随着国民经济的发展。既要充分能源利用,保护环境的要求越来越高。电力能源是高效洁净的能源之一,现城市空调用电在城市用电中的比例越来越大。据统计,一般写字楼空调用电占1/3多一些,而商场建筑中空调用电占50~60%,由于电能本身不易储存,因此节约用电从空调入手是很有效的。空调使用有如下特点:大多数供暖系统可以间歇使用,如上班时供应、下班时关闭,使系统本身有可能利用原有设备在间歇期(夜间电力低谷期)进行能量蓄存,为第二天供暖运行供能或补充。非常适合蓄能使用。
1.高温蓄热原理
高温蓄热系统由电热水锅炉、储热罐、储热水泵、板式热交换器及控制系统集成一个完整的蓄热系统。高温蓄热系统节能原理是利用夜间低价低谷电时段,依靠电热水锅炉将蓄热循环水加热至145℃,储存至储热罐,当白天峰电时段可关闭电锅炉或少开锅炉使用,可用高温蓄热系统补充空调采暖所需热量,实现“削峰填谷”,节约了用电费用。
2.二种高温蓄热采暖模式比较
2.1全量储热模式
电锅炉在电力低谷期全负荷运行,制得所需要的全部热量。在电力高峰、平峰期,电锅炉不需运行,所需热负荷全部由储热设备满足。
优点:
1)最大限度的转移了电力高峰期的用电量,白天系统的配电容量小。
2)全部利用低谷电蓄热运行,使运行成本最低。
3)系统控制简单,易于系统调试及运行管理。
缺点:
1)系统的蓄热容量、电锅炉及配套设备容量较大。
2)占地面积较大。
3)系统的初期投资较高。
2.2负荷均衡的分量储热模式
储热装置在采暖日全量释热,当储热装置供热量小于热负荷量时,不足部分由电锅炉补充;电锅炉在电力低谷期全功率运行,制得储热装置所能储备的全部热量。
优点:
1)特别适于平电时间相对较长,高峰电时间相对较短的地区。
2)蓄热容量、电锅炉容量小,占地面积小。
3)初期投资最小,回收周期短。
缺点:
1)在极冷天气白天电锅炉还需开启。
2)运行费用较全量储热略高。
3.工程举例
南京某电力部门办公楼需采暖面积约585889平方米,高度为70米,属高层建筑。
写字楼的工作时间基本为周一到周五8:00--18:00。
3.1设计参数及标准:
1)一次侧供/回水温度:145℃/55℃;
2)二次侧供/回水温度:50℃/40℃;
3)冬季室外设计平均温度:-4℃,供暖期天数为90天,冬季采暖设计日尖峰热负荷为:
585889m2×70W/m2≈41000kWh;
4)设计热负荷:70W/m2(依据全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·动力》2003);
5)冬季室内设计温度:18~22℃;
6)建筑物全天采暖小时热负荷系数表
3.2设备选型
高温蓄热系统以75%分量与50%分量储热模式比较:南京地区整个采暖季按90天计,分特冷日100%负荷9天,较冷日75%负荷63天,一般冷日50%负荷19天。
(a)高温蓄热系统75%分量储热模式
(b)高温蓄热系统50%分量储热模式
根据上述分析,结合工程实况及设计参数,优先选择了高温蓄热系统负荷均衡的50%分量储热模式,达到了设计与使用目标。
4.结语
锅炉蓄热采暖模式在具体工程中的选择十分重要。既要最大限度的利用谷电蓄热,又要综合考虑节约投入成本,缩短投资回报期。要结合现场条件认真选择。