天然气空调技术经济分析论文

2022-04-27

随着生活水平的不断提高,空调设备使用日益广泛,能源问题、环保问题一直困扰人。如何使空调系统更好得环保、节能成了当前空调行业最突出的问题。结合国内外空调设备及能源的研究状况,作者认为地源热泵技术应该成为空调系统环保与节能新的研究方向;如果将地源热泵技术应用于家用小型中央空调,应用地源作为空调冷热源,会有着很好的应用前景。今天小编为大家精心挑选了关于《天然气空调技术经济分析论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

天然气空调技术经济分析论文 篇1:

天然气汽车在佳木斯地区的应用性分析

摘要:本文主要就天然气汽车的应用、能耗指标、加气站的运行数据等进行了分析,论述了佳木斯市发展天然气汽车的重要意义。

关键词:天然气汽车;加气站;经济分析

一、概述

近年来,我国许多城市的大气污染日趋恶化,环保形势十分严峻,造成城市空气污染的重要原因之一就是汽车尾气排放污染。天然气汽车以天然气作为燃料减缓了其对石油资源的消耗,相应地也减轻了汽车尾气对大气环境的污染,充分发挥了其调整能源结构,改善大气环境的作用,随着天然气的广泛应用,天然气汽车逐渐被人们所重视。

佳木斯是个带形城市,市区沿江而建,东西长约20公里,南北宽约10公里。地势平坦,南部岗区的高程也仅在海拔100米左右。全市公交车辆约400台,出租车约2500台。目前居民天然气用户有6万多户。2000年开始开发利用天然气,如今随着城市的发展,按照城市的地缘优势非常适合天然气汽车的推广和普及工作。

二、改燃天然气将会大大降低车辆运行成本

(一)天然气汽车能耗指标。对于同等级、档次的各类天然气汽车,尽管天然气储存方式有区别,但汽车发动机及最终进入发动机的燃料状态完全相同:低压常温的气态天然气。因此,同等级各类天然气汽车燃料消耗指标基本相同。

1.天然气汽车的用气指标

通过对国内部分城市CNG汽车燃料消耗历史数据进行统计分析,得出如下结果:

(1)CNG汽车实际燃料消耗量与车型、改装效果、是否启动空调及天然气质量有密切关系;

(2)CNG汽车用气量平稳,与季节、气温、气候没有明显关系,受气温、季节影响较小;

(3)CNG汽车用气(天然气低热值为35.59MJ/m3)负荷指标及平均日行驶里程一般为:①出租车:以捷达车型为例每100km用气负荷指标为9.0m3;②大型公交车:启动空调时,每100km用气负荷指标为40.0m3。不启动空调时,每100km用气负荷指标为33.0m3。

2.与燃油汽车能耗指标比较(参见表1)

由表1可知:1M3天然气热当量相当于1.12L汽油,所以天然气汽车能耗要高一些,即相同热量情况下,天然气汽车行驶历程短一些。

(二)加气站及天然气汽车的经济性分析。

1.加气站经济性分析

本市车用燃气气源可采用外购方式供应。CNG的运输一般采用高压气瓶组槽车通过公路运输。槽车几何容积一般为18m3,槽车在20MPa压力下的运气量为4550 m3/辆。设备投资110万/辆。CNG的运价为每百公里0.07~0.08元/m3。LNG的运输采用特制的低温液体槽车。我国生产的低温液体槽车设计压力为0.8Mpa,槽车容积一般为30m3,当容积充装率为90%时的运气量为16740 m3/辆。设备投资103万/辆。LNG的运价为每百公里0.04~0.05元/m3。对设计加气规模为1.5×104m3/d、造价在1000×104元左右、气源洁净、无脱硫和脱水设备的各类CNG汽车加气站主要运行成本及经济指标分析如下:

(1)CNG标准站。若气源进站压力为0.3Mpa,电价为0.65元/(kw.h),加压至25.0Mpa,则标准站内电耗约0.25Kw.h/m3,电费是主要运行成本,为0.16元/m3。其余的费用的人工费和设备维修、折旧等费用,约0.12元/m3。一般加气站实际销售量达到1.0×104/d,气源购销价差>0.60元/m3时,即具有一定的赢利能力。

(2)CNG子站。由于子站进站燃气具有一定的压力,其设备和材料及场地建设相对母站数量减少,且运行成本也下降许多。参照全国其它省市加气站建设投资规模平均是500×104元/站。

2.天然气汽车经济性分析

从国内推行的CNG汽车经验来看,使用天然气替代燃油后,必须保证天然气汽车的运行费用较燃油车降低20%以上,以补偿投入的改装费或购置新车增加的费用,且需在1年左右时间收回该部分资金并有盈余,这样车主才会主动“弃油用气”。

三、CNG汽车和加气站技术条件成熟

目前我国已经掌握了CNG汽车专用装置的关键技术,天然气加气站专用装置以及再线检测成套设备的研发技术,储气瓶与燃气汽车试验技术等,为CNG汽产业的发展提供了强大的支持。CNG汽车的改装维修技术发展也已经非常成熟。

四、驾驶员和运输公司的积极性很高

目前CNG汽车的主要来源是在用车辆改装,尽管改装车辆还存在动力性不足、爬坡能力下降等问题,但仍然有高达42.7%的驾驶员对在用车辆改装表现了极高的热情。他们对原装天然气车辆的呼声非常高。

五、地势平坦有利于CNG汽车的使用

由于佳木斯市辖区内各交通要道十分平坦,避免了汽车改装后动力性不足的弊端。并且佳市周边县市之间的距离都在100公里以内,解决了天然气汽车行驶里程短的问题。

六、推广天然气汽车存在的主要问题

(一)改装CNG车辆动力性下降。由于天然气和空气的混合气热值低,混合气火焰传播速度较慢,后燃严重,排气温度高,以及为防止爆燃而采用的较低压缩比,进气(空气)量小,会使改装后的发动机功率下降20%,动力不足,爬坡能力下降。因此必须采取相应的技术手段,完善改装技术,才能达到改装后在保证原发动机功率不下降的前提下,充分发挥天然气车辆节能、环保、降低成本的优势。

(二)供气体系建设是推广天然气汽车运行的重要因素。要使天然气汽车在我市得到广泛应用,必须建立适当数量的加气站。加气站建设涉及到城建规划、经费投入和环境安全等诸多因素。另外从加气站的投资及运输成本考虑,加气站数量将影响供气价格,因此场站地址、数量的选择非常重要。

(三)车用CNG价格上涨。随着天然气汽车的发展,对燃气的消耗量越来越多,12%的驾驶员担心气价也会随着上涨。因此,如果缺乏经济利益驱动,会给天然气汽车的推广运用带来严重影响。

(四)车辆改装费用和CNG专用配件价格偏高。目前长途客车大都是柴油车,而柴油车的改装费用比较高。80%的驾驶员认为改装费用为2000~3000元比较容易接受,甚至有一部分驾驶员希望能给予一定的改装费补贴。燃气装置的零部件更换成本太高,互换性差,CNG专用装置的销售点少,购买不方便,这些都成为制约在用车辆改装的因素。

(五)安全隐患加大。由于天然气是高压储存的,改装后安全隐患加大。很多驾驶员不愿意冒这个风险。

七、结语

天然气作为汽车替代燃料,推广天然气汽车应用不仅具有社会效益,而且还有可观的经济效益。按目前油气的性价比和我市的实际情况看,天然气汽车在我市有着非常广阔的应用前景。

作者:刘宪彬

天然气空调技术经济分析论文 篇2:

家用小型中央空调应用地源热泵技术的研究

随着生活水平的不断提高,空调设备使用日益广泛,能源问题、环保问题一直困扰人。如何使空调系统更好得环保、节能成了当前空调行业最突出的问题。结合国内外空调设备及能源的研究状况,作者认为地源热泵技术应该成为空调系统环保与节能新的研究方向;如果将地源热泵技术应用于家用小型中央空调,应用地源作为空调冷热源,会有着很好的应用前景。

1.地源热泵的应用原理

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。

地源热泵系统,其工作过程具体为,夏季制冷工况下,将系统冷凝器排出的热量释放到大地,将大地作为排热场所,把空调房间热量以及压缩机耗能通过埋地盘管排入大地中,再通过土壤的导热和土壤中水分的移动将热量扩散。在地源热泵系统中,由于冬季制热工况下从大地中获取的热量可在夏季制冷时得到补偿,因而地层的总热量基本维持平衡,因此热泵系统冷热源比较稳定。

2.地源热泵应用于家用小型中央空调的技术性、经济性分析

2.1技术分析

地源热泵系统可制热、制冷,还可供生活热水,一套系统可以替换原来的锅炉加制冷机组的两套装置或系统。地表浅层热能是一种可再生能源,它相当于一个巨大的太阳能集热器,收集了约47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多[11]。地源热泵的污染物排放,与空气源热泵相比,相当于减少40%以上,与电供暖相比,相当于减少70%以上,如果结合其它节能措施,节能减排会更明显[12]。对于目前新兴的花园式别墅,花园式小区楼宇及花园式建筑有非常好的实用性,另由于机房面积较小,故可节省建筑面积。

2.2经济分析

2.2.1从单纯的制热角度分析:传统锅炉供热只能将90%以上的电能或70~90%的燃料燃烧后产生的热量供用户使用,而地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能,比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。

2.2.2.地源热泵的热源温度(地层)全年较为稳定,一般为9~26℃,其制冷、制热系数可达3.5~4.4,与传统的空气源热泵相比,要高出40%左右,其运行费用为普通中央空调的50~60%[13]。

2.2.3运行费用分析:

以国内大多数城市的物价水平-天然气价2.0元/m3、电0.5元/kWh来比较。如果利用天然气来采暖,天然气热值为33500kJ/m3,利用热效率90%计,则燃烧1m3可以获得热量为:Q=33500×0.9=30150kJ。

如果使用地热热泵,取COP=3.5,则获得同样的热量需要耗电量为:

W=Q/COP=30150/35=8614.3(kJ)=2.4(kWh)

费用比较可知:

热泵供暖电费=0.5(元/Kwh)×W=0.5×2.4=1.2(元)

而1m3的天然气费用=2.0(元)

因此,用地热热泵供暖(热)可减少运行费用:

y=(2.0-1.2)/2=40%

2.3工程实例投资及经济性对比分析:

现在通过实例来比较以地源为冷热源与常规冷热源的家用小型中央空调的经济性比较:

项目名称:天津市汐岸国际别墅地源热泵空调系统项目

建筑类型:别墅住宅(独栋)

建筑占地:90平方米

建筑面积:242平方米

空调面积:189平方米

投资及经济性对比分析

通过上述分析可以看出,将地源热泵应用于家用小型中央空调中,有以下一些特点:

(1)从经济性方面考虑,设备的初投资较大,但是地源热泵系统能耗少,机组性能系数高,节能效果明显。

(2)从工程技术方面考虑,对于别墅区,建筑物周围空间较大,铺设埋管较容易,所以较适合使用地源热泵系统。

(3)地源热泵不对使用地产生噪声污染、热污染等特点,埋地换热盘管可布置在建筑物花园、草坪及周边的地下,地层的总热量基本维持平衡,对环境保护有利符合可持续发展的要求。

3.总结

在我国长江以南地区一般居住建筑均无集中供热系统供暖,其气候特点是夏季炎热,湿度大;冬季阴冷潮湿。缺少动态特性研究等方面的不足,但是随着科技的不断进步这些问题都将得到解决。

总之,将地源热泵技术应用于家用小型中央空调的技术满足空调行业的节能、环保的发展趋势,且具有很强的可行性。随着地源热泵技术研究的不断发展,必然会对能源的科学、合理利用起到很好的促进作用。

参考文献:

1.李元旦、张旭.同济大学.土壤源热泵的国内外研究和应用现状及展望.《制冷空调与电力机械》

2.张旭.同济大学.土壤源热泵的实验及相关基础理论研究.《现代空调》第三期

3.丁勇、刘宪英等.重庆大学城市建设与环境工程学院.地热源热泵系统的实验研究综述.《现代空调》2001年第3期.12-32

4.袁伟峰、赵军、朱强.天津大学.供暖用土壤源热泵系统.《节能》2002年第1期

5.陈霖忠.清华同方人工环境有限公司杭州办事处.户式中央空调未来需求状况.《制冷空调与电力机械》2001第3期.44-45

6.刁永飞、伍贻文.上海理工大学张小力.联合开利空调有限公司.地源热泵的优越性及前景展望.《能源研究与信息》第1期.33-37

7.雷海燕译,李汉炎校.日本应用地源热泵的可行性研究.《地热能》2003年第1期.15-20

8.黄奕坛、陈光明、张玲.浙江大学制冷与低温研究所.地源热泵研究与应用现状.《制冷空调电力机械》2003年第1期.6-10

9.寿青云、陈汝东.高效节能的空调技术.《节能》[J]200l年第l期.41-43

10.许淑惠、邢云绯.北京建筑工程学院城建系.地源热泵一供热空调特性及技术经济分析.《北京建筑工程学院学报》第18卷第4期.26-29

11.物价信息数据库.www.cpn.gov.cn(北京市物价局网站)

12.美國土一气型地源热泵技术在健康住宅中的应用.《供热制冷》2003年6月刊.113-114

13.徐伟等译.郎四维校.《地源热泵工程技术指南.中国建筑工业出版社

14.地热热泵与制冷应用及效益分析.山东贝尔新能源有限公司.2003-6-6

15.节能环保型地源热泵空调系统.建设部住宅产业化促进中心.2003-7-1

作者:刘佳喜

天然气空调技术经济分析论文 篇3:

暖通空调系统防排烟设计分析

摘要:由于现代建筑结构功能越来越复杂,建筑物高度要求越来越高,增加了建筑物中排烟工作的难度,在日常暖通空调和防排烟设计中,由于多种因素,设计师容易忽略了经济成本分析,造成许多不必要的成本浪费,所以应充分重视建筑采暖排烟的建设,从建筑采暖排烟的实际需要出发,对不同形式的排烟进行科学规范,同时规范采暖排烟的管道建设,通过优化供热排烟性能来保证建筑质量,提高建筑的整体运行安全性。

关键词:暖通空调系统;防排烟设计

引言

在防排烟工程中,不同的施工技术会呈现不同的施工效果。因此,为了避免建筑发生火灾,需要做好准备,并在火灾发生时采取合理的排烟措施,根据真实情况选择最合理的排烟方式,以减轻火灾造成的实际损失。另外,相关人员需要增强自身的安全责任意识,对于防排烟工程进行高质量的施工,保障人们的生命健康安全。

1暖通空调系统防排烟设计中存在的问题

1.1可靠性与可行性满足大型建筑通风和供暖需求的能力是该项目应考虑的主要问题。所以设计方案应符合国家和地方当局的有关要求及规范,同时也包括与环境保护有关的要求和规范。设计方案应满足建筑工程其他相关方面(如,电力、天然气、水、供暖等)的要求,特别是考虑到这些因素的不断变化。由于项目设计的空调系统有温度和湿度等參数,所以就需要更严格或更具体的规定,应当每年进行一次可行性分析,以保证其适应不同天气。在不能使用标准设备的特殊情况下,应当对非标准设备制定详细的参数要求,并对提出的参数要求保持合理可行。在评估工程项目的可行性时,需要考虑是否有足够的面积进行建设,特别是在翻新工程及楼面面积过于有限的情况下。

1.2调节性与操作性

气象条件是空调系统容量和大型建筑物最不利的条件,在经济分析中,必须考虑到具有良好调节性能,同时运行能耗低的系统的解决方案。此外,空调系统的易于管理和操作更多地取决于是否具备自动控制系统,必须根据实际情况和要求进行技术经济比较来设计。自动控制空调系统可以减少系统管理员的工作数量和强度,并降低管理费用,一次性投资也会增加,对经营者的资质要求也相应增加。

1.3安全性问题

安全供暖、通风和空调系统的高度较高的建筑主要包括:易燃易爆、环境安全、防火安全、人员安全、关键设备运行安全、生产系统设备安全、空气质量安全等。所以对改善供暖、通风和空调系统的安全,需要在技术设计、设备开发、运行管理、规范技术措施等许多领域进行改进是必要的。安全是首要重要因素,设计时要考虑建筑工程的通风系统和空调的易燃因素,比如,储藏室、煤矿和工厂的弹药,应当采取有效的技术措施和安全方案进行防爆炸设计。易燃液体和气体泄漏时必须考虑安全设计,在燃油和燃气锅炉房以外的报警和通风系统必须安装可燃气体检测装置。防火安全问题以及设备运行的安全问题主要是制冷系统安全,高层建筑暖通空调系统通常包括调节空调温度和相对湿度、气流湿度;调节冷冻泵的转速,控制冷却风扇和水泵的风机转速;监视和控制条件流量,调节风量和调节水流,这些流量可以作为控制空调系统的流量,也可以作为系统优化的流量。

2暖通空调系统防排烟施工技术以及应用

2.1重视防排烟防火阀的设计

防火阀是防排烟系统的重要组成部分,可以安装在暖风空调的通风系统以及调节系统中。但是在实际施工中,由于施工条件以及环境因素的影响,防火阀的设计不够合理,既不利于安装,也不利于使用。因此,相关企业需要重视防火阀的设计。首先,对于水平风管以及垂直风管来说,其交界位置必须提供安装防火的消防管道空间。其次,对于比较容易产生火灾隐患的房间、危险系数较高的隔离墙以及楼板,需要设计符合其安装条件的防火阀。最后,对于变形缝处、穿越防火分区处两侧以及空气调节机的隔离楼板等位置,需要设计合理的防火阀装置。另外,在排烟防火阀实际使用中,需要在排烟风机的机房设置专用的排烟防火阀以及排烟支管,为了确保安全,最好在穿越防火墙上面也安装防火阀装置。

2.2机械排烟施工技术

在机械排烟中,全面排烟技术被广泛使用。上文已经分析过,机械排烟需要远离火灾现场。因此,在实际工程中,全面通风的机械排烟技术只可应用于没有发生火灾的区域。另外,在进行机械排烟时,相关施工人员需要熟练掌握机械排烟的技术要点,以免在现场因紧张以及环境因素影响工作的进展。在日常的生产生活中,相关建筑企业应加强对施工人员的培训。经过研究发现,机械排烟技术的可靠性更高,且受天气、环境等因素的影响更小。因此,在实际运用中,一定要合理、科学地将机械排烟技术的优点最大化,并根据实际情况确定实际使用范围与区域。

2.3防排烟风机的施工

防排烟风机的主要作用是在防排烟工程施工时排除消防管道所产生的烟雾,保障疏散通道的空气质量。通过将烟雾排除,降低建筑热量或者将热量引导到不会发生燃烧的区域,从而减少烟雾可能造成的人体健康隐患,方便后续工作的进行。在施工过程中,除了防排烟风机可以利用外,相关人员还需要积极利用门窗等建筑设施,加快烟雾的排放速度。因为,一旦建筑物发生火灾事故,每一秒钟都无比宝贵。除此之外,如果施工地点是高层建筑,需要合理处理煤气、电网等管线。相关人员需要了解建筑内的管线分布,并以此为基础,预先设置加压送风机。如果工程排烟的净空高度在5m以上,则很难划分排烟区域,此时需要扩大排烟范围。目前,高层建筑一般都安装天窗装置,如果将天窗的排烟量计算在内,那么就可以按照60m3/h进行计算。在实际的施工过程中,施工人员需要根据具体情况对排烟量做出最合理的计算,并选择最合理的排烟方式,同时合理利用门窗等装置。

2.4防排烟施工技术

在实际工程中的实践在防排烟工程的实际建设当中,对于管道、阀门以及风口等设施,一定要使用不可燃烧材料,这样是为了保障火灾发生时相关设备可以被紧急使用,从而减轻火灾造成的实际危害。此外,排烟管道也需要做好防火措施,并隔离火灾发生时可能着火的区域,至少与可燃物保持15cm以上的距离。在排烟施工中,工作人员需要考量空气中气体的流动因素,尽量加快烟雾的排放工作。在火灾发生时,空气中会充斥大量的CO气体,CO气体相较于空气,密度更小、质量更轻,一般会飘在空气上方。此气体对人体有害,如果大量吸入,会使人中毒。因此,在火灾发生时,人们需要弯腰行走,以减少CO的吸入量。结束语

城市化建设步伐的加快使得建筑业飞速发展。在建筑行业中,尤其是高层居住区,应对暖通空调的防排烟系统加以重视。因为一旦发生火灾,防排烟系统可以有效阻止火势蔓延,为人们提供更多的撤离时间,从而保障人们的生命安全。在建筑设施中,暖通空调是重要组成部分。目前,暖通空调的施工仍存在一些技术问题有待解决,因此要加强的技术突破,为人们的生命财产提供更好的保障。

参考文献

[1]陈冠宇.高层建筑暖通空调工程中的防排烟施工技术[J].四川水泥,2020(10):168-169.

[2]徐先伟.高层建筑暖通空调防排烟施工技术要点探析[J].住宅与房地产,2020(3):201.

[3]锡有昆.建筑暖通空调防排烟施工技术探索[J].中国设备工程,2019(15):187-189.

[4]陈康森.试论高层建筑中暖通空调防排烟施工技术[J].建材与装饰,2019(13):207-208.

[5]温磊.探究高层建筑暖通空调防排烟施工技术与应用[J].消防界(电子版),2018,4(6):109-110.

作者:雷敏

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