不同熱力方案的內(nèi)燃機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)

張雪梅，楊甜甜，李治昂，周新宏

（1.同濟(jì)大學(xué) 機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海 201800；2.浙江復(fù)筑鄉(xiāng)村資源開發(fā)有限公司，浙江湖州 313300）

0 引言

冷熱電聯(lián)產(chǎn)（combined cooling，heating and power，CCHP）系統(tǒng)是天然氣高效利用的關(guān)鍵技術(shù)之一，熱濕獨(dú)立控制的轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)能有效提升室內(nèi)空氣品質(zhì)，將兩者相結(jié)合的CCHP 轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)在燃燒天然氣發(fā)電時(shí)可回收發(fā)動(dòng)機(jī)余熱用于除濕設(shè)備的再生，有利于提升能源利用率和室內(nèi)空氣品質(zhì)、降低環(huán)境污染、平衡電力和天然氣的供給（夏季為電峰氣谷，而冬季為用氣高峰期）［1］，彌補(bǔ)熱濕聯(lián)合處理冷凝除濕空調(diào)系統(tǒng)能耗高、難以滿足動(dòng)態(tài)熱濕比需求、潮濕面易滋生霉菌等缺陷［2］。與采用電動(dòng)壓縮式空調(diào)的傳統(tǒng)分供系統(tǒng)相比，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的CHP、CCHP轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)均更具節(jié)能、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益［3-4］。

據(jù)文獻(xiàn)研究［3-10］，預(yù)冷型單級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)在大多數(shù)高溫高濕條件下都無法將新風(fēng)處理至所需狀態(tài)（特指前人研究將預(yù)冷溫度設(shè)為27 ℃的情況），故本文提出CCHP 預(yù)冷除濕型單級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)和CCHP 兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)，以提高新風(fēng)機(jī)組的除濕能力和供能系統(tǒng)的能源利用效率。并以上海市某酒店建筑為研究對(duì)象，采用建筑能耗模擬軟件DesignBuilder 計(jì)算建筑的各項(xiàng)負(fù)荷，基于Dymola仿真平臺(tái)建立轉(zhuǎn)輪除濕新風(fēng)機(jī)組模型與供能系統(tǒng)模型，進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，并對(duì)比分析兩種復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的能耗、在高溫高濕條件下的除濕能力以及供能系統(tǒng)的節(jié)能減排效益。

1 工作原理

1.1 CCHP 預(yù)冷除濕型單級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用“以熱定電”運(yùn)行模式，系統(tǒng)流程如圖1 所示。

圖1 CCHP 預(yù)冷除濕型單級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)流程Fig.1 Process of CCHP pre-cooling dehumidification single-stage desiccant wheel hybrid air conditioning system

圖2 CCHP 預(yù)冷除濕型單級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)熱力過程Fig.2 Thermodynamic process of CCHP pre-cooling dehumidification single-stage desiccant wheel hybrid air conditioning system

供冷季內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組缸套水余熱全部用于除濕轉(zhuǎn)輪再生熱和生活熱水加熱；煙氣余熱部分用于補(bǔ)充再生熱和生活用水，剩余部分用于驅(qū)動(dòng)雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組。系統(tǒng)所需冷量由煙氣型溴冷機(jī)（優(yōu)先）和電制冷機(jī)共同供應(yīng)。內(nèi)燃機(jī)發(fā)電量優(yōu)先滿足用戶本身電負(fù)荷，剩余電力銷售給電網(wǎng)，差額部分則從電網(wǎng)購買。供暖季內(nèi)燃機(jī)煙氣、缸套水余熱均用于建筑采暖和生活熱水。過渡季空調(diào)系統(tǒng)關(guān)閉，內(nèi)燃機(jī)煙氣、缸套水余熱均用于生活熱水加熱。

本系統(tǒng)為熱濕獨(dú)立控制的轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)，空氣處理熱力過程如圖2 所示。供冷季加熱器1 關(guān)閉，室內(nèi)濕負(fù)荷由新風(fēng)機(jī)組（除濕轉(zhuǎn)輪）承擔(dān)，顯熱負(fù)荷由風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)（N →0）。新風(fēng)處理側(cè)：室外空氣經(jīng)預(yù)冷器冷凝除濕后經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪等焓降濕；再經(jīng)轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器與再生側(cè)空氣進(jìn)行顯熱交換，回收排風(fēng)冷量；最后經(jīng)表冷器等濕降溫，將新風(fēng)處理至所需狀態(tài)送入室內(nèi)。再生空氣側(cè)：室內(nèi)排風(fēng)經(jīng)轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器回收處理側(cè)空氣顯熱，再由加熱器2 加熱至再生溫度對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行實(shí)時(shí)再生，并將吸濕后的熱濕空氣排至室外。

供暖季新風(fēng)機(jī)組僅開啟轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器和加熱器1。處理空氣側(cè)：室外空氣經(jīng)轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器回收排風(fēng)余熱，再由加熱器等濕加熱至所需溫度送入室內(nèi)。再生空氣側(cè)室內(nèi)排風(fēng)通過轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器釋放余熱后直接排至室外。室內(nèi)熱負(fù)荷由風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)（N →0）。

1.2 CCHP 兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)

本系統(tǒng)流程如圖3 所示，系統(tǒng)運(yùn)行模式和供能方式與單級(jí)系統(tǒng)相同。供暖季新風(fēng)機(jī)組僅開啟轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器1 和加熱器1，空氣處理熱力過程與單級(jí)系統(tǒng)相同。過渡季亦與單級(jí)系統(tǒng)相同。供冷季加熱器1 關(guān)閉，空氣處理熱力過程如圖4 所示。處理空氣側(cè)：室外空氣經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪1等焓降濕后經(jīng)轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器1 與部分再生側(cè)空氣進(jìn)行顯熱交換；再經(jīng)除濕轉(zhuǎn)輪2 二次除濕，并經(jīng)轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器2 與另一部分再生側(cè)空氣進(jìn)行顯熱交換；最后經(jīng)表冷器等濕降溫至所需狀態(tài)送入室內(nèi)。再生空氣側(cè)：室內(nèi)排風(fēng)先與室外空氣混合（N+1 →N'），混合后的再生空氣分為兩路（N'→7 →8 →9 和N'→10 →11 →12），分別導(dǎo)入轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器2 和轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器1與處理空氣進(jìn)行顯熱交換，再分別經(jīng)加熱器2 和加熱器3 加熱至再生溫度，對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪2 和除濕轉(zhuǎn)輪1 進(jìn)行實(shí)時(shí)再生。

圖3 CCHP 兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)流程Fig.3 Process of CCHP two-stage desiccant wheel hybrid air conditioning system

圖4 供冷季CCHP 兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)熱力過程Fig.4 Thermodynamic process of CCHP two-stage desiccant wheel hybrid air conditioning system in cooling season

圖5 常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)供冷季與供暖季逐時(shí)負(fù)荷Fig.5 Hourly load of conventional air-conditioning system in cooling season and heating season

2 案例分析

2.1 建筑負(fù)荷計(jì)算

本文以上海市某酒店建筑為研究對(duì)象，采用建筑能耗模擬軟件DesignBuilder 計(jì)算建筑的各項(xiàng)負(fù)荷。該酒店1～5 層為裙樓，層高4.5 m，主要功能為酒店大堂、餐飲、宴會(huì)廳等；6～21 層為塔樓，層高4.2 m，主要功能為客房；建筑總面積為47 034.4 m2。根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行空調(diào)分區(qū)［11］，并結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定各分區(qū)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)。

通過模擬計(jì)算可得建筑全年逐時(shí)電負(fù)荷、生活熱水負(fù)荷，供冷季逐時(shí)冷負(fù)荷（顯熱負(fù)荷+濕負(fù)荷）及供暖季逐時(shí)熱負(fù)荷等。“風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)機(jī)組”常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷模擬結(jié)果如圖5 所示，室內(nèi)顯熱負(fù)荷由風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)，濕負(fù)荷由新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)，由圖可見新風(fēng)負(fù)荷占比較大。轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)的負(fù)荷與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相同，但新風(fēng)處理側(cè)熱力過程不同，故需對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕新風(fēng)機(jī)組能耗作詳盡探討。

2.2 新風(fēng)機(jī)組動(dòng)態(tài)仿真

在文獻(xiàn)［4］中，本課題組基于Dymola 對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)CHP 系統(tǒng)進(jìn)行了建模，并以某醫(yī)院內(nèi)燃機(jī)CHP 系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)的仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，其中逐月發(fā)電量最大誤差及全年誤差僅為3.85%，0.20%，逐月天然氣耗量最大誤差及全年誤差僅為6.94%，0.76%。本文采用課題組Dymola 模型庫中適用于本系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)、溴化鋰吸收式制冷機(jī)、電制冷機(jī)等成熟模型，并基于效率法應(yīng)用不規(guī)則網(wǎng)格的二維線性插值法對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行建模［7，12-13］（RUIVO 等［7］也對(duì)該效率參數(shù)插值法進(jìn)行了有效驗(yàn)證），構(gòu)建準(zhǔn)確可靠的動(dòng)態(tài)仿真模型。將處理側(cè)入口空氣的溫、濕度范圍設(shè)定為20～40 ℃和10～25 g/kg，并劃分為5 個(gè)一定溫濕度范圍的四邊形網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格包含5 個(gè)定點(diǎn)、4 個(gè)三角形，四邊形內(nèi)任意點(diǎn)的效率參數(shù)即可通過線性組合計(jì)算得出。利用制造商提供的軟件采集除濕轉(zhuǎn)輪處理側(cè)出口的狀態(tài)參數(shù)后，即可對(duì)網(wǎng)格使用效率參數(shù)二維線性插值求解。效率法即采用一組效率參數(shù)對(duì)（ηh，ηφ）對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行建模：

式中，h1,in，h1,out和h2,in分別為除濕轉(zhuǎn)輪處理空氣進(jìn)、出口和再生空氣進(jìn)口焓值；?1,in，?1,out和?2,in分別為除濕轉(zhuǎn)輪處理空氣進(jìn)、出口和再生空氣進(jìn)口相對(duì)濕度。

2.2.1 CCHP 預(yù)冷除濕型單級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)

根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)，主要運(yùn)行參數(shù)設(shè)定為：新風(fēng)僅承擔(dān)濕負(fù)荷，送風(fēng)溫度與室內(nèi)溫度一致；室外空氣溫度＞20 ℃時(shí)，預(yù)冷器開啟；再生溫度設(shè)為55 ℃；冷凍水供/回水溫度設(shè)為16/21 ℃；再生熱水供水溫度設(shè)為80 ℃；生活熱水供水溫度設(shè)為60 ℃。

供冷季，新風(fēng)處理側(cè)和再生空氣參數(shù)逐時(shí)仿真結(jié)果如圖6，7 所示，該系統(tǒng)在高溫高濕條件下可有效地將新風(fēng)處理至所需狀態(tài)（溫度：23 ℃，含濕量：4.2～8.6 g/kg）承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷；23 ℃室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器加熱至29～34 ℃，再由加熱器2進(jìn)一步加熱至55 ℃對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行實(shí)時(shí)再生。

預(yù)冷器、表冷器的逐時(shí)供冷功率以及加熱器2 的逐時(shí)加熱功率如圖8 所示，最大值分別為3 128，827，4 487 kW，總供冷功率最大為3 941 kW。

2.2.2 CCHP 兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)

系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù)設(shè)定為：新風(fēng)僅承擔(dān)濕負(fù)荷，送風(fēng)溫度與室內(nèi)溫度一致；室外空氣含濕量＜20 g/kg 且溫度＜35 ℃時(shí)，再生溫度設(shè)為“室外空氣溫度+35 ℃”；室外空氣含濕量＜20 g/kg 且溫度＞35 ℃或室外空氣含濕量≥20 g/kg 時(shí)，再生溫度設(shè)為70 ℃；冷凍水供回水溫度、再生熱水供水溫度及生活熱水供水溫度設(shè)定同上。

供冷季，新風(fēng)處理側(cè)和再生空氣參數(shù)逐時(shí)仿真結(jié)果如圖7，9 所示，該系統(tǒng)在大部分情況下可將新風(fēng)處理至所需狀態(tài)，但在少數(shù)高溫高濕條件下表現(xiàn)不如單級(jí)系統(tǒng)（溫度：23 ℃，含濕量：2.8～13.3 g/kg）；室內(nèi)回風(fēng)與室外空氣混合后為18～30 ℃，經(jīng)轉(zhuǎn)輪式顯熱交換器1，2 后溫度分別上升至29～49 ℃、27～47 ℃，再經(jīng)加熱器2，3 進(jìn)一步加熱至55～70 ℃對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪1，2進(jìn)行實(shí)時(shí)再生。表冷器逐時(shí)供冷功率以及加熱器2，3 的逐時(shí)加熱功率如圖8 所示，最大值分別為2 516，4 865，5 099 kW，總加熱功率最大為9 964 kW。

圖7 單級(jí)系統(tǒng)、兩級(jí)系統(tǒng)供冷季新風(fēng)與再生空氣含逐時(shí)含濕量變化Fig.7 Hourly moisture content changes of fresh air and regeneration air of single-stage system and two-stage system in cooling season

圖8 單級(jí)系統(tǒng)、兩級(jí)系統(tǒng)供冷季新風(fēng)機(jī)組逐時(shí)能量需求Fig.8 Hourly energy demand of fresh air handling unit for single-stage system and two-stage system in cooling season

圖9 兩級(jí)系統(tǒng)供冷季新風(fēng)、再生空氣逐時(shí)溫度變化Fig.9 Hourly temperature changes of fresh air and regeneration air of two-stage system in cooling season

由仿真結(jié)果可知，預(yù)冷除濕型單級(jí)系統(tǒng)的除濕能力與運(yùn)行穩(wěn)定性均優(yōu)于兩級(jí)系統(tǒng)，可以更好地承擔(dān)除濕任務(wù)；兩級(jí)系統(tǒng)需冷量雖降低，但需熱量顯著增大。

2.3 供能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真

2.3.1 CCHP 預(yù)冷除濕型單級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)

根據(jù)負(fù)荷計(jì)算和新風(fēng)機(jī)組動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果，單級(jí)復(fù)合系統(tǒng)供冷季最大供冷功率為6 246 kW，除濕轉(zhuǎn)輪再生熱最大功率為4 487 kW，生活熱水最大功率為2 173 kW；供暖季采暖功率最大為2 582 kW，生活熱水最大功率為3 306 kW。

系統(tǒng)主要供能設(shè)備選型見表1。運(yùn)行控制策略為：供冷季內(nèi)燃機(jī)Ⅱ常開，煙氣余熱用于驅(qū)動(dòng)溴冷機(jī)，缸套水余熱用于承擔(dān)部分生活熱水，除濕轉(zhuǎn)輪所需再生熱以及剩余生活熱水由2 臺(tái)內(nèi)燃機(jī)Ⅰ根據(jù)所需熱量進(jìn)行順序啟停。冷量優(yōu)先由溴冷機(jī)承擔(dān)，2 臺(tái)電制冷機(jī)Ⅰ根據(jù)所需剩余冷量進(jìn)行順序啟停。供暖季采暖負(fù)荷和生活熱水由2 臺(tái)內(nèi)燃機(jī)Ⅰ根據(jù)所需熱量進(jìn)行順序啟停。過渡季，僅開啟1 臺(tái)內(nèi)燃機(jī)Ⅰ用于生活熱水供應(yīng)。

表1 系統(tǒng)主要供能設(shè)備選型Tab.1 Model selection of main energy supply equipment of the system

運(yùn)用Dymola 軟件對(duì)供能系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果如圖10，11 所示，系統(tǒng)月平均發(fā)電效率為34.88%～42.30%，電制冷機(jī)耗電量為1 115 462 kW·h，系統(tǒng)年發(fā)電量為26 859 067 kW·h，年燃?xì)夂臒崃繛?6 032 618 kW·h。

圖10 內(nèi)燃機(jī)逐月發(fā)電量、耗氣量和月平均發(fā)電效率Fig.10 Monthly power generation, gas consumption and average monthly power generation efficiency of internal combustion engine

圖11 電制冷機(jī)組逐月耗電量Fig.11 Monthly electricity consumption of electrical chillers

2.3.2 CCHP 兩級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)

兩級(jí)系統(tǒng)供冷季最大供冷功率為4 821 kW，除濕轉(zhuǎn)輪再生熱最大功率為9 964 kW，生活熱水最大功率為2 173 kW；供暖季與單級(jí)系統(tǒng)相同。

系統(tǒng)主要供能設(shè)備選型見表1。

運(yùn)行控制策略為：供冷季內(nèi)燃機(jī)Ⅱ常開，煙氣余熱用于驅(qū)動(dòng)溴冷機(jī)，缸套水余熱用于承擔(dān)部分生活熱水，除濕轉(zhuǎn)輪所需再生熱以及剩余生活熱水由3 臺(tái)內(nèi)燃機(jī)根據(jù)所需熱量進(jìn)行順序啟停。冷量優(yōu)先由溴冷機(jī)承擔(dān)，2 臺(tái)電制冷機(jī)Ⅱ根據(jù)所需剩余冷量進(jìn)行順序啟停。供暖季采暖負(fù)荷和生活熱水由內(nèi)燃機(jī)Ⅰ（優(yōu)先）和內(nèi)燃機(jī)Ⅲ根據(jù)所需熱量進(jìn)行順序啟停。過渡季與單級(jí)系統(tǒng)相同。由圖10，11 可知，與單級(jí)系統(tǒng)相比，兩級(jí)系統(tǒng)月平均發(fā)電效率有小幅提升（34.88%～43.84%），電制冷機(jī)耗電量減少12.87%，年發(fā)電量提高50%，但年燃?xì)夂臒崃恳嘣龃?0%。

3 結(jié)果討論

3.1 空調(diào)系統(tǒng)能耗分析

由負(fù)荷計(jì)算和Dymola 仿真可得常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)與兩種轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的能耗對(duì)比見表2。不考慮除濕轉(zhuǎn)輪再生熱時(shí)，與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，供冷季單級(jí)系統(tǒng)的制冷能耗降低11.6%，兩級(jí)系統(tǒng)降低27.69%；供暖季單級(jí)系統(tǒng)與兩級(jí)系統(tǒng)的供熱能耗均降低64.35%。此外，兩級(jí)系統(tǒng)供冷季的制冷能耗比單級(jí)系統(tǒng)降低18.2%，但除濕轉(zhuǎn)輪再生熱增加近1.2 倍。

表2 空調(diào)系統(tǒng)年能耗分析Tab.2 Analysis of annual energy consumption of air conditioning system kW

3.2 供能系統(tǒng)綜合性能分析

CCHP 轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)屬于多能源輸入、多能量輸出、系統(tǒng)配置多樣化的復(fù)雜供能系統(tǒng)，為評(píng)估其綜合性能，除除濕能力外，根據(jù)供能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果對(duì)兩種復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)分供系統(tǒng)的節(jié)能性和環(huán)保性進(jìn)行對(duì)比分析。

以系統(tǒng)的全年化石能源消耗總量F 作為節(jié)能性評(píng)價(jià)指標(biāo)，假設(shè)電網(wǎng)購電量全部來自燃煤火電廠，則［14］：

式中，F(xiàn)grid為年電網(wǎng)凈購電量產(chǎn)生的煤炭消耗量，kW·h；Fg為年天然氣消耗量，kW·h；Fg,gb，F(xiàn)g,pgu分別為鍋爐、內(nèi)燃機(jī)年天然氣消耗量，kW·h；Egrid為年凈購電量，kW·h；ηe，ηgrid分別為當(dāng)?shù)鼗痣姀S發(fā)電效率和電網(wǎng)輸電效率。

供能系統(tǒng)排放的廢氣以CO2為主，且CO，SO2，NOx 等污染物的排放與CO2排放存在一定數(shù)量關(guān)系，故本文以全年CO2排放量C 作為環(huán)保性評(píng)價(jià)指標(biāo)：

式中，eE為電力碳排放因子，根據(jù)《上海市溫室氣體排放核算與報(bào)告指南》與政府文件取eE=0.42 kg/（kW·h）；Eb，Es分別為年購電量和年售電量，kW·h；eN為天然氣碳排放因子，取eN=0.056 1 kg/MJ；Qg為年天然氣耗量，Nm3；HL為燃?xì)獾臀粺嶂?，取HL=34.31 MJ/Nm3。

由表3 可知，與常規(guī)空調(diào)分供系統(tǒng)相比，CCHP 預(yù)冷除濕型單級(jí)系統(tǒng)和兩級(jí)系統(tǒng)的全年化石能源消耗總量分別降低61.1%和77.85%，年CO2排放量分別減少30.08%和29.62%。

表3 供能系統(tǒng)綜合性能對(duì)比Tab.3 Comparison of comprehensive performance of the energy supply system

4 結(jié)論

（1）與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，供冷季預(yù)冷除濕型單級(jí)系統(tǒng)的制冷能耗降低11.6%，兩級(jí)系統(tǒng)降低27.69%；供暖季預(yù)冷除濕型單級(jí)系統(tǒng)與兩級(jí)系統(tǒng)的供熱能耗均降低64.35%。轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)具有較大節(jié)能潛力，尤其是兩級(jí)系統(tǒng)。

（2）與預(yù)冷除濕型單級(jí)系統(tǒng)相比，兩級(jí)系統(tǒng)需冷量雖降低18.2%，但再生熱需求增加近1.2倍，且在少數(shù)高溫高濕條件下的除濕能力與運(yùn)行穩(wěn)定性有所欠缺。

（3）與常規(guī)空調(diào)分供系統(tǒng)相比，CCHP 預(yù)冷除濕型單級(jí)系統(tǒng)和兩級(jí)系統(tǒng)的全年化石能源消耗總量分別降低61.1%和77.85%，年CO2排放量分別減少30.08%和 29.62%，兩種轉(zhuǎn)輪除濕復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)均更具節(jié)能潛力與環(huán)保效益。其中，預(yù)冷除濕型單級(jí)系統(tǒng)的除濕能力以及運(yùn)行穩(wěn)定性優(yōu)于兩級(jí)系統(tǒng)，但兩級(jí)系統(tǒng)的節(jié)能性優(yōu)于單級(jí)系統(tǒng)。