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)能一般從三個途徑入手，即建筑本體、建筑能效設備以及建筑能源來源。且后兩者在建筑運行節(jié)能中起關鍵作用，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)是應用比較廣泛且高效的供能系統(tǒng)。經(jīng)過文獻綜述，兩類系統(tǒng)應用過程中存在一定的問題。即，幾近于并行發(fā)展，沒有實現(xiàn)交叉融合，即便部分同領域研究學者對二者耦合進行了研究，但依然是兩者的簡單疊加，不能形成系

2、統(tǒng)的優(yōu)勢互補，沒有基于能的品位梯級利用原則，進行系統(tǒng)深度集成。
　　 因此，作者提出一個新型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利用思想，將二者形成一體化系統(tǒng)，脫離兩個系統(tǒng)疊加的概念，形成一個新型多能源耦合的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。
　　 為進一步詮釋該耦合系統(tǒng)節(jié)能機理及系統(tǒng)性能特點，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)作為參比對象，以低品位余熱利用率(η1)和相對節(jié)能率（η2）作為性能評價準則。并分析了耦合關鍵操作參數(shù)對一體化供能系統(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％?！安⒙?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)當滿足建筑用能需求時，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，當為了減少GSHP的地下打井面積時