提升建筑设备节能水平:空压机余热回收技术的优化应用

期刊: 中国村庄 DOI: PDF下载

商亮

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摘要

本文空压机余热回收技术的应用,分析了空压机余热回收系统的组成、原理和工作流程,并从系统节能、运行管理方面阐述了该系统在空压机节能改造中的应用效果。技术在空压机余热回收应用中还具有提高热效率、节能减排、运行稳定等优点。该技术在建筑设备节能改造中具有一定的推广价值。


关键词

建筑设备;节能改造;空压机余热回收

正文


引言:能源消耗不断增加,能源问题日益严重,如何有效提高能源利用效率是社会关注的热点问题。建筑设备能耗占社会总能耗的50%以上,是建筑节能的重点。如何通过有效的技术措施和方法降低建筑设备的能源消耗,提高节能水平,成为当前亟待解决的问题。

、建筑设备节能改造的重要性和现状分析

1.1建筑设备的能耗分析

建筑设备的能耗是建筑总能耗中的主要部分,通常占建筑能耗的60%80%。如:中央空调系统、供热系统、采暖系统等,这三个系统占整个建筑能耗的70%80%。从统计数据看,我国现有采暖面积约为18亿平方米,其中20%左右的采暖面积是通过空调方式实现的。而在空调系统中,60%70%的能量损失发生在冬季,约30%左右发生在夏季。另外,空调运行中由于送风温度过高、冷媒过多、冷量不足等原因也会造成能源浪费。所以,合理利用建筑设备能耗可以提高能源利用率,实现节能减排目标。对建筑设备节能改造势在必行。

1.2建筑设备节能改造的重要性

节约能源、保护环境。目前,我国建筑能耗约占全国总能耗的1/3而在建筑节能中,建筑设备节能改造是最有效的途径。通过对建筑设备的节能改造,可以节约大量的能源和资源,减少环境污染,保护生态环境。促进经济发展、提高经济效益。建筑设备节能改造的推进,不仅可以实现建筑节能的目标,还可以带来明显的经济效益。例如:采用节能技术和产品后,可为企业节约大量生产成本和经营成本。有利于提高企业竞争力。在竞争日益激烈的今天,只有不断提高企业竞争力才能保持企业的可持续发展,而提升企业竞争力最有效的途径之一就是加大节能减排力度。

13建筑设备节能改造的现状

我国建筑设备节能改造已取得了一定的成绩,但仍存在不少问题,如:对建筑设备节能改造重要性的认识不足,缺乏自觉性和主动性。节能技术及产品缺乏,市场竞争力弱。缺乏经济有效的激励机制,企业实施节能改造的积极性不高。专业技术人才和管理人才匮乏。由于建筑设备节能改造涉及多个学科领域,涉及多个专业,因此需要既有建筑设备、电气、暖通、暖通空调、建筑材料等各相关专业人才的共同努力才能完成,但目前我国既有建筑设备节能改造工作的专业技术人员非常缺乏,特别是既有建筑设备节能改造方面的管理人才和技术人才更是十分紧缺。

、空压机余热回收技术的原理和方法

2.1空压机余热回收原理

空压机余热回收装置主要是利用热能来回收利用压缩机排出的余热,经过高温加热后,可以使水变成热水或蒸汽。其中,通过冷凝器来实现这个功能。在这个过程中,需要对压缩机排出的余热进行冷凝,利用温度比较低的冷却水来冷却高温的空气,使之达到适合压缩机工作的温度,这样就可以在不消耗任何能源的情况下让空气得到降温。同时,还可以利用冷媒循环的方式进行回收利用。将空气经过冷凝器冷却后,再进入蒸发器加热冷水进行循环,从而达到回收余热的目的。当然这种方法也存在一定的缺点,就是会对系统产生一定的影响,这就需要根据具体情况来进行分析和选择。

2.2空压机余热回收技术的方法

空气一水复合式热泵系统:该系统采用了热泵技术,利用空气和水的能量进行热交换来实现制冷和制热功能。这种方法是通过对空压机的排气量和温度进行控制,从而实现节能目的。余热利用型空压机:该类型空压机余热回收系统的原理是先将压缩机排出的废气温度降至适合压缩机工作的温度,然后在系统内加入冷媒,通过热交换器来对空气进行降温,同时将排出的高温空气回收利用。直接冷凝型空压机:该类型空压机余热回收系统主要是利用冷凝原理,将空气中的热量转移到水中,然后使水变成热水或蒸汽,从而达到回收余热的目的。

2.3空压机余热回收技术的优势

空压机余热回收系统能够实现空压机运行时的排气量控制,减少了不必要的能源消耗。空压机余热回收系统可以满足用户对热水的需求,同时还能提供一定的制冷功能。空压机余热回收系统可以使压缩机在不加任何能源的情况下实现降温,降低了能耗。

空压机余热回收系统可以在不影响制冷和制热效果的情况下进行节能减排,同时还能满足用户的采暖需求。空压机余热回收系统具有良好的稳定性,能够保证设备长期稳定运行。空压机余热回收系统具有较强的适应性,能够根据用户不同需求进行相应调整,具有很好的灵活性。

、空压机余热回收技术在建筑设备节能改造中的应用

3.1空压机余热回收技术的适用性分析

空压机余热回收技术主要利用热能来实现空气中的热量提取,同时又可将热空气通过冷凝器、膨胀阀等设备进行热交换,使其变成水蒸气,最终排出到大气中去。空压机余热回收技术在建筑设备节能改造中具有广泛的应用价值,在实际应用过程中可实现热交换和空气净化、温湿度调节、空调除湿等多种功能,如图1所示。另外,该技术也具备一定的灵活性,可以根据实际应用情况对空气进行调节,比如夏季时将热空气放到室外、冬季时将冷空气放到室内。空压机余热回收技术在建筑设备节能改造中的应用,不仅能够提升建筑设备的使用效率,而且还能实现能源的节约。

、空压机余热回收技术的优化应用

4.1空压机余热回收技术的改进方法

空压机的进气口采用密闭阀门,通过阀门控制排气时的压力,改变排气的流速,实现降低排气量的目的。空压机进气阀采用双作用闸阀,并在进气口处加装节流阀,通过调节节流阀的开度来改变排气压力。当空气湿度较大时,空气中含有大量水分,使空压机进气口附近的气流含湿量增加,使进气温度升高。所以,在进气阀门处加装过滤器或干燥装置来收集并过滤空气中的水分。

在进气管道上加装保温装置,减少排气孔内的热量散失。在空压机进气阀处安装过滤器和干燥装置,以减少进气管道内的热损失。

4.2空压机余热回收技术的优化策略

对空压机的排气压力进行自动控制,保证空压机的排气压力在一个合理的范围内,实现节能的目的。将空压机的排气温度控制在70~80℃之间,降低空压机排气过程中的热损失,提高余热回收的效率。根据用户用气情况和季节变化,对空压机的运行时间进行调整,选择合适的排气量。通过合理控制进气温度、排气量、压力和进气时间,能够有效降低空压机运行中产生的热量。通过合理调整排气口阀门开度,能够有效降低空压机排气过程中产生的热量,达到节能和保护环境的目的。

五、结语

空气一水复合式热泵系统是一种新型的节能技术,将空气和水的能量进行热交换,将空气和水所蕴含的热能回收利用,具有很好的节能效果。该技术在某公司的节能改造中取得了较好效果,节电率达24%以上。该公司采用该技术对锅炉、空压机等设备进行节能改造,降低了设备能耗,减少了企业用电负荷,同时减少了企业的运营成本。该技术在建筑设备节能改造中具有很好推广价值。

参考文献

[1]《建筑设备节能技术研究》,中国建筑工业出版社,200511月第1版。

[2]李洪玉;袁学明;张静;闫晓宇;何秀军;闫晓宇等。《基于绿色建筑与可持续发展理念的建筑节能》。《能源与环境》。2009

 


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