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电力供应紧张使得使用燃气的溴化锂吸收式直燃机在我国得到了较快的发展并被广泛使用,现有直燃机保有数量较大。直燃机的能量利用效率低经济性也较差,而且随着燃气价格的不断上涨其经济性更受到质疑。因而如何提高直燃机能源利用效率和引入可再生能源从而降低直燃机燃气消耗对节能环保具有重要意义。东华大学3、4号学院楼空调系统的冷热源是两台直燃式溴化锂冷温水机组。本文从建筑能耗分析出发,在建立建筑计算模型的基础上运用能耗分析软件Energyplus分别对3、4号学院楼的负荷和能耗作模拟计算,得到了基于实际运行时间的冷热负荷以及全年能耗。从能耗分析的结果可知正常使用时开启其中的一台机组便能满足要求。针对直燃机的低效率和不经济特点本文在原有空调机组的基础上提出了太阳能辅助直燃机余热回收系统节能改造方案,并对其用于采暖的可行性做分析研究。结合太阳辐射和余热回收特点根据改造后系统要求分别分析计算了太阳辐射量和直燃机烟气余热回收量,并建立以费用年值最小化为目标函数的最优化模型,运用Matlab最优化工具箱对该模型进行优化计算,得出基于最小费用年值的最优化结果:改造后系统的最小费用年值为109.6万元,高于改造前的104.23万元,结果不经济,但节能效果显著:改造后系统年采暖燃气耗量减少7.3×10~3 Nm~3、系统效率提高1.1%。通过对影响改造后系统经济性的主要因素进行敏感性分析可知:当系统系统运行时间达到1184.5小时时改造后系统费用年值开始低于改造前,体现出经济性;以及在系统运行时间为828小时下天然气价格上升至3.08元/m~3或真空管集热器价格下降到442.0元/m~2时改造后系统费用年值开始低于改造前,亦体现出经济性。通过对燃气和集热器价格同时变化影响分析可知改造后系统对燃气价格的敏感性高于集热器。从能源有效和节约利用的角度,天然气直燃式冷暖空调改造为太阳能辅助直燃机余热回收系统是一种理想的选择,从本文的结果可知方案的经济性不佳主要是改造后系统运行时间较短使用效率不高,一旦考虑系统在夏季的合理使用将会带来经济性的改观。本文所提出的太阳能辅助直燃机余热回收系统为现有直燃式空调系统的改造提供了一条新的思路。在提高能源利用效率减少能源消耗量的同时又能降低对环境的污染。