多能互补协同蓄能系统热力学分析与运行优化

作     者：王宇波 全贞花 靖赫然 王林成 赵耀华 WANG Yubo;QUAN Zhenhua;JING Heran;WANG Lincheng;ZHAO Yaohua

作者机构：北京工业大学绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室北京100124 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2021年第72卷第5期

页      面：2474-2483,F0004页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52076005) 

主　　题：多能互补 热力学 再生能源 优化 热泵 热经济学 

摘      要：提出了一种多能互补协同蓄能建筑供能系统,该系统将空气源热泵、水源热泵、太阳能热电联产组件以及蓄能技术(蓄冷、蓄热)有效结合,实现了可再生能源的高效利用与建筑的经济供能,利用热力学分析方法对该供能系统进行性能分析与运行优化研究。首先,通过能源监控平台收集该供能系统的实际运行数据建立了系统[火用]分析模型,并对冬季典型日工况进行了系统性能分析,结果表明系统运行稳定,其夜间蓄能平均COP和[火用]效率分别为2和32.24%,均高于常规系统。接着,通过分析系统冬季实际运行数据,总结出了各蓄能工况的运行规律,并制定了系统优化运行策略。最后,对该多能互补系统进行了热经济学评价,本系统单位面积供热费用仅为12.5 CNY/m^(2),年单位[火用]成本为2.16 CNY/kWh,且相较于常规空气源热泵直供系统和燃气热水锅炉供暖系统,本系统的动态回收期分别为3.66年和2.47年,经济效益优势明显,是值得推广的供能系统形式。