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利用天然气为能源的楼宇式热(冷)电联产系统已在我国开始推广,这对缓解我国能源结构单一、环境污染严重等能源问题大有裨益。本文选取北京市某办公型楼宇为目标建筑物,采用热经济学方法分析研究了以燃气内燃机为前置没备、三能源型溴化锂机组为后置设备的热(冷)电三联产系统的能源利用过程。
首先,利用谐波法及负荷因子法对利用热(冷)电联产系统的目标建筑物进行逐时负荷计算。对于夏季典型供冷日冷负荷及冬季典型采暖日热负荷的计算,均考虑太阳辐射对目标建筑物围护结构的影响;将目标建筑物房间按功能分类,把不同功能房间中的各种设备设定为对应的电负荷因子,进而对目标建筑物的电负荷进行逐时计算。
其次,描述了以燃气内燃机为前置、三能源型溴化锂机组为后置的热(冷)电联产系统工作原理,给出了系统的物理模型。依据目标建筑物冷、热及电负荷能流平衡和系统各组成部分之间的能流平衡,利用数学公式描述了联产系统变工况运行的过程。
再者,对目标建筑物引入了传统分产能量系统。从一次能耗角度分析比较了热(冷)电联产系统及分产系统的供冷典型日、供暖典型日、过渡季节典型目的一次能耗量以及全年的一次能耗量;以天然气单价及电网电单价为影响能量系统的敏感变量,分析比较了联产系统及分产系统的年度化费用。
最后,通过对联产系统和传统分产系统的(火用)分析比较,揭示了联产系统能量转换的特点。提出了以“产品分级等价法”建立决策方程的(火用)成本方程法,并利用这种方法计算了联产系统产品的成本,结合计算结果分析了改进后的(火用)成本方程法的合理性。