CN110779076A - 一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，按下述步骤进行：(1)根据各加热器组合方式及运行模式，确定温度及流量测试点，形成测试方案；(2)实时测试参数；(3)计算***能源效益，建立***能源效益模型；(4)计算***环境效益，建立***环境效益模型。本发明基于以燃气采暖热水炉和/或空气源热泵和/或太阳能热水装置为加热器的多能互补供热***，提出***节能环保性能评价指标，定义计算模型，实现了对任意组合的多能互补供热***的节能环保性能评价。
Description
技术领域
本发明属于城市供热***，特别涉及一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法。
背景技术
随着我国城市化进程的加快，供热供暖需求快速增长，其中一个非常重要的趋势就是“从单一能源到多能源互补供热”；满足需求的同时，节能环保性成为衡量***能源消耗及环保效果的重要因素，对其进行评价至关重要。
2010年，刘寅针对太阳能-空气复合热源热泵***的热性能进行了深入研究，根据单一空气源热泵、单一太阳能热泵及多换热器切换式太阳能-空气双热源热泵的优缺点，提出了一种新型的太阳能-空气复合热源热泵***，搭建SACHP性能试验台，完成了复合热源热泵在三种热源工作模式下***的热性能实验，并通过计算复合***的COP来测算***复合能效。2011年，岳峰对空气源热泵辅助加热太阳能热水***的热经济性进行了分析，基于郑州市典型气象，对空气源热泵辅助加热太阳能热水***进行试验，利用热经济学方法对该***进行了分析，对影响平均输出成本的因素进行了敏感性分析，认为太阳辐射量是最主要的因素,其次为环境温度,空气源热泵辅助加热太阳能热水***初投资费用的影响最小。2014年，Touchie Marianne F给出一种单一太阳能供热的能源改造方式，即在封闭的阳台空间内采用空气源热泵，封闭阳台提供了热缓冲区，与简单采取太阳能相比，可提高空气源热泵性能系数，并对此改造进行能源节约评估。2015年，S.Tamvakidis等人对一种新型太阳能复合采暖***进行了评估，该复合***由太阳能集热屋顶、太阳能墙体、储热水箱、供热水箱和地板采暖组成，性能评估需进行一年实验，气温较高时***可提供70％需热量，气温较低时仍可提供25％-30％需热量。2017年，李勇刚等人介绍了太阳能集热器、空气源热泵和燃气壁挂炉联合供热***的流程和控制策略，为评价***及各单元在不同运行工况下的性能，对***进行测试，提出8种测试工况以及能效指标，针对整个***，仅提出***能效比这一综合评价指标，未能深入进行节能和环保减排的定量分析。2018年，宋波等人以我国现阶段几种常用的清洁采暖方式为出发点，分析其优点及局限性，最后探讨了燃气壁挂炉与太阳能联合供暖、空气源热泵与太阳能联合供暖等多能互补的供暖***的应用。同年王逊等人结合工程案例，对空气源热泵耦合天然气分布式能源的供能方案进行技术经济性能分析，通过与常规供能***对比，认为这种耦合形式具有提高综合能源利用效率、减少天然气耗量、改善***经济性的作用，并对适宜的主机容量及运行策略进行分析。
针对以燃气采暖热水炉和/或空气源热泵和/或太阳能热水装置为加热器的多能互补供热***的节能环保评价技术，国内现有可参考的相关规范与标准主要集中在单一热源供热***中，以及少量的两两联合供热***。其中，有关太阳能热水***，我国直接与其技术条件或工程建设相关的国家与行业规范和标准主要涉及太阳能热水***基础标准、技术条件、性能评定规范、集热器、储水箱、辅助热源等方面，其中涉及性能评价的主要标准有：《太阳能供热采暖工程技术规范》(GB 50495-2009)、《带电辅助能源的家用太阳能热水***技术条件》(GB/T 25966-2010)、《民用建筑太阳能热水***评价标准》(GB/T 50604-2010)、《平板型太阳能集热器》(GB/T 6424-2007)、《真空管型太阳能集热器》(GBT 17581-2007)、《家用空气源热泵辅助型太阳能热水***技术条件》(GB/T 23889-2009)和《太阳能集热器热性能试验方法》(GB/T 4271-2007)。有关空气源热泵热水器，我国与其相关的标准可分为能效类标准，基础、方法、安全和要求类标准，主机产品类标准及部件类标准四大类；其中现行的产品性能检测参考标准主要有两份：《家用和类似用途热泵热水器》(GB/T23137-2008)和《商业或工业用及类似用途热泵热水器》(GB/T21362-2008)；而涉及能效评价的标准主要有：《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级》(GB 19576-2004)、《冷水机组能效限定值及能源效率等级》(GB 19577-2004)、《多联式空调(热泵)机组能效限定值及能源效率等级》(GB 21454-2008)、《热泵热水机(器)能效限定值及能效等级》(GB/T29541-2013)、《转速可控型房间空气调节器能效限定值及能效等级》(GB 21455-2013)和《房间空气调节器能效限定值及能效等级》(GB 12021.3-2010)，其中《热泵热水机(器)能效限定值及能效等级》(GB/T29541-2013)，标准以10kW为界，将产品分为两大产品段，即常温型和低温型两大类别，涵盖一次加热式、循环加热式、静态加热式3类，5个能效等级。针对燃气热水***，现行性能测试主要参照《燃气采暖热水炉》(GB 25034-2010)和《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》(GB 20665-2015)。对于双热源***，应用的产品标准主要有：《带辅助能源的家用太阳能热水***热性能试验方法》(GB/T 25967-2010)，《家用空气源热泵辅助型太阳能热水***技术条件》(GB/T 23889-2009)和《燃气热泵空调***工程技术规程》(CJJ/T 216-2014)；且已有标准对集成后的测评指标研究不足，多为单个热源的简单加和，无法真实反应热源间组合后的相互性能影响，无完善的综合性评价指标和模型。
同时多能互补供热***发展较早的欧洲，于2013年发布了有关热水器、加热器和两用加热器的能效标签及生态设计指令，即《Energy labelling of space heaters,combination heaters,packages of space heater,temperature control and solardevice and packages of combination heater,temperature control and solardevice.》((EU)No.811/2013)、《Energy labelling ofwater heaters,hot water storagetanks and packages of water heater and solar device.》((EU)No.812/2013)、《Ecodesign requirements for space heaters and combination heaters.》((EU)No.813/2013)和《Ecodesign requirements for water heaters and hot water storagetanks.》((EU)No.814/2013)；其中，(EU)No.811-812/2013涵盖了燃气、太阳能、热泵在内的各供热类型设备及其组合装置的水加热能效等级、热水储存罐的能效等级、能源标识的统一格式和内容、产品技术文件要求等，而(EU)No.813-814/2013则规定了最低水加热能效、储水式热水器的最大储存容量、最大声功率级、最大氮氧化物排放量以及产品信息要求在内的生态设计要求，条例尤其对各单元的组合供热***在纳入智能控制因素下的组合能效进行了规定，为多能源互补供热***的节能环保评价提供了参考。
发明内容：
本发明提供了一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，该方法基于以燃气采暖热水炉和/或空气源热泵和/或太阳能热水装置为加热器的多能互补供热***，提出***节能环保性能评价指标，定义计算模型，实现了对任意组合的多能互补供热***的节能环保性能评价。
如上构思，本发明的技术方案是：一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，按下述步骤进行：
(1)根据各加热器组合方式及运行模式，确定温度及流量测试点，形成测试方案；
(2)实时测试参数；
(3)计算***能源效益，建立***能源效益模型；
(4)计算***环境效益，建立***环境效益模型。
所述步骤(3)计算***能源效益，建立***能源效益模型的步骤是：
a.计算***热损失率；
b.计算***一次能源利用率；
c.计算常规能源替代量；
d.计算可再生能源保证率。
所述步骤(4)计算***环境效益，建立***环境效益模型的步骤是：
a.计算二氧化碳减排量；
b.计算二氧化硫减排量；
e.计算粉尘减排量。
所述计算***热损失率的具体步骤是：
(a)依据太阳能循环工质比热容、太阳能循环工质的密度、太阳能集热器***工质流量、集热器集热时间、太阳能输出工质温度和太阳能回流工质温度，计算太阳能热水装置供热量QS：
QS＝cm×ρm×q1×t1×(T2-T1)
其中，QS--太阳能热水装置供热量，cm--太阳能循环工质比热容，ρm--太阳能循环工质的密度，q1--太阳能集热器***工质流量，t1--集热器集热时间，T1--太阳能回流工质温度，T2--太阳能输出工质温度；
(b)依据水的比热容、水的密度、空气源热泵***水流量、空气源热泵供热时间、空气源热泵回水温度和空气源热泵出水温度，计算空气源热泵供热量QH：
QH＝c×ρ×q2×t2×(T4-T3)
其中，QH--空气源热泵供热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，q2--空气源热泵***水流量，t2--热泵供热时间，T3--空气源热泵回水温度，T4--空气源热泵出水温度；
(c)依据水的比热容、水的密度、流经燃气采暖热水炉的生活热水***水流量、流经燃气采暖热水炉的采暖***水流量、燃气采暖热水炉供热水时间、燃气采暖热水炉供暖时间、燃气采暖热水炉热水出口温度、燃气采暖热水炉热水入口温度、燃气采暖热水炉供暖出口温度和燃气采暖热水炉供暖入口温度，计算燃气采暖热水炉供热量QG：
QG＝c×ρ×[q3×t3×(T6-T5)+q4×t4×(T8-T7)]
其中，QG--燃气采暖热水炉供热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，q3--流经燃气采暖热水炉的生活热水***水流量，q4--流经燃气采暖热水炉的采暖***水流量，t3--燃气采暖热水炉供热水时间，t4--燃气采暖热水炉供暖时间，T6--燃气采暖热水炉热水出口温度，T5--燃气采暖热水炉热水入口温度，T8--燃气采暖热水炉供暖出口温度，T7--燃气采暖热水炉供暖入口温度；
(d)依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量和燃气采暖热水炉供热量，计算***总供热量QT：
QT＝QS+QH+QG
其中，QT--***总供热量，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，QG--燃气采暖热水炉供热量；
(e)依据热水排放时间、供暖时间、生活热水***水流量、采暖***水流量、生活热水出水温度、自来水温度、采暖供水温度、采暖回水温度、蓄热水箱体积和蓄热水箱内储水在试验开始与结束时的平均温差，计算用户得热量QO：
QO＝c×ρ×[q5×t5×(T10-T9)+q6×t6×(T12-T11)-V×ΔT]
其中，QO--用户得热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，t5--热水排放时间，t6--供暖时间，q5--生活热水***水流量，q6--采暖***水流量，T10--生活热水出水温度，T9--自来水温度，T12--采暖供水温度，T11--采暖回水温度，V--蓄热水箱体积，ΔT--蓄热水箱内储水在试验开始与结束时的平均温差；
(f)依据***总供热量和用户得热量，计算***热损失率ηl：
其中，ηl--***热损失率，QT--***总供热量，QO--用户得热量。
所述计算***一次能源利用率的具体步骤是：
(a)计算***一次能源利用率
依据***用电总量、燃气流量、电折标系数、天然气折标系数和标准煤热值，计算***一次能源消耗量QP：
QP＝(ET×c1+q7×c2)×Qtce
其中，QP--***一次能源消耗量，ET--***用电总量，q7--燃气流量，c1--电折标系数，c2--天然气折标系数，Qtce--标准煤热值；
(b)依据用户得热量和***一次能源消耗量，计算***一次能源利用率PER：
其中，PER--一次能源利用率，QO--用户得热量，QP--***一次能源消耗量。
所述计算常规能源替代量的具体步骤是：依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量、太阳能热水装置耗电量、空气源热泵耗电量、标准煤热值、电折标系数和以传统能源为热源时的运行效率，计算***常规能源替代量Qt：
其中，Qt--常规能源替代量，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，Qtce--标准煤热值，ES--太阳能热水装置耗电量，EH--空气源热泵耗电量，c1--电折标系数，ηt--以传统能源为热源时的运行效率。
所述计算可再生能源保证率的具体步骤是：依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量、太阳能热水装置耗电量、空气源热泵耗电量、标准煤热值、电折标系数和***总供热量，计算可再生能源保证率f：
其中，f--可再生能源保证率，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，Qtce--标准煤热值，ES--太阳能热水装置耗电量，EH--空气源热泵耗电量，c1--电折标系数，QT--***总供热量。
所述计算二氧化碳减排量的具体步骤是：依据常规能源替代量和标准煤的二氧化碳排放因子，计算二氧化碳减排量Qco2：
其中，Qco2--二氧化碳减排量，Qt--常规能源替代量，VCO2--标准煤的二氧化碳排放因子；
所述计算二氧化硫减排量的具体步骤是：依据常规能源替代量和标准煤的二氧化硫排放因子，计算二氧化硫减排量Qso2：
其中，Qso2--二氧化硫减排量，Qt--常规能源替代量，VSO2--标准煤的二氧化硫排放因子；
所述计算粉尘减排量的具体步骤是：依据常规能源替代量和标准煤的粉尘排放因子，计算粉尘减排量Qfc：
Qfc＝Qt×Vfc
其中，Qfc--粉尘减排量，Qt--常规能源替代量，Vfc--标准煤的粉尘排放因子。
本发明建立了一种跨产品种类的多能互补供热***节能环保评价模型，可针对以燃气采暖热水炉和/或空气源热泵和/或太阳能热水装置为加热器的多能互补供热***，实现在不同组合方式及运行模式下***节能环保性能的定量计算与定性评价。引入了一系列多能互补供热***的节能环保评价指标，并给出计算方法，可有效计算***能源效益和环保效益，同时对常规污染物减排量做了定量核算，使用户可更加直观地了解不同组合方式及运行模式下的节能减排效果。
具体实施方式：
一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，实施步骤如下：
1、参数确定与测试:
根据组合方式及运行模式，确定温度及流量测试点，形成测试方案；
实时测试如下参数：太阳能集热器***工质流量、空气源热泵***水流量、流经壁挂炉的生活热水水流量、流经壁挂炉的采暖***水流量、集热器集热时间、热泵供热时间、壁挂炉供热水时间、壁挂炉供暖时间、太阳能回流工质温度、太阳能输出工质温度、空气源热泵回水温度、空气源热泵出水温度、壁挂炉热水出口温度、壁挂炉热水入口温度、壁挂炉供暖出口温度、壁挂炉供暖入口温度、热水排放时间、供暖时间、生活热水***水流量、采暖***水流量、生活热水出水温度、自来水温度、采暖供水温度、采暖回水温度和蓄热水箱内储水在试验开始与结束时的平均温差；
2、计算***能源效益，建立***能源效益模型:
(1)计算***热损失率
依据太阳能循环工质比热容、太阳能循环工质的密度、太阳能集热器***工质流量、集热器集热时间、太阳能输出工质温度和太阳能回流工质温度，计算太阳能热水装置供热量QS：
QS＝cm×ρm×q1×t1×(T2-T1)
其中，QS--太阳能热水装置供热量，cm--太阳能循环工质比热容，ρm--太阳能循环工质的密度，q1--太阳能集热器***工质流量，t1--集热器集热时间，T1--太阳能回流工质温度，T2--太阳能输出工质温度；
依据水的比热容、水的密度、空气源热泵***水流量、空气源热泵供热时间、空气源热泵回水温度和空气源热泵出水温度，计算空气源热泵供热量QH：
QH＝c×ρ×q2×t2×(T4-T3)
其中，QH--空气源热泵供热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，q2--空气源热泵***水流量，t2--热泵供热时间，T3--空气源热泵回水温度，T4--空气源热泵出水温度；
依据水的比热容、水的密度、流经燃气采暖热水炉的生活热水***水流量、流经燃气采暖热水炉的采暖***水流量、燃气采暖热水炉供热水时间、燃气采暖热水炉供暖时间、燃气采暖热水炉热水出口温度、燃气采暖热水炉热水入口温度、燃气采暖热水炉供暖出口温度和燃气采暖热水炉供暖入口温度，计算燃气采暖热水炉供热量QG：
QG＝c×ρ×[q3×t3×(T6-T5)+q4×t4×(T8-T7)]
其中，QG--燃气采暖热水炉供热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，q3--流经燃气采暖热水炉的生活热水***水流量，q4--流经燃气采暖热水炉的采暖***水流量，t3--燃气采暖热水炉供热水时间，t4--燃气采暖热水炉供暖时间，T6--燃气采暖热水炉热水出口温度，T5--燃气采暖热水炉热水入口温度，T8--燃气采暖热水炉供暖出口温度，T7--燃气采暖热水炉供暖入口温度；
依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量和燃气采暖热水炉供热量，计算***总供热量QT：
QT＝QS+QH+QG
其中，QT--***总供热量，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，QG--燃气采暖热水炉供热量；
依据热水排放时间、供暖时间、生活热水***水流量、采暖***水流量、生活热水出水温度、自来水温度、采暖供水温度、采暖回水温度、蓄热水箱体积和蓄热水箱内储水在试验开始与结束时的平均温差，计算用户得热量QO：
QO＝c×ρ×[q5×t5×(T10-T9)+q6×t6×(T12-T11)-V×ΔT]
其中，QO--用户得热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，t5--热水排放时间，t6--供暖时间，q5--生活热水***水流量，q6--采暖***水流量，T10--生活热水出水温度，T9--自来水温度，T12--采暖供水温度，T11--采暖回水温度，V--蓄热水箱体积，ΔT--蓄热水箱内储水在试验开始与结束时的平均温差；
依据***总供热量和用户得热量，计算***热损失率ηl：
其中，ηl--***热损失率，QT--***总供热量，QO--用户得热量。
(2)计算***一次能源利用率
依据***用电总量、燃气流量、电折标系数、天然气折标系数和标准煤热值，计算***一次能源消耗量QP：
QP＝(ET×c1+q7×c2)×Qtce
其中，QP--***一次能源消耗量，ET--***用电总量，q7--燃气流量，c1--电折标系数，c2--天然气折标系数，Qtce--标准煤热值；
依据用户得热量和***一次能源消耗量，计算***一次能源利用率PER：
其中，PER--一次能源利用率，QO--用户得热量，QP--***一次能源消耗量。
(3)计算常规能源替代量
依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量、太阳能热水装置耗电量、空气源热泵耗电量、标准煤热值、电折标系数和以传统能源为热源时的运行效率，计算***常规能源替代量Qt：
其中，Qt--常规能源替代量，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，Qtce--标准煤热值，ES--太阳能热水装置耗电量，EH--空气源热泵耗电量，c1--电折标系数，ηt--以传统能源为热源时的运行效率。
(4)计算可再生能源保证率
依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量、太阳能热水装置耗电量、空气源热泵耗电量、标准煤热值、电折标系数和***总供热量，计算可再生能源保证率f：
其中，f--可再生能源保证率，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，Qtce--标准煤热值，ES--太阳能热水装置耗电量，EH--空气源热泵耗电量，c1--电折标系数，QT--***总供热量；
3、计算***环境效益，建立***环境效益模型：
(1)计算二氧化碳减排量
依据常规能源替代量和标准煤的二氧化碳排放因子，计算二氧化碳减排量Qco2：
其中，Qco2--二氧化碳减排量，Qt--常规能源替代量，VCO2--标准煤的二氧化碳排放因子；
(2)计算二氧化硫减排量
依据常规能源替代量和标准煤的二氧化硫排放因子，计算二氧化硫减排量Qso2：
其中，Qso2--二氧化硫减排量，Qt--常规能源替代量，VSO2--标准煤的二氧化硫排放因子；
(3)计算粉尘减排量
依据常规能源替代量和标准煤的粉尘排放因子，计算粉尘减排量Qfc：
Qfc＝Qt×Vfc
其中，Qfc--粉尘减排量，Qt--常规能源替代量，Vfc--标准煤的粉尘排放因子。
本发明可在多能互补供热***正常工作前提下，通过测定不同组合模式各部分相应运行参数，基于***能源效益和环境效益，提出节能环保评价指标、评价方案和技术路线，得出***不同运行和组合模式下的节能环保评价模型，以定性和定量评价***的整体节能和环保效果；同时为以燃气采暖热水炉和/或空气源热泵和/或太阳能热水装置为加热器的多能互补供热***的应用提供一种整体评价思路，以促进技术产品更加高效环保化发展。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本说明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：其依然可对前述实施例所记载技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本说明实施例技术方案的范围，均包括在本发明的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：按下述步骤进行：
(1)根据各加热器组合方式及运行模式，确定温度及流量测试点，形成测试方案；
(2)实时测试参数；
(3)计算***能源效益，建立***能源效益模型；
(4)计算***环境效益，建立***环境效益模型。
2.根据权利要求1所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述步骤(3)计算***能源效益，建立***能源效益模型的步骤是：
a.计算***热损失率；
b.计算***一次能源利用率；
c.计算常规能源替代量；
d.计算可再生能源保证率。
3.根据权利要求1所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述步骤(4)计算***环境效益，建立***环境效益模型的步骤是：
a.计算二氧化碳减排量；
b.计算二氧化硫减排量；
e.计算粉尘减排量。
4.根据权利要求2所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述计算***热损失率的具体步骤是：
(a)依据太阳能循环工质比热容、太阳能循环工质的密度、太阳能集热器***工质流量、集热器集热时间、太阳能输出工质温度和太阳能回流工质温度，计算太阳能热水装置供热量QS：
QS＝cm×ρm×q1×t1×(T2-T1)
其中，QS--太阳能热水装置供热量，cm--太阳能循环工质比热容，ρm--太阳能循环工质的密度，q1--太阳能集热器***工质流量，t1--集热器集热时间，T1--太阳能回流工质温度，T2--太阳能输出工质温度；
(b)依据水的比热容、水的密度、空气源热泵***水流量、空气源热泵供热时间、空气源热泵回水温度和空气源热泵出水温度，计算空气源热泵供热量QH：
QH＝c×ρ×q2×t2×(T4-T3)
其中，QH--空气源热泵供热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，q2--空气源热泵***水流量，t2--热泵供热时间，T3--空气源热泵回水温度，T4--空气源热泵出水温度；
(c)依据水的比热容、水的密度、流经燃气采暖热水炉的生活热水***水流量、流经燃气采暖热水炉的采暖***水流量、燃气采暖热水炉供热水时间、燃气采暖热水炉供暖时间、燃气采暖热水炉热水出口温度、燃气采暖热水炉热水入口温度、燃气采暖热水炉供暖出口温度和燃气采暖热水炉供暖入口温度，计算燃气采暖热水炉供热量QG：
QG＝c×ρ×[q3×t3×(T6-T5)+q4×t4×(T8-T7)]
其中，QG--燃气采暖热水炉供热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，q3--流经燃气采暖热水炉的生活热水***水流量，q4--流经燃气采暖热水炉的采暖***水流量，t3--燃气采暖热水炉供热水时间，t4--燃气采暖热水炉供暖时间，T6--燃气采暖热水炉热水出口温度，T5--燃气采暖热水炉热水入口温度，T8--燃气采暖热水炉供暖出口温度，T7--燃气采暖热水炉供暖入口温度；
(d)依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量和燃气采暖热水炉供热量，计算***总供热量QT：
QT＝QS+QH+QG
其中，QT--***总供热量，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，QG--燃气采暖热水炉供热量；
(e)依据热水排放时间、供暖时间、生活热水***水流量、采暖***水流量、生活热水出水温度、自来水温度、采暖供水温度、采暖回水温度、蓄热水箱体积和蓄热水箱内储水在试验开始与结束时的平均温差，计算用户得热量QO：
QO＝c×ρ×[q5×t5×(T10-T9)+q6×t6×(T12-T11)-V×ΔT]
其中，QO--用户得热量，c--水的比热容，ρ--水的密度，t5--热水排放时间，t6--供暖时间，q5--生活热水***水流量，q6--采暖***水流量，T10--生活热水出水温度，T9--自来水温度，T12--采暖供水温度，T11--采暖回水温度，V--蓄热水箱体积，ΔT--蓄热水箱内储水在试验开始与结束时的平均温差；
(f)依据***总供热量和用户得热量，计算***热损失率ηl：
其中，ηl--***热损失率，QT--***总供热量，QO--用户得热量。
5.根据权利要求2所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述计算***一次能源利用率的具体步骤是：
(a)计算***一次能源利用率
依据***用电总量、燃气流量、电折标系数、天然气折标系数和标准煤热值，计算***一次能源消耗量QP：
QP＝(ET×c1+q7×c2)×Qtce
其中，QP--***一次能源消耗量，ET--***用电总量，q7--燃气流量，c1--电折标系数，c2--天然气折标系数，Qtce--标准煤热值；
(b)依据用户得热量和***一次能源消耗量，计算***一次能源利用率PER：
其中，PER--一次能源利用率，QO--用户得热量，QP--***一次能源消耗量。
6.根据权利要求2所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述计算常规能源替代量的具体步骤是：依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量、太阳能热水装置耗电量、空气源热泵耗电量、标准煤热值、电折标系数和以传统能源为热源时的运行效率，计算***常规能源替代量Qt：
其中，Qt--常规能源替代量，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，Qtce--标准煤热值，ES--太阳能热水装置耗电量，EH--空气源热泵耗电量，c1--电折标系数，ηt--以传统能源为热源时的运行效率。
7.根据权利要求2所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述计算可再生能源保证率的具体步骤是：依据太阳能热水装置供热量、空气源热泵供热量、太阳能热水装置耗电量、空气源热泵耗电量、标准煤热值、电折标系数和***总供热量，计算可再生能源保证率f：
其中，f--可再生能源保证率，QS--太阳能热水装置供热量，QH--空气源热泵供热量，Qtce--标准煤热值，ES--太阳能热水装置耗电量，EH--空气源热泵耗电量，c1--电折标系数，QT--***总供热量。
8.根据权利要求3所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述计算二氧化碳减排量的具体步骤是：依据常规能源替代量和标准煤的二氧化碳排放因子，计算二氧化碳减排量Qco2：
其中，Qco2--二氧化碳减排量，Qt--常规能源替代量，VCO2--标准煤的二氧化碳排放因子。
9.根据权利要求3所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述计算二氧化硫减排量的具体步骤是：依据常规能源替代量和标准煤的二氧化硫排放因子，计算二氧化硫减排量Qso2：
其中，Qso2--二氧化硫减排量，Qt--常规能源替代量，VSO2--标准煤的二氧化硫排放因子。
10.根据权利要求3所述的一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法，其特征在于：所述计算粉尘减排量的具体步骤是：依据常规能源替代量和标准煤的粉尘排放因子，计算粉尘减排量Qfc：
Qfc＝Qt×Vfc
其中，Qfc--粉尘减排量，Qt--常规能源替代量，Vfc--标准煤的粉尘排放因子。
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|---|---|---|---|---|
| CN111815114A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-10-23 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 一种太阳能复合燃气供热采暖***综合评价方法 |
| CN112067333A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 山东省产品质量检验研究院 | 一种家用太阳能采暖***试验室性能测试方法 |
| CN112446600A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-05 | 国网浙江省电力有限公司宁波供电公司 | 一种综合能源***能效评估方法及评估装置 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110414777A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-11-05 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 一种用于多能互补供热***的节能环保评价方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111815114A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-10-23 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 一种太阳能复合燃气供热采暖***综合评价方法 |
| CN112067333A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 山东省产品质量检验研究院 | 一种家用太阳能采暖***试验室性能测试方法 |
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