一、技術(shù)名稱：基于低壓高頻電解原理的循環(huán)水系統(tǒng)防垢提效節(jié)能技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：通用機械行業(yè) 水冷中央空調(diào)機組、工業(yè)各類型循環(huán)水冷設(shè)備（換熱器）
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
目前，我國90%以上的空調(diào)系統(tǒng)均采用化學(xué)藥劑處理水垢或污垢，但是化學(xué)藥劑不僅引起系統(tǒng)管道腐蝕，而且會造成大量酸性、含磷等的高濃度化學(xué)有害廢水排放。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中央空調(diào)電耗約占建筑樓宇總耗電量的65%-75%。中央空調(diào)在實際運行過程中，一般普遍存在水垢，造成能耗增加。因此，建筑空調(diào)及工廠冷卻循環(huán)系統(tǒng)因水垢或污垢會無形中多耗電約10%-20%。目前應(yīng)用該技術(shù)可實現(xiàn)節(jié)能量26萬tce/a，CO2減排約69萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
低壓高頻、變頻的電解，使循環(huán)水(大分子團水)電解成具有強溶解性和滲透性的小分子還原水。小分子還原水具有溶解水垢的能力，能起到代替化學(xué)藥劑的作用。浸在水中的負極水垢收集器，使溶解后帶正電的鈣鎂離子在收集器上結(jié)晶析出，達到去除循環(huán)水中鈣鎂離子的目的，使水體硬度大大降低，減少了換熱器表面發(fā)生結(jié)垢的機會，從而起到防垢、除垢的作用，提高了換熱效率，實現(xiàn)換熱器的節(jié)能運行。（注：大分子團水由10個以上水分子組成，小分子水由低于5個水分子組成。普通水電位在+100mv以上，電解還原水為帶有負電位（-250mv以下）的水）
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）把市電變成特殊波形的低壓高頻電流輸送到電極，產(chǎn)生高能量電解信號，快速產(chǎn)生具有強滲透性及溶解性的小分子水；
（2）可根據(jù)水質(zhì)的差異智能改變信號強弱，達到最佳電解除垢效果；
（3）3組高頻電極周期轉(zhuǎn)換技術(shù)，提高電解水除垢效果；
（4）獨立設(shè)置一個恒為負電的圓形水垢收集器，不間斷吸附循環(huán)水系統(tǒng)中的水垢，使換熱器長期保持無垢狀態(tài)，實現(xiàn)節(jié)能運行。
3.工藝流程
基于低壓高頻電解原理的循環(huán)水系統(tǒng)防垢提效技術(shù)原理及工藝流程見圖1、圖2。
（1）大水分子團水在電極高速（300kHz/s）正負轉(zhuǎn)換的作用力下，不斷發(fā)生碰撞以及振動，被細化成小分子水。
（2）大分子團水變成小分子還原水后，水分子間的空隙變大，同時被細化的小分子水由于結(jié)構(gòu)變小，具有更強的滲透性及溶解能力，起到代替化學(xué)藥劑的作用，在系統(tǒng)循環(huán)水不斷循環(huán)的過程中，把換熱器的水垢逐步溶解，從而提高換熱效率。
（3）水垢被溶解成Ca2+、Mg2+后，被水流帶到固定的負極水垢收集器收集，避免在換熱器重新結(jié)垢，使水體硬度保持在較低水平，換熱器長期保持最佳換熱效率，實現(xiàn)節(jié)能效果。
圖1 低壓高頻電解原理圖
圖2 基于低壓高頻電解原理的循環(huán)水系統(tǒng)防垢提效技術(shù)流程圖
五、主要技術(shù)指標
1.處理后中央空調(diào)冷凝器的熱交換率比傳統(tǒng)化學(xué)藥劑處理（或人工清理）方式提高30%以上；
2.中央空調(diào)節(jié)電15%以上；
3.用于冷卻系統(tǒng)時，確保換熱系統(tǒng)無垢無銹，使系統(tǒng)的趨近溫度、制冷溫差等接近空調(diào)廠家出廠標準，冷卻系統(tǒng)長期處于最佳工作狀態(tài)（根據(jù)不同機型，趨近溫度在0.5℃-1.5℃，冷卻水進出水溫差5℃-7℃）；
4.阻垢率>95%，滅藻率>95%。
六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)于2012年3月通過廣東省科技廳組織的技術(shù)成果鑒定，并被列入2011年廣東省十大節(jié)能品牌。目前已在建筑空調(diào)、石油、化工、食品、電力、機械、造紙、電子等行業(yè)的中央空調(diào)、空壓機、注塑機等冷卻系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，共使用480多臺。同時，該技術(shù)設(shè)備已出口到香港、澳門、臺灣、印尼、新加波、美國等地區(qū)，實際應(yīng)用效果較好。
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶：中國電信、中國石化、松下電工電子材料（廣州）有限公司、廣州廣州白天鵝賓館等。
典型案例1
建設(shè)規(guī)模：7臺空壓機，8臺冰水機冷卻系統(tǒng)，總冷量需求為6500冷噸。主要技改內(nèi)容：低壓高頻電解節(jié)能設(shè)備15臺。節(jié)能技改投資額130萬元，建設(shè)期15天。每年可節(jié)能370tce，年節(jié)能經(jīng)濟效益為95萬元，投資回收期約1.3年。
典型案例2
建設(shè)規(guī)模：3臺900冷噸、3臺1000冷噸的冷水機組節(jié)能技術(shù)改造。主要技改內(nèi)容：低壓高頻電解節(jié)能設(shè)備12臺。節(jié)能技改投資額110萬元，建設(shè)期12天。年可節(jié)能340tce，年節(jié)能經(jīng)濟效益為84萬元，投資回收期約1.3年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
該技術(shù)設(shè)備廣泛適用于板式換熱器、管式換熱器以及熱水鍋爐等，市場需求巨大。目前，全國約有250萬臺以上大型中央空調(diào)，400萬臺工業(yè)循環(huán)水冷卻（換熱）設(shè)備，廣泛分布在各城市建筑樓宇、工礦企業(yè)、民用熱水鍋爐等。預(yù)計未來5年推廣比例達10%，年節(jié)能能力可達260萬tce，CO2減排能力達686萬tCO2/a，總投資約45億元。
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