中央空調(diào)取代直燃式溴化鋰機(jī)的可行性分析

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　1、溴化鋰吸收式制冷機(jī)的基本原理及在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)

　　溴化鋰吸收式制冷機(jī)是利用不同溫度下溴化鋰水溶液對(duì)水蒸汽的吸收與釋放來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的，這種循環(huán)要利用外來(lái)熱源實(shí)現(xiàn)制冷，常用熱源為蒸汽、熱水、燃?xì)?、燃油等。其中人們?xí)慣采用熱源為燃?xì)?、燃油的溴化鋰熱水機(jī)稱(chēng)為自燃機(jī)。

　　溴化鋰吸收式制冷機(jī)在我國(guó)的飛速發(fā)展始于80年代末，起因?yàn)?ldquo;關(guān)于消耗臭氧層物資（ODS）的蒙特利爾議定書(shū)”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)議定書(shū)）以及改革開(kāi)放以來(lái)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)所引起的電力嚴(yán)重短缺。所謂“議定書(shū)”的主要內(nèi)容為鑒于制冷設(shè)備用的氯氟烴化合物以及其它耗臭氧層物資對(duì)大氣臭氧層的破壞作用加劇，限定各國(guó)在2000年前禁止各類(lèi)氯氟烴化合物的生產(chǎn)和使用，但又規(guī)定對(duì)于人均消費(fèi)在0.3公斤以下的發(fā)展中國(guó)家，還允許這種氟化物產(chǎn)品延緩十年（我國(guó)屬于此范圍）。這項(xiàng)約有130個(gè)締約國(guó)簽訂的“議定書(shū)”意味著對(duì)以氟利昂為主要制冷劑的傳統(tǒng)電力民用制冷機(jī)的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)，同時(shí)也為各類(lèi)溴化鋰空調(diào)機(jī)的發(fā)展應(yīng)用提供了絕好契機(jī)。溴化鋰吸收機(jī)制冷機(jī)以其可利用低品味的熱能、所需電功率小、制冷劑為水以及溴化鋰溶液對(duì)環(huán)境不構(gòu)成破壞等特點(diǎn)在中央空調(diào)領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟，為滿足我國(guó)嚴(yán)重缺電時(shí)期的空調(diào)用冷需求而受到了政府、電力部門(mén)的鼓勵(lì)。自八十年代末以來(lái)，我國(guó)的溴化鋰空調(diào)生產(chǎn)廠已超過(guò)100家，其產(chǎn)品的制造水平和產(chǎn)量?jī)H次于日本而位居世界前列。具不完全統(tǒng)計(jì)，1996年國(guó)內(nèi)溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組的產(chǎn)量約為4000臺(tái)，其中直燃機(jī)占30％以上。直燃機(jī)是在溴化鋰吸收式制冷機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的新機(jī)型，除具備吸收式溴化鋰機(jī)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)：

　?。?）燃燒效率高

　　（2）不用鍋爐房，有利于不宜配置鍋爐房的樓堂館所

　?。?）制冷與采暖兼用，可供生活熱水，一機(jī)多用

　　（4）平衡城市能源供給，一般夏季電力空調(diào)耗電量大而燃油（氣）耗量低

　　鑒此，直燃機(jī)在我國(guó)的研究起步雖晚（1992年研制成功），但生產(chǎn)技術(shù)水平提高很快，

　　有了可靠的質(zhì)量保證。這對(duì)于過(guò)去苦于電力增容手續(xù)復(fù)雜、批準(zhǔn)難、收費(fèi)高、電費(fèi)年年漲而又急需配置中央空調(diào)的客戶(hù)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是困頓中的一線曙光。尤其對(duì)于湖南用戶(hù)，長(zhǎng)沙遠(yuǎn)大空調(diào)公司又以其強(qiáng)大的廣告攻勢(shì)、靈活的銷(xiāo)售方式和周到快捷的服務(wù)贏得一大批客戶(hù)，穩(wěn)穩(wěn)地占居了中央空調(diào)市場(chǎng)地半壁江山。這既是過(guò)去電力短缺的結(jié)果，也是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必然反映。

　　然而，正是通過(guò)對(duì)溴化鋰機(jī)組的深入研究使我們得知，它畢竟是一種嚴(yán)重缺電時(shí)期的產(chǎn)物，由于它一次性能源浪費(fèi)大、熱力系數(shù)低、綜合能耗高（蒸汽型的一次能耗為電動(dòng)式的2～3倍，直燃式的約為電動(dòng)式的1.6～2.1倍）、無(wú)法進(jìn)行4℃以下更低溫層次的制冷及直燃機(jī)衰減快、整機(jī)壽命短等致命弱點(diǎn)，使其雖省電卻不節(jié)能，僅對(duì)于用電普遍緊張的亞洲國(guó)家、特別是原油和天然氣資源豐富的國(guó)家有吸引力；而在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，由于普遍重視環(huán)保與能源的綜合效益，溴化鋰機(jī)組始終無(wú)法形成主導(dǎo)市場(chǎng)的產(chǎn)品。例如在空調(diào)機(jī)產(chǎn)量居世界前列的美國(guó)市場(chǎng)上，溴化鋰機(jī)組不足整個(gè)制冷機(jī)產(chǎn)品的十分之一。

　　2、電力空調(diào)、熱泵、電鍋爐取代溴化鋰直燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性比較

　?。?）現(xiàn)狀：長(zhǎng)期以來(lái)，電力商品“賣(mài)方市場(chǎng)”的現(xiàn)實(shí)使得電力系統(tǒng)疲與應(yīng)付電力短缺與經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的矛盾，疏忽了對(duì)電力市場(chǎng)的分析研究，對(duì)電力商品轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;買(mǎi)方市場(chǎng)”的必然性預(yù)見(jiàn)不足，以至于在這種局面到來(lái)時(shí)茫然不知所措，無(wú)法對(duì)新的供求關(guān)系作出及時(shí)的反應(yīng)。與此相反，溴化鋰空調(diào)廠家卻早已胸有成竹，針對(duì)電力供應(yīng)充沛后的市場(chǎng)迅速作出調(diào)整，制定了更為有吸引力的營(yíng)銷(xiāo)策略。有降低售價(jià)、加強(qiáng)服務(wù)、提高產(chǎn)品質(zhì)量與售前為用戶(hù)提供詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較方案等各個(gè)環(huán)節(jié)狠下功夫。

　?。?）經(jīng)濟(jì)分析：表1電力空調(diào)與直燃式溴化鋰空調(diào)的比較

　　如表1所示，電力空調(diào)雖有能源清潔、安全衛(wèi)生、制冷系數(shù)高、整機(jī)壽命長(zhǎng)、整機(jī)價(jià)格便宜以及維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　某省直機(jī)關(guān)大樓，面積約為5萬(wàn)平方米，需備供冷、暖及生活熱水功能，第一期負(fù)荷如下：

　　冷負(fù)荷300萬(wàn)大卡/時(shí)、熱負(fù)荷240萬(wàn)大卡/時(shí)、熱水59萬(wàn)大卡/時(shí)?，F(xiàn)有四種方案可供選擇：

　　A、150萬(wàn)大卡/時(shí)遠(yuǎn)大直燃機(jī)2臺(tái)；；

　　B、150萬(wàn)大卡/時(shí)離心式電制冷機(jī)2臺(tái)，6噸油鍋爐1臺(tái)；

　　C、30萬(wàn)大卡/時(shí)風(fēng)冷冷水（熱泵）機(jī)組5臺(tái)。

　　表2初投資費(fèi)用比較單位：萬(wàn)元

　　以上三種方案，除C外，其它二種方案均需配置冷卻水系統(tǒng)。由于溴化鋰機(jī)組排熱量大，其冷卻水塔與冷卻水系統(tǒng)容量相應(yīng)要大（通常超出電制冷機(jī)組的30～40％），初投資費(fèi)用還要高。此外，與電動(dòng)式制冷機(jī)組相比，溴機(jī)占地面積大、機(jī)房高度高、設(shè)備重量大，且由于燃料的特殊防爆、防火要求，其設(shè)計(jì)復(fù)雜系數(shù)高，還需要修建專(zhuān)門(mén)的油庫(kù)等配套設(shè)施，加之溴化鋰機(jī)氣密性要求很高，如機(jī)組的真空度受到損壞，將大幅度影響其性能，故對(duì)操作人員要求高。因此，綜合來(lái)看，無(wú)論是從初投資、還是從年度運(yùn)行費(fèi)用來(lái)考慮，方案D均更為經(jīng)濟(jì)，特別是在我們南方地區(qū)，冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)風(fēng)冷機(jī)組更為有利，初投資回收期更短。但從能效比來(lái)考慮，采用地源熱泵帶熱回收技術(shù)的社會(huì)效益更高。

　　表3年運(yùn)行費(fèi)用比較（按維護(hù)與其他費(fèi)用相同計(jì)）單位：萬(wàn)元/年

　?。?）費(fèi)用分析：與其它二種方案的初投資相比，方案A的資金需要量最大、用電量最小。方案B的初投資為方案A的85.5%，在（1）類(lèi)電價(jià)方案B的運(yùn)行費(fèi)為方案A的88.7％；在（2）類(lèi)電價(jià)中方案B的運(yùn)行費(fèi)為方案A的107.6％。

　　3、結(jié)論：

　?。?）由于溴化鋰機(jī)組以消耗熱能為代價(jià)達(dá)到空調(diào)目的，所以它的耗電量很?。▋H為電動(dòng)式的2％左右），但它單位制冷量的熱耗較大，即其制冷系數(shù)較小，國(guó)內(nèi)目前的最高值也僅為1.2左右，而電動(dòng)式機(jī)組則在3.5以上。故溴化鋰機(jī)組只有少用電，并不能節(jié)能。所以這種機(jī)型的最佳使用條件是有余熱、廢熱的場(chǎng)合或缺電地區(qū)（熱水型、蒸汽型而不是直燃式），它決不可能取代電動(dòng)式制冷。

　?。?）我國(guó)的能源以煤碳、水力資源為主，石油資源短缺、產(chǎn)量不足，這種能源構(gòu)成適于發(fā)展電力工業(yè)，因此，空調(diào)機(jī)的發(fā)展應(yīng)以電動(dòng)式為主，而以燃油、燃?xì)鉃槿剂系闹比紮C(jī)吸收式溴化鋰機(jī)組在我國(guó)的發(fā)展不可取。

　?。?）如采用了地源熱泵帶熱回收技術(shù)的電力中央空調(diào)的年度運(yùn)行費(fèi)用低于溴化鋰直燃機(jī)組，特別是在使用壽命和維護(hù)管理方面，電力空調(diào)更具有優(yōu)越勢(shì)。

　?。?）溴化鋰直燃機(jī)組對(duì)大氣污染所造成的危害雖然低于溴化鋰蒸汽型和熱水型，但因其燃燒排放仍然污染環(huán)境，所造成的溫室效應(yīng)均比電動(dòng)式機(jī)組嚴(yán)重，其SO₂、CO₂的排放量約為電動(dòng)式機(jī)組的1.5倍以上。

　?。?）無(wú)論是從能源利用率、經(jīng)濟(jì)性或是能源消費(fèi)對(duì)環(huán)境的影響來(lái)分析，電動(dòng)式空調(diào)（地源熱泵帶熱回收）均優(yōu)于直燃式溴化鋰吸收式機(jī)型。因此，改善了制冷工質(zhì)的電動(dòng)空調(diào)機(jī)組將最終取代（燃油、燃?xì)猓┦街比紮C(jī)