基于LCC评价方法的重庆地区某住宅小区供暖方案分析及优化

摘要

目前，南方供暖话题已从“南方地区是否供暖”转为“南方地区应选用哪种供暖方式”，不少学者已研究了诸如长沙、上海、成都等几个长江流域城市的可选供暖方式，重庆地区的供暖方式研究相对比较薄弱，没有形成一定的体系。本文针对重庆地区丘陵地势、多能源结构等特点，以小区为单位，分析适合重庆市住宅的供暖方式。
　　重庆地区没有集中供暖的历史，居民的供暖方式及供暖时间比较随意，供暖模式对供暖系统的影响较大。本文针对重庆市民的供暖行为，将供暖模式划分为连续运行模式和分时段运行模式，并将供暖系统的使用率划分为20％、50%、80%、100%四个区段，以运行模式和使用率为前提，分析不同供暖方案在重庆地区的适用性。
　　首先，根据重庆地区的气候特征，利用 Dest-h能耗模拟软件对住宅小区的动态负荷进行模拟，根据控制需求对负荷进行分区。假定住宅小区周边的燃气、土壤及水资源条件满足供暖需求，从分户供暖、楼栋集中供暖、区域集中供暖三个方面分析适合小区的供暖方案。
　　其次，根据不同供暖方案的初投资和不同供暖运行模式及策略，对各供暖方案进行分析，计算不同使用率下各供暖方案的年运行成本，得到使用率小于20%时，燃气壁挂炉分户供暖、风冷热泵楼栋集中供暖、水源热泵分户集中供暖为最优方案；使用率高于20%时，土壤源热泵区域集中供暖、水源热泵区域集中供暖、燃气热水锅炉楼栋集中供暖为最优方案。
　　考虑到使用年限对供暖方案经济性的影响，以全寿命周期、10年投资回收期、5年投资回收期为使用年限，分别统计不同使用年限下各供暖方案的寿命周期成本，从而得到，使用期为20年时，20%使用率以下优先考虑分户供暖方案，20%使用率以上优先考虑区域集中供暖方案；使用期为10年时，50%以下使用率优先考虑分户供暖方案，50%以上使用率优先考虑区域集中供暖方案；使用期为5年时，80%以下使用率优先考虑分户供暖方案，80%以上使用率可选用分户供暖方案或区域集中供暖方案。
　　最后，考虑到重庆地区夏季高温炎热的气候，对供暖方案进行优化，增加了住宅夏季供冷项目，确定供冷时间段，统计优化方案的初投资。计算了各方案的年运行成本，从而得到，使用率小于20%时，燃气壁挂炉分户冷热联供、风冷热泵楼栋集中冷热联供、水源热泵分户集中冷热联供为最优方案；当使用率高于20%时，土壤源热泵区域集中冷热联供、水源热泵区域集中冷热联供、燃气热水锅炉楼栋集中冷热联供为最优方案。
　　以全寿命周期、10年投资回收期、5年投资回收期作为冷热联供项目的使用周期，对不同方案的寿命周期成本进行统计。从而得到，使用期为20、10年时，50%使用率以下优先考虑分户冷热联供方案，50%使用率以上优先考虑土壤源热水泵及水源热泵集中冷热联供方案；使用期为5年时，50%以下使用率优先考虑分户冷热联供方案，50%以上使用率可选用分户冷热联供和水源热泵区域集中冷热联供方案。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的研究内容及目的

2 供暖系统寿命周期理论模型

2.1 供暖系统全寿命周期成本概述

2.2 供暖系统投资期回收计算方法

3 住宅小区供暖系统分析

3.1 小区概况

3.2 供暖系统LCC关键影响因素分析

3.3 负荷特性分析

3.4 供暖方案

3.5 本章小结

4 寿命周期成本分析

4.1 不同供暖方案初投资分析

4.2 不同年限寿命周期成本分析

4.3 本章小结

5 优化及建议

5.1 以全寿命周期成本为判断依据

5.2 以十年投资回收期为判断依据

5.3 以五年投资回收期为判断依据

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间获得的科研成果

B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目