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区域供冷DHC技术在中国应该被淘汰还是应该被推广??

上一篇 / 下一篇  2007-10-13 10:11:37 / 个人分类:技术和管理论题

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前些天,遇到一个问题,就是区域供冷技术的工程应用问题

 

其间有两个学术派别的观点在我脑海里翻腾转悠

这一华东一华北两个观点,在我脑海里,打起了"辽沈战役",

我无法安睡,长夜漫漫无心睡眠,

我冒出个想法:干脆把这个项目当作"一场人民战争"来干.

由绿坛的绿友及其导师们来谈谈

DHC这项技术的适用性!

目前

中国早已经从大锅饭,"大家饱大家暖"的时代过渡到"冷暖自知的商品供暖制冷"时代.

 

现在我梳理了两派的主要观点Main idea

各位绿色TOPE绿友,各位博士,各位教授,各位博导........

有观点的请出示

 

(1)清华学派

代表观点一区域供冷是个坏玩意儿,是发达国家的淘汰技术,DHC移植中国是浪费能源,无助于节能减排!不是一项利国利民的技术

供热宜集中(泵的循环电耗是做正功),越集中越好!

供冷宜分散(泵的循环电耗做负功),越分散越好!

供热集中,便于实现能源的梯级利用,最重要的是便于将燃烧导致的空气污染和固体废弃物的集中处理.

供冷集中,沿程循耗大,泵的电耗,输送能耗大所以不经济!

清华学派代表人物:自清华的著名---研究平衡阀方面的教授级专家,对水系统平衡比较熟悉,他说出这个观点时态度很认真.而且可以说得上有点痛心疾首..

(2)同济学派

区域供冷在欧洲中东和日本的工程应用实践应用证明,区域供冷可以在管理环节上\社会分工上\资源配置上实现社会资源的节约.但是在技术和管理上尚有继续改进空间.

近邻日本有不少关于未利用能(海水/河水/市政污水)的DHC项目,有谁对该技术经济性了解的可以发表一下观点

很多同行将DHC的管理的失败归结到技术的不适宜了.管理很重要,.无论多么节能的系统,管理不善,照样不节能.


TAG:

集成能源系统 cnlwh 发布于2007-10-13 12:19:16
区域供冷在技术上需要发展
  区域供冷包括区域冷热电联产等技术有其存在的合理性,正是由于这些技术的实际应用,使大家既看到其优点,也看到了其缺点,这些技术需要不断改进。

  我想强调一个基本观点,就目前的技术水平而言,最适宜长距离输送的能量,可能就是电能,无论是热量还是冷量进行较长距离输送,管线建设、动力消耗以及传热损失等都是十分可观的代价。
leaflying的个人空间 leaflying 发布于2007-10-15 02:14:24
崔笑千关于平衡阀的结论可以换下主语用在这里.
leaflying的个人空间 leaflying 发布于2007-10-15 02:27:27
撇开学术争论,单就楼主这段论述,同济派是占上锋的.无它,只因为他们的论点里出现了两个字.
区域供冷在中东和日本的实践证明
leaflying的个人空间 leaflying 发布于2007-10-15 02:40:18
不知是不是楼主故意恶作剧,论述中清华派的两个凡是(凡是区域供冷都是坏玩意儿,凡是DHC移植中国都是浪费能源,是犯罪),加上一个意识形态的标签合在一起的效果比较搞笑.

咱就举一个资本主义国家(其实这个国家比现在的中国更象社会主义)利用"淘汰技术"在2003年左右建造的一个DHC.大家看看是不是个坏玩意儿,是不是浪费能源.当然这个案例有特殊性,不是哪里都能copy的.


dlwc.schematic.jpg



[ 本帖最后由 leaflying 于 2007-10-15 02:46 AM 编辑 ]
leaflying的个人空间 leaflying 发布于2007-10-15 02:42:24
这张表明冷水温度是如何变化的.


dlwc.matter_of_degrees.gif


foolishstar发布于2007-10-16 19:16:17
就像世界上任何一项技术都有其适用性,DHC也不能一概而论啊,与其讨论这种技术是否一个好的技术,不如来研究它在什么情况下更加适合使用。
据他们去日本的人回来讲,日本的确有不少DHC甚至三联供,都运行很好,可是他们的DHC是用在公共建筑中,空调负荷规律性较强,同时使用系数也较高,这样,输送能耗的增加与冷机能耗的减少相比较小。
反观国内,不去研究技术的适用性,在安亭新镇(我们课题组测试研究过)这样的住宅项目中使用,而且这个项目入住率只有10%,冷水机组在部分负荷下运行,而且冷水不停的循环,能耗当然大了。
所以,临渊羡鱼不如退而结网,各位博导教授组织自己的资源来研究一下是真的,不要为了自己的那么一点点利益给企业做形象代言人了!
不好意思,有点激动。。。
集成能源系统 cnlwh 发布于2007-10-16 20:20:17
准确了解DHC技术的特长与局限更重要

QUOTE:

原帖由 foolishstar 于 2007-10-16 07:16 PM 发表
就像世界上任何一项技术都有其适用性,DHC也不能一概而论啊,与其讨论这种技术是否一个好的技术,不如来研究它在什么情况下更加适合使用。
据他们去日本的人回来讲,日本的确有不少DHC甚至三联供,都运行很好,可是 ...
  
  且不论DHC如此之大的规模,即使是一家酒店的客房空调系统设计,经常都有采用集中式系统与局部系统混合配置的情况,更何况DHC的规模比酒店大许多倍。

       最近国内上几个DHC,动辄号称在世界上排上第几名,我以为,抱着这种心态搞DHC,能搞好反而是奇迹。想当年,赫鲁晓夫声称苏联拥有单个爆炸当量比美国大十倍的核弹,美国人听了反而觉得可笑。不错,核炸弹是大杀伤力武器,但是,当其威力超过某个范围时,增大十倍的当量,只能将爆炸作用范围扩大2-3倍,所以,与其投一个大核弹,不如投十个小核弹,后来的核武器技术发展确实就是按这样的思路进行。

       也许在一个较大的区域,由若干较小的DHC构成网络运行,通常技术经济性也许更合理。当然,类似利用江水、湖水等热源的系统,可能由于地理条件的原因,建立多个供冷/供热站未必有利。因此,扬长避短,是DHC发展的基本原则,而前提就是准确把握DHC的特长和局限。

[ 本帖最后由 cnlwh 于 2007-10-18 10:36 AM 编辑 ]
Taiger的绿色节能HVAC taiger 发布于2007-10-18 10:20:54
核弹的分散破坏力与制冷中心的例子不可比,
制冷机集中规模越大,COP值越高,可以抵消循环泵的输送能耗.集中制冷可以利用自然冷源和防止城市热岛效应.这些都与核弹的辐射破坏力无法相提并论
zgy发布于2007-10-20 07:49:31
是否需要区分一下DHC的驱动能源?
以天然气为能源的热电冷联产DHC,与其它各种能源混合驱动的DHC,还有应用目标的负荷特性。。。考虑各种因素,结论是否有所不同?我认为天然气,还是先由联合循环,燃料电池等效率发电再冷热转换利用更可取(参见2003年成都燃气空调技术交流会文集)。

[ 本帖最后由 zgy 于 2007-10-20 08:09 AM 编辑 ]
zgy发布于2007-10-20 08:04:17
DHC的冷水输送能耗确实需要重视
从网友提供的利用深层湖水供冷的例子也可看到,采用了10度的大温差技术---流量较常规系统减少了一半;我也注意到日本的企业(三菱等)和研究机构,还有国内院校(只看到江院士)在功能流体(含相变微颗粒)方面的研究,均旨在降低输送能耗。

----DHC应是高效、节能技术的集成和优化(约束条件?),也许并无固定的模式。
集成能源系统 cnlwh 发布于2007-10-20 11:21:25
DHC也遵从基本的技术规律

QUOTE:

原帖由 taiger 于 2007-10-18 10:20 AM 发表
制冷机集中规模越大,COP值越高,可以抵消循环泵的输送能耗.集中制冷可以利用自然冷源和防止城市热岛效应.这些都与核弹的辐射破坏力无法相提并论
  即使是具有规模效益特点的工程系统,其规模水平仍然是受到多种因素制约的,当规模达到某一水平时,一些原本次要的制约因素可能变成为制约其规模效益充分发挥的重要问题。就DHC而言,本身就是一个相对复杂的工程系统,其规模效益的变化规律无疑仍然遵从这一规律。对于具体的应用条件来说,只能够针对其特定的情况进行分析判断。但是,无论如何,并非规模越大效率就一定越高。

  
集成能源系统 cnlwh 发布于2007-10-20 11:30:40

QUOTE:

原帖由 zgy 于 2007-10-20 07:49 AM 发表
以天然气为能源的热电冷联产DHC,与其它各种能源混合驱动的DHC,还有应用目标的负荷特性。。。考虑各种因素,结论是否有所不同?我认为天然气,还是先由联合循环,燃料电池等效率发电再冷热转换利用更可取(参见2003 ...
  现阶段考虑燃料电池恐怕为时过早,理论上燃气联合循环是效率最高的方案,但是,这种系统相当复杂而且造价高昂,必须在较大规模的系统中才适用。另一个需要关注的方面是,处于高效率运行状态的时数在全年运行时间中占多大的比例?同时,是否有足够的燃气可供使用?
Taiger的绿色节能HVAC taiger 发布于2007-10-20 18:44:08

QUOTE:

原帖由 cnlwh 于 2007-10-20 11:30 AM 发表


  现阶段考虑燃料电池恐怕为时过早,理论上燃气联合循环是效率最高的方案,但是,这种系统相当复杂而且造价高昂,必须在较大规模的系统中才适用。另一个需要关注的方面是,处于高效率运行状态的时数在全年运行 ...
讨论不要跑题,
大家讨论的是区域供冷的适用性问题,

国内已经有几个区域供冷项目了,有知道详情的可以来发表一下技术和经济性方面的看法

积极尝试还是不错的

湖南的湖水源热泵据说是搞的一个政府开发项目(供应一个公共建筑群),
生态之梦 richard 发布于2007-10-20 23:34:35
广州大学:空调是摆设 1700元空调房不包空调费  
http://edu.southcn.com/xinwenbob ... content_4245387.htm

  据《信息时报》报道,近日,广州大学学校领导对学生们关心的热点问题提出解决意见,其中配备空调的宿舍不输送空调的做法,引起了学生的强烈反响。

  据了解,大学城高校宿舍非空调宿舍的收费是1500元,配备空调的宿舍收费是1700元,而广州大学的宿舍除经济房1000元外,其他都是配备空调的1700元房。可是,从上学期末开始,广州大学采取了每间宿舍每月先收取196元空调费用才输送冷气的做法,此措施引起强烈反响。虽然该项收费是以自愿为原则的,但是学生认为校方的做法不合理,1700元的“空调房”与1000元的“经济房”间的差别在于是否配备了空调,1700元应该包括了空调的使用费用,如果说要交196元才能使用空调的话,那空调就是一种摆设,还不如选择1000元的经济房。

  对此,校方负责人解释,学校住宿费是根据《广东省物价部门有关高校配备空调的宿舍标准》所制订的,而另外收取的空调费是学校代替广州大学城能源公司所收取的空调能源费用,校方不收取其中任何名目的费用。

(编辑:木头丫头)
leaflying的个人空间 leaflying 发布于2007-10-22 21:58:00
不知大学城DHC的服务半径是多少?
Taiger的绿色节能HVAC taiger 发布于2007-10-23 10:57:56
谁有区域供热/冷的能源服务收费办法....文本或者模板??
希望放上来分享一下子,

共同探讨区域供能在中国的实际操作步骤

xxxxaos发布于2007-10-23 17:20:51
我把江院士批集中供冷的那段搜了出来,觉得taiger 漏说了几点清华派的理由。
1. 因为供冷与供热循环水供回水温差相差能拉到7倍,(没准还有zgy提的冷热水功能流体方面的差别),集中供冷的沿程循耗、泵的电耗比集中供热相差超过10倍。
--个人感觉:有道理。
2. 发挥冷冻机最佳COP的适宜规模是3、4万平米,供热机组的最佳效率规模则是3、4百万平米。taiger说制冷机集中规模越大,COP值越高,不过没有说明到底是怎样的变化线型。
--本人全部都是道听途说,不能判断哪个有根据,更有道理。
3. 因为冬季室内外温差大,夏季室内外温差小,供热和供冷,室内外造成的冷热负荷比例不一样;所以供热调节起来,在供热机组那儿放一个大的就管了大事,能把老天爷对付过去;而供冷调节起来,在冷冻机那儿放一个总调节根本起不了什么作用,每个输入端头都要放一个,以应对每个热区的室内热负荷变化,集中也显不出什么优势。
--有道理。感觉是锦上添花的理由,不是充分必要的理由。
4. 由于同3的原因,集中供冷的热负荷变化比集中供热的情况不稳定、不均匀得多,相差十几二十倍。集中供热的系统连续运行还能抗过去,集中供冷就很难了。
--有一定道理,觉得哪儿有点小漏洞,还需要再想想。
5. 供热宜集中(泵的循环电耗是作供热的正功),供冷宜分散(泵的循环电耗作制冷的负功),Taiger说过了。
6. 供冷不像供热那样需要处理污染的问题,Taiger说过了。


总之,用来比较集中供冷和集中供热哪个划算,结论是一清二楚的。但集中供冷是不是那么的不划算,还需要量化的证据。


江院士原文如下:(请大家自动过滤错别字)
下面讲一下集中供冷技术。就是设置一个大容量的冷源,然后通过管道把凉水送到各个的楼里面去,也就是空调,这个说起来有很多的优点,在很多地区也在推广。那么这个东西到底怎么样呢?

大家说起来就说跟北方学的,我们先看一下集中供热的好坏处。首先为什么要集中供热,是因为我烧煤,烧煤的话就有污染,还有堆积和排灰的问题,所以要把煤烧好只有集中才能提高效率,解决污染问题。但是集中带来的坏处是什么呢,集中就是为把了热气送到各地区,我得花很多的投资,然后拿水泵运行我的热网,这样会花很多能耗。因此北方这些年拼命的加大温差,所以现在走的参数一般都是供水130度,回水65度,温差是65度到70度。为什么要搞这么大的温差呢,就是因为可以带走多少热量,就等于温差乘以循环量,温差越大循环量也就越少,所以靠拉大温差减少功耗。既使是这样现在还有很多问题,比如说由于末端条件不当造成浪费,大家都知道北京解决不了供热收费问题,并且所有的供热都是24小时连续运行,导致一些不用的房子也在使劲供热,最后造成大量的能源浪费。

咱们把供热供冷比较一下,我把供热集中起来效率比较好。但是供冷,冷冻机到了2000吨以后,你再提高冷源的效率也不会再提高了。所以冷是在三四万平米的规模上,热是在三四百万平米的规模上,这两个差了一百倍。
我们再看一下特点。供热的主要特点是墙体传热,刚才董事长也讲了半天,它的热惯性比较大,所以主要的热量就是通过墙传出去的热量,所以需要连续供热。但是空调大家都看了,墙的两边温差很小,所以蓄存在墙两边的冷量很小,这样空调主要对付的是损害建筑物,所以因此就应该进行空调,这是它的本质。不已认为连续供热是因为水平高,我们用空调只是因为穷,其实不是因为穷,这只是一个特点。

我们再看一下温差。集中供冷的话,冷水再低那就结冰了,所以一般不能低于3.5度,那头再高的话就不叫冷水了,就叫热水了。这样一来水温差最多十度,没有办法超过十度。一个是70度,一个是10度,两个差了七倍,这是什么意思呢,就是说同样的热量你的流量得增加七倍,你管道的直径得增加2.5倍,水泵能耗得增加近10倍。所以,这是一个巨大的差别,七倍可不是小数,是一个巨大的差别。

还有一个最大的不一样,供热的负荷是由老天爷决定的,所以我们统一调节锅炉或者是统一调节热电厂就可以了。但是空调负荷主要是由室内发热量决定的,我这个屋子里开会,咱们就这么多人负荷就会高,旁边没有人负荷就低,因此是各自之间都是不一样的,这个是由末端决定的,所以这样就不能统一条件,必须要分步调节。集中供热和供冷看着只差一个字,但是完全的原理、概念和特点都不一样,这样就导致一个是在北方可用技术,一个在南方就必须慎重对待。

我们先说第一个问题,刚才说泵耗高的问题。我有一个案例,今年夏天大日本都心系统,那是世界上最大的集中供冷系统。它告诉我输送过程中冷量损失10%,为什么呢,因为测量总出口的冷量和到末端特别好的计量算下来每年都差10%,就是说管道保温不好,损失了10%。我说你管道保温很好,不可能损失10%,那么他说这10%到底哪去了。我们一看看来了,他的产冷量这么多,受冷量这么多,损失10%,循环水泵电量这么多,这个数正好等于这个数的8.5%,就是说10%的损失里面有8.5%不是保温的事,是水泵发热电炉子加热抵消的,这是很清楚的实例。所以,如果这是一个电制冷,COP是6的话,那么你这么做COP就是4.1%。

再看连续运行,这么大的系统你就得连续运行,因为一百万平米有一个楼有五千平米说用空调,剩下的都不用,你的系统就得开,这样一开张就得花能源。那么供热系统最高负荷和最低负荷只差一半,一天里面的负荷基本均匀,各个末端基本均匀。而集中供冷一个区域里负荷一天的变化能差十倍到二十倍,而有时候各个不断都关了,但是个别末端赶上一个宴会厅就得100%开着。当你系统只有10%的负荷,甚至只有1%负荷的时候,我问一下你该怎么运行,很难运行的话最后就会导致大量的冷量浪费。

我们全年算下来一年每平米的消冷量就是120千瓦时,我们高层建筑统计下来一年耗冷量是一年700千瓦时。我们为什么比他们低呢,就是因为连续运行和间接运行造成的差别。
我说一个美国纽约附近的大学作为例子,它的气候条件和北京气候条件非常接近,它是24小时连续运行,120万平方米的建筑面积,夜里面温差就是3度,这3度光按照水泵一算COP就小于10%。那么算下来它每年空调冷量、冷负荷耗电是63度,而在北京这个冷冻站一般在20度到40度一平米左右,没见过哪个楼耗63度电的,但是平均冷源的耗电量就是63度,比北京任何的楼都高。那么他么每平米每年耗的冷量是190千瓦时,而在北京的耗冷量每平米在50到100千瓦时,所以这个差别又是从哪来的。就是由于连续运行跟间歇运行导致的巨大差别。

我们得出来几个阶段,长期供冷长途冷热导致耗电高。还有为了满足个别客户的需求我就增加了系统运行时间,导致不想要冷的地就强度供量,消耗了冷量。第三,管理里面还有很多困难。

尽管集中供冷有很多问题,但是能耗高的问题就抵消了各项优点。所以大多数的供冷方式是不值得提倡的。
Taiger的绿色节能HVAC taiger 发布于2007-10-24 09:58:42
江院士或者江院士的得意弟子看过来!

QUOTE:

原帖由 xxxxaos 于 2007-10-23 05:20 PM 发表
我把江院士批集中供冷的那段搜了出来,觉得taiger 漏说了几点清华派的理由。
1. 因为供冷与供热循环水供回水温差相差能拉到7倍,(没准还有zgy提的冷热水功能流体方面的差别),集中供冷的沿程循耗、泵的电耗比集中供 ...
难道他就是霍元甲的得意弟子陈真!?

首先梳理几个概念:
既然是武林中人,先梳理一下门派和概念!

(1)单一集中供热系统:北方现有的大规模集中供热系统,以热电厂和大型锅炉为热源
(2)单一集中供冷系统:北京中关村的区域供冷项目和广州大学城的区域供冷项目
(3)区域供冷供热系统:集中的冷热双供系统,采用大型热泵为中心冷热源

江院士从集中供热的角度来对比集中供冷,
当然集中供冷有许多无法与集中供热相比的输送系统能耗等方面的缺点,
但是,除了基于热电的吸收式制冷外,集中供冷系统一般大多选用的是热泵技术,
大家知道:热泵技术是一项有显著节能效益的技术,而且冷热双效
所以TAIGER个人认为:

采用大型热泵集中供冷和供热的双效两管制系统应该是比较节能的系统
不能因为集中供冷相比集中供热的缺点,而彻底放弃集中供冷与集中供热复合系统的可能性尝试.

单一集中供热系统的一次能源利用效率,永远不可能超过1,而热泵却可以远远大于1.从热泵供热的角度讲,基于大型热泵的区域供热系统优于北方的集中式大型锅炉集中供热.采用热泵技术的区域供能项目,具备冷热双供的功能.而北方目前的单一集中供暖系统全年管网利用率极低(只能用一个供暖季),而且容易增加管路腐蚀的机会,(北京最早的西罗园热力系统即是管路腐蚀破坏严重的一例)

把集中供冷和集中供热对立起来比较的思路是欠全面的,
应该是综合考虑,提高设备和管网系统的利用率,
因为热泵设备取代了锅炉等热源设备
可以实现对浅层地能的合理应用
浅层地能中储存的太阳能则属于
可再生能源的一种

所以,不要把单一集中供冷与单一集中供热对立起来考虑,
而应该综合统筹规划,充分考虑使用和管理的各种工况,
寻找适合本地(南方也好,长江流域也好,北方也好)资源环境特点的适宜方式
把系统调整到相对优化.相对经济.
而不是象江院士一样
一棒子打死DHC

而输送能耗问题和制冷COP问题并不是彻底放弃集中供冷充分理由:
单一集中供热系统的制热COP永远小于1,集中式燃炉供热系统是一个绝对的能量耗散系统
单一集中供热系统的制冷COP则根本无从谈起,集中式热泵供冷供热系统则是一个热量的转移和提升系统

一个绝对的能量耗散系统竟然敢于质疑一个能量转移与提升系统的节能性问题?
这难道不是一个关于能源转换路径的概念性错误吗?


从这个角度讲;江院士的说法是否也欠考虑周全,太片面了吧??????????!!!!!!!!!!!!!

[ 本帖最后由 taiger 于 2007-10-24 10:27 AM 编辑 ]
xxxxaos发布于2007-10-24 10:44:57

QUOTE:

原帖由 taiger 于 2007-10-24 09:58 AM 发表


难道他就是霍元甲的得意弟子陈真!?

首先梳理几个概念:
既然是武林中人,先梳理一下门派和概念!

(1)单一集中供热系统:北方现有的大规模集中供热系统,以热电厂和大型锅炉为热源
(2)单一集中供冷系统:北京中 ...
为啥说俺是陈真捏?有啥说法吗?纯粹是好奇。

区域供冷和集中供冷的区别在于热源和一稿两的吗?如果是,请原谅在下的无知、不求甚解、望文生义。我本来就没学过热工,从这两个的中文名上的确看不出来这个区别,谁让阁下和江院士不把这个术语的英文全称一并列出来,不够普渡众生捏?

关于热泵的科普级概念,在下还是普及到了。所以Taiger说的热泵的观点,俺完全没意见。俺家用的空调机、冰箱、抽湿机都是热泵,俺也承认它们比放个大冰块、电暖气、烧煤球炉子效率高。不过揪住这一点,跟区域呀什么的也没看出来啥联系。气候区域呀什么什么的问题,江院士也都提到了,我也没觉得他说不要涸泽而渔的观点有啥不对。关于地源的区域适用性问题,他是主张长江中下游适合,南北两头不适合的。难道“区域”还含着另一层意思?即适合适用地源甚至其他源热泵的地域?恕在下再望文生义一下,最好请高人详详细细地普渡众生一把。

而关于传输系统和控制系统方面,我也没看到Taiger提出啥反对意见。

而且我也说了“但集中(在此请忽略集中和区域的术语问题)供冷是不是那么的不划算,还需要量化的证据”,真不明白你跟我着什么急。
航母的绿色畅想 hangkongmujian 发布于2007-10-24 10:54:22
其实讨论了很多,还存在一个观念问题:
在北方,集中供暖是必须的,否则没法生活。即使家里没有人,还是需要采暖,这不也消耗了大量能源吗?
在南方,似乎天气热是应该能够忍受的,起码不会死人,所以消耗能源在维持舒适温度,就是不合适的。

其实如果经济发展到一定程度,南方的人想进一步提高舒适度,过上更好的生活,这是无可后复的。不让人家搞区域供冷,那北方也不能搞集中供暖了。哈哈。说到头,集中供冷的问题在集中供暖中也几乎都存在。
我来说两句

(可选)

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