本文關(guān)鍵詞：VM循環(huán)熱泵在分布式能源系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

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【摘要】：分布式能源系統(tǒng)可布置在用戶側(cè),提供多種能源產(chǎn)品以滿足用戶需求,具有能源利用效率高、投資小、損耗低和環(huán)境友好等特點(diǎn)。但是對于小容量分布式能源系統(tǒng),現(xiàn)有的供熱制冷設(shè)備存在選型困難的問題。因此本文進(jìn)行VM循環(huán)熱泵在分布式能源系統(tǒng)中的應(yīng)用研究,以提高能量的梯級利用,緩解能源緊張和環(huán)境污染問題。以北京郊區(qū)某100m~2獨(dú)立住房為例,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,計算得到其所需的冷、熱、電及熱水負(fù)荷。通過比較分析,采用沼氣作為燃料,微型燃?xì)廨啓C(jī)作為發(fā)電設(shè)備。設(shè)計了供熱制冷設(shè)備分別為壓縮式、溴化鋰吸收式和VM循環(huán)熱泵的三種方案。采用MATLAB語言編程計算了這三種方案在額定工況下的熱力學(xué)性能。結(jié)果表明:采用壓縮式熱泵的方案一,由于無法有效利用余熱,平均熱效率為60.02%,平均?效率為27.78%,未達(dá)到分布式能源系統(tǒng)的一般水平。采用溴化鋰吸收式熱泵的方案二,其平均熱效率為85.32%,平均?效率為41.92%,具有良好的熱力學(xué)性能。而采用VM循環(huán)熱泵的方案三,平均熱效率為89.91%,平均?效率為42.82%,是三種方案中最高的。為全面評價這三種方案,選取經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性和環(huán)保性三個一級指標(biāo)及相應(yīng)的十二個二級指標(biāo)進(jìn)行了模糊綜合評價。綜合評價結(jié)果為方案二最優(yōu)綜合值為0.8273,方案三處于中間水平綜合值為0.7959,方案一排在最后綜合值為0.7647。但是溴化鋰吸收式熱泵的容量限制了方案二的應(yīng)用,所以方案三在實際應(yīng)用中是很好的選擇。在實際應(yīng)用中用戶的負(fù)荷需求會發(fā)生變化,系統(tǒng)往往會出現(xiàn)微型燃?xì)廨啓C(jī)與VM循環(huán)熱泵之間的功率匹配問題。因此本文通過分析VM循環(huán)熱泵分布式能源系統(tǒng)的負(fù)荷特性,研究采用蓄電裝置、補(bǔ)燃裝置和煙氣換熱器冷卻裝置對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善,使VM循環(huán)熱泵分布式能源系統(tǒng)在實際運(yùn)行中滿足用戶負(fù)荷變化的需求。
【關(guān)鍵詞】：VM循環(huán)熱泵 分布式能源系統(tǒng) 熱力計算 模糊評價 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU83
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 本課題研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 維勒米爾循環(huán)熱泵研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 分布式能源系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本課題研究內(nèi)容14-16
• 第2章 分布式能源系統(tǒng)的方案構(gòu)建16-28
• 2.1 分布式能源系統(tǒng)概述16-17
• 2.2 用戶參數(shù)選擇及負(fù)荷計算17-19
• 2.2.1 用戶主要參數(shù)選擇17
• 2.2.2 基于面積指標(biāo)法的負(fù)荷計算17-19
• 2.3 系統(tǒng)構(gòu)建分析19-24
• 2.3.1 系統(tǒng)燃料分析19
• 2.3.2 系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備分析19-20
• 2.3.3 三種熱泵介紹20-24
• 2.4 三種分布式能源系統(tǒng)工作流程介紹24-27
• 2.4.1 采用壓縮式熱泵的分布式能源系統(tǒng)工作流程介紹24-25
• 2.4.2 采用溴化鋰吸收式熱泵分布式能源系統(tǒng)工作流程介紹25-26
• 2.4.3 采用VM循環(huán)熱泵的分布式能源系統(tǒng)工作流程介紹26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 三種方案分布式能源系統(tǒng)熱力學(xué)計算28-44
• 3.1 系統(tǒng)熱力學(xué)模型建立28-32
• 3.1.1 系統(tǒng)簡化處理方法28
• 3.1.2 系統(tǒng)主要部件數(shù)學(xué)模型28-30
• 3.1.3 系統(tǒng)主要計算參數(shù)30-32
• 3.2 方案一熱力學(xué)計算及分析32-34
• 3.2.1 壓縮式熱泵建模32-34
• 3.2.2 方案一冬夏季參數(shù)計算34
• 3.2.3 方案一熱力學(xué)性能分析34
• 3.3 方案二熱力學(xué)計算及分析34-37
• 3.3.1 溴化鋰吸收式熱泵建模34-35
• 3.3.2 方案二冬夏季參數(shù)計算35-37
• 3.3.3 方案二熱力性能分析37
• 3.4 方案三熱力學(xué)計算及分析37-41
• 3.4.1 VM循環(huán)熱泵建模38
• 3.4.2 方案三冬夏季參數(shù)計算38-40
• 3.4.3 方案三熱力學(xué)性能分析40-41
• 3.5 三種方案熱力學(xué)性能參數(shù)比較41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第4章 三種方案分布式能源系統(tǒng)模糊綜合評價44-55
• 4.1 模糊綜合評價模型建立44-47
• 4.1.1 模糊綜合評價一般過程44
• 4.1.2 評價指標(biāo)的歸一化計算方法44-45
• 4.1.3 指標(biāo)權(quán)重計算方法45-47
• 4.2 三種方案模糊評價實例分析47-53
• 4.2.1 評價指標(biāo)選擇47-49
• 4.2.2 指標(biāo)初始值49
• 4.2.3 指標(biāo)歸一化計算及分析49-51
• 4.2.4 權(quán)重計算及分析51-52
• 4.2.5 綜合評價值比較52-53
• 4.3 本章小結(jié)53-55
• 第5章 基于VM循環(huán)熱泵的分布式能源系統(tǒng)變工況特性分析55-63
• 5.1 系統(tǒng)變工況分析55-58
• 5.1.1 冬夏季主要影響因素分析55-56
• 5.1.2 變工況計算及分析56-58
• 5.2 系統(tǒng)優(yōu)化58-61
• 5.2.1 系統(tǒng)主要優(yōu)化措施58-59
• 5.2.2 系統(tǒng)優(yōu)化分析59-61
• 5.3 本章小結(jié)61-63
• 第6章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果71-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1045980