露点间接蒸发冷却空调技术
admin
2022-09-16
露点间接蒸发冷却空调技术
技术编号
HLJ-014
提供单位
哈尔滨工业大学
技术大类
资源能源利用技术
联系人
展长虹
技术类型
全生命周期资源节约和循环利用技术
电话
13945109451
邮箱
zhan_changhong@163.com
适用范围
房屋建筑业、建筑安装业、通用设备制造业
推荐单位
黑龙江省科技厅
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技术简要说明露点间接蒸发冷却空调以水为冷媒,送风和循环水温度可接近进风的露点温度,使环境中不饱和空气成为了一种可再生能源。本项目提供的1)管式露点间接蒸发冷却空调器,管内为湿侧、管外为干侧,立式布置,大幅提高制冷能效比,减少材料消耗量;2)模块式露点间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组,发挥两种制冷原理优势并弥补各自弱点,由蒸发冷却负担大部分冷负荷,机械制冷辅助稳定供冷参数和承担湿负荷。
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Technical Brief Description
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技术提供方哈尔滨工业大学;上海能和环保科技有限公司
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技术主要指标信息该技术成果为不同制冷功率的系列化产品形式,依具体冷负荷大小选型。产品平均能效比COP一般能达到7-10,甚至更高。
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商业应用情况0
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资以某厂配电室空调项目为例。该配电室设备散热量大,为保证正常运转,设计规范要求室内环境设计温度不高于 35℃。该配电室面积为246m2,层高4.5m。配电室装有56台高压开关柜、1600KV/A 干式变压器3台,总冷负荷102KW。 现采用的降温措施为自然通风,但效果不好。以五月份为例,室外平均气温为29℃,但室内温度却维持在38℃左右。依据规范本配电室未能满足运行环境温度要求(夏季运行温度还将会继续上升)。长期高温环境下运行将加速电气设备的老化而影响使用寿命,进而给安全运行带来影响。 若对该项目采用间接与直接多级蒸发冷却空调技术改造方案,可很好地解决配电室降温、增湿(防静电),实现节能降耗、降低运行费用的目标。 主机设备主要技术参数:型号NH-IDEC100,制冷量102KW,能效比9.0,送风温度26℃~28℃,送风风机6.75 kw、风量40000m3/h,二次风风机6kw、风量20000m3/h,耗水量144kg/h,耗电量12kWh/小时,尺寸: 6930*2980*5500 mm。改造工程总造价约44.7万元。
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年运行维护费用按相对极端情况进行计算,即一年365天每天24小时不间断运行,一个月按30天计算; 水费按2元/t计算,年水费0.25万元;电费价格按照1元/kwh计算,月运行电费0.86万元、年运行电费10.37万元;人工费按3.6万元/(人•年)计算。则上述案例年运行维护费用约合计为14.22万元。
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投资回收期对前述案例,若采用传统机械制冷方案,需选择5HP机械压缩式制冷空调13台,能效比按2.5。每小时耗电约46.8kWh,则月电费为3.38万元、年运行电费需40.6万元。采用蒸发冷却空调方式较机械制冷空调方式每月节省运行电费2.52万元,按静态投资回收期计算方法则13个月可收回投资成本差价。同时,我们的产品相对国外同类产品来说,在保证性能相当的前提下具有很大的价格优势——国外同类产品瑞典“蒙特(Munters)”约为人民币 90万元。
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附加效益1)蒸发型空调运行方式为全新风和室内风运行,全新风和室内风且具有空气过滤和加湿功能,不断输入100%新鲜冷空气,有效的正压送风可使有害的空气排出室外,保持室内洁净;大大改善其室内空气品质。 2)以水为制冷剂,无氟利昂类制冷剂的泄露而破坏臭氧层的问题 3)与电能驱动的机械压缩制冷空调方式相比,当提供相同制冷量时,蒸发冷却耗水量远低于发电所需的冷却水量; 4)随着室外空气温度上升,其能效比和制冷量均会增大,而机械制冷系统表现恰恰相反。 5)维护简单、保养费用低;传统压缩式空调机组一般需要冷水机组、冷却塔、冷却水泵、末端装置等复杂的成套设备,运行、维护麻烦,且需专业人员操作,耗资很大,而蒸发冷却空调系统无承压部件、运行管理方便。
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综合效益本项目所提出的蒸发冷却空调技术,契合“一带一路”国家可持续发展要求,可快速落地并进行市场化推广,将能产生可观的社会效益和经济效益。 1)管式露点间接蒸发冷却空调器蒸发冷却空调设备中主要耗能部件只有风机和循环水泵,运行能耗低,大约是同供冷量机械制冷空调系统耗电量的1/5~1/3左右,能效比高,因节电而节煤,从而能减少CO2排放。 2)当对房间的热环境稳定度要求较高或在中高湿度地区应用,可采用模块式露点间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组。尽管配备了机械压缩制冷空调系统,但其所配备的机械压缩制冷空调设备容量要远远小于单独采用机械压缩制冷。这可充分利用、发挥蒸发冷却空调的优势,有利于节能减排。 3)本项目提供的两种技术设备应用形式灵活,可作为分散式空调器单独应用为单一房间供冷,也可以多联机的形式同时为多个房间供冷,或以模块化组合形式作为大型集中式全空气空调系统的冷源;应用范围广泛,适合于需采用全空气空调系统的场合,如医院、会议室、教室、餐厅、影剧院、商场、超市、候机(车)厅、计算机房、数据中心、通信基站、别墅及居民住宅等;也可作为新风系统或新风预冷系统应用于其它类型的空调系统中。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2021/1/6
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技术成熟度传统的蒸发冷却空调在美国西南部、澳大利亚、西亚等干燥和中等干燥地区都有一定的应用并被市场认可接受的,产品及系统工艺技术成熟。机械压缩式制冷空调更加具有稳定性高、技术成熟、使用寿命较长等优点,在世界范围内得到了最广泛的应用。但是,机械制冷系统在运行中消耗大量的电能,并且排放了大量的氯氟烃类温室气体,到目前为止还未找到理想的替代工质。 本项目提出的两种具体技术或设备形式在原有市场成熟产品和技术的基础上,提出了制冷效率更高和性能更加稳定的间接蒸发冷却技术形式,克服了市场现有的间接蒸发冷却空调器或机械制冷空调器的缺点。项目已制作了数台样机,测试效果较好。
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技术适用性与使用条件该技术产品特别适合于气候干燥地区,但也扩展到中湿度甚至高湿度地区。该项目技术产品工艺路线相对成熟,加工原料介质易得,加工制作流程清晰成熟。该项目产品配备完善的自动化控制系统,运行可靠、操作维护简单。需由专业化的队伍进行安装施工。工程竣工交付后,对运行管理人员进行适当培训即可上岗操作。产品将配有完善的操作手册,供运行管理人员查阅使用。
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技术稳定性经试验验证,管式露点间接蒸发冷却空调器与模块式露点间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组运行稳定可靠,有效克服了蒸发冷却空调制冷性能易受室外空气参数波动影响的问题,并保持较高的运行效率,平均COP可以达到7-10甚至更高。
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技术安全性蒸发冷却空调及机械压缩式制冷空调产品都已是被市场广为接受的产品,工程应用技术也都很成熟。管式露点间接蒸发冷却空调器以水为制冷剂;机械压缩式制冷空调已经近百年的市场检验,技术已是相当普及和成熟的。因此,本项目不会对环境造成二次污染、不存在易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险,不存在上游资源限制、配套设施不完善、市场接受度不高等系统风险。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让拥有国内专利两项。1)发明专利:管式露点间接蒸发冷却空调换热器;展长虹,王磊,冼耀华,陈秀琴,王银,张建利;专利号: ZL201810437329.2;专利申请日:2018.05.09;专利授权日:2020. 05. 22;主分类号(ICP)F24F 5/00授权国家:中国 2)实用新型专利:一种模块式露点间接蒸发冷却与机械制冷复合空调机组;发明人:展长虹,王磊,张建利,赵旭东;专利号:ZL 2017 2 0100985.4;专利申请日:2017.1.24;专利授权日:2017. 08. 22;授权国家:中国 设备生产、安装工艺完全国产化。技术拥有方有合作生产和转让意愿,政策途径顺畅。