大型中水源熱泵集中供熱系統(tǒng)的熱經(jīng)濟學研究.pdf

1、目前，人類面臨著嚴重的能源和環(huán)境問題，環(huán)境受到溫室氣體的嚴重威脅，溫室氣體(GHG)的排放量已經(jīng)達到了能夠?qū)е職夂蜃兓臐舛龋绻徊扇∠嚓P(guān)的解決問題的行動以減少溫室氣體的排放量，那么由氣候變化帶來的影響將會更嚴重。一個重要的解決能源和環(huán)境問題的行動就是對能源的高效合理的利用，即在能源質(zhì)的層面上更好的實現(xiàn)供需的匹配，這包括減少能源浪費、對廢熱的回收利用和使用低碳的燃料等方面。因此，如何提高能源轉(zhuǎn)換效率、對可再生能源的合理利用就成為了重要

2、的研究方向。
　　 城鎮(zhèn)污水處理廠的出水是新型可再生能源的一種，較大型的污水處理廠的出水能達到一級A排放標準，再生水不僅可以用在綠化澆灌、人工景觀水系補水、農(nóng)田灌溉等較大規(guī)模的用水上，而且是熱泵理想的低品味熱源，節(jié)能潛力巨大。
　　 本文首先以熱力學的(火用)分析法和熱經(jīng)濟學的成本分析等理論作為本文的理論基礎(chǔ)，利用理論分析的方法定性的闡述了利用熱泵系統(tǒng)進行區(qū)域供熱的合理性，給出了能效率和(火用)效率的計算方法，指出兩者的

3、不同之處以及各自的用途，分析得到只有綜合考慮這兩種分析方法才能較全面的評價系統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換效率。建立了分布式熱泵供熱系統(tǒng)和燃氣鍋爐供熱系統(tǒng)的熱經(jīng)濟學模型，列出了兩種系統(tǒng)的現(xiàn)金平衡方程及炯效率計算公式，對大型中水源熱泵系統(tǒng)的分析評價提供了理論基礎(chǔ)。
　　 其次，對中水源熱泵系統(tǒng)所服務的800萬平方米的區(qū)域進行了規(guī)劃設(shè)計，包括系統(tǒng)的分布式熱泵站、輸配管網(wǎng)、主熱泵站的設(shè)計選型，根據(jù)水質(zhì)特點本著節(jié)約初投資的理念確定了系統(tǒng)采用中水直接進機組

4、的形式，一期為分布式熱泵供熱系統(tǒng)，二期以后采用集中式和分散式相結(jié)合的系統(tǒng)。
　　 最后，用熱經(jīng)濟學理論對中水源熱泵系統(tǒng)和燃氣鍋爐系統(tǒng)進行了熱經(jīng)濟學分析，計算得出中水源熱泵系統(tǒng)一期工程的(火用)效率為66.2％，二期為54.5％，三期為60.6％，而燃氣鍋爐系統(tǒng)為29.4％;對兩種系統(tǒng)的供熱成本進行了對比分析，熱泵系統(tǒng)的平均供熱成本達產(chǎn)以后為17.2元/(m2·采暖季)，燃氣鍋爐系統(tǒng)的平均成本則是26.7元/(m2·采暖季)，雖然