基于天然气发动机与吸收式制冷的热电冷联供系统研究开题报告

 2021-08-14 01:55:46

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究的背景

冷热电联产系统(cchp,combinedcooling,heatingandpower)是在热电联产系统基础上发展起来的一种总能系统,直接面向用户,按用户需求供电、供冷、供热、生活热水等,集燃气轮机、燃气内燃机、蒸汽轮机、吸收式冷热水机、压缩式冷热水机、热泵、吸收式除湿机和能源综合控制体系等高新技术和设备为一体,对输入能量及内部能流根据热能品位进行综合梯级利用,来达到更高能源利用率,减少二氧化碳及有害气体排放。包括分布式小型的冷热电联产系统和以热电厂为基础的大型冷热电联产系统。

随着全球经济的快速发展,一方面能源需求不断上升,另一方面资源紧缺和环境压力日益增大。由能源利用引起的环境污染主要表现在温室效应、气候变化、酸雨和臭氧层的破坏。造成这些问题的罪魁祸首为二氧化碳、硫化物以及氮氧化物。如果没有新的相关政策出台,全球范围内的污染物将快速增长。其中,根据weo2005年的参考情景,二氧化碳的排放将从2003年的245亿吨增长到2030年的374亿吨。而电力产业作为能源消耗的大户,产生了大量的污染物。世界能源产业面临亟待解决的四大问题:合理调整能源结构、进一步提高能源利用效率、改善能源产业的安全性、解决环境污染。分布式供能系统为解决这些问题提供了可行的方案。分布式供电是相对传统的集中式供电方式而言的,是指将发电系统以小规模(数千瓦至50mw的小型模块式)、分散式的方式布置在用户附近,可独立的输出电、热或(和)冷能的系统。这个概念是从1978年美国公共事业管理政策法公布后正式在美国推广,然后被其它先进国家接受的。正如常规的集中供电电站可以通过供热来提高能源利用率一样,分布式供电系统在用户需要的情况下,同样可以在生产电力的同时,提供热能或同时满足供热、制冷两方面的需求。而后者则成为一种先进的能源利用系统-冷热电联产系统。与简单的供电系统相比,冷热电联产系统可以在大幅度提高能源利用率的同时,降低环境污染,明显改善系统的热经济性。因此,冷热电联产系统以其投资小、排放低、能源传输损耗低、能源利用率高等优点,成为未来分布式功能系统的发展趋势。

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2. 研究的基本内容与方案

1.查阅武汉地区气候相关资料,以某医院为例,模拟该医院建筑的全年逐时的冷、热、电负荷。

1.1首先要对建筑的使用功能进行分析,通过查询建筑设计院和供热空调设计手册上提供的数据,得到单位面积的冷热电负荷指标。

1.2采用建筑全能耗分析软件(energyplus和designbuild)建模。energyplus软件模拟计算建筑物的全年能耗需要设置建筑的地理位置、围护结构和建筑材料的基本信息、气象资料以及内部负荷情况等,通过对整个建筑进行能耗分析,对其供热、通风、空调系统及其相关冷、热源的设计、运行和控制提供有效地指导。designbuild是基于energyplus为内核的第三方软件,具有可供选择的、多样的建筑材料和现有的系统形式,用来分析模拟结果,采用了opengl图形模块,用户可以在3维空间里实体建模。designbuild可以输出参数包括:内部温度、能源消耗等状态参数、co2排放量、气象数据、冷热负荷以及通过外围护结构渗透的热传递。设定外围护结构、人员密度、人均热水消耗量等参数,通过模拟得到建筑物一年中8760个小时的冷、热、电负荷的数据和图形。

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3. 研究计划与安排

2016年2月22日至2016年5月30日共15周

1-3周查阅相关文献资料,完成开题报告,并完成外文文献翻译(2万以上字符)

4-7周练习autocad制图,完成板式换热器和活塞的平面图及活塞实物模型的立体图

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]徐建中.分布式供电和冷热电联产的前景[j].中国建设信息,2002,(12):14-17.

[2]胡学浩,陈斌.中国分布式冷热电联产发展现状及其并网问题[j].沈阳工程学院学报(自然科学版),2005,1(2):7-12.

[3]郑莆燕,陈修文,袁言周等.冷热电联产系统设计优化的研究[j].低温与超导,2013,41(8):78-82.

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