宝钢ER445节能率报告－同济大学.docVIP

编号：H0205-2014-宝钢发展有限公司ER445应用于分体式空调能耗数据分析报告 编制单位：上海同济工程咨询有限公司（盖章）编制日期： 2014年 03月24日宝钢发展有限公司ER445应用于分体式空调能耗数据分析报告 目 录目 录1一、项目简介1二、过程描述1三、对照组、测试组的耗电量21、对照组耗电量22、测试组耗电量2四、项目耗能自动监测2五、节能技术措施描述31、技术特点32、技术指标43、现场实测情况5六、项目节能率9 一、项目简介宝钢发展有限公司（简称宝钢发展）是宝钢集团的全资子公司之一，为大力发展生产服务业，提升生产服务等领域的运作效率和服务质量，为钢铁主业的发展提供有力支撑，2007年底宝钢发展对原宝钢集团企业开发总公司的各项业务进行业务整合、机构重组，组建成立宝钢发展。宝钢集团在新一轮发展战略中，把生产服务业作为其总体规划的一项重要的业务板块。在宝钢集团生产服务业的构成中，宝钢发展净资产约占40%，销售收入约占75%，利润约占60%，是宝钢集团生产服务业发展的重要平台。经整合、重组后，宝钢发展将其业务划分为三大核心事业部（资源再生事业部、工厂作业事业部、工厂物业事业部）和一个支撑业务板块（上海中允投资发展有限公司）。宝钢发展的一大业务是厂区节能，厂区节能主要有工业节能和建筑节能，本项目主要研究建筑节能中分体式空调节能。在宝钢有大量分体式空调，这些分体式空调绝大多数采用R22制冷剂。如何寻找一种优质替代制冷剂，是宝钢发展的研究领域之一。本次研究主要探讨ER445制冷剂的节能效果。与R22相比，ER445制冷剂主要成分为丙烷R290与异丁烷R600a，两者在特殊条件下按一定比例混合而成为碳氢制冷工质，具有汽化潜热大、饱和密度小、粘滞系数低等特点。ER445制冷剂在使用中制冷性好、油混率高、灌充方便，具有完全环保、高效节能、经济实惠的特点，是R22制冷剂的理想替代产品之一。为了实际测试节能效果，选取湄浦路360弄丙-3办公楼内分体式空调进行测试，首先为本栋办公楼安装了能源计量系统，然后选取八个房间，两个一组，其中一个房间内的分体式空调器更换为ER445制冷剂，另一个房间继续使用R22制冷剂。这两个房间选取时，在房间面积大小、朝向、房间内发热设备等方面尽可能接近，减少由于房间不同而对空调耗能的影响。丙-3办公楼空调采用三菱牌分体空调，分体空调型号：KFR-45GW/ACD，制冷量3.6千瓦，制热量4.5千瓦，制冷功率0.94千瓦。制热功率1.17千瓦。制冷剂R22，制冷剂充注量1.35kg， 2009年底统一安装。目前KFR系列产品三菱厂家已停产。本次改造项目选取的四组房间为105和107、404和304、413和403、410和412等四组，其中105、404、413、410房间内分体空调制冷剂更换为ER445，制冷剂的充注量是原制冷剂R22充注量的4445%，作为测试组；107、304、403、412房间分体空调制冷剂仍为R22，作为对照组。在室外温度、室内设定温度（20）及运行时间一致的情况下，测得运行能耗，然后对比分析更换前后分体空调的能耗，得出更换ER445制冷剂后分体空调的节能率。二、过程描述上海同济工程咨询有限公司受宝钢发展有限公司委托，对项目改造的节能率进行核定。2013年10月31日2013年11月10日：组建审核组，并与项目用能单位管理方（宝钢发展有限公司）就审核事宜建立初步联系，收集项目相关资料，对节能项目的相关材料进行整理，确定审核目的、审核范围，制定现场测试方案。2013年11月10日2013年3月16日：现场调研，对项目耗能设备进行测试，观测设备能否正常运行，记录数据，完成对节能量审核资料的收集，确认。2014年3月17日2014年3月24日：根据实际调研情况，计算项目节能率，综合调研掌握的基本资料，通过内部专家会审做出综合评审结论，并出具节能率审核报告。三、对照组、测试组的耗电量1、对照组耗电量项目改造前，测试时间为2014年2月9日、10日、11日、15日、16日、17日、18日、19日、20日及3月1日、2日，107、304、403、412房间分体空调用电量为242.64千瓦时。2、测试组耗电量项目改造后，测试时间为2014年2月9日、10日、11日、15日、16日、17日、18日、19日、20日及3月1日、2日，105、404、413、410房间分体空调用电量为202.75千瓦时。四、项目耗能自动监测本项目测试房间均安装电能表，用来记录分体空调运行电量，本项目运行数据均可传输到监控室，可通过本项目的监控系统了解数据记录情况。表1 本项目能耗监测系统房间分体空调电能表楼层电能表（记录房间总用电量）办公楼能源监控系统（分项数据）五、节能技术措施描述1、技术特点从制冷剂ER445的物理性质方面来看，ER445的凝固点低，蒸发潜热更大，使得单位时间内降温速度更快；等熵压缩比功小，使压缩机工作更轻松，延长压缩机的使用寿命；分子量小，流动性好，输送压力更低，减小了压缩机的负载；单位容积、单位质量的制冷量极大，冷凝器和蒸发器的换热性能高，有效缩短压缩机的制冷时间，在制冷效果一样的情况下，平均节电率达15%-35%，可有效降低系统运行成本，投资回收期短。按重量计，制冷剂ER445的用量只是R22、R502 、R404、R406 的4555%左右，更为经济。制冷剂ER445的油混率极高，与所有常用冷冻润滑油（矿物润滑油，合成润滑油）兼容，无毒，对金属、橡胶均无腐蚀性；而许多制冷剂需要专门配套的制冷剂润滑油，如使用不当，就会出现问题，使用天然制冷剂可防止出现制冷剂和制冷剂润滑油不兼容造成的问题。因ER 445工质本身固有的热力特性，在既有空调器采用ER 445替代R22过程中，虽然ER445的单位质量制冷量较R22大，约为其1.8倍，但在空调器运行工况条件下，ER 445的比容较R22大的多，如在0时，ER 445的气态比容为R22的2.11倍，使得ER 445的单位容积制冷量较R22有所减少，理论减少幅度为10%18%（实际减少幅度与空调器运行工况、系统充注量及机组状况等多因素有关）。在既有空调器工质替代时，可近似认为压缩机的体积排量不变，对性能较好机型，替代后系统制冷量较R22会有所减少。相应地，工质替代后因系统冷量降低及系统制冷性能的改善双重因素使得系统运行功率降低，在房间负荷相同及室温控制精度一致条件下，实现房间空调器工质替代的节能效果。2、技术指标表2 制冷剂ER445与R22物理性质的对比制冷剂ER445R22分子式CH3CH2CH3/CH(CH3)3CHClF2分子量44.6386.47滑移温度/0.40-1.920标准沸点/-41.39-40.81临界压力/MPa4.264.99临界温度/98.8196.15临界比容/m3/Kg0.0046000.0019040汽化潜热/KJ/Kg374.88205.5比热（25）/KJ(Kg)饱和液体1.66830.6909饱和气体1.61250.6321绝热指数（25,1atm）1.13421.1847密度（0）/Kg/m3饱和液体531.221281.5饱和气体10.08021.229导热系数（25）饱和液体95.53383.847饱和气体18.90711.337稳定性热稳定稳定化学稳定稳定粘滞系数（25）/(Pas)饱和液体98.834164.39饱和气体8.250512.511破坏臭氧层潜能（ODP R11=1）00.045全球变暖系数（GWP100）31700安全等级A3A13、现场实测情况根据冬、夏工况分别进行测试实验，关于制冷剂ER445的节能测试结果如下表3所示：冬季工况：测试时间：2014年2月9日、10日、11日、15日、16日、17日、18日、19日、20日及3月1日、2日；室外环境温度：-111；室内空调设置温度：20；制冷剂ER445的充注量为4445%表3 冬季工况的测试数据及节能率计算测试对比组编号测试起止时间连续12h耗电量（kWh）节能率(%)使用R22空调房间使用ER445空调房间105（44%）和107（R22）2014.02.10 19:0011 07:004.953.3532.322014.02.15 07:0019 :004.293.2324.712014.02.15 19:0016 07:004.643.3527.802014.02.16 07:0019:004.563.4025.442014.02.16 19:0017 07:004.633.3328.082014.02.17 19:0018 07:004.372.6140.272014.02.18 19:0019 07:004.672.9736.402014.02.19 19:0020 07:005.193.4733.142014.02.20 19:0021 07:004.913.2833.202014.03.01 07:0019:004.193.1923.872014.03.01 19:0002 07:004.403.2625.912014.03.02 07:0019:003.932.8826.722014.03.02 19:0003 07:004.233.0128.84304（R22）和404（44%）2014.02.09 07:0010 07:0016.8216.86-0.242014.02.10 19:0011 07:006.15.814.752014.02.15 07:0019 :004.494.362.902014.02.15 19:0016 07:004.524.255.972014.02.16 07:0019:004.464.352.472014.02.16 19:0017 07:004.594.374.792014.02.17 19:0018 07:003.984.17-4.772014.02.18 19:0019 07:004.824.761.242014.02.19 19:0020 07:004.364.47-2.522014.02.20 19:0021 07:004.154.101.20403（R22）和413（45%）2014.02.10 19:0011 07:005.314.5015.252014.02.15 07:0019 :002.933.54-20.822014.02.15 19:0016 07:004.483.9312.282014.02.16 07:0019:004.624.0811.692014.02.16 19:0017 07:004.654.1211.402014.02.17 19:0018 07:004.604.0013.042014.02.18 19:0019 07:004.743.9516.672014.02.19 19:0020 07:004.854.0915.672014.02.20 19:0021 07:004.583.8416.162014.03.01 07:0019:004.333.5518.012014.03.01 19:0002 07:004.453.7615.512014.03.02 07:0019:003.343.155.692014.03.02 19:0003 07:004.413.8313.15410（44%）和412（R22）2014.02.11 19:0012 07:006.765.7415.092014.02.15 07:0019 :005.234.1620.462014.02.15 19:0016 07:005.174.1619.542014.02.16 07:0019:005.294.1022.502014.02.16 19:0017 07:005.374.0524.582014.02.17 19:0018 07:005.043.9521.632014.02.18 19:0019 07:005.794.3524.872014.02.19 19:0020 07:005.314.4416.382014.02.20 19:0021 07:004.863.8321.192014.03.01 07:0019:004.443.3624.322014.03.01 19:0002 07:005.043.7126.392014.03.02 07:0019:004.953.9121.012014.03.02 19:0003 07:004.853.8221.24说明：测试对比组分别为使用不同制冷剂的空调房间所形成的对比，、分别为房间105和107，304和404，403和413，410和412的对比，其中房间105、404、413、410的空调是经过改造的，使用的是新型制冷剂ER445，制冷剂的充注量在4445%左右，对应的对比房间107、304、403、412的空调仍然使用制冷剂R22。夏季工况待测。六、项目节能率根据表3，可以得到各组对比房间的节能率变化曲线如图14：图1.105与107 对比房间的节能率曲线图2.304与404 对比房间的节能率曲线图3.403与413 对比房间的节能率曲线图4.410与412 对比房间的节能率曲线说明：图14中的节能率均为该组对照组耗电量和测试组耗电量的差值与对照组耗电量的之比，也即节能率=（对照组耗电量-测试组耗电量）/对照组耗电量100%。从图14可以看出，在测试条件下，在所做的13个连续12h的测试时间段内，节能率的变化范围还是比较大的，但是节能率大部分集