摘要： 提出了把太陽(yáng)能用于LPG氣化器的思路，設(shè)計(jì)了3種太陽(yáng)能LPG氣化系統(tǒng)。進(jìn)行了技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)分析，太陽(yáng)能LPG氣化器具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)用上是經(jīng)濟(jì)可行的。
關(guān)鍵詞： 太陽(yáng)能；LPG氣化器；技術(shù)分析； 經(jīng)濟(jì)分析
中圖分類號(hào)：TU996
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號(hào)：1000-4416(2005)10—0013-03
近年來(lái)，我國(guó)城市燃?xì)馐聵I(yè)發(fā)展迅速，LPG市場(chǎng)逐步開(kāi)放。LPG具有靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，仍將是遠(yuǎn)離天然氣輸氣管網(wǎng)地區(qū)的主要?dú)庠?。隨著LPG管道供應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展，LPG氣化器(以下簡(jiǎn)稱氣化器)也得到了廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)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(yáng)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(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，也有利于優(yōu)化我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)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(yáng)能氣化系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)包括太陽(yáng)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(guò)集熱器收集太陽(yáng)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(guò)管路到達(dá)氣化器，與液態(tài) LPG熱交換后由泵打回儲(chǔ)水箱。系統(tǒng)特點(diǎn)是采用間歇式強(qiáng)迫循環(huán)熱水系統(tǒng)，依靠水泵使水在集熱器與儲(chǔ)水箱之間循環(huán)，并增設(shè)了水泵運(yùn)行控制器，可根據(jù)太陽(yáng)輻照度或溫度的預(yù)定值啟停水泵，避免水泵無(wú)效運(yùn)行，從而節(jié)省電能。針對(duì)太陽(yáng)能不連續(xù)不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，系統(tǒng)中增設(shè)了輔助加熱器，可克服純太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)受時(shí)間、季節(jié)和氣候影響的不足，保證系統(tǒng)運(yùn)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(shí)，氣化量可能達(dá)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(diǎn)，如果采用太陽(yáng)能空氣加熱系統(tǒng)來(lái)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(yáng)能空氣加熱氣化系統(tǒng)帕J，它利用太陽(yáng)能集熱器直接加熱空氣，并將熱量?jī)?chǔ)存在礫石床儲(chǔ)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(fēng)機(jī)1用來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣在集熱器與儲(chǔ)熱器之間的循環(huán)，風(fēng)機(jī)2把氣化器外部空間的空氣送到儲(chǔ)熱器中與儲(chǔ)熱介質(zhì)進(jìn)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(yáng)輻射能不足時(shí)作補(bǔ)充，保證氣化器的連續(xù)運(yùn)行。
另外，也可先用太陽(yáng)能集熱器直接加熱水等流體，再和空氣進(jìn)行熱交換來(lái)加熱空氣，即為間接式太陽(yáng)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(jiàn)圖3)。
可見(jiàn)，太陽(yáng)能在氣化系統(tǒng)中的應(yīng)用形式多樣，在實(shí)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(yáng)能氣化系統(tǒng)的分析可知，太陽(yáng)能在LPG氣化器中的應(yīng)用在技術(shù)上是可行的。
2 經(jīng)濟(jì)分析太陽(yáng)能在氣化器中的應(yīng)用能否達(dá)到實(shí)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(jì)性。下面以哈爾濱市1個(gè)400戶的小區(qū)為供氣對(duì)象，以電熱式氣化器和相同功率的太陽(yáng)能氣化器(熱水循環(huán)式)為例，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。對(duì)這2種氣化器作如下比較(見(jiàn)表1)，電價(jià)以0.5元/(kw.h)計(jì)算
表1 電熱式氣化器和太陽(yáng)能氣化器的比較
項(xiàng) 目
電熱式氣化器
太陽(yáng)能氣化器
差額
最大小時(shí)耗電量/(kW.h)
