多能互补小型供热系统的应用分析.doc

多能互补小型供热系统的应用分析供热形式的研究是当前农村振兴计划和城镇化建设关注的热点之一。煤改气、煤改电都遇到了一些问题,单一的能源开发与利用在新农村建设中表现出极大的脆弱性,实事求是、因地制宜地采用多能互补的供热系统是新农村建设和城镇化建设的发展方向。基于太阳能集热采暖、空气源热泵采暖、燃气热水炉采暖在农村建筑中的应用特点,设计了一套太阳能集热采暖、空气源热泵采暖、燃气热水炉采暖为一体,各装置单元可相互组合互补使用的供热系统,通过理论分析和大量实验研究,得到了一些比较有价值的结论。建立了多能互补小型供热系统数学模型。分别建立太阳能集热采暖单元、空气源热泵采暖单元、燃气热水炉采暖单元的数学模型,给出系统运行控制策略,研究了双盘管储热水箱数学模型。搭建了多能互补小型供热系统实验台并进行了实验研究。对实验系统的工作原理进行了分析,对太阳能集热采暖单元、空气源热泵采暖单元、燃气热水炉采暖单元的运行性能分别进行了测试分析,对三种供热单元间互补运行进行了实验测试与分析。对多能互补小型供热系统进行了优化设计。以初投资最少,年运行费用最低、全年综合能效比最大作为目标函数进行了优化计算,应用正交实验法、枚举法把三种供热单元间不同组合进行优化分析,由此获得了相应的系统配置方案。对北京顺义某二层建筑体作为研究对象进行了供热系统优化设计,最终确定了一个由热泵、集热器和热水炉构成的最优供热系统,通过案例进一步验证了优化设计模型。