天然氣基冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)與土壤源熱泵耦合系統(tǒng)研究.pdf

1、建筑節(jié)能問題已不容忽視。而建筑節(jié)能一般從三個(gè)途徑入手，即建筑本體、建筑能效設(shè)備以及建筑能源來(lái)源。且后兩者在建筑運(yùn)行節(jié)能中起關(guān)鍵作用，即“開源”與“節(jié)流”。在“開源”方面，以天然氣基冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)(NG-CCHP)和地源熱泵為代表的分布式能源系統(tǒng)是應(yīng)用比較廣泛且高效的供能系統(tǒng)。經(jīng)過文獻(xiàn)綜述，兩類系統(tǒng)應(yīng)用過程中存在一定的問題。即，幾近于并行發(fā)展，沒有實(shí)現(xiàn)交叉融合，即便部分同領(lǐng)域研究學(xué)者對(duì)二者耦合進(jìn)行了研究，但依然是兩者的簡(jiǎn)單疊加，不能形成系

2、統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，沒有基于能的品位梯級(jí)利用原則，進(jìn)行系統(tǒng)深度集成。
　　 因此，作者提出一個(gè)新型NG-CCHP與土壤源熱泵(GSHP)相耦合的分布式能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)融入了能的品位提升與能的梯級(jí)利用思想，將二者形成一體化系統(tǒng)，脫離兩個(gè)系統(tǒng)疊加的概念，形成一個(gè)新型多能源耦合的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。
　　 為進(jìn)一步詮釋該耦合系統(tǒng)節(jié)能機(jī)理及系統(tǒng)性能特點(diǎn)，給出一典型供能案例系統(tǒng)。選擇傳統(tǒng)NG-CCHP、NG-CCHP與GSHP“并聯(lián)型”供

3、能系統(tǒng)作為參比對(duì)象，以低品位余熱利用率(η1)和相對(duì)節(jié)能率（η2）作為性能評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。并分析了耦合關(guān)鍵操作參數(shù)對(duì)一體化供能系統(tǒng)性能的影響特性。經(jīng)過研究得到如下結(jié)論:
　　 (1)一體化供能系統(tǒng)的η1為117％，且一體化供能系統(tǒng)中GSHP的能效比常規(guī)GSHP提高了95.9％。“并聯(lián)型”供能系統(tǒng)的77l為104％;因此，一體化供能系統(tǒng)的低品位余熱利用η2分別為12.5％、17％，參比系統(tǒng)分別為“并聯(lián)型”供能系統(tǒng)和NG-CCHP。與NG

4、-CCHP相比，一體化供能系統(tǒng)的系統(tǒng)η2為4.0％。
　　 (2)當(dāng)滿足建筑用能需求時(shí)，與NG-CCHP相比，一體化供能系統(tǒng)的一次能源消耗量降低了29.1 Nm3/h;與“并聯(lián)型”供能系統(tǒng)相比，一體化供能系統(tǒng)減少了29.6 kW/h的電力需求，而電的品位比低品位熱(180℃-120℃)的品位大的多。
　　 (3)在改變NG-CCHP的低品位余熱利用方式與GSHP相耦合的一體化供能系統(tǒng)中，當(dāng)為了減少GSHP的地下打井面積時(shí)