集中供冷建设周期 [集中供冷工程中保冷技术与节能性的探讨] .docx
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1、集中供冷建设周期 集中供冷工程中保冷技术与节能性的探讨 (1内蒙古工业高校设计院;2内蒙古新雅设计院,内蒙古 呼和浩特 010100)摘 要:文章对冷冻水管道的冷损失和保冷技术进行了分析,进而探讨了集中供冷技术的经济性。关键词:集中供冷;冷损失;经济性中图分类号:TU831 文献标识码:A 文章编号:10176921(2022)05008202近年来,我国正以科学的发展观指导加快城市化建设,节能和环保日益受到全社会的重视。集中供热技术发展迅猛,其优势已为众多人所认可。而在夏热冬暖地区,随着经济快速发展、人民生活水平不断提高和一些大型建筑群的兴起,空调能耗已经成为了建筑能耗的第一大户,因此发展集
2、中供冷技术已成为一种趋势。据有关探讨文献:集中供冷与各用冷点自装机相比,可以按各用冷点的全部平均负荷装机,使容量减小40%60%1,在很大程度上可以避开大马拉小车的现象,而且便于集中调整限制,提高管理水平。但近年来,集中供冷技术始终未得到大发展,其主要缘由之一就是人们担忧冷冻水远距离输送的冷损失严峻,从而得不偿失,达不到经济节能的效果。本文从管道保冷技术动身,对冷冻水远距离输送时因管道散热而引起的冷损失进行分析,进而探讨集中供冷工程的经济性。1 影响冷冻水管道冷损失的主要因素在集中供冷工程中,冷冻水要远距离输送,其冷量损失和管道温升是人们始终都关注的重要问题,下面我们在不考虑水泵散热、“冷桥”
3、换热、施工问题等影响因素的前提下,对冷冻水管道的传热和温升进行理论分析:以广州地区为例,夏季空调设计室外计算干球温度为按33.5计算,冷冻水流速取um=1.5m/s。分别选取导热系数较小的工程上广为运用的保冷材料:聚苯乙烯泡沫塑料,导热系数ins为0.05w/m•;膨胀珍宝岩,导热系数ins为0.06w/m•;玻璃棉,导热系数ins为0.04w/m•;选用不同的水管道公称直径为DN,分别为DN101、DN200、DN500;在一般空调冷冻水管路中,保冷层厚度=(3050)mm即能取得降低能耗的效果5,依据文献6“保冷厚度宜以10分级”的原则,这里分别取为30
4、mm、40mm和50mm,不同的冷冻水水温ts,分别为5、7、9。内表面和外表面的换热系数影响因素比较多,如流淌介质温度和流淌速度、表面材料特性等,目前举荐的计算公式繁多,本文依据文献7给出的计算方法,外表面的换热系数w=11.63+7.0740)this.width=740 border=undefined(其中为年均环境风速,/)计算后得12.34W/(m2•K),内表面换热热阻很小,在这里忽视不计。对冷冻水管道的单位长度温升计算结果详见表1。上述计算结果表明:不同的冷冻水管管径,单位长度温升有很大差别,管径越大,单位管长温升越小;被输送的冷冻水温度越高,单位管长温升越小;保冷
5、层材料导热系数越小,保冷层厚度越厚,单位管长温升越小。另外通过上述计算结果可以看出在这种志向假设下计算出来的管道的最大温升不超过0107/(1 000m),而在一般状况下,当管径为DN500,保冷层厚度为40mm,冷冻水平均温度为9时,管道温升可以限制在0.038/(1 000m)内,即使是冷源离末端4 000m远,供回水管道长度为8 000m,温升不超过0.31。所以在发展集中供冷技术中,管道的冷损失和温升问题是可以通过合理的设计管道的内径和保冷层材料、厚度来解决的。在实际工程中,冷水管道升温要比上述理论计算结果大的多,其主要缘由有以下几方面:水在流淌过程中与管道摩擦或撞击的机械能转化的热能
6、;水流经水泵时水泵向水中的散热;防潮层材料本身有缺陷,施工技术质量不合格,防潮层没有做好,尤其是在管段接口处,或对保冷材料没有实行防潮储备工作,尤其是在比较潮湿的季节或雨季施工工序拖延,这些都会使保冷材料的湿度增加,而保冷材料的导热系数受湿度的影响较大的,这样导致保冷层的传热系数明显增大,保冷性能大大下降,这也是实际工程中冷冻水管温升太大的主要缘由。另外,在设计保冷层时,还要考虑保冷层热阻性能的长久性,随着运用年限的增加,保冷层的性能下降问题亦应予以考虑。2 对集中供冷工程经济性的探讨2.1 供冷半径与供冷负荷密度的探讨不同的建筑物或建筑群布局,运用集中供冷经济效益有着很大的差别。供冷半径大,
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