采用有机朗肯循环的低温区域供热系统性能分析（英文）

摘要

目的:在中国北方,需要采用更多的低温区域供热系统来适应节能型建筑的低能耗状况,而传统高温热源和低能耗建筑之间存在较大的能量品质差异。本文旨在研究一种新能源梯级利用系统,充分利用这一能量差异,并减少供热管网的热损失。创新点:1.提出一种有机朗肯循环（ORC）与低温区域供热整合的系统,由有机朗肯循环提供水泵动力;2.建立系统模型,模拟不同连接方式下系统的供热性能和节能效果。方法:1.通过理论建模,构建有机朗肯循环、热力站换热器及循环水泵之间的能量转换关系;2.通过案例分析,比较换热器与ORC设备串联或并联两种供水和回水的组织方式的供热性能与节能性能。结论:1.对于低温区域供热系统,一次侧供水温度在110～150°C,二次侧回水温度为30°C或更低温度时,可在热力站内整合ORC设备。2.ORC设备输出功对供热的不利影响很小,ORC设备可产生足够的动力满足热力站内水泵的能耗。3.ORC与热力站换热器间可采用串联或并联的连接方式;对于热力站内水泵能耗大的场合,可采用串联方式,ORC设备可最大限度地利用两侧温差;采用并联方式时,ORC设备只与一部分一次侧供水和部分二次侧回水进行换热,并联设备之间的热力工况相互影响小。