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《農(nóng)村電氣化》2018年第3期

摘要：從制冷系統(tǒng)的一次能耗、一次能耗節(jié)能率和μ值的理論分析出發(fā)，結(jié)合具體案例，對三聯(lián)供系統(tǒng)的吸收式制冷系統(tǒng)和壓縮式制冷系統(tǒng)進(jìn)行了比較分析，分析結(jié)果表明：冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行工況具有節(jié)能特性，使用時去除并調(diào)整好相關(guān)因素，有利于三聯(lián)供系統(tǒng)制冷節(jié)能性的發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：三聯(lián)供系統(tǒng)；節(jié)能；一次能耗；一次能耗節(jié)能率；μ值

聯(lián)供系統(tǒng)的微電網(wǎng)是集制冷、供熱和發(fā)電三部分于一體，建立在能源梯級利用基礎(chǔ)上的總能系統(tǒng)。三聯(lián)供系統(tǒng)通過對發(fā)電利用后的低品位熱能回收利用，對冷、熱負(fù)荷制冷和供熱，從而提高對能源的進(jìn)一步利用，實(shí)現(xiàn)能源利用效率的最大化[1]。歐美等西方發(fā)達(dá)國家在三聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)用上不僅技術(shù)領(lǐng)先而且應(yīng)用達(dá)到一定規(guī)模，三聯(lián)供系統(tǒng)得到了很好的發(fā)展。國內(nèi)三聯(lián)供系統(tǒng)也得到一定的應(yīng)用，業(yè)界普遍對冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)在節(jié)能經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面的優(yōu)勢給予肯定[2]。然而，三聯(lián)供系統(tǒng)在制冷工況下的制冷設(shè)備各有差異，節(jié)能性評價標(biāo)準(zhǔn)和分析角度各不相同，因此三聯(lián)供系統(tǒng)的吸收式制冷系統(tǒng)的節(jié)能問題有待進(jìn)一步研究。本文以含小型燃?xì)廨啓C(jī)的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的微電網(wǎng)為例，從制冷系統(tǒng)的一次能耗、一次能耗節(jié)能率和μ值（單位燃料燃燒產(chǎn)生的高品位熱量相當(dāng)于供熱汽輪機(jī)抽汽或背壓排汽口處的低品位熱量[3]）的角度出發(fā)，對三聯(lián)供系統(tǒng)的吸收式制冷系統(tǒng)和分產(chǎn)系統(tǒng)的電壓縮式制冷系統(tǒng)進(jìn)行比較，分析冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)在制冷方面的節(jié)能性，為進(jìn)一步研究三聯(lián)供系統(tǒng)制冷的節(jié)能性提供參考。

1三聯(lián)供系統(tǒng)微電網(wǎng)

使用常規(guī)能源進(jìn)行供熱制冷的分產(chǎn)系統(tǒng)，其能源利用效率比較低，普遍存在著能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。而微電網(wǎng)中，分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)的制冷供熱所需要的能量來源于低品位能源，該制冷供熱系統(tǒng)的能量利用遵循了能量梯級原理。因此，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相對于分產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了能源利用的最大化，有效解決了制冷供熱所帶來的能源浪費(fèi)的問題，對節(jié)能環(huán)保具有重要意義。分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的組成形式主要有3種：燃?xì)廨啓C(jī)+直燃型吸收式制冷機(jī)；燃?xì)廨啓C(jī)+余熱鍋爐（不補(bǔ)燃）+吸收式制冷機(jī)；燃?xì)廨啓C(jī)+余熱鍋爐+汽輪機(jī)+吸收式制冷機(jī)。

2節(jié)能因素分析

從文獻(xiàn)[4]提供的1163kW制冷系統(tǒng)能耗表中可知壓縮式制冷系統(tǒng)與吸收式制冷系統(tǒng)（蒸汽雙效型）相比，二者在冷水泵、冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)設(shè)備中都存在能耗。此外，壓縮式制冷系統(tǒng)和吸收式制冷系統(tǒng)分別在冷水機(jī)組和溶液泵中也都存在能耗現(xiàn)象。結(jié)合當(dāng)量熱力系數(shù)（指消耗一次能源熱量能夠產(chǎn)生多少冷量，即消耗1kJ燃料熱能所能得到的制冷量[5]）的定義及對1163kW制冷系統(tǒng)能耗表中壓縮式制冷系統(tǒng)與吸收式制冷系統(tǒng)的能耗分析。

3制冷系統(tǒng)的節(jié)能性分析

本文以1163kW相同制冷量產(chǎn)出為前提，分別分析一次能耗、μ值和一次能耗節(jié)能率對燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的吸收式制冷系統(tǒng)節(jié)能的影響，并對2種制冷系統(tǒng)的節(jié)能性進(jìn)行比較。3.1一次能耗的節(jié)能分析本文參照文獻(xiàn)[4]中Solar小型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)參數(shù)表和1163kW制冷系統(tǒng)能耗表相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合式（3），計算出μ1~μ5的值，分別為2.32，2.73，2.96，2.98，3.08。結(jié)合壓縮式制冷系統(tǒng)的當(dāng)量熱力系數(shù)和吸收式制冷系統(tǒng)的當(dāng)量熱力系數(shù)表達(dá)式及2種系統(tǒng)的一次能耗率和一次能耗量表達(dá)式，計算出相應(yīng)的一次能耗率、當(dāng)量熱力系數(shù)和一次能耗的數(shù)值。3.2μ值與一次能耗節(jié)能率的節(jié)能分析一次能耗節(jié)能率能夠直接反映制冷系統(tǒng)是否具有節(jié)能性，當(dāng)一次能耗節(jié)能率δ>0時，表明該系統(tǒng)節(jié)能，否則該系統(tǒng)不具有節(jié)能性。

4結(jié)語

本文以燃?xì)廨啓C(jī)作為動力設(shè)備，分析了余熱鍋爐和吸收式制冷機(jī)組成的冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能性。結(jié)果表明：系統(tǒng)的節(jié)能不僅受到系統(tǒng)本身所用燃?xì)廨啓C(jī)型號的影響，還與當(dāng)?shù)鼗蛉珖钠骄l(fā)電效率的取值有關(guān)。在使用該三聯(lián)供系統(tǒng)制冷時，應(yīng)結(jié)合燃?xì)廨啓C(jī)型號與當(dāng)?shù)鼗蛉珖骄l(fā)電效率，盡可能選取μ值較大或較低的發(fā)電效率，同時還應(yīng)考慮采用文獻(xiàn)[7]的微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略，從燃料價格、冷熱電負(fù)荷需求和發(fā)電與售電成本等方面出發(fā)，綜合比較分析，制定合理的三聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行策略，使三聯(lián)供系統(tǒng)充分發(fā)揮節(jié)能的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉青容，阮英君，任建興，等.冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能減排效果的理論分析［J］.華東電力，2010（2）：267-270.

［2］江億，付林，李輝.天然氣熱電聯(lián)供技術(shù)及應(yīng)用［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［3］江億，付林.熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能分析［J］.節(jié)能，1999（9）：3-7.

［4］胡淞城.基于吸收式制冷的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能研究［D］．蘭州：蘭州理工大學(xué)，2009．

［5］王敏，房華榮，鄧滬秋.基于熱電冷三聯(lián)供節(jié)能條件的應(yīng)用分析［J］．山西能源與節(jié)能，2007（3）：25-27．

［6］劉長軍.樓宇熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能分析與應(yīng)用研究［D］．成都：西南交通大學(xué)，2003．

［7］郭佳歡.微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化的研究［D］．北京：華北電力大學(xué)，2010.

作者：孫文彬；楊耿煌 單位：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市信息傳感與智能控制重點(diǎn)實(shí)驗室