基于負荷特性的太陽能輔助直燃機采暖運行模式的研究

【摘要】： 我國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,石油、天然氣所占比例遠遠低于世界平均水平,提高天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比重將對中國的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,解決能源安全和生態(tài)環(huán)境保護的問題,實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。因此燃氣型直燃式溴化鋰吸收式冷溫水機空調(diào)得到廣泛的應用。然而,我國天然氣資源并不豐富,而且近年來連續(xù)漲價,使得燃氣型空調(diào)的經(jīng)濟性受到質(zhì)疑。同時,由于供暖能耗在建筑能耗中占有很大比例,而作為清潔、可再生的太陽能在供熱方面已經(jīng)在國內(nèi)外都得到廣泛的應用,如何使燃氣型直燃式溴化鋰吸收式冷溫水機與太陽能集熱聯(lián)合起來實現(xiàn)冬季供暖,該系統(tǒng)的運行狀況如何,經(jīng)濟性如何,這些問題便值得研究。本文試圖對東華大學3、4號學院樓原有燃氣型直燃式溴化鋰吸收式冷溫水機空調(diào)系統(tǒng)提出節(jié)能改造方案,即原空調(diào)系統(tǒng)上增加太陽能集熱系統(tǒng)的優(yōu)化方案,對該新系統(tǒng)的運行進行數(shù)值模擬和分析,并借助實例來探索此類系統(tǒng)改造方案的經(jīng)濟性和可行性問題。 在調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上,筆者提出了6種太陽能集熱與直燃式溴化鋰吸收式冷溫水機聯(lián)合供暖暖的節(jié)能改造方案。由于熱負荷是影響設備選型、系統(tǒng)運行及系統(tǒng)經(jīng)濟性的主要因素,本文以典型氣象年逐時氣象資料為基礎(chǔ),利用Energyplus能耗模擬軟件得到3、4號學院樓供暖期的逐時熱負荷,得出了建筑的熱負荷特性,并以此為基礎(chǔ)建立數(shù)學模型、編寫程序?qū)υ撓到y(tǒng)進行模擬分析,在此基礎(chǔ)上討論其經(jīng)濟性。通過模擬分析得出,太陽能與直燃式溴化鋰吸收式冷溫水機串聯(lián)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性及節(jié)能效果要優(yōu)于并聯(lián)系統(tǒng),系統(tǒng)最多能實現(xiàn)40%左右的太陽能保障率,該保障率體現(xiàn)出了系統(tǒng)的節(jié)能效果良好。然而,在目前的經(jīng)濟條件下,如果不考慮政策上的優(yōu)惠,系統(tǒng)尚不能體現(xiàn)出經(jīng)濟性。然后,本文對經(jīng)濟性參數(shù)進行了敏感性分析,得出了這6種系統(tǒng)若要體現(xiàn)出經(jīng)濟效益所必須達到的臨界值。 經(jīng)過模擬分析,本文提出的系統(tǒng)出現(xiàn)了節(jié)能但不經(jīng)濟的結(jié)果。但是隨著天然氣的不斷提價、集熱器技術(shù)的提高及其降價,系統(tǒng)將會體現(xiàn)出其良好的技術(shù)經(jīng)濟性能,其不依賴政府資助而具有市場競爭力的前景是必然存在的。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 直燃機 供暖 運行模擬 經(jīng)濟性 可行性
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TU832
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 我國的太陽能資源11-14
• 1.3 國內(nèi)外太陽能供暖的利用情況14-16
• 1.4 太陽能與燃氣直燃式溴化鋰吸收式冷溫水機聯(lián)合供暖的可行性16-17
• 1.5 課題的提出及研究的主要內(nèi)容17-18
• 第2章 建筑冬季供暖負荷模擬分析18-32
• 2.1 建筑能耗的計算機模擬分析18-20
• 2.2 建筑模型的建立20-22
• 2.3 氣象參數(shù)22-24
• 2.4 建筑供暖負荷模擬分析24-30
• 2.5 直燃機設備負荷分析30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 太陽能集熱理論基礎(chǔ)及太陽能集熱器32-42
• 3.1 集熱器集熱計算32-35
• 3.2 集熱器的種類35-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第4章 太陽能集熱輔助直燃機聯(lián)合供暖系統(tǒng)方案的研究42-48
• 4.1 現(xiàn)有的直燃型吸收式冷溫水機空調(diào)系統(tǒng)42-43
• 4.2 太陽能集熱與直燃機聯(lián)合供暖系統(tǒng)43-45
• 4.3 太陽能輔助直燃機聯(lián)合供暖系統(tǒng)的形式及最優(yōu)控制策略45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 太陽能集熱輔助直燃機聯(lián)合供暖系統(tǒng)運行模擬48-72
• 5.1 太陽能輔助直燃機聯(lián)合供暖系統(tǒng)的運行模型48-55
• 5.2 系統(tǒng)參數(shù)的確定55-59
• 5.3 太陽能輔助直燃機聯(lián)合供暖系統(tǒng)的運行分析及評價59-70
• 5.4 本章小結(jié)70-72
• 第6章 基于運行的聯(lián)合系統(tǒng)的經(jīng)濟評價72-90
• 6.1 系統(tǒng)的經(jīng)濟評價計算模型72-77
• 6.2 基于運行的系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟評價77-79
• 6.3 基于運行的系統(tǒng)經(jīng)濟評價的敏感性分析79-88
• 6.4 本章小結(jié)88-90
• 第7章 結(jié)論與展望90-92
• 7.1 結(jié)論90-91
• 7.2 展望91-92
• 參考文獻92-95
• 致謝95

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