论文部分内容阅读
混合动力燃气热泵系统(HPGHP)将混合动力技术与燃气热泵相结合,是为建筑提供冷、热、生活用水的一种新型空调设备。本文对混合动力燃气热泵系统进行了经济性分析与生命周期碳排放评价,主要内容如下：(1)将HPGHP系统分为三个子系统：驱动系统、热泵系统和余热回收系统,分析三个子系统之间的热力学及动力匹配关系,基于Simulink建立混合动力燃气热泵系统模拟平台,并将热泵系统运行特性、燃气消耗量以及驱动系扭矩等模拟数据与实验数据进行对比,验证模拟平台的有效性。以混合动力燃气热泵系统的燃料消耗率、燃料消耗量和燃料转换率为经济性研究指标,对混合动力燃气热泵与普通燃气热泵运行的经济性进行对比分析。(2)利用DEST软件建立一典型办公楼负荷模型,分析其全年的冷热负荷分布和空调系统运行时间分布。结合HPGHP模拟平台,提出以制冷季节一次能源利用率PERC、制热季节一次能源利用率PERh为评价指标,分析HPGHP、普通燃气热泵(GHP)、电驱动热泵(EHP)在北京、南京、西安三个城市的运行能耗。针对三个城市当前的电力、天然气价格统计了三种冷热源方案的年运行费用。在当前的能源价格基础上,混合动力燃气热泵的经济性明显,采用电驱动热泵冷热源运行费用最高。(3)建立了混合动力燃气热泵系统生命周期碳排放核算模型,分别从生产安装、运输阶段以及运行阶段计算当量CO2排放量,并与GHP、EHP进行对比,分析其在减碳方面的优势。基于生命周期评价软件Simpro,采用ECO-Indicator 99的方法对HPGHP系统生命周期内的环境影响进行评估。将各类环境影响按类划分到人类健康、生态品质和资源消耗三种环境影响,并统计其在三大类环境影响指标值。混合动力燃气热泵在整个生命周期内的环境影响评价指标5678.231Pt,主要来源为生产安装和运行阶段,天然气使用引起的环境影响在系统总的环境影响中占92.9%。