摘要：冷热电联供系统(CCHP)作为一种散布式能源供给系统，遭到越来越普遍的重视。本文介绍了一种基于燃气内燃机和小型吸附制冷机的微型冷热电联供系统(MCCHP)。该系统集发电，夏日空调制冷、冬季地板采热，全年生活热水供给为一体，适合家用及小规模营领域的运用，而且易于科学研究。本文以一次能源哄骗率(PER)为主要评价指标对整个系统进行了具体的分析，指出该系统节能的潜力和标的目的。要害词：冷热电三联供燃气内燃机吸附式制冷CCHP0前言能源是社会成长的物资根蒂根基，今朝的能源结构正慢慢由代集中式能源系统朝着第二代散布式能源系统建设的标的目的迈进。散布式能源系统(DES)作为减缓我国严重缺电局面、节能降耗、保证可延续成长战略实施的有用途径遭到普遍的关注。冷热电联供系统(CCHP)作为散布式能源供给系统的一种，以其自力供能、综合效率高等特点，逐渐成为能源领域内研究的热门[1-4]。冷热电联供技术哄骗高品位的能进行发电，充实收受接管热机做功进程中发生的低品位余热热能，并采用热/冷、或电/冷转换装备进行制冷，是实现能梯级哄骗的一种有用手段。一般来说，CCHP系统主要由分歧的原念头、换热装备和制冷装备等组成。由于燃气轮机和溴化锂制冷机在价格与规模上的局限性，使得没法运用于家庭及小型商用的领域。是以，凭据我国国情，建立基于小型燃气内燃机和吸附制冷机的微型冷热电联供系统(micro-scalecombinedcooling,heatingandpowerorMCCHP)成了可能[5-6]。文献[7]完成了对微型冷热电联供系统的集成与部门的实验研究。该系统集发电、夏日制冷、冬季地板采热、全年生活热水供给为一体，而且系统中水泵、电子装备等所需的电完全由系统自己提供，因而可以脱离对外界分供系统的依靠，充实体现了小型“能源岛”的特征。本文主要以一次能源哄骗率(PER)为评价指标对整个系统进行了具体的分析，指出该系统节能的潜力和标的目的，从此为系统的化设计与匹配做好豫备。1微型冷热电联供系统的组成微型冷热电联供系统是由额定发电12kW的燃气内燃机，制冷9kW的吸附制冷机，换热装备、风机盘管、地板采热盘路，和冷却塔、水箱、水泵和毗连管路等装备组成，实验系统如图1所示。燃气内燃机以自然气或LPG为燃料，发机电组可提供400/230V、50Hz、3相4线制交流电。吸附制冷机采用硅胶-水为工对，热源驱动温度为60-95℃。由于系统监控硬件装备和软件系统的开发，使得系统的自耗电（如水泵、电子装备等）完全由自觉电提供，从而联供系统可以脱离对传统分供系统的能供给的依靠。系统可以同时向外界发电、供热和制冷，并可以作为对冷热电联供系统能治理和运行策略研究的科学实验平台，其研究功效可以推行到其他类型的冷热电联供系统中。图1实验系统照片图2基于燃气内燃机和固体吸附式制冷机组的微型冷热电联供系统示意图图2暗示了实验系统的流程图。从功能上来分，系统是由下面的一些功能单元所组成：能发生单元，能转换单元，冷供给单元，生活热水供给单元，地板采热单元和电能供给单元。能发生单元是由原念头燃烧自然气，向外界提供电能和热，并经由过程能转换单元将发生的热能划分用于吸附机制冷，生活热水供给和地板采热。系统热能的哄骗和转换是由下面两个水回路实现的：内环水路和外环水路。内环水路从联供系统的原念头中吸收热能，并存储系统过剩的热。外环水路则吸收内环水路传出的热，并用于吸附机制冷、生活热水和采热的用热所需。2系统节能潜力的分析2.1MCCHP系统一次能源哄骗率的表述评价冷热电联供系统的节能性，经常使用的指标是一次能源哄骗率(PER)，它是系统输出的可用能之和与系统输进的能的比值[8-9]，即(1)在对MCCHP系统的节能潜力分析中，本文经由过程对影响系统PER值的各类身分进行具体的分析，进而得出提高系统节能性的标的目的。对于微型冷热电三联供系统，所收受接管的热来自于两部门：从缸套水中收受接管的热为，从*气中收受接管的热为。系统输进的总能为。在夏日工况时，设总收受接管的余热衷有份额用于热冷转换，这里称为热分配系数。另外，设系统所发出的电为。所以，微型冷热电三联供系统的一次能源哄骗率PER可表述为：(2)其中，暗示微型冷热电联供系统的PER值。当系统在冬季工况时不需要外界供冷，＝0；其它工况，1≥>0。2.2影响MCCHP系统PER值的身分分析设微型冷热电三联供系统的电效率为，为三联供系统的余热收受接管率，其中，。则微型冷热电系统一次能源哄骗率的表达式可以表述为：(3)从上式可以看出，对于微型冷热电联供系统的一次能源哄骗率而言，现实上是将整体划分成电、热、冷三部门与输进总能的比率。上式的项为电效率，第二项为用于热部门的收受接管率，第三项为整个系统的制冷效率。所以，为了提高MCCHP系统PER值，必需着眼于系统的发电效率、热收受接管效率和制冷效率的提高，和合适的热分配比。是以，上式讲明具体影响MCCHP系统PER值的身分主要是、、和COP。下面将经由过程计较，考查分歧身分对系统PER值的影响。2.3各影响身分的活络度分析为了比力分歧影响身分对PER值的影响水平，这里进行各影响身分的活络度分析。对于冬季工况＝0，所以，(6)而且，(7)一般微型冷热电联供系统的<0.35，所以在冬季工况，对系统PER影响年夜的是发电效率。是以，在冷热电联供系统发念头选型时应当选择发电效率高的机组，而且尽在其高效率工况下运行。对于其他工况，有部门的热用于热冷转换。这里假定在电效率为，热收受接管率为定值，则(8)而且，(9)是以，对于其他工况，为了提高系统的一次能源哄骗率，应当尽提高吸附式制冷机的COP值，从而提高系统效率。下面将只取一个参数作为自力变，考查各影响身分的活络度。图3各影响参数的活络度分析从图3可以看出，在各影响身分中，发电效率对系统PER值提高的影响是年夜的，下面依次是余热收受接管率和吸附制冷机COP和热分配系数。例如，当发电效率和余热收受接管率各自增加10％时，PER值的增加划分为10％和7.5％。同时，由于吸附制冷机的COP值小于1，是以当分配给吸附制冷空调的热增多时，会影响联供系统PER值的提高。这一点可以从图3中热分配系数为负值这一点体现出来。是以，对于微型冷热电联供系统而言，应当尽提高吸附制冷空调系统的COP值。