太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)能耗與經(jīng)濟(jì)性分析

1、第30卷第6期上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)JUniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo130No62008文章編號(hào)：1007—6735(2008)06—0511—04太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)能耗與經(jīng)濟(jì)性分析季紅軍，陶樂(lè)仁，王金鋒，鄭志皋，張海軍，黃理浩(上海理工大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院，上海200093)摘要：選用大金的lP掛壁機(jī)FIXD25DV2C，對(duì)蒸氣壓縮式制冷循~g(VCRC)和太陽(yáng)能?chē)娚涫街评溲h(huán)(SE

2、RC)進(jìn)行了能耗比較能耗從火用和一次能源能效比(PEER)方面分析，SERC的火用效率為0065，VCRC的火用效率可以達(dá)到03921SERC在集熱器和噴射器中能源的利用率不高，火用損失最大VCRC的一次能源能效比為260，而與此相比SERC的一次能源能效比為526但是即使SERC的使用壽命是VCRC的3倍，SERC的初投資的年度化成本依然比VCRC高出三分之一關(guān)鍵詞：蒸氣壓縮式制冷循環(huán)；太陽(yáng)能?chē)娚涫街评溲h(huán)；火用；PEER；經(jīng)濟(jì)性分析

3、中圖分類號(hào)：TB617文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AEnergyconsumptionandeconomicanalysisofejectorrefrigerationdrivenbysolarenergyJIHongjun，TAOLeren，WANGJinfeng，ZHENGZhigao，ZHANGHai—jun，HUANGLi—hao(CollegeofPowerEngineering，UniversityofShanghaiforScievwea

4、ndTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：OnthebaseofDaikinair—conditioner(FTXD25DV2C)，comparisonhasbeencarriedoutbe—tweenvaporcompressionrefrigerationcycle(VCRC)andejectorrefrigerationcycledrivenbysolaren—ergy(SERC)The

5、exergyefficiencyofSERCis0065，whiletheexergyefficiencyofVCRCismuchlargerandcanreachupto03921Themainexergylossisonthesolarcollectorandejector，andtheenergyefficiencyratioisverylOWforthesetwopartsPEERofVCRCis260，andPEERofSER

6、Cis526IftheusefullifeofSERCis3timesthatofVCRC，theoriginalinvestannualcostofSERCis1／3higherthanthatofVCRCKeywords：vaporcompressionrefrigeration；ejectorrefrigerationdrivenbysolarenergy；exergy；PEER(primaryenergyefficiencyra

7、tio)；economicanalysis太陽(yáng)能?chē)娚涫街评溆捎谀軌蚴褂每稍偕o(wú)污染的太陽(yáng)能而受到重視[1i，但因效率過(guò)低而沒(méi)有得收稿日期：2007—07～06基金項(xiàng)目：上海市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)資助項(xiàng)目(T0503)作者簡(jiǎn)介：季紅軍(1982一)，男，碩士研究生到很好的推廣由于受技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)方面的影響，目前噴射式制冷循環(huán)也僅限于實(shí)驗(yàn)室的研究E2，31第6期季紅軍，等：太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)能耗與經(jīng)濟(jì)性分析513該系統(tǒng)的PEER可以表示為Q0(

8、1)式中，Qo為年制冷量，kW；N。1、Np2為有無(wú)水泵和工質(zhì)泵的年耗電量，kW；』＼，lll、Nlf為冷卻水泵和冷凍水泵與冷卻塔風(fēng)機(jī)年耗電量，kW；r／d為管道熱效率和輸配電效率，取r／=095，，7d=095蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)，采用市場(chǎng)上成熟的空調(diào)機(jī)，耗電量包括制冷機(jī)組耗電，冷凍水耗電、冷卻塔風(fēng)機(jī)耗電和冷卻水泵耗電目前市場(chǎng)上一般都采用風(fēng)冷式空調(diào)箱，其耗電量只有制冷機(jī)組的耗電Qo7(2)而若選用本文分析比較的大金的1P掛壁機(jī)FTXD2

9、5DV2C，其屬于風(fēng)冷系統(tǒng)，所以其PEER可以簡(jiǎn)化為￡：d(3)￡—j對(duì)于前面的工況，分別采用太陽(yáng)能?chē)娚涫街评浜驼魵鈮嚎s式制冷計(jì)算e，結(jié)果如表3所示其中年耗電量以年運(yùn)行600h，單位電價(jià)以上海市的電價(jià)06l元／kwh計(jì)算表3不同制冷循環(huán)的PEER分析比較Tab3PEERcomparisonofdifferentrefrigerationcycle從能耗分析的比較可以看出，太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)的炯效率明顯低于蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)，主要原因是

10、太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)中的太陽(yáng)能集熱器的炯損比較大，造成了整個(gè)炯效率的下降但是，如果不考慮太陽(yáng)能集熱器的作用，可以發(fā)現(xiàn)噴射式制冷的炯效率還是低于蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)，這其中主要是噴射器作為噴射式制冷系統(tǒng)的核心部件，其設(shè)計(jì)的好壞與炯損有直接的關(guān)系，從表1可以看出，噴射器在整個(gè)制冷系統(tǒng)中的炯損高達(dá)3634％而從一次能源能效比方面，太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)PEER值大約是蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的兩倍，說(shuō)明了太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)在實(shí)際使用中消耗的一次能源還

11、是明顯低于蒸氣壓縮式制冷，從這一點(diǎn)說(shuō)明了太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)也有一定的推廣價(jià)值2經(jīng)濟(jì)性分析在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析時(shí)，以年度總成本為目標(biāo)，年度總成本包括年度花費(fèi)的投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)的初投資包括各種換熱設(shè)備、噴射器、工質(zhì)泵、水泵、太陽(yáng)能集熱器等；運(yùn)行費(fèi)用包括冷卻水費(fèi)及電費(fèi)冷卻水采用閉式循環(huán)空氣冷卻，因水蒸氣揮發(fā)而損失的冷卻水只占總量很小一部分，所以冷卻水費(fèi)可以忽略不計(jì)因此，運(yùn)行費(fèi)用集中于工質(zhì)泵、水泵、冷卻水循環(huán)泵和風(fēng)機(jī)所需要的

12、電費(fèi)蒸氣壓縮式制冷所采用的空調(diào)基礎(chǔ)投資就僅包括空調(diào)機(jī)的價(jià)格，運(yùn)行費(fèi)用只有空調(diào)機(jī)的耗電根據(jù)現(xiàn)行市場(chǎng)上的空調(diào)機(jī)的質(zhì)量及一般使用條件，蒸氣壓縮式制冷空調(diào)機(jī)的使用壽命一般為10a而太陽(yáng)能?chē)娚涫街评溆捎谄溲h(huán)除了工質(zhì)泵以外沒(méi)有任何運(yùn)動(dòng)部件，使得循環(huán)不易損壞，其使用壽命可以達(dá)到30aI由工程經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，設(shè)年利率為i，則”年內(nèi)設(shè)備折舊率可表示為=㈩噴射式制冷系統(tǒng)的初投資年度化成本為CR=(ZhZZ。1ZD2Z。)C丁(W。1W。1W。)Z(5)式中，