摘要： 提出了把太陽能用于LPG氣化器的思路，設計了3種太陽能LPG氣化系統(tǒng)。進行了技術分析和經濟分析，太陽能LPG氣化器具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，在應用上是經濟可行的。
關鍵詞： 太陽能；LPG氣化器；技術分析； 經濟分析
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地區(qū)的主要氣源。隨著LPG管道供應系統(tǒng)的發(fā)展，LPG氣化器(以下簡稱氣化器)也得到了廣泛的應用。目前國內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，若將其應用于氣化器中可帶來可觀的經濟效益，也有利于優(yōu)化我國的能源結構，促進經濟的可持續(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)，并增設了水泵運行控制器，可根據太陽輻照度或溫度的預定值啟停水泵，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進行熱交換從而加熱空氣。同樣，系統(tǒng)也設置了輔助加熱器，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。
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)中的應用形式多樣，在實際應用中應根據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氣化器中的應用在技術上是可行的。
2 經濟分析太陽能在氣化器中的應用能否達到實用并得到推廣，除了考慮技術的可行性以外，還要考慮其經濟性。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)
