近日，中國科學(xué)院廣州能源研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究室馮自平研究員團(tuán)隊(duì)在燃?xì)鉄岜茫?/span>GHP）冷熱聯(lián)供技術(shù)方面取得研究進(jìn)展。相關(guān)成果以研究論文形式發(fā)表于制冷領(lǐng)域國際學(xué)術(shù)期刊International Journal of Refrigeration。
燃?xì)鉄岜茫?/span>Gas Engine-driven Heat Pump，GHP）是一種使用清潔能源天然氣的先進(jìn)熱泵技術(shù)，單一系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)制冷、供暖及生活熱水等多種功能，在制冷或供暖模式下均可通過構(gòu)建分布式能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，系統(tǒng)的綜合一次能源利用率（PER）相比電熱泵得到顯著提高。
研究團(tuán)隊(duì)建立了國內(nèi)首套使用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)R410A開式渦旋壓縮機(jī)的超高能效空氣源燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)，開展了夏季制冷運(yùn)行期間附帶制備免費(fèi)生活熱水的性能研究，考察了多因素對制冷運(yùn)行期間熱泵制冷及余熱回收獲取免費(fèi)生活熱水特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)：（1）GHP系統(tǒng)的PER由熱泵能效比（Coefficient of Performance, COP）和發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率ηeng共同決定，在高溫制冷模式下由于ηeng的提高，PER的衰減程度明顯小于COP，體現(xiàn)了GHP系統(tǒng)優(yōu)良的高溫制冷特性。（2）在低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，ηeng的影響大于COP，PER逐步增加；而在高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，ηeng的影響小于COP，PER則呈現(xiàn)降低的趨勢。（3）在出水溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和環(huán)境溫度三因素中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與環(huán)境溫度對生活熱水余熱回收量影響更顯著，出水溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對制冷量影響更顯著，而出水溫度與環(huán)境溫度對PER影響更顯著。（4）GHP系統(tǒng)制冷運(yùn)行具有良好的余熱回收效果，余熱回收率可達(dá)78.81%，相較于傳統(tǒng)的制冷運(yùn)行無余熱回收的GHP系統(tǒng)，PER提高31.49%以上。
GHP系統(tǒng)由于耗電量低而無需電力增容，用電量不到電熱泵的十分之一，在夏季可顯著降低高峰電力負(fù)荷，可有效緩解近年來我國多省工業(yè)區(qū)出現(xiàn)的大規(guī)模電力供應(yīng)緊缺問題，有助于在民用及工商業(yè)供冷供暖能源消耗中實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)的合理布局。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2022.10.017
燃?xì)鉄岜美錈崧?lián)供系統(tǒng)圖
燃?xì)鉄岜美錈崧?lián)供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
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