一、技術(shù)名稱：

熱管/蒸氣壓縮復(fù)合制冷技術(shù)

二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：

通信、IT、金融等行業(yè)以及各部委、科研院所等所轄的通信基站、局站、通信機(jī)房、數(shù)據(jù)機(jī)房及其它全年或全年絕大部分時(shí)間需要制冷的建筑空間。

三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀

通信基站及數(shù)據(jù)中心的總電耗占通信網(wǎng)絡(luò)用電的90%左右。其中，通信基站主設(shè)備約占其總電耗的50%，空調(diào)系統(tǒng)占43%;數(shù)據(jù)中心主設(shè)備約占其總電耗的40%，空調(diào)系統(tǒng)占50%。目前，我國(guó)空調(diào)市場(chǎng)平均COP不超過3。而日本國(guó)內(nèi)的空調(diào)器的能效比一般都在4.0-5.0左右。目前應(yīng)用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量2萬(wàn)tce/a，CO2減排約5萬(wàn)t/a。

四、技術(shù)內(nèi)容

1.技術(shù)原理

根據(jù)室內(nèi)外溫度和室內(nèi)負(fù)荷情況，熱管/制冷復(fù)合型空調(diào)機(jī)組自動(dòng)選擇運(yùn)行制冷模式或熱管模式，在保證室內(nèi)降溫要求的前提下達(dá)到節(jié)能運(yùn)行的目標(biāo)。

(1)熱管模式

當(dāng)室外溫度降到足夠低時(shí)，機(jī)組的熱管支路開啟，制冷支路關(guān)閉，蒸發(fā)器和冷凝器構(gòu)成熱管自然循環(huán)回路，機(jī)組進(jìn)入熱管節(jié)能模式運(yùn)行。熱管模式下，由于壓縮機(jī)不運(yùn)行，輸入功率減少一大半。同時(shí)室外溫度越低，機(jī)組調(diào)小室內(nèi)外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速也可滿足降溫要求，從而使得風(fēng)機(jī)的能耗進(jìn)一步降低。

(2)制冷模式

當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷較大，熱管模式無法達(dá)到足夠的降溫效果時(shí)，機(jī)組將切換至常規(guī)的制冷模式，此時(shí)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)將消耗大量的電能，同時(shí)蒸發(fā)器和冷凝器的風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)，所以制冷模式輸入功率相對(duì)較大，能耗較高。

2.關(guān)鍵技術(shù)

在同一設(shè)備載體上實(shí)現(xiàn)分離式熱管技術(shù)與蒸氣壓縮式制冷技術(shù)的復(fù)合，最大限度地利用室外自然冷源。

3.工藝流程

機(jī)組具備兩種循環(huán)模式，當(dāng)三通閥連通壓縮機(jī)支路時(shí)，壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器和氣液分離器構(gòu)成壓縮制冷循環(huán)，當(dāng)三通閥連通熱管支路時(shí)，蒸發(fā)器，冷凝器，儲(chǔ)液器和液體管電磁閥構(gòu)成熱管自然循環(huán)。工藝流程見圖1和圖2。

圖1技術(shù)原理圖

圖2熱管/制冷復(fù)合型空調(diào)機(jī)組簡(jiǎn)圖

五、主要技術(shù)指標(biāo)

主要技術(shù)參數(shù)：

1.熱管模式滿足”室內(nèi)溫度滿足15℃以上，室內(nèi)外溫差10℃”的條件時(shí)，COP可達(dá)5.8以上;

2.熱管模式滿足”室內(nèi)溫度滿足15℃以上，室內(nèi)外溫差20℃”的條件時(shí)，COP可達(dá)11.4以上;

3.制冷模式COP超過2.8以上，即使在夏季也約有20%左右的節(jié)能率;

4.充分利用自然冷源，全年節(jié)能率超過35%。

與替代的主流技術(shù)對(duì)比：

目前，我國(guó)空調(diào)市場(chǎng)平均COP水平較低，不超過3。歐洲的能效標(biāo)準(zhǔn)，空調(diào)能效水平分為A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)級(jí)別。其中A級(jí)最高，能效比 為3.2以上;D級(jí)居中，介于2.8-2.6之間;E級(jí)以下屬于低能效空調(diào)。而在日 本國(guó)內(nèi)的空調(diào)器的能效比現(xiàn)在一般都在4.0-5.0左右。

六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀

2009年我國(guó)三家通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)電力消耗為289億kWh，能耗總量折合為440.7萬(wàn)tce，與其他高新產(chǎn)業(yè)相比，能耗相當(dāng)可觀。在夏季室外溫度較高時(shí)，熱管/蒸氣壓縮制冷復(fù)合空調(diào)機(jī)組全天基本運(yùn)行于制冷模式;在秋、冬季室內(nèi)外溫差加大的情況下，熱管/蒸氣壓縮制冷復(fù)合空調(diào)機(jī)組較多時(shí)間運(yùn)行于熱管模式，與傳統(tǒng)空調(diào)相比較，全年實(shí)際節(jié)能率在40%以上。 在北京地區(qū)使用時(shí)，對(duì)于全年存在過渡季及冬季的北方地區(qū)，熱管/蒸氣壓縮制冷復(fù)合空調(diào)機(jī)組均有適用性。

七、典型應(yīng)用案例

應(yīng)用單位：新華通訊社機(jī)關(guān)事務(wù)管理局

技術(shù)提供單位：中節(jié)能(北京)空調(diào)節(jié)能科技有限公司

節(jié)能改造情況：

新華社發(fā)行中心UPS機(jī)房位于大樓地下一層，機(jī)房?jī)?nèi)共配置3臺(tái)空調(diào)，一臺(tái)海爾5HP空調(diào)(已壞)，一臺(tái)格力5HP空調(diào)，一臺(tái)大金3HP機(jī)房專用空調(diào)及一臺(tái)制冷量為4kW的中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管;風(fēng)機(jī)盤管僅在夏季的白天開啟。送風(fēng)采用直吹自由回風(fēng)的形式?？照{(diào)室外機(jī)安裝于UPS室外B1層的大廳內(nèi)。

改造前，以大金3HP空調(diào)、一臺(tái)5HP格力空調(diào)以及白天有風(fēng)機(jī)盤管工作的狀態(tài)，在設(shè)定溫度20℃的情況下，室內(nèi)溫度能保持22℃。原空調(diào)系統(tǒng)全年能耗為56239.2kWh，折合22.72tce/a。

建設(shè)規(guī)模：

該項(xiàng)目對(duì)新華社發(fā)行中心UPS機(jī)房、電力二科配電室機(jī)房、配電中心機(jī)房三個(gè)機(jī)房分別實(shí)施改造，總改造機(jī)房面積537m2。

主要技改內(nèi)容：

綜合考慮節(jié)能效益和用戶需求，項(xiàng)目共配置2臺(tái)型號(hào)為DYRG125-60的熱管/蒸氣壓縮制冷復(fù)合空調(diào)機(jī)組，總制冷量達(dá)到24kW，一用一備，最大限度提高機(jī)房安全性。同時(shí)，由于改造空間限制，拆除了兩臺(tái)5HP空調(diào)，僅保留3HP大金機(jī)房專用空調(diào)以作節(jié)能效果對(duì)比。

改造后，2臺(tái)熱管/蒸氣壓縮制冷復(fù)合空調(diào)機(jī)組全年運(yùn)行能耗為38244.7kWh，折合15.45tce/a。

全年節(jié)能量為：17994.5kWh，折合7.27tce/a。

全年節(jié)能率為：32%

節(jié)能技改總投資為235016元，建設(shè)期5個(gè)月，全年實(shí)際節(jié)能量22863.2 kWh，節(jié)能效益為22863.2元/年，靜態(tài)投資回收期8年。

八、推廣前景及節(jié)能減排潛力

通訊、IT、金融等行業(yè)的通信設(shè)備、數(shù)據(jù)中心、通信基站等每年需消耗大量電能用于制冷。熱管/蒸氣壓縮制冷復(fù)合空調(diào)機(jī)組滿足了機(jī)房制冷的需求，同時(shí)兼具節(jié)能功效，與傳統(tǒng)空調(diào)相比較，全年實(shí)際節(jié)能率在35%以上，具有較高推廣價(jià)值。預(yù)計(jì)未來五年，需投資25億元，年均節(jié)能能力為30萬(wàn)tce，年減排能力79萬(wàn)tCO2。