定量分析了酒店總能系統(tǒng)方案較之其他制冷方案的優(yōu)越性。關(guān)鍵詞：熱經(jīng)濟系數(shù) 空調(diào)制冷方案選擇 總能系統(tǒng) AbstractProposes the thermal-economic coefficient method for

2、 thermal-economic analyses of refrigeration systems. Discusses the effects of the thermal-economic coefficient on refrigeration system selection and presents a quantitative analysis showing advantages of the total energy system in a hotel over other plans based on this method.Keywordsthermal-economi

3、c coefficient, scheme selection of air conditioning refrigeration, total energy system影響制冷方案的因素很多，每種方案都各有其優(yōu)缺點，從熱力角度來講，所追求的是系統(tǒng)用能的合理性（能級利用系數(shù)）及完善性-火用效率，而從經(jīng)濟學(xué)的角度則要求系統(tǒng)以最小的投資獲取最大的利潤。目前對這種系統(tǒng)的評價尚無從熱力學(xué)和經(jīng)濟學(xué)角度給以綜合考慮的準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)，而空調(diào)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性將成為對制冷方式進行選擇的一項重要指標(biāo)。本文試圖從熱經(jīng)濟學(xué)的角度出發(fā)提出熱經(jīng)濟系數(shù)這一定量評價指標(biāo)，并用這一指標(biāo)對某酒店空調(diào)制冷方案進行優(yōu)化分析，最后提出其總

4、能系統(tǒng)方案，與其它制冷方式進行了比較。 熱經(jīng)濟系數(shù)的導(dǎo)出對于單元能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其熱經(jīng)濟分析模型如圖所示，定義熱經(jīng)濟系數(shù) （1）圖1 能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)熱經(jīng)濟分析模型 其中，（1-）是能級利用系數(shù)；a是投資效果系數(shù)。 能利用系數(shù)定義為理想系統(tǒng)入口能級100%（電能）與實際能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)入口與出口輸向用戶的能級差之差值3： （2）其中，0是系統(tǒng)入口總能級；ex是系統(tǒng)火用效率。投資效果系數(shù)4a由下式求得： （3）式中，第t年的輸出能現(xiàn)金收益;第t年的供入能成本；第t年的現(xiàn)值系數(shù)；TAt是第t年的銷售稅，元；Kt是第t年的投資額，元；C0j是第j種供入能的單位價格，元/MJ；E0j是第j種供入能的數(shù)量，MJ/

5、a；B1j是第j種輸出能的單位價格，元/MJ；E1j是第j種輸出能的數(shù)量，MJ/a；i0是貼現(xiàn)率；n是系統(tǒng)運行時間，a；m是投資的年份數(shù)，a；n1是供入能種類數(shù)；n2是輸出能種類數(shù)。對能量的計價有兩種方式：熱（冷）能價或火用價，目前常采用的還是熱（冷）能價。 將式（2），（3）代入（1）得： 假定每年的利潤（Bt-Ct-TAt）相等，則上式可寫成 （4） 上式即是所推出的熱經(jīng)濟系數(shù)的最終表達式。當(dāng)系統(tǒng)采用高品位能源如電能為用戶提供低品位能量（如壓縮式制冷）時，其熱效率和火用效率常常高于采用低品位能源（如廢熱）為用戶提供低品位能量（如太陽能吸收式制冷）的系統(tǒng)，而能級利用系數(shù)則能從能級匹配的角度拉

6、開方案之間的檔次，以體現(xiàn)采用低品位能源為用戶提供低品位能量系統(tǒng)的優(yōu)越性，從而促進余熱利用，節(jié)能節(jié)火用。 以投資效果系數(shù)評價系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，可以從時間的價值角度全面分析系統(tǒng)在壽命期內(nèi)總的設(shè)備投資、折舊費、產(chǎn)品成本、利率、稅金等動態(tài)變化與盈虧。熱經(jīng)濟系數(shù)綜合了上述兩方面的優(yōu)點，便于合理地對制冷等能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的選擇作出決策。2 熱經(jīng)濟系數(shù)對制冷方式選擇的影響下面以一個實際工程為例來探討熱經(jīng)濟系數(shù)對制冷方式選擇的影響。某酒店是一個建筑面積4萬多m2的五星級賓館，夏天總冷負(fù)荷3898kW，冬天熱負(fù)荷3693kW，賓館自用電1027kW（不包括空調(diào)），供應(yīng)熱水量3.5t/h(60)。為了應(yīng)付電力短缺，賓館備有發(fā)電機組。通常在選擇空調(diào)制冷方式時，一方面力求節(jié)能，另一方面要把外界電力短缺對賓館的影響降到最小。該酒店采用總能系統(tǒng)方案，如圖2所示。它采用柴油發(fā)電機組發(fā)電，所發(fā)電能滿足全部自用電，柴油機的排氣余熱和冷卻水余熱帶動廢熱吸收式制冷機，賓館所需熱水也由柴油機余熱提供。為了研究此方案的熱經(jīng)濟性，把它同傳統(tǒng)的壓縮式制冷方案（圖3）和吸收式制冷方案（圖4）進行了比較。對當(dāng)前空調(diào)用冷水機組的綜合分析表明5-6，在壓縮式制冷機中，當(dāng)單機空調(diào)制冷量大于1160kW時，離心式比較經(jīng)濟；在大容量吸收式制冷機