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太陽能在LPG氣化器的應(yīng)用

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2008-01-07  作者:wqb  瀏覽次數(shù):1275

摘要: 提出了把太陽能用于LPG氣化器的思路,設(shè)計了3種太陽能LPG氣化系統(tǒng)。進行了技術(shù)分析和經(jīng)濟分析,太陽能LPG氣化器具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢,在應(yīng)用上是經(jīng)濟可行的。
關(guān)鍵詞: 太陽能;LPG氣化器;技術(shù)分析; 經(jīng)濟分析
中圖分類號:TU996
文獻標識碼:B
文章編號:1000-4416(2005)10—0013-03
  近年來,我國城市燃氣事業(yè)發(fā)展迅速,LPG市場逐步開放。LPG具有靈活方便等優(yōu)點,仍將是遠離天然氣輸氣管網(wǎng)地區(qū)的主要氣源。隨著LPG管道供應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展,LPG氣化器(以下簡稱氣化器)也得到了廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)使用的氣化器主要有電熱式、電熱水浴式、熱水循環(huán)式、空溫式幾種,其熱源主要為電和熱水,能耗較大。太陽能是一種取之不盡的綠色能源,若將其應(yīng)用于氣化器中可帶來可觀的經(jīng)濟效益,也有利于優(yōu)化我國的能源結(jié)構(gòu),促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

①在以電和熱水為熱源的氣化器的應(yīng)用
 太陽能氣化系統(tǒng)(見圖1)包括太陽能熱水器、氣化器、輔助加熱器、參數(shù)顯示控制裝置及管路等。其基本原理是通過集熱器收集太陽輻射獲得熱量,配以電或熱水作為輔助熱源,所制得熱水通過管路到達氣化器,與液態(tài) LPG熱交換后由泵打回儲水箱。系統(tǒng)特點是采用間歇式強迫循環(huán)熱水系統(tǒng),依靠水泵使水在集熱器與儲水箱之間循環(huán),并增設(shè)了水泵運行控制器,可根據(jù)太陽輻照度或溫度的預(yù)定值啟停水泵,避免水泵無效運行,從而節(jié)省電能。針對太陽能不連續(xù)不穩(wěn)定的缺點,系統(tǒng)中增設(shè)了輔助加熱器,可克服純太陽能熱水系統(tǒng)受時間、季節(jié)和氣候影響的不足,保證系統(tǒng)運行的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

②在空溫式氣化器的應(yīng)用
空溫式氣化器是利用液態(tài)LPG減壓后依靠自身顯熱和吸收周圍環(huán)境熱量氣化的,這種氣化器高效、節(jié)能、環(huán)保,但它受氣溫的影響較大。在氣溫較低時,氣化量可能達不到額定值。另外,由于傳熱溫差較小,其換熱面積較大,基于空溫式氣化器的這些缺點,如果采用太陽能空氣加熱系統(tǒng)來加熱.空氣,不僅能增大傳熱溫差和傳熱效率,提高氣化量,還可縮小換熱面積,使氣化器小型化。圖2為直接式太陽能空氣加熱氣化系統(tǒng)帕J,它利用太陽能集熱器直接加熱空氣,并將熱量儲存在礫石床儲熱器中,也可直接送往空溫式氣化器的外部空間。此系統(tǒng)中,風機1用來驅(qū)動空氣在集熱器與儲熱器之間的循環(huán),風機2把氣化器外部空間的空氣送到儲熱器中與儲熱介質(zhì)進行熱交換從而加熱空氣。同樣,系統(tǒng)也設(shè)置了輔助加熱器,以便在太陽輻射能不足時作補充,保證氣化器的連續(xù)運行。

圖1太陽能氣化系統(tǒng) 圖2 直接式太陽能空氣加熱氣化系統(tǒng)
另外,也可先用太陽能集熱器直接加熱水等流體,再和空氣進行熱交換來加熱空氣,即為間接式太陽能空氣加熱氣化系統(tǒng),可在圖1的基礎(chǔ)上增加水一空氣換熱器得到(見圖3)。

可見,太陽能在氣化系統(tǒng)中的應(yīng)用形式多樣,在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)不同的需要選擇合適的利用方式。從以上幾種太陽能氣化系統(tǒng)的分析可知,太陽能在LPG氣化器中的應(yīng)用在技術(shù)上是可行的。

2 經(jīng)濟分析
 太陽能在氣化器中的應(yīng)用能否達到實用并得到推廣,除了考慮技術(shù)的可行性以外,還要考慮其經(jīng)濟性。下面以哈爾濱市1個400戶的小區(qū)為供氣對象,以電熱式氣化器和相同功率的太陽能氣化器(熱水循環(huán)式)為例,進行經(jīng)濟分析。對這2種氣化器作如下比較(見表1),電價以0.5元/(kw.h)計算

表1 電熱式氣化器和太陽能氣化器的比較

項 目

電熱式氣化器

太陽能氣化器

差額

最大小時耗電量/(kW.h)
 
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