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空调系统中保冷材料技术经济评价

2019/12/17 阅读:

摘要:在制冷空调系统中,保冷材料的技术经济评价主要围绕经济保冷厚度、经济热阻以及系统运行年费用等因素出发,以便对保冷材料的技术经济性形成一个正确的认识。本文在对经济厚度与年费用进行探讨的基础上,分析经济厚度公式演变,进一步对制冷空调系统中保冷材料开展技术经济评价,仅供相关人员参考。

关键词:制冷空调系统;保冷材料;技术经济评价

1经济厚度与年费用

1.1经济厚度确定

保冷工程年损失费用PE与投资年分摊费用PT之和保持最小时,保冷层计算厚度就是保冷经济厚度,计算公式为P=PE+PT,通过分析可知,随着保冷层厚度的变化,各项年费用也会随之变化,具体情况如图1所示。 在图1中,随着保冷层厚度的增加,投资分摊费用也逐渐增加,而绝热年冷损失费用减少,P存在最低点,所对应保冷层厚度也就是保冷层的经济厚度。

1.2保冷材料的冷损失

在这一过程中,首先需要计算单位冷损失,以传热基本计算为支持,将保护层与防潮层的热阻影响忽略,通过计算可知保冷材料对设备和对管道的单位损失,在这一计算过程中,主要通过角介质与周围环境温度差、绝热层厚度、绝热材料导热系数、保冷层外表面换热系数等来对设备或管道单位冷损失进行计算。从设备和管道两方面入手,基于冷热价和绝热的年运行小时数来对单位冷损失年费用进行计算。

1.3保冷材料年投资费用

在这一方面,通过绝热单位投资费用、绝热单位材料量和投资年分摊来对设备和管道的保冷材料年投资费用进行计算,其中要明确年利率、计息年数以及管道绝热单位材料量等。

1.4年总费用及经济厚度计算

经过以上计算,能够对设备和管道绝热年总费用基本方程式加以掌握,分别对设备和管道的年总费用和经济厚度进行计算。

2经济厚度公式演变

2.1经济热阻

基于公式演变能够获得各种关系式,但不包括经济厚度,比如经济热阻和最小年费用等,将影响经济厚度各项因素的变化关系和相互关系加以获得。通过公式变形可以获得经济热阻计算式,从设备和管道两方面进行分别计算,在确定经济厚度相关因素加以确定,基于已知条件可以获得热阻R和导热系数值,也就是已定值,能够满足一定经济和技术条件下为绝热材料的选择提供支持。

2.2最小年费用

于绝热年总费用中代入经济热阻计算式,明确厚度积分,对最小年费用关系式进行求解,按照投资年分摊费用和年冷损失费用通过人为方式分开,计算投资年分摊费用和年冷损失费用。

3技术经济评估

3.1评估指标建立

在制冷空调系统保冷材料技术经济评价过程中,需规范建立评估指标,按照经济厚度公式演变形式出发,明确平面绝热的最小年投资费用,要明确保冷经济厚度,明确冷价、运行时间、绝热温差以及投资分摊率等因素,明确保冷客观对象,基于保冷材料自身来决定单位投资费用和材料导热系数。通过经济因素、技术因等来对技术与经济的综合因素值进行计算。针对具体工程,可确定保冷对象与环境条件,此种情况下,基础资料得以合理应用,为制冷空调系数中保冷材料的技术经济性开展科学评价。在制冷空调系统中保冷材料的技术经济评价,以PT作为单位体积的保冷结构投资费用,对保冷层厚度加以确定,明确单位保冷面积的投资费用。基于保冷层热阻出发,单位热阻投资费用可以从PT、λ的物理意义来进行理解。在绝热最小投资年费用计算过程中,可将PT理解为外表面热阻的绝热投资折算年费用,相对值较小,实际选材评估过程中能够可不考虑这一因素。在确定基础资料之后,可通过PT、λ的平方根来对最小投资年费用进行计算,这两方面之间存在正比例关系。通过分析可知,PT、λ的值越小,则年费用就越小,相应的投资与运行综合费用也就越小,寿命周期成本也就越小。

3.2评估指标使用

在存在两种保冷材料的情况下,单位热阻投资费用存在明显不同,在开展技术经济评价的过程中,需要结合具体工程的实际情况出发,简化两种材料保冷的最小年费用比,明确保冷经济冷损失,获取外表面温度差异,经过简化之后,可获得同样对比形式。通过分析可知,若保冷材料的PT、λ的值较小,则能够在一定程度上节约投资运行综合费用,冷损失也随之减少,能源消耗降低,外表面温度差异也比较低。在计算经济厚度的过程中,由于λ<α,因而可以在计算过程中胡烈选材对比,之后将两种材料的经济厚度加以确定,通过分析可知,保冷材料经济厚度与各项数据之间存在密切关系,与材料导热系数λ值的平方根存在正比例关系,而与材料投资费用PT值的平方根之间存在反比例关系,也就是说,在导热系数较低且投资偏高的情况下,保冷材料经济厚度偏小,这就能够减少材料用量,降低所占空间,成本得以控制。若PT、λ的值偏低,则经济厚度偏小,具有良好的经济实用性。

4结束语

总而言之,在制冷空调系统中,保冷材料的选择,要以经济厚度为支持来加以确定,确保系统冷量损失得到有效降低,减少不必要的能源消耗。最小年费用是保冷的决定性因素,技术与经济的综合因素值越低,则材料的导技术经济性越好。不同材料的对比要以相关公式为依据,比值较小的情况下,材料的经济性良好,为制冷空调系统的良性运行提供可靠支持。

参考文献

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作者:甘正德 单位:邵阳学院

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