基于负荷特性的太阳能辅助直燃机采暖运行模式的研究

【摘要】： 我国的能源结构以煤炭为主,石油、天然气所占比例远远低于世界平均水平,提高天然气在能源结构中的比重将对中国的能源结构调整,解决能源安全和生态环境保护的问题,实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。因此燃气型直燃式溴化锂吸收式冷温水机空调得到广泛的应用。然而,我国天然气资源并不丰富,而且近年来连续涨价,使得燃气型空调的经济性受到质疑。同时,由于供暖能耗在建筑能耗中占有很大比例,而作为清洁、可再生的太阳能在供热方面已经在国内外都得到广泛的应用,如何使燃气型直燃式溴化锂吸收式冷温水机与太阳能集热联合起来实现冬季供暖,该系统的运行状况如何,经济性如何,这些问题便值得研究。本文试图对东华大学3、4号学院楼原有燃气型直燃式溴化锂吸收式冷温水机空调系统提出节能改造方案,即原空调系统上增加太阳能集热系统的优化方案,对该新系统的运行进行数值模拟和分析,并借助实例来探索此类系统改造方案的经济性和可行性问题。 在调研和分析的基础上,笔者提出了6种太阳能集热与直燃式溴化锂吸收式冷温水机联合供暖暖的节能改造方案。由于热负荷是影响设备选型、系统运行及系统经济性的主要因素,本文以典型气象年逐时气象资料为基础,利用Energyplus能耗模拟软件得到3、4号学院楼供暖期的逐时热负荷,得出了建筑的热负荷特性,并以此为基础建立数学模型、编写程序对该系统进行模拟分析,在此基础上讨论其经济性。通过模拟分析得出,太阳能与直燃式溴化锂吸收式冷温水机串联系统的运行稳定性及节能效果要优于并联系统,系统最多能实现40%左右的太阳能保障率,该保障率体现出了系统的节能效果良好。然而,在目前的经济条件下,如果不考虑政策上的优惠,系统尚不能体现出经济性。然后,本文对经济性参数进行了敏感性分析,得出了这6种系统若要体现出经济效益所必须达到的临界值。 经过模拟分析,本文提出的系统出现了节能但不经济的结果。但是随着天然气的不断提价、集热器技术的提高及其降价,系统将会体现出其良好的技术经济性能,其不依赖政府资助而具有市场竞争力的前景是必然存在的。 【关键词】：太阳能 直燃机 供暖 运行模拟 经济性 可行性
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU832
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 我国的太阳能资源11-14
• 1.3 国内外太阳能供暖的利用情况14-16
• 1.4 太阳能与燃气直燃式溴化锂吸收式冷温水机联合供暖的可行性16-17
• 1.5 课题的提出及研究的主要内容17-18
• 第2章 建筑冬季供暖负荷模拟分析18-32
• 2.1 建筑能耗的计算机模拟分析18-20
• 2.2 建筑模型的建立20-22
• 2.3 气象参数22-24
• 2.4 建筑供暖负荷模拟分析24-30
• 2.5 直燃机设备负荷分析30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第3章 太阳能集热理论基础及太阳能集热器32-42
• 3.1 集热器集热计算32-35
• 3.2 集热器的种类35-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第4章 太阳能集热辅助直燃机联合供暖系统方案的研究42-48
• 4.1 现有的直燃型吸收式冷温水机空调系统42-43
• 4.2 太阳能集热与直燃机联合供暖系统43-45
• 4.3 太阳能辅助直燃机联合供暖系统的形式及最优控制策略45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 太阳能集热辅助直燃机联合供暖系统运行模拟48-72
• 5.1 太阳能辅助直燃机联合供暖系统的运行模型48-55
• 5.2 系统参数的确定55-59
• 5.3 太阳能辅助直燃机联合供暖系统的运行分析及评价59-70
• 5.4 本章小结70-72
• 第6章 基于运行的联合系统的经济评价72-90
• 6.1 系统的经济评价计算模型72-77
• 6.2 基于运行的系统的技术经济评价77-79
• 6.3 基于运行的系统经济评价的敏感性分析79-88
• 6.4 本章小结88-90
• 第7章 结论与展望90-92
• 7.1 结论90-91
• 7.2 展望91-92
• 参考文献92-95
• 致谢95

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