收藏本站
《华北电力大学(北京)》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型分布式供能系统热力特性研究

王锡  
【摘要】:随着电网压力的逐渐增加和天然气的广泛使用,分布式供能系统得到了广泛的关注。本论文研究讨论了一种新型的分布式供能系统(简称新型系统)。该系统中原动机产生的电能不用于照明等设施,而是用于驱动热泵空调为用户提供热/冷量;原动机中产生的热能驱动吸收式冷热水机组产生的热/冷量,二者共同来满足建筑物的需求,使系统脱离电网独立供冷或供热。 该新型系统的特点是联产与单供的结合,即热和电的联产、热或冷的单供。其主要优点是一次能源利用率高;没有多种产品相互牵制的问题;天然气总耗量比热电联产方案降低很多;避免了电上网的问题;能有效缓解其冬季用气高峰与夏季用气低谷对供气所造成的压力;大大减少夏季空调用电,从而在削峰同时优化用电结构,保证了电网运行的安全性。 本文主要研究该新型分布式供能系统的热力特性。 本文对新型系统部件组成及其适用性进行研究。得出因新型系统的各个组成部件都有不同的形式,不同形式的部件组成的新型系统的性能和适用性可能会各不相同。 本文从热力学第一定律出发,在新型系统的供热/冷模型的基础上,进行敏感性分析。得到原动机发电效率和热泵机组的性能系数对新型系统影响显著。对比分析发现,新型系统的能源利用效率高于土壤源热泵和直燃机。 基于第二定律的(?)分析方法,本文采用单耗理论和分析方法,进行新型系统拥传递特性研究。为分析系统在多工况条件下的平均炯效率,本文首次推导出了针对供热制冷系统的平均拥效率的计算方法,一种是供冷/热量加权温度的方法,一种是燃料加权的方法;从而将(?)分析从设计工况推广到全工况,其中第二种方法适合于任何过程。 针对吸收式制冷循环,有必要对溴化锂浓溶液对水蒸气的吸收与凝结的热力学过程进行研究分析。Fick定律不能从机理上解释这一现象,为此本论文首次提出了用化学势来解释溶液对蒸气吸收这种传质过程。在吸收器的吸收过程中,从蒸发器来的水蒸气虽然温度低于喷淋溶液的温度,但它的化学势高于溶液中水的化学势,所以水蒸气扩散到了温度高于它的溶液之中而被吸收;而且当溶液温度越高,水蒸气越易被溶液吸收。化学势的引入进一步从热力学本质上解释了吸收这一热力学过程。 本文建立了新型系统中各主要部件的数学模型。在建模的基础上,进行不同原动机匹配的新型系统的变工况特性研究。对于内燃机,由于发电效率高且变工况性能好,故内燃机-新型系统在部分负荷下的性能相较于热泵、直燃机的性能较好。在此基础上进行内燃机-新型系统能耗分析,结果表明该内燃机-新型系统相较于热泵、直燃机全年的节能率可高达24.1%和37.5%,即节能效果显著。而燃气轮机由于本身的发电效率不高,变工况的特性不如内燃机,所以虽然燃气轮机-新型系统在额定设计工况具有一定的节能性,但随着偏离设计工况其节能性逐渐减小直至消失。但将燃气轮机-新型系统应用于具有鲜明时间特点、负荷波动不大的建筑物,在调节负荷时具有节能性。 最后,通过对不同负荷、几种典型类型建筑物(包含宾馆、写字楼、塔楼和板楼住宅小区以及综合建筑群)匹配新型系统的案例进行分析研究,结果表明新型系统是一个节能的、值得推广的系统。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM72

知网文化
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐二树;分散能源浅析(上)[J];节能与环保;2003年08期
2 徐二树;分散能源浅析(下)[J];节能与环保;2003年09期
3 梁才浩,段献忠;分布式发电及其对电力系统的影响[J];电力系统自动化;2001年12期
4 王志群,朱守真,周双喜,黄仁乐,王连贵;分布式发电对配电网电压分布的影响[J];电力系统自动化;2004年16期
5 徐二树,宋之平;分散能源的研究与应用[J];动力工程;2004年02期
6 冯志兵,金红光;燃气轮机冷热电联产系统及其热力分析[J];动力工程;2005年04期
7 梁有伟,胡志坚,陈允平;分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述[J];电网技术;2003年12期
8 马婉玲;丁明;吴红斌;包敏;;分布式能源系统中燃气轮机热电联产运行方式的优化[J];发电设备;2008年02期
9 王丽慧;吴喜平;;分布式能源系统运行效果受负荷稳定性的影响[J];建筑节能;2007年01期
10 宋之平;分布式能量系统浅析[J];中国工程科学;2004年12期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 卢苇;蒸气压缩式集中空调机组能源效率标准的研究[D];天津大学;2004年
2 周国兵;绝热毛细管制冷剂流动特性及与系统匹配研究[D];天津大学;2004年
3 陈琳;分布式发电接入电力系统若干问题的研究[D];浙江大学;2007年
4 魏楚;中国能源效率问题研究[D];浙江大学;2009年
5 张沈生;城市供热模式评价理论方法及应用研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 孙立香;双源供暖系统的研究[D];华北电力大学;2001年
2 李勇平;双源供暖(空调)系统的研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
3 贾新华;联合循环双源供暖(空调)系统的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
4 金宝生;双源供暖(空调)系统研究及软件开发[D];华北电力大学(北京);2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁艳平;曹晓玲;雷波;杨从辉;;中国地区土壤源热泵系统研究进展评述[J];四川建筑科学研究;2010年02期
2 崔晓龙,万妮丽;大型锻件热处理过程的数值模拟研究[J];鞍钢技术;2004年06期
3 严俊;赵立飞;;储能技术在分布式发电中的应用[J];安徽电力;2006年03期
4 邓先琛;;表面式换热器的分析[J];安徽工学院学报;1988年04期
5 马微;;大城市生活污水在建筑节能领域中的应用前景分析[J];安徽建筑;2009年03期
6 蔡伟;解国珍;闫树龙;吴刚;张新兴;;新农村建设中太阳能采暖技术的应用[J];安徽农业科学;2007年34期
7 王兰;陈佩寒;李敏霞;;日光温室微气候模拟研究[J];安徽农业科学;2010年24期
8 张治;;供热工程课程的教学改革与实践[J];安徽工业大学学报(社会科学版);2011年01期
9 赵芳;许梁;杨前明;孔祥强;;太阳能热泵多功能复合机实验系统建模与仿真分析[J];中国建设动态.阳光能源;2006年06期
10 单晓平;;集中供热糸统按建筑分时供暖方法[J];辽宁科技大学学报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张震;杨卫民;阎华;丁玉梅;;内置转子套管换热器的实验及数值模拟研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 姚春妮;郝斌;贾春霞;;太阳能热水系统贮热水箱温度分层实验结果及分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 孙志勇;孟燕;;热力管网水力平衡分析软件(Flowra3.2)在设计中的应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
4 张东;孔祥强;;空调系统冷凝器稳态分布参数模型与仿真[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
5 董文静;曹艳峰;康书硕;李洪强;张国强;;冷热电联产系统建筑应用节能特性分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
6 亓玉栋;宋桂梅;刘志国;;我国煤矿高温矿井热害治理现状综述[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
7 撒卫华;薛学营;;溴化锂第一类吸收式热泵的原理及应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
8 宁文轩;姜琳琳;荣海;;第二类溴化锂吸收式热泵在多晶硅行业的应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
9 杜诚;;浅谈闭式凝结水回收的效益[A];吉林省土木建筑学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 ;The Sliding Mode Control Method of Grid-Connected Inverter Applied to Three-Phase Intermittent Power Supply[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱蓓蓓;溴化锂水溶液微观特性的分子动力学研究[D];大连海事大学;2010年
2 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
3 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
4 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年
5 撖奥洋;变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究[D];华中科技大学;2010年
6 梁钦锋;扩散火焰形态及气化炉内熔渣沉积与传热规律研究[D];华东理工大学;2010年
7 汪洋;微尺度环境下预混火焰稳燃方法的研究[D];浙江大学;2010年
8 傅松;缸盖冷却水套内沸腾传热特性的研究[D];山东大学;2010年
9 柴本银;振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究[D];山东大学;2010年
10 潘祺志;我国工业能耗强度变动与节能路径选择[D];东北财经大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张志伟;楼宇供暖节能系统的设计[D];山东科技大学;2010年
2 张东;直膨式太阳能热泵热水器的模拟分析[D];山东科技大学;2010年
3 李振兴;直膨式太阳能热泵热水系统性能的优化分析[D];山东科技大学;2010年
4 李华;热电厂能量利用与节能技术改造研究[D];山东科技大学;2010年
5 赵博;大型热电厂间接连接供暖系统对新型墙体节能建筑供暖能耗分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 丁铜伟;强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王振琛;饱和气体发生器低温制冷系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 许亮;化学回热器结构设计及性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 曹和平;增压锅炉过热器动态性能仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 吕安新;薄膜热物性的测试系统研究[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄金保;浦绍选;;太阳能热泵技术及其供热应用[J];中国建设动态.阳光能源;2004年06期
2 纪献兵;蒲绍选;谢建;李云苍;刘滔;;太阳能热发电技术[J];中国建设动态.阳光能源;2005年02期
3 刘文贤;;谈谈国外的供暖方式[J];北京房地产;2005年12期
4 李先瑞,韩有朋,赵振农;住宅区采暖方式的选择[J];北京节能;1999年06期
5 祝平;对热电联产的再思考[J];北京节能;2000年05期
6 刁乃仁,方肇洪,过增元;地源热泵空调系统的研究开发与应用[J];节能与环保;2002年01期
7 韩晓平;小型燃气轮机热电联产——西气东输市场的最佳选择[J];节能与环保;2002年02期
8 徐建中;分布式供电和冷热电联产的前景[J];节能与环保;2002年03期
9 何宏舟;改善一次能源消费结构减少温室气体排放[J];节能与环保;2002年11期
10 白泉,佟庆;信息化提高工业用能效率从何处做起[J];节能与环保;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 姜赫男;党文辉;;采暖用天然气锅炉的分析与比较[A];中国土木工程学会燃气分会应用专业委员会2007年会论文集[C];2007年
2 常缨;;常见室内采暖供热形式能效比较[A];山东省暖通空调制冷2007年学术年会论文集[C];2007年
3 田祥祥;杨冰;商红彬;高广轶;吴增福;刘文超;;从经济效益和环保效益看供热锅炉的应用前景[A];第七届全国工业炉学术年会论文集[C];2006年
4 田贯三;郭非;耿克成;;天然气锅炉采暖方式的比较分析[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
5 宋凌;刘翔;张宇峰;郭非;朱颖心;江亿;;对独立式燃气炉冬季运行情况的调研研究[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
6 王超群;龙惟定;;热电冷联供应用于住宅的经济性分析[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会专题研讨会发表论文集[C];2004年
7 王潇;董重成;赵先智;;低温热水地面辐射供暖系统调节的研究[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐二树;分布式能量系统的研究与应用[D];华北电力大学(河北);2004年
2 赵玉甫;城市供热可持续发展研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴子斌;我国热电冷三联供发展对策研究[D];大连理工大学;2000年
2 孙立香;双源供暖系统的研究[D];华北电力大学;2001年
3 李勇平;双源供暖(空调)系统的研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
4 贾新华;联合循环双源供暖(空调)系统的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
5 鞠晓丽;上海市大型超市空调冷热源方案的综合评价研究[D];西安建筑科技大学;2003年
6 王芳;地下水源热泵系统的实验与模拟研究[D];西安建筑科技大学;2003年
7 宗杰;低温地板辐射采暖系统调节性能研究[D];天津大学;2003年
8 梁枫;一般化供热系统的单耗分析及其(火用)传递特性[D];华北电力大学(北京);2005年
9 陈健婷;热电联产供热系统的案例分析[D];华北电力大学(北京);2005年
10 尹娟;城市集中供热管网优化[D];河北工业大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施明融;;上海市关于分布式供能系统涉及道路开挖工程的优惠政策[J];上海节能;2005年06期
2 韩欣欣;于航;;分布式供能在上海住宅小区的应用[J];能源技术;2008年06期
3 陈曦;吴国青;万逵芳;刘爱国;;发展分布式供能技术的几点思考[J];云南电力技术;2008年05期
4 ;分布式供能系统技术参考资料前言[J];上海节能;2005年06期
5 施明融;;日本分布式供能系统发展现状及其启迪——上海市分布式供能系统关键技术研究课题组访日考察报告[J];上海节能;2005年06期
6 蓝毓俊;;分布式供能系统工程技术规程及关键技术研究课题经过评审[J];上海节能;2005年06期
7 ;上海市人民政府办公厅转发市发展改革委等五部门关于本市鼓励发展燃气空调和分布式供能系统意见的通知[J];上海节能;2005年06期
8 潘毅群,黄治钟,张蓓红,周辉,龙惟定,王超群,蔡浩;分布式供能系统在上海某新建医院应用的可行性研究[J];暖通空调;2004年02期
9 施明融;;分布式供能系统工程技术规程及关键技术研究课题报告总述[J];上海节能;2005年06期
10 翁史烈;翁一武;苏明;;燃气轮机分布式供能系统的特点和应用[J];航空发动机;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭家宝;;分布式供能系统优化设计和节能效益分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 陈丽萍;龚延风;刘金祥;张建忠;;空气源热泵全年能耗分析应用软件的开发[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
3 霍尚龙;宋德富;;溴吸双效机组的调试实例与能耗分析[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
4 于航;;蓄冷空调的系统模拟和能耗分析[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会资料集[C];2002年
5 范亚明;许媛媛;;湖库塘开式水源热泵系统的全年能耗分析方法研究[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
6 杨书明;;与冰蓄冷系统相结合的低温送风系统能耗分析[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
7 柳建华;周大汉;王瑾;邬志敏;;热电冷三联产系统的能耗分析[A];上海市制冷学会二○○三年学术年会论文集[C];2003年
8 杨运国;李玉云;杨金凤;张春枝;张道军;马友才;陈焰华;;武汉市某酒店的能耗分析与节能潜力分析[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年
9 张建明;何熊熊;冯远静;;一种新的无线传感器网络节能路由算法[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年
10 王辉;杨天伟;刘传聚;;冷却塔两种不同运行方式时水源热泵系统的能耗分析[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会论文集(2)[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;推广分布式供能系统和燃气空调[N];文汇报;2008年
2 本报记者 杨群;五方面入手鼓励分布式供能[N];解放日报;2008年
3 本报记者 张剑雯;晋瑞苑:节能环保省钱一举三得[N];山西经济日报;2009年
4 顾猛;专家共商土壤源热泵行业发展大计[N];中国建设报;2009年
5 陈颖蓉;七一一所分布式供能系统 为世界最大交通枢纽工程节能[N];中国船舶报;2010年
6 本报记者;执着的追求[N];山西经济日报;2002年
7 本报记者 李静华;优化设计促土壤源热泵更节能[N];中国房地产报;2010年
8 铁建晓;晋瑞苑节能示范小区主体率先封顶[N];山西政协报;2009年
9 本报记者;我省单体面积最大节能小区主体全面封顶[N];山西经济日报;2009年
10 铁建晓;绿色典范的亮丽风景线[N];山西日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王锡;新型分布式供能系统热力特性研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 赵玺灵;固体氧化物燃料电池建筑热电联供系统的性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 苏芬仙;建筑能耗动态分析用气象数据构成及THRF新的能耗分析方法研究[D];重庆大学;2003年
4 王圃;城市给水处理厂及泵站能耗分析与应用研究[D];重庆大学;2004年
5 苏华;建筑物动态能耗分析用气象仿真模型研究[D];重庆大学;2002年
6 孙贺江;新型循环直燃机性能研究[D];天津大学;2004年
7 邹同华;果蔬真空预冷过程及捕水器特性的研究[D];天津大学;2004年
8 张玲;土壤热湿传递与土壤源热泵的理论与实验研究[D];浙江大学;2007年
9 刘广海;冷藏运输能耗分析与装备优化研究[D];中南大学;2007年
10 郭晓娟;热解技术处理废弃印刷线路板的实验研究[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陶冶;200kW燃气轮机分布式供能系统方案研究[D];大连海事大学;2011年
2 李嵘;空调冷热源能耗分析及对环境影响的生命周期评价[D];西安建筑科技大学;2005年
3 姚均天;基于LCA的分布式供能系统的评价研究[D];上海电力学院;2011年
4 王晓博;西北地区地板与中央空调复合供冷的应用研究[D];内蒙古科技大学;2012年
5 江超;土壤源热泵工程应用[D];长安大学;2011年
6 胡豫杰;单纯采暖负荷下热电联产与热电分产的能耗分析比较[D];天津大学;2003年
7 张峰;以离心机组为冷源的空调系统能耗的生命周期评价[D];西安建筑科技大学;2007年
8 陶莉;基于用户的楼宇型分布式供能系统模型研究及评价分析[D];上海交通大学;2013年
9 王学清;辊压机粉磨系统的能耗模型及其工程应用研究[D];武汉理工大学;2006年
10 黄红稷;压电生物传感能耗分析仪的构建与应用研究[D];重庆大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026