太陽(yáng)能-地源熱泵沼氣池加熱系統(tǒng)集熱面積優(yōu)化

【摘要】：針對(duì)集中供氣型沼氣工程加溫需求和地源熱泵式系統(tǒng)存在地下側(cè)土壤溫度回補(bǔ)問題,提出了太陽(yáng)能-地源熱泵復(fù)合式沼氣池加熱系統(tǒng)(ISGSHPS),并從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保兩方面將該系統(tǒng)與地源熱泵和電熱膜加熱系統(tǒng)進(jìn)行分析比較得出系統(tǒng)的最優(yōu)太陽(yáng)能集熱面積。結(jié)果表明:最優(yōu)集熱面積主要與每年總加熱時(shí)間、電價(jià)有關(guān)。系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)加熱時(shí)間段為每年10月至次年5月;在電價(jià)低于0.5元/(kW.h)時(shí),ISGSHPS不如單獨(dú)的地源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì);在電價(jià)0.5~1.0元/(kW.h)和高于1.0元/(kW.h)時(shí),ISGSHPS的最優(yōu)集熱面積分別為24 m2和32 m2。目前,最合理的太陽(yáng)能投資面積為24 m2,生命周期為20年的ISGSHPS相對(duì)地源熱泵和電熱膜系統(tǒng)總節(jié)約費(fèi)用分別為10 830元和59 244元,CO2減排量約為74 t和266 t,有較大的投資潛力。 【作者單位】： 同濟(jì)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;同濟(jì)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程研究院;
【關(guān)鍵詞】： 太陽(yáng)能集熱器 地源熱泵 沼氣 生命周期節(jié)約費(fèi)用法 優(yōu)化
【基金】：“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2008BADC4B05、2008BAJ08D0) 上海市科委科技發(fā)展基金項(xiàng)目(09391910700) 上海市科委項(xiàng)目(07DZ12050)
【分類號(hào)】：S216.4
【正文快照】： 引言目前,沼氣工程產(chǎn)業(yè)化最大的難題之一是保證冬季低溫環(huán)境下正常滿負(fù)荷產(chǎn)氣,這對(duì)大中型集中供氣型沼氣工程尤為關(guān)鍵。解決這一難題的有效途徑就是對(duì)沼氣池進(jìn)行加熱,對(duì)沼氣常溫(10~26℃)、中溫(28~38℃)和高溫(46~60℃)發(fā)酵的研究表明中溫發(fā)酵具有較好的經(jīng)濟(jì)性,最適溫度為35

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