探究热源供热热源进展设计
最后更新时间：2024-01-14
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论文导读：
摘要综述了国内外近年来供热热源的形式及研究进展，重点介绍了常规热源、新型热源以及带辅助热源的联合供热热源的研究及应用现状，探讨了各种形式供热热源供热的优点和局限性，最后指出了该领域目前所面临的问题，并展望了供热热源的发展趋势。
关键词常规热源 新型热源 辅助热源 联合供热
0引言
供热技术随着科技的进步而不断地创新发展，在综合考虑多方面因素下，研究人员对于热源、热网和热用户进行不断地改进和完善。传统的热电联产等集中供热形式虽然仍占有相当重要的地位，但热泵、太阳能等节能环保的新型热源形式发展迅速。
1常规热源供热
热电联产是一种综合利用能源的集中供热方式，利用发电时的汽化潜热进行供热，实现了能量的梯级利用，总的热效率可达到90 %以上。区域锅炉房供热是我国传统的集中供热方式，主要包括燃煤锅炉和燃气锅炉，其热效率可达到70 %以上。燃气的最高效利用供热方式是燃气冷热电三联产和热电联产，但投资大等条件制约了它的发展，所以目前绝大部分燃气供热方式仍是燃气锅炉。
国外的集中供热发展较早，技术成熟，自动化程度高，规模大。欧盟国家对集中供热系统的余热进行回收发电，丹麦的回收率已经达到33 %，芬兰达到了23 %。德国、瑞典和韩国的集中供热发展迅速，不断地对热源进行优化和改进。
2新型热源供热
太阳能是一种清洁的可再生能源，但天气状况对太阳能供暖影响很大，需要借助后备能源进行供暖。为保障供暖，德国、韩国建立了CSHPSS系统进行实验研究，并且建立了示范工程，季节性蓄热太阳能供热效果显著；我国对CSHPSS系统也进行了初步的模拟和实验。针对太阳能供暖的局限性，科研学者正在研究太阳能联合辅助热源供热的新型方式。
由于热泵广阔的前景，从2000年以来，我国适宜使用地源源于：毕业论文理工www.7ctime.com
热泵的省市大力推广此技术。现阶段，我国地源热泵面积超过1×106 m2，华北和东北南部占80 %。欧洲的热泵技术发展比较成熟，重点发展大型热泵机组和热泵站，在德国、法国等发达国家已经广泛应用。美、日则以中小型热泵技术领先。中欧地区实验研究的燃气发动机驱动的热泵系统，也是一种高效的供热方式，在一次能源的使用和二氧化碳排放量方面更具有优势，并具有对环境温度的敏感性比电驱动的热泵系统的敏感性小的优点。
此外，许多国家已经开始研究利用核反应供热的技术，主要方式有城市集中供热专用的低温供热堆、核热电站和化学热管远程核供热系统。丹麦的可再生能源供热占集中供热的20 %，并逐步扩大以减少化石燃料的燃烧和二氧化碳的排放[9]。德国低能耗建筑采用建筑物的环境能源做为辅助能源（如地下水、贮存雨水、环境空气等）进行供热。
3带辅助热源的联合供热
在整个供暖期，实际变化的室外温度低于设计温度的时间很少，导致单一热源的热源机组通常是在非额定状态下供热，导致初投资增加，热源效率降低，能源浪费严重，并加快了设备的损坏速度。辅助热源或调峰热源的使用，将改善这一情况，具体形式包括：热电厂与外置多个区域锅炉房联合供热；区域燃煤锅炉房与燃气锅炉联合供热；燃气锅炉房辅助地下水源热泵；太阳能辅助地源热泵联合供热等。
国内利用热电厂与区域锅炉房联合供热的实例较多，如北京第一热电厂与左家庄大型区域热水锅炉房联合供热；沈阳热电厂在铁西区与多台外置区域锅炉房联合供热。天津大学的由世俊教授对在二级网侧设置燃气调峰锅炉的方案进行了可行性分析。调峰热源在国外也得到了广泛应用，丹麦的调峰锅炉设置在二次网侧，调峰锅炉承担的负荷由热力输送公司自己确定，且调峰锅炉能根据室外气候的变化和用户的要求自动调节。
热泵与常规热源联合供热方式的研究与应用较少，但与常规热源之间联合供热比较起来，这种方式在经济和能耗两方面都具有优势。哈尔滨工业大学的倪龙老师对燃气锅炉辅助地下水源热泵联合供热方式进行了分析，从经济和能耗两方面都可见其优势。国外对混合式地源热泵系统（HyGSHP）已经进行试验研究，在很大程度上降低了生命周期的费用，更好的获得了经济和环境上的效益。
太阳能与热泵联合运行的方式，节能环保，符合发展趋势。哈尔滨工业大学研究得出太阳能热泵系统动态运行工况下总集热量和集热效率较静态运行工况分别提高23.1 %和22.7 %。国外学者对太阳能与热泵联合供热方式进行了大量的研究。Kaygusuz等研究发现太阳能热泵串联系统的热泵机组的能效比和集热效率更高。
4结语
目前，供热热源形式繁多，发展现状参差不齐。针对供热热源种类及各自的优缺点，我们要不断的研究改进，总结如下几点：⑴大力发展以热电联产为主的集中供热事业，不断提高运行效率，提高自动化程度，降低污染物排放；⑵顺应低碳环保、节能减排的潮流，深入研究应用太阳能和热泵等新型热源形式，不断进行优化，解决实际应用中的问题；⑶发展联合供热事业，以提高能源利用率、提高设备寿命等；⑷探索并发展新的热源方式，如核能供热、垃圾焚烧和生物能利用等技术；⑸从本国国情出发，选择与当地条件相符的热源方式，借鉴国外先进技术，当地政府给予一定的政策扶持，鼓励发展节能环保的热源方式。
参考文献：
胡俊生，孟红，李真军. 几种供热热源的特点与能耗分析[J]. 应用能源技术，2010，（4）：46-49
朱宝泉. 燃气供热的发展方向[J]. 供热制冷，2011，（4）：36-37
[3]Urban P，Sven W. District heating in sequential energy supply [J]. Applied Energy，2012，95：123-131
[4]赵军，曲航，崔俊奎等. 跨季节蓄热太阳能集中供热系统的仿真模拟[J]. 太阳能学报，2008，29（2）：214-219
[5]倪龙，唐青松，李安民等. 带辅助热源的地源热泵设计负荷比分析[J]. 制冷学报，2010，31（5）：18-23
摘要综述了国内外近年来供热热源的形式及研究进展，重点介绍了常规热源、新型热源以及带辅助热源的联合供热热源的研究及应用现状，探讨了各种形式供热热源供热的优点和局限性，最后指出了该领域目前所面临的问题，并展望了供热热源的发展趋势。
关键词常规热源 新型热源 辅助热源 联合供热
0引言
供热技术随着科技的进步而不断地创新发展，在综合考虑多方面因素下，研究人员对于热源、热网和热用户进行不断地改进和完善。传统的热电联产等集中供热形式虽然仍占有相当重要的地位，但热泵、太阳能等节能环保的新型热源形式发展迅速。
1常规热源供热
热电联产是一种综合利用能源的集中供热方式，利用发电时的汽化潜热进行供热，实现了能量的梯级利用，总的热效率可达到90 %以上。区域锅炉房供热是我国传统的集中供热方式，主要包括燃煤锅炉和燃气锅炉，其热效率可达到70 %以上。燃气的最高效利用供热方式是燃气冷热电三联产和热电联产，但投资大等条件制约了它的发展，所以目前绝大部分燃气供热方式仍是燃气锅炉。
国外的集中供热发展较早，技术成熟，自动化程度高，规模大。欧盟国家对集中供热系统的余热进行回收发电，丹麦的回收率已经达到33 %，芬兰达到了23 %。德国、瑞典和韩国的集中供热发展迅速，不断地对热源进行优化和改进。
2新型热源供热
太阳能是一种清洁的可再生能源，但天气状况对太阳能供暖影响很大，需要借助后备能源进行供暖。为保障供暖，德国、韩国建立了CSHPSS系统进行实验研究，并且建立了示范工程，季节性蓄热太阳能供热效果显著；我国对CSHPSS系统也进行了初步的模拟和实验。针对太阳能供暖的局限性，科研学者正在研究太阳能联合辅助热源供热的新型方式。
由于热泵广阔的前景，从2000年以来，我国适宜使用地源源于：毕业论文理工www.7ctime.com
热泵的省市大力推广此技术。现阶段，我国地源热泵面积超过1×106 m2，华北和东北南部占80 %。欧洲的热泵技术发展比较成熟，重点发展大型热泵机组和热泵站，在德国、法国等发达国家已经广泛应用。美、日则以中小型热泵技术领先。中欧地区实验研究的燃气发动机驱动的热泵系统，也是一种高效的供热方式，在一次能源的使用和二氧化碳排放量方面更具有优势，并具有对环境温度的敏感性比电驱动的热泵系统的敏感性小的优点。
此外，许多国家已经开始研究利用核反应供热的技术，主要方式有城市集中供热专用的低温供热堆、核热电站和化学热管远程核供热系统。丹麦的可再生能源供热占集中供热的20 %，并逐步扩大以减少化石燃料的燃烧和二氧化碳的排放[9]。德国低能耗建筑采用建筑物的环境能源做为辅助能源（如地下水、贮存雨水、环境空气等）进行供热。
3带辅助热源的联合供热
在整个供暖期，实际变化的室外温度低于设计温度的时间很少，导致单一热源的热源机组通常是在非额定状态下供热，导致初投资增加，热源效率降低，能源浪费严重，并加快了设备的损坏速度。辅助热源或调峰热源的使用，将改善这一情况，具体形式包括：热电厂与外置多个区域锅炉房联合供热；区域燃煤锅炉房与燃气锅炉联合供热；燃气锅炉房辅助地下水源热泵；太阳能辅助地源热泵联合供热等。
国内利用热电厂与区域锅炉房联合供热的实例较多，如北京第一热电厂与左家庄大型区域热水锅炉房联合供热；沈阳热电厂在铁西区与多台外置区域锅炉房联合供热。天津大学的由世俊教授对在二级网侧设置燃气调峰锅炉的方案进行了可行性分析。调峰热源在国外也得到了广泛应用，丹麦的调峰锅炉设置在二次网侧，调峰锅炉承担的负荷由热力输送公司自己确定，且调峰锅炉能根据室外气候的变化和用户的要求自动调节。
热泵与常规热源联合供热方式的研究与应用较少，但与常规热源之间联合供热比较起来，这种方式在经济和能耗两方面都具有优势。哈尔滨工业大学的倪龙老师对燃气锅炉辅助地下水源热泵联合供热方式进行了分析，从经济和能耗两方面都可见其优势。国外对混合式地源热泵系统（HyGSHP）已经进行试验研究，在很大程度上降低了生命周期的费用，更好的获得了经济和环境上的效益。
太阳能与热泵联合运行的方式，节能环保，符合发展趋势。哈尔滨工业大学研究得出太阳能热泵系统动态运行工况下总集热量和集热效率较静态运行工况分别提高23.1 %和22.7 %。国外学者对太阳能与热泵联合供热方式进行了大量的研究。Kaygusuz等研究发现太阳能热泵串联系统的热泵机组的能效比和集热效率更高。
4结语
目前，供热热源形式繁多，发展现状参差不齐。针对供热热源种类及各自的优缺点，我们要不断的研究改进，总结如下几点：⑴大力发展以热电联产为主的集中供热事业，不断提高运行效率，提高自动化程度，降低污染物排放；⑵顺应低碳环保、节能减排的潮流，深入研究应用太阳能和热泵等新型热源形式，不断进行优化，解决实际应用中的问题；⑶发展联合供热事业，以提高能源利用率、提高设备寿命等；⑷探索并发展新的热源方式，如核能供热、垃圾焚烧和生物能利用等技术；⑸从本国国情出发，选择与当地条件相符的热源方式，借鉴国外先进技术，当地政府给予一定的政策扶持，鼓励发展节能环保的热源方式。
参考文献：
胡俊生，孟红，李真军. 几种供热热源的特点与能耗分析[J]. 应用能源技术，2010，（4）：46-49
朱宝泉. 燃气供热的发展方向[J]. 供热制冷，2011，（4）：36-37
[3]Urban P，Sven W. District heating in sequential energy supply [J]. Applied Energy，2012，95：123-131
[4]赵军，曲航，崔俊奎等. 跨季节蓄热太阳能集中供热系统的仿真模拟[J]. 太阳能学报，2008，29（2）：214-219
[5]倪龙，唐青松，李安民等. 带辅助热源的地源热泵设计负荷比分析[J]. 制冷学报，2010，31（5）：18-23