新型空調(diào)制冷劑在我局應(yīng)用的節(jié)能效益研究

朱琳

(南寧鐵路局計(jì)統(tǒng)處，廣西南寧 530029)

為了減少人們生存環(huán)境的污染和達(dá)到節(jié)約能源的目的，我國將在2030年以前禁止生產(chǎn)和使用氟里昂制冷劑。當(dāng)前我局的空調(diào)大都是多年前購置產(chǎn)品，使用的制冷劑基本是氟利昂類物質(zhì)，本文通過總結(jié)在南寧機(jī)務(wù)段空調(diào)機(jī)上進(jìn)行的新舊2種制冷劑的能耗測(cè)試，得出新型制冷劑的節(jié)電效果及經(jīng)濟(jì)效益。

1 新舊制冷劑簡(jiǎn)介

R22是一種HCFC制冷劑，是氟里昂制冷劑中應(yīng)用較多的一種，主要用于家用空調(diào)和低溫冰箱。R22對(duì)大氣臭氧層有輕微破壞作用，并產(chǎn)生溫室效應(yīng)，被列為第二批限用禁用的制冷劑。我國將在2030年以前全面淘汰。

HCR22系新型環(huán)保碳?xì)渲评鋭?，采用精制高純度丙烷、丁烷等混合烷烴，通過一定重量比調(diào)和而得的，深度凈化，精密配制，不損害臭氧層，無溫室效應(yīng)。HCR22的用量只是R22、R502的40%～55%，因此更為經(jīng)濟(jì)。任何類型的制冷設(shè)備如果換用HCR22，都無需進(jìn)行改裝，且灌充方便。

2 測(cè)試方法

通過將HCR22碳?xì)渲评鋭┨娲鶵22制冷劑，在一個(gè)完整周期內(nèi)，采取對(duì)空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)各項(xiàng)指標(biāo)前后節(jié)能監(jiān)測(cè)的方法，建立嚴(yán)密的統(tǒng)計(jì)方案和比較模型，分析兩種制冷劑的耗電情況。

本研究選用不同廠家生產(chǎn)的立體柜式空調(diào)和掛壁式空調(diào)進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，以驗(yàn)證R22和HCR22的制冷效果、節(jié)電效果及其適應(yīng)性。測(cè)試依據(jù)GB/T3485《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》、GB/T16664《企業(yè)供配電系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)方法》、TB10008—2007《鐵路電力設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行。

為了減少因測(cè)試環(huán)境及時(shí)長的微小差異對(duì)測(cè)試結(jié)論造成影響，采取了兩種方法進(jìn)行測(cè)試。一種是采用電能綜合分析儀詳細(xì)測(cè)試在2種制冷劑下的用電情況、電流、功率因數(shù)、電壓、有功功率、無功功率、耗電量等參數(shù)，分析兩種制冷劑的差別;另一種采用電能計(jì)量表記錄各空調(diào)機(jī)在外部環(huán)境基本一致的情況下，統(tǒng)計(jì)在相同時(shí)長內(nèi)2種制冷劑的用電量。通過對(duì)南寧機(jī)務(wù)段辦公大樓空調(diào)的用電進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出平均節(jié)電率。

3 測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)分析

3.1 采用電能綜合測(cè)試儀測(cè)試數(shù)據(jù)分析(表1～5)

由表1和2可知，使用新制冷劑HCR22時(shí)測(cè)得空調(diào)風(fēng)速高、風(fēng)速低兩種工況狀態(tài)下的出口溫度都低于使用原制冷劑時(shí)的出口溫度，新制冷劑的制冷性能良好;使用新制冷劑時(shí)的平均工作電流均小于使用原制冷劑的工作電流，因此比較節(jié)電。

表1 空調(diào)制冷時(shí)出口溫度對(duì)比

表2 空調(diào)制冷時(shí)平均工作電流對(duì)比

表3和4是用不同時(shí)長測(cè)試制冷劑產(chǎn)生的有功電量，對(duì)比節(jié)電效果。

表3 空調(diào)制冷時(shí)有功電量對(duì)比表(20 min)

表4 空調(diào)制冷時(shí)有功電量對(duì)比表(日用電量)

表5 空調(diào)制冷時(shí)有功電量對(duì)比(年用電量)

從電能綜合測(cè)試儀測(cè)試數(shù)據(jù)來看，使用新制冷劑時(shí)的有功電量均小于使用原制冷劑的有功電量，各種空調(diào)的有功電量節(jié)電率均在18%以上，節(jié)電效果比較顯著。

3.2 用電度表計(jì)量數(shù)據(jù)分析(表6)

表6 機(jī)務(wù)段辦公樓空調(diào)年用電量對(duì)比

3.3 新制冷劑HCR22其他方面測(cè)試情況

3.3.1 安全性

在測(cè)試期間未出現(xiàn)空調(diào)機(jī)因更換制冷劑產(chǎn)生故障、損壞的現(xiàn)象。

3.3.2 適應(yīng)性

在格力、長虹兩個(gè)品牌的空調(diào)機(jī)上做了測(cè)試，未發(fā)生因更換HCR22制冷劑后，空調(diào)機(jī)不工作、不制冷的現(xiàn)象。

3.3.3 制冷效果

同一臺(tái)空調(diào)機(jī)更換HCR22制冷劑后，能使室內(nèi)溫度下降較快，出口溫度低于原制冷劑的出口溫度，因此更加節(jié)電。

4 經(jīng)濟(jì)性分析

4.1 預(yù)期節(jié)電費(fèi)用

目前該機(jī)務(wù)段共有空調(diào)機(jī)476臺(tái)，總計(jì)1 065匹(1匹=735W)，在實(shí)行定額消耗管理的情況下，月需耗電19.6萬kW·h，全年空調(diào)器使用期為5個(gè)月，共消耗電力98萬kW·h，電費(fèi)支出按豐水期用電單價(jià)1.072 2元/kW·h計(jì)算，共支出電費(fèi)約105萬元。如全部更換HCR制冷劑、按15.6%的節(jié)能率，每年可減少用電152 880kW·h，減少電費(fèi)支出16.39萬元。

4.2 成本投入回報(bào)期分析

(1)成本:HCR22制冷劑價(jià)格為300元/匹，1 065匹×300元=32萬元

回報(bào)期:32萬元/16.3萬元=2年

即2年可收回更換制冷劑的成本。

(2)該制冷劑在空調(diào)機(jī)無泄漏、無損壞的情況下，可無限期的使用。

5 測(cè)試結(jié)論

從節(jié)電率來看，電能綜合測(cè)試儀測(cè)量的平均節(jié)電率為19.56%，用電度表測(cè)量的平均節(jié)電率為15.6%，測(cè)試結(jié)果顯示:更換HCR22碳?xì)渲评鋭┖?，空調(diào)器的平均節(jié)電率是17.58%，新型制冷劑的節(jié)電功效還是很明顯的。

6 推廣應(yīng)用前景

HCR22制冷劑主要用于冰箱、家用空調(diào)、中央空調(diào)、冷藏車等制冷系統(tǒng)，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)酷熱氣候具有獨(dú)到的適應(yīng)性。我局管轄范圍基本處于廣西境內(nèi)，而廣西地處亞熱帶地區(qū)，夏季炎熱，持續(xù)時(shí)間長，有半年時(shí)間溫度基本在30℃以上，空調(diào)使用率高，電量消耗巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我局生產(chǎn)辦公用空調(diào)器約有6 368臺(tái)(不含中央空調(diào))以上，都是使用的R22(氟利昂)制冷劑，夏季耗電量約1 301萬kW·h(按6～10月計(jì))，若更換為HCR22碳?xì)渲评鋭?，空調(diào)器的耗電量可降低15%～35%。按最低值15%算，年節(jié)約電量約195萬kW·h，按工業(yè)電價(jià)1.072 2元/kW·h，一年至少可節(jié)約成本209萬元。碳?xì)渲评鋭儆谔烊还べ|(zhì)，對(duì)大氣無污染、對(duì)臭氧層無破壞和溫室效應(yīng)幾乎為零。使用HCR22制冷劑不僅符合國家環(huán)保政策，而且具備經(jīng)濟(jì)實(shí)用，高效節(jié)能，制冷性好，油混率高，灌充方便，用途廣泛，適應(yīng)性強(qiáng)等特性，因此它的推廣使用具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。