基于ORC的太阳能热电联产系统优化设计

论文摘要

针对太阳能资源丰富的偏远地区小型建筑群的用能需求,提出了一种基于有机朗肯循环(ORC)的太阳能热电联产系统,即采用真空管太阳能集热器收集热量,供给ORC系统发电,并采用其余热进行供暖的系统。对该系统建立了数学模型,通过与实验结果的比较,验证了模型的正确性。以某部队哨所为例,采用正交优化设计的方法,以费用年值最小为目标函数,以真空管太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、蒸发器换热面积、冷凝器换热面积、蓄电池组容量及发电机组启动压差为设计变量,建立了系统优化模型,确定了最优组合的折合发电电价为2.3元/(kW·h),能免费供暖。进行了全年逐时运行工况模拟,结果显示,哨所94.56%的用电负荷由该系统承担,5.44%的用电负荷由辅助能源系统柴油发电机承担,100%的供暖负荷由该系统承担。从经济性、环保性及可靠性3个方面评估了该系统能源供给方式的优越性。

论文目录

• 0 引言
• 1 太阳能低温ORC热电联产系统
• 2 太阳能热电联产系统数学模型及实验验证
•   2.1 数学模型的建立
•     2.1.1 真空管太阳能集热器数学模型
•     2.1.2 ORC数学模型
•       1) 蒸发器。
•       2) 工质泵。
•       3) 膨胀机。
•       4) 冷凝器。
•     2.1.3 蓄热水箱数学模型
•     2.1.4 供暖换热器数学模型
•   2.2 实验测试验证
•     2.2.1 实验系统
•     2.2.2 结果对比分析
• 3 优化设计及运行特性研究
•   3.1 优化模型应用案例
•     3.1.1 案例项目简介
•     3.1.2 系统正交优化设计
•     3.1.3 优化结果分析
•   3.2 典型年全年系统运行特性分析
•   3.3 与其他供电供暖方式的对比分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 由世俊,夏军宝,李雯青萍,张欢,高鑫磊,叶天震,郑雪晶,郑万冬

关键词: 太阳能热电联产系统,有机朗肯循环,真空管太阳能集热器,数学模型,正交优化

来源: 暖通空调 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程,电力工业

单位: 天津大学

分类号: TU995;TM615

页码: 103-110

总页数: 8

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