Mesur Stêm y Cynydd
Mae bil nwy naturiol cyfleuster platio ar gyfer cynhyrchu stêm yn codi 18% dros dair blynedd tra bod cyfaint cynhyrchu yn aros yn wastad. Mae effeithlonrwydd y boeler yn cael ei wirio. Mae trapiau stêm yn gweithio. Mae'r pibellau dosbarthu stêm wedi'i inswleiddio. Mae'r defnydd cynyddol yn cael ei olrhain i'r cyfnewidwyr gwres yn y tanciau proses yn benodol, i golled gynyddol effeithlonrwydd trosglwyddo gwres wrth i'r coiliau metelaidd faeddu a chyrydu.
Mae coil dur gwrthstaen glân yn y gosodiad yn trosglwyddo gwres gyda gwerth U-cyffredinol o tua 800 W/m²·K. Ar ôl 12 mis mewn gwasanaeth, mae'r gwerth U-wedi gostwng i 450 W/m²·K. Ar ôl 24 mis, 320 W/m²·K. Ar ôl 36 mis, prin y mae'r coil yn cynnal tymheredd y bath ar lif llawn stêm a bwriedir ei ailosod.
Mae coil PTFE a osodir ar yr un pryd yn dechrau gyda gwerth U-is-tua 280 W/m²·K-ond yn ei gynnal. Ar ôl 36 mis, mae'r gwerth U-yn dal yn 260-270 W/m²·K. Mae taflwybrau cost ynni'r ddwy gromlin perfformiad hyn yn ymwahanu'n sylweddol.
Y Mecanwaith Colli Effeithlonrwydd
Mae coiliau metelaidd yn colli effeithlonrwydd trosglwyddo gwres trwy ddau fecanwaith. Graddfa dyddodion baeddu allanol-calsiwm sylffad, hydrocsidau metel, gweddillion organig-sy'n ychwanegu ymwrthedd thermol mewn cyfres gyda wal y tiwb. Gall haen wrth raddfa 0.5mm o drwch leihau'r gwerth U 30-50% yn dibynnu ar ei ddargludedd thermol.
Mae cyrydiad arwyneb mewnol yn garwhau-wal y tiwb ochr ager. Mae'r garwder cynyddol yn gwella cynnwrf, sy'n gwella'r cyfernod trosglwyddo gwres mewnol ychydig, ond mae'r cynhyrchion cyrydiad yn ffurfio haen inswleiddio sy'n gwrthbwyso'r cynnydd hwn yn fwy na hynny. Yr effaith net yw diraddio cynyddol.
Mae'r cyfleuster yn gwneud iawn trwy gynyddu pwysau stêm. Mae pwysedd stêm uwch yn cynyddu'r tymheredd dirlawnder, gan gynyddu'r gwahaniaeth tymheredd cymedrig logarithmig gyrru trosglwyddo gwres. Mae'r LMTD uwch yn rhannol wrthbwyso'r gostyngiad gwerth U-. Ond mae tymheredd stêm uwch yn cynyddu colledion gwres o'r tanc a'r pibellau, ac mae'r boeler yn gweithredu ar effeithlonrwydd is ar dymheredd allbwn uwch. Mae'r gosb ynni yn cyfansoddi.
Tabl 1: Cymhariaeth Cost Ynni 36 Mis (Dyletswydd Dylunio 50 kW, 6,000 o Oriau Gweithredu/Blwyddyn)
| Cyfnod Amser | Dur Di-staen U{0}}Gwerth (W/m²·K) | Gwerth PTFE U-Gwerth (W/m²·K) | Defnydd Stêm SS (kg/h) | Defnydd Stêm PTFE (kg/h) | Cosb Costau Ynni Cronnus (SS vs. PTFE) |
|---|---|---|---|---|---|
| Mis 1 (glân) | 800 | 280 | 78 | 82 | -$180 (mantais SS) |
| Mis 6 | 500 | 275 | 83 | 82 | +$60 |
| Mis 12 | 400 | 270 | 86 | 83 | +$480 |
| Mis 18 | 350 | 268 | 88 | 83 | +$960 |
| Mis 24 | 310 | 265 | 90 | 84 | +$1,620 |
| Mis 30 | 290 | 262 | 91 | 84 | +$2,340 |
| Mis 36 (cyn-amnewid) | 260 | 260 | 93 | 85 | +$3,180 |
| Cyfanswm cost ynni 3 blynedd | – | – | – | – | +$9,440 |
Cyfrifir cost stêm yn $30/tunnell (1,000 kg). Y gosb gronnus yw'r gost stêm ychwanegol a achosir gan y coil dur di-staen oherwydd dirywiad effeithlonrwydd yn erbyn perfformiad PTFE sefydlog.
Mantais PTFE: Sefydlogrwydd Dros Brig
Mae'r coil PTFE yn gweithredu ar anfantais cost ynni cymedrol yn ystod yr ychydig fisoedd cyntaf pan fydd y coil dur di-staen yn lân. Mae'r bwlch cychwynnol hwn oddeutu $180 - swm dibwys. Wrth i'r coil di-staen faeddu, mae'r bwlch yn gwrthdroi. Erbyn mis 9, mae'r gost ynni cronnus yn gyfartal. O'r pwynt hwnnw ymlaen, mae'r coil PTFE yn darparu cost ynni is gyda phob mis sy'n mynd heibio.
Dros y cyfnod llawn o 36 mis, mae'r coil PTFE sefydlog yn osgoi tua $9,440 mewn costau stêm ychwanegol a achosir gan y coil dur di-staen diraddiol. Mae'r arbediad cost ynni hwn ar ei ben ei hun yn adennill pris prynu cychwynnol uwch y coil PTFE - heb ystyried y gost o ddiraddio wedi'i hosgoi, yr amser segur a osgoir ar gyfer glanhau, na'r ailosodiad wedi'i osgoi ar ôl 36 mis.
Y Gosb ar gyfer Lleihau Ynni
Os caiff y coil dur gwrthstaen ei ddad-raddio bob 12 mis, bydd ei werth U yn cael ei adfer yn rhannol. Ond nid yw descaling byth yn adfer y perfformiad gwreiddiol - mae pob glanhau yn tynnu rhywfaint o fetel sylfaen ynghyd â'r raddfa, ac mae'r arwyneb garw yn baeddu'n gyflymach ar ôl pob glanhau. Mae mantais cost ynni PTFE yn cael ei leihau ond nid yw'n cael ei ddileu wrth ymarfer dadraddio.
Ar ben hynny, mae diraddio ei hun yn defnyddio egni. Rhaid cynhesu'r cemegau glanhau. Rhaid ailgynhesu'r tanc ar ôl y broses descaling. Mae'r costau ynni hyn yn rhan o gyfanswm cost perchnogaeth y coil metelaidd ond anaml y cânt eu tracio fel treuliau ynni.
Crynodeb
Mae perfformiad cyfnewidydd gwres PTFE sefydlog yn osgoi'r gosb costau ynni cynyddol o faeddu coiliau metelaidd. Dros gyfnod o 36{5}mis, mae'r arbedion cost stêm cronnus o weithrediad PTFE sefydlog yn fwy na $9,400 ar gyfer un cyfnewidydd gwres 50 kW - digon i adennill pris prynu PTFE o arbedion ynni yn unig.
Mae'r fantais cost ynni yn cael ei chynnal dros fywyd gwasanaeth 10+ blwyddyn lawn y cyfnewidydd PTFE, tra bod y coil metelaidd yn ailadrodd y cylch diraddio o 36 mis gyda phob ailosodiad. Mae effeithlonrwydd sefydlog PTFE yn darparu mantais cost ynni parhaol ar ôl y cyfnod adennill costau cychwynnol.
Mae dadansoddiad peirianyddol ar gyfer cymharu costau ynni mewn amodau gweithredu penodol ar gael wrth gyflwyno math ac oedran cyfredol y cyfnewidydd gwres, costau stêm, data cyfradd baeddu, ac amlder ac effeithiolrwydd diraddio.
