相变材料蓄冷系统的经济性评价论文

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1、相变材料蓄冷系统的经济性评价论文摘要：本文针对一种新型相变材料在蓄冷空调中应用的经济性进行了研究，并与冰蓄冷系统和常规空调系统进行了比较。分析结果表明：相变材料蓄冷空调系统运行费用最低，但初投资较高。如果相变蓄冷材料因批量生产而降低成本，则相变材料蓄冷空调技术将有着广泛的应用前景。关键词：相变材料蓄冷空调系统1前言冰蓄冷系统具有技术成熟、性能稳定等优点，但需配置双工况机组，且多数系统要增加乙二醇溶液为载冷剂的中间换热装置，增加了系统的设计和控制难度。同时，冰蓄冷系统制冰充冷时由于蒸发温度比常规空

2、调低8-10℃.freel2(拟取3000元/)——单位蓄冷量增加设备用房面积(冰蓄冷系统一般取0.0073)由于所采用的相变材料潜热为冰的55%，因此在蓄冷量相同的情况下，相变材料蓄冷系统蓄冷槽的体积约为冰蓄冷系统的1.8倍，设备房建筑物投资费用相应增加。3.2.3电贴费(8)——系统配电容量，；——每千瓦装机容量电贴费常规系统配电容量：（9）蓄冷系统配电容量：（10）其中：（11）——设计日最大负荷；——单位配电容量电力报装费用,元/、、---系统、主机、辅机性能系数3.3运行费用三类系统中

3、认为运行管理费用相同。年运行费用为=++（12）3.3.1年基本电费年基本电费一般按系统配电容量计=（13）——基本电价,元/(·月)3.3.2年运行电费常规系统年运行电费：(14)——峰、平、谷时段电价,元/；——年供冷天数——分别为三段用电量冰蓄冷系统年运行电费：(15)，——系统直供和充冷时的值（包括辅机）对于相变材料蓄冷系统,认为系统直供和充冷时的值相等，则年运行电费为：（16）3.4经济性评价指标冰蓄冷系统和相变材料蓄冷系统相对于常规系统的静态投资回收期、分别如式（17）和（18）。（

4、17）（18）4分析实例以某办公综合大楼为例，逐时负荷分配如表1。分别采用冰蓄冷和高温相变材料蓄冷两种方案与常规系统进行比较和分析。为便于比较，均采用40%的蓄冷率。蓄冷安排在夜间电价低谷时段。。电价结构如表2，基本计算参数如表3。表1大楼逐时负荷分布时间891011121314151617合计负荷KW271036695190555059476268638666446358564154363表2分时电价表电价分段高峰期低谷期时间8:00-21:0021:00—8:00电费（元）0.650.17表

5、3有关计算参数序号项目参数值1制冷机空调工况时的COP值42制冷机制冰工况时的COP值33制冷机制冰工况时的容量变动系数k0.684基本电价13（元/月.KW）5电贴费400（元/KVA）6供冷天数150（天）7主机直供时间10（小时）8夜间蓄冷时间9（小时）表4不同系统的初投资及运行费用比较系统主机容量主机费用蓄冷设备费用供电设备费用冷却塔费用自控系统费用管道全套泵换热器建筑增加费用电贴费系统总初投资年基本电费年运行电费年运行总费用高温蓄冷3262251.12676.4091.3430.532

6、4.47124.1319.57085.7246.601321.0717.79119.28137.07冰蓄冷3553312.66401.2099.4833.2631.9896.4124.77109.6347.6361.521218.5423.99123.93147.92常规系统6644511.590186.0362.1933.2296.3430.320092.921012.6136.24165.54201.985分析结果与讨论从主要设备的初投资可以看出：在三种系统形式中，高温相变材料蓄冷系统初投资

7、最高，其次为冰蓄冷系统，常规系统初投资最低。这是由于高温相变材料蓄冷技术目前还处于实验和研究阶段，蓄冷介质费用相对较高所致。其次，由于目前已研制和开发出的用于空调系统的蓄冷介质其相变潜热大多低于冰的潜热，致使蓄冷槽占地面积增加，设备房的建筑费用相应增加。再者，由于采用相变材料蓄冷系统，使冷冻水出口温度提高，从而降低供回水温差，增加了冷冻水管道和泵的初投资。从对运行费用的分析可以看出，高温相变材料蓄冷系统的运行费用最低，其次为冰蓄冷系统，最高为常规系统。冰蓄冷系统比常规系统初投资增20.3%，年运

8、行费用节约率为26.8%,静态投资回收期为3.8年；相变材料蓄冷系统初投资较常规系统增加33.3%，年运行费用节约率为32.1%万元，静态投资回收期为5.3年。6结论从以上分析可以看出，尽管在目前的经济条件下，对于新建系统,相变材料蓄冷系统的初投资和回收年限均高于冰蓄冷系统，但在改造项目中，由于可直接利用原有主机，因此具有较大优势。同时，由于充冷期间蒸发温度同常规系统，因而主机和系统运行效率较冰蓄冷系统有较大提高，从而减小了耗电量和电厂污染物的排放，具有较好的经济和环保效益。随着新型相变材料的进