燃气冷热电三联供和江水源热泵复合联供系统的性能研究

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1、燃气冷热电三联供和江水源热泵复合联供系统的性能研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：张强指导教师：臧子璇副教授卢军教授专业：供热、供燃气、通风及空调工程学科门类：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年五月StudyonPropertiesoftheCompositeSystemofCCHPandRiverWaterSourceHeatPumpAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringB

2、yZhangQiangSupervisedbyAssProf.ZangZixuanProf.LuJunSpecialty:Heating,GasSupply,VentilatingAndAirConditioningEngineeringCollegeofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要在当今世界能源紧缺的大背景下，节能已成为社会的主要议题，提高能源利用率作为重要节能手段已备受关注。分布式冷热电三联供系统同时可

3、提供冷、热和电等多种终端能源，符合“温度对口，梯级利用”的科学用能原则，实现了能源的梯级、高效利用，有效提高能源利用率。而水源热泵系统能通过输入少量高品位电能实现将低温位热能向高温位转移，是国家鼓励大力发展的可再生能源利用技术。本文针对冷热电三联供和江水源热泵组成的复合联供系统，通过建立复合系统数学模型，编程模拟计算，以常规分供系统为比较对象，对复合联供系统进行综合评价。本文依托项目采用“以热定电，热电平衡”的运行方式，首先，联供系统的设计选型与用户端冷热电负荷密不可分。本文利用DeST负荷模拟软件，采用我国公共建筑节能标准对案例项目进行建模并模拟全年的冷热负荷。该

4、建筑群由办公、商业、酒店和金融等建筑组成，通过软件按建筑功能分别模拟计算各功能建筑的全年逐时冷热负荷；此外，利用负荷逐时逐月经验分摊比例方法模拟了该建筑群逐时生活热水负荷。其次，建立了复合联供系统的变工况性能模型，建模的主要设备包括内燃机、烟气热水型吸收式制冷机组、江水源热泵机组以及变流量运行输配系统。分析发现，内燃机的发电效率随着机组负载率的增加而增加，当机组负载率低于50%时，机组发电效率随着负载率降低而急剧下降，机组发电高效区间出现在50%-100%。烟气热水型吸收式制冷机组热力系数受冷却水温度及负荷率的影响，同时还受热源温度及发电机排烟温度的影响。最后，根据

5、变工况性能模型，结合冷热负荷模拟结果，得到复合联供系统的全年能耗状况，同时对案例项目进行常规分供系统设计选型，并模拟计算出全年逐时能耗。可以看出，发电机全年负载率较高，全年平均发电效率达到39.6%，全年平均一次能源利用率达到76.2%，系统全年㶲效率达到43.68，全年节能率达到45%，高于常规分供系统及一般的三联供系统。总之，本文通过建立数学模型并深入分析，提出了复合联供系统设计分析方法，为今后研究复合联供系统的实际运行性能提供了参考。关键词：分布式冷热电三联供系统，水源热泵，复合联供系统，内燃机，㶲效率I英文摘要ABSTRACTInthebackgroundo

6、ftheenergyshortageintoday'sworld,theenergysavinghasbecomethemaintopicsofthesociety,butenergysavingcannotbeattheexpenseoftheuser'scomfortandeconomicdevelopment,therefore,improvingenergyutilizationefficiencyastheimportantmeansofenergysavinghasbeencloselywatched.Thedistributedcoldheatandp

7、owertri-generationsystemscanprovidecold,heat,power,andotherterminalenergy,inlinewiththescientificprinciplesofenergyusingof"temperaturecounterpart,cascadeutilization",itrealizecascadeandeffectiveutilizationofenergy,andimprovetheenergyutilization.Andthewatersourceheatpumpsystembyenteri