常见供热方式的热力学分析.pdf

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1、低温建筑技术2014年第7期(总第193期)常见供热方式的热力学分析刘元芳(黑龙江东方学院建筑工程学部。哈尔滨150086)【摘要】将集中供热系统的供热方式按耗能源不同划分，对其进行分析与评价。比较了热效率，能源品味的不同使得此方法不能做到质与量的综合。因此引入了等效电的概念，求出不同种能源的等效电转化系数。以需热量为2000kWh的建筑为例，求出几种供热方式的能源转换效率，从而进行比较和评价，达到了质与量的统一。【关键词】供热方式；耗能能源；等效电；能源转换效率【中图分类号】TU833．1【文献标识码】B【文

2、章编号】1001-6864{2014}07—0036—03THERMODYNAMICANALYSIS0lFCo删oNHEATINGMETHODLIUYuan—fang(DepartmentofArchitecturalEngi．，EastUniv．ofHeilongjiang，Harbin150086，China)Abstract：Accordingdiferentconsumptionmodestodividethecentralheatingsystem，thispapercarriedanalysisan

3、devaluationonthem．Comparedtheheatefficiency，butduetotheenergydiferenceintaste，thismethodcai1notaccomplishthecomprehensivequalityandquantity．So，byintroducingtheconceptofequivalentelectric，calculatedtheequivalenteonve~ioncoeficient．Takingtheheatdemandfor2000kW

4、harchitectureasanexample，wecalculatedtheenergyconversioneficiency，SOillstoeom-pareandevaluate，achievedtheunificationofthequalityandquantity．Keywords：heatingenergyconsumption；energy；equivalentcircuit；energyconversioneficiency随着社会和经济的不断发展，集中供热系统的供出几种常见能源的标准煤折标

5、系数如表1所示。热方式多种多样，供热方式的不同直接影响到整个系表1几种常见能源的标准煤折标系数统的经济效益、能源效益和环境效益。将集中供热系统按耗能能源形式的不同划分为：燃料锅炉集中供热系统、电锅炉集中供热系统及热泵集中供热系统。燃料锅炉按照燃料的不同可分为：燃煤锅炉、燃气锅炉和燃油锅炉。1常见能源的折标煤系数基于热力学第一定律，以燃料产生的净发热量等价为原则，把低位发热量为29307kJ的热量折算成1kgce(标准煤)，遵循能源的热量等价，能源转换公注：这里电力取当量热值法，等价热值法是以当年火力发电标式为：

6、准煤计算。B0／thLo=BAhL(1)2常见供热方式的热效率分析式中，B。为标准煤的消耗量，kg；B为某种燃料热效率为有效利用的能量除以消耗的总能量，反m的消耗量，kg；Ah。为标准煤的低位发热量，kJ／kg；映了燃料的能量有效利用率，热效率计算公式：Ah为某种燃料m的低位发热量，kJ／kg。E，田—BA—h，标准煤的低位发热量△。为29307kJ／kg，则某种mLm式中，E为有效利用的能量。燃料m的折标准煤系数为：对于燃料锅炉系统而言，燃料产生的热量，大部P一—～⋯B一△『0二分被锅炉的受热面吸收，而另一部

7、分热量则损失了，根据GB／T2589—2008《综合能耗计算通则》，给锅炉的热效率为供给热用户的有效热量与燃料提供刘元芳：常见供热方式的热力学分析37的热量之比，一般燃煤锅炉可达80％，燃气锅炉90％，-Q卜)ln(7)燃油锅炉85％，热效率值都小于1。对于电锅炉系统而言，把二级能源电直接用于供式中，为化学为娴，即总能量中可以转换为．。热系统，热效率为1。功的部分，k·Wh；Tt为能源对外做功时的温度，K；对于热泵系统，供给用户的热量等于从低位热源为环境温度，K。吸收的低位热能和消耗的驱动能，热效率为用户得到于

8、是转换系数可表示为：的热能与消耗的驱动能的比值，即热泵的热效率可表示为：r／卜)In(8)田：=——(4‘)，对于热水而言：式中，Q为从低位热源吸收的热量，kW·h；E为(1一)1噜(9)动力设备所消耗的电能，kW·h。式中，为热水供热系统的供水温度，K；为热热泵的热效率值>1。水供热系统的回水温度，K。表2三种不同形式能源的供热系统的热效率理论上，各种能源都能够完全转化为电能，但是供