技術介紹
用途：
GTG30工頻感應電磁鍋爐利用電能（尤其是廉價的谷電）對儲水箱中的水進行循環(huán)加熱，將電能轉換成熱能儲存起來，以供全天的生活熱水、飲用、采暖及工業(yè)使用。適用于酒店、賓館、飯店、醫(yī)院、學校、住宅小區(qū)、部隊、商業(yè)中心、辦公樓、企事業(yè)單位等。GTG30屬常壓熱水鍋爐，出口壓力＜0.1Mpa，產品性能符合Q/320411AYR001—2014企業(yè)標準。
結構：
GTG30主要由感應加熱的主機、循環(huán)水箱、防護外殼組成一體，主機系一種特殊結構的水冷干式短路變壓器，它設置在循環(huán)水箱內。GTG30與PLC電控箱安裝在同一底座上，固定式結構，見圖1所示。
工作原理：
GTG30的主機是一種特殊結構的水冷干式短路變壓器，直接設置在循環(huán)水中。在這里，創(chuàng)造性的利用主機的副邊外殼作為第一主發(fā)熱體。副邊短路電流產生強大的交變磁場，其漏磁又使循環(huán)水箱感應產生很大的渦流與磁滯，使循環(huán)水箱成為第二發(fā)熱體，而漏磁屬無功。因此，副邊感應產生的大電流、原邊銅損、鐵損、雜散損耗及短路漏磁等有功及無功幾乎全部通過介質水轉換成熱能。此外，直接加熱與循環(huán)傳導方式使得熱量能夠被介質水充分吸收。因此，GTG30的能效比突破了不大于1.0的傳統(tǒng)概念。
技術優(yōu)勢：
1、磁化功能：水在被加熱過程中同時被磁化，磁化水不結垢、有益身體健康
2、能效比≥1.05，有功、無功都得到充分利用。
3、節(jié)能、環(huán)保、省錢
GTG30中央供熱系統(tǒng)比常壓天然氣鍋爐系統(tǒng)，省錢50％以上，節(jié)能50％以上。
系統(tǒng)能效比是蒸汽加熱系統(tǒng)的10倍，運行成本不到1/10。
堪與熱泵齊肩而投資更低，且沒有氟化物污染的擔憂。
GTG30高效地利用谷電蓄熱，減少礦物燃料的使用，當其達到一定規(guī)模時，必將大大改善城市環(huán)境。
4、安全可靠
GTG30運行時，副邊外殼三相短路，其矢量之和等于零，外殼呈零電位，運行十分安全。
適用行業(yè)及領域
三相工頻感應電磁鍋爐將電力系統(tǒng)中剩余的電能（谷電）高效轉換成熱能——熱水儲存起來，以供酒店、賓館、飯店、學校、住宅小區(qū)、部隊、商業(yè)中心、辦公樓、企事業(yè)單位等全天的生活熱水、飲用、采暖及工業(yè)使用。
典型用戶及投資效益
GTG30工頻感應電磁鍋爐技術在吟飛科技（江蘇）有限公司的應用
吟飛科技（江蘇）有限公司是集科研、設計、生產、銷售和服務為一體的高科技企業(yè)。公司占地面積5萬多平方米，廠房面積8萬多平方米。是目前國內品牌主要的電子樂器生產企業(yè)，中國輕工業(yè)百強企業(yè)，國內樂器行業(yè)10強企業(yè),中國樂器協(xié)會副理事長單位，江蘇省高新技術企業(yè)，中國教育裝備行業(yè)協(xié)會會員，江蘇省教育裝備行業(yè)協(xié)會會員，國家級守合同重信用企業(yè)，全國輕工業(yè)卓越績效先進企業(yè)，連續(xù)多年被美國《音樂貿易》雜志列入全球樂器與音響制品225強行列。
公司先后通過了ISO9001:2008質量管理體系認證；ISO14001：2004環(huán)境管理體系認證和OHSAS18001：2007職業(yè)健康安全管理體系認證，被國家文化部、宣傳部、商務部、財政部、廣電總局、新聞出版總署列入國家文化出口重點企業(yè)目錄。2013年吟飛工業(yè)設計中心被國家工業(yè)和信息化部評為國家級工業(yè)設計中心。
2010年夏季，吟飛科技（江蘇）有限公司引入鋼琴漆工藝，要求烘烤溫度達到30度以上。為此，該公司開始籌劃車間采暖的問題。在引入鋼琴漆之前，車間冬季升溫主要依靠電熱油汀。而電熱油汀的主要缺點有：
1、升溫慢，往往要提前生產1-2小時開機，溫度只能提升10度左右；當冬季很冷的時候，不能提升到鋼琴漆工藝要求的烘烤溫度30度。
2、配合生產在白天使用，開啟時間主要在峰電及平電時段，運行成本高。
3、長時間工作容易壞，維修頻繁，使用2年就要報廢，維護成本高。
4、使用過程中，開關還會有電火花產生，有安全隱患，不適合在涂裝車間使用。
因此油汀方案已經不再適用吟飛科技新的工藝要求，需要用其他方案來替代。通過與吟飛科技洽談，并進行了運行費用的對比測算，發(fā)現(xiàn)采用我們的工頻電鍋爐的運行費用將遠低于他們原來的油汀方案。最后吟飛科技采用了我們的技術方案。
吟飛科技需要加熱的車間有3個地方：
1、木器廠中密閉板貼pvc車間。pvc和膠水要求溫度﹥10度。否則膠水會粘不牢，pvc也會發(fā)脆破裂。同時mdf也需要放在環(huán)境中進行升溫。該車間面積很大，960平方，高5.5米，有消防噴淋系統(tǒng)無法假裝吊頂減小加熱空間。同時由于物料要頻繁進出，門也基本上一直是開著的。原來在天很冷的時候效果不能到位。并且會引起干燥，員工不舒服。這套設備引入后，溫度平均在18度左右。人員感覺舒適，完全符合工藝要求，保證了生產的順利進行。
2、鋼琴漆淋涂車間。面積約280平方。施工溫度要求﹥15度，同時為防止油漆揮發(fā)引起安全隱患，加設了新風系統(tǒng)，熱量有一定的損失。這套設備引入后，溫度在25度以上，完全符合工藝要求，保證了生產的順利進行。
3、鋼琴漆烘房。面積約150平方。烘烤溫度要求﹥30度。這套設備引入后，溫度能在30度-40度，完全符合工藝要求，保證了生產的順利進行。
實際生產中，這套設備保證了3個車間同時滿足各自的工藝要求溫度。
吟飛科技（江蘇）有限公司采暖系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)分析
一、采暖面積及溫度情況
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采暖區(qū)域
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生產最低要求溫度（℃）
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生產使用電鍋爐后實際溫度（℃）
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面積（㎡）
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備注
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貼pvc車間
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12
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18
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960
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大板建筑，車間高5m
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鋼琴漆烘房
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25
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35
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154
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吊頂，密閉
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鋼琴漆淋涂車間
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15
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25
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280
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吊頂，不密閉。
油漆味大需要補充30%以上新風
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二、分時電費
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分段時間
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電費（元/kwh)
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不同工作時間的電費計算
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24h
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電費（元）
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10h
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電費（元）
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12h
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電費（元）
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8:00-12:00
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0.907
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4
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3.628
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4
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3.628
|
4
|
3.628
|
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12:00-17:00
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0.544
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5
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2.720
|
5
|
2.720
|
5
|
2.720
|
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17:00-21:00
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0.907
|
4
|
3.628
|
1
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0.907
|
3
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2.721
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21:00-24:00
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0.544
|
3
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1.632
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/
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/
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/
|
/
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0:00-8:00
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0.241
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8
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1.928
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/
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/
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/
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/
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/
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/
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24h電費（元/kw）
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13.536
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10h電費（元/kw）
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7.255
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12h電費（元/kw）
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9.069
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三、原加熱方式
1、原使用油汀供熱，每臺油汀功率為2.2kw，車間每20m2設置1臺，烘房每12.5m2設置1臺。
2、原油汀年耗電費
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采暖區(qū)域
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油汀數(shù)（臺）
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工作時間（h）
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電費
（元kw）
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每臺電費（元）
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月工作天數(shù)
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工作月數(shù)
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電費小計（元）
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貼pvc車間
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48
|
12
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9.069
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957.6864
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28
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4.5
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120688.4864
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鋼琴漆烘房
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12
|
24
|
13.536
|
357.3504
|
28
|
4.5
|
45026.1504
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鋼琴漆淋涂車間
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14
|
10
|
7.255
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223.4540
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15
|
4.5
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15083.1450
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累計年電費（元）
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180777.78
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四、GTG30工頻感應電鍋爐運行費用
表4
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3年用電度數(shù)（kwh）
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419330
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年用電費用（元）
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33686.18
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五、效益分析
1、經濟效益
表5
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年費用節(jié)省（元）
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147091.60
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費用節(jié)省率
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81.37%
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三年費用節(jié)省（元）
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441274.80
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GTG30設備投入（元）
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400000.00
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投資回收期（年）
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2.72
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2、社會效益
原汀油年用電量：
48×2.2×12×28×4.5+12×2.2×24×28×4.5+14×2.2×10×15×4.5=260290.8(kwh)。
年節(jié)能：（1-419330÷3/260290.8）×100%=46.3%
六、GTG30系統(tǒng)設備配置：
GTG30-210/400工頻感應電鍋爐一臺，熱功率210kw，輸入電功率200kw，蓄熱水箱54m3，蓄水量43m3。
七、系統(tǒng)運行方式：全量蓄熱，谷電時段加熱，將價格低廉的谷電轉換成熱水儲存在蓄熱水箱中。谷電開始時系統(tǒng)自動對水箱中的水進行加熱，加熱至設定溫度后停機。利用板換24h供熱，板換一次側水泵加變頻器。蓄熱溫度75℃，谷電開始前降至55℃。
八、熱負荷計算：
1、非谷電時段總負荷量：43×（75-55）×1000÷860=1000（kwh）。
2、熱負荷：1000×1000÷（960×2×12+154×3×16+280×2.5×10）=26.72（w/m2.h)。
技術提供單位介紹
常州市三利電器有限公司，為中國電力科學研究院的合作單位，創(chuàng)建于1989年，2001年被審定為江蘇省高新技術企業(yè)，2003年通過ISO9001質量管理體系認證。
公司專業(yè)從事工頻感應加熱技術和設備的研究、開發(fā)、生產、銷售、安裝及應用，擁有自主專利17項，已經開發(fā)成功的專利產品有6個系列百余種規(guī)格。
公司擁有優(yōu)秀專業(yè)人才，吸收國際先進的管理經驗，實行科學化管理，技術先進，配備科學的檢測方法，確保產品質量，維護企業(yè)信譽，為用戶提供優(yōu)秀的產品及一切以客戶為中心的服務。
技術術推廣前景
目前，我國城市居民的生活熱水供應幾乎空白，而生活熱水人人要用，天天要用。若將電力系統(tǒng)中廉價的谷電轉換成熱水儲存起來，以供全天24小時使用，這樣，既大大降低了居民的生活熱水費用，又大大減少城市礦物燃料的使用。
GTG30是一高效、低碳、綠色高科技產品。我國城市人口6.91億，每人配置生活熱水0.3千瓦，則可平衡谷電2.07億千瓦，這是電力系統(tǒng)谷電消納的一個穩(wěn)定的潛在大市場。開發(fā)好這個大市場，既可平衡我國21世紀的谷電余量，又使大規(guī)模發(fā)展的風電、核電等清潔能源得到高效利用，利用好谷電不僅可以大幅提高發(fā)電基準的發(fā)電量與發(fā)電效率，又可減少民用、工業(yè)礦物燃料的使用，是能源的雙倍節(jié)約，這必將大大減少碳排放，改善城市環(huán)境。
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