淺談典型建筑應用三聯供系統的優化

摘 要：隨著能源危機和環境惡化，人類的節約、環保意識不斷加強，節能環保成為了當今社會發展的趨勢，冷熱電三聯供系統正是在這樣的環境下誕生的，為建筑的制冷、供熱、發電打開了一個新的局面，雖然在具體的應用中還存在一定的問題，但是發展前景很好。文章通過簡要概述三聯供系統的機理、優勢和目前國內外的發展現狀，針對典型建筑應用三聯供系統的幾個問題，從動態負荷配置、設備儀表配置和運行策略選擇三方面提出了優化解決的方案，以期能夠更好地完善建筑的冷熱電供應，同時實現資源的節約和環境保護。

關鍵詞：三聯供系統；典型建筑；優化

中圖分類號：TK01+9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）21-0156-01

冷熱電三聯供系統作為一項兼具環保和節能的新技術，在能源緊張、環境惡化的現代社會得到了廣泛的重視，國務院也在2013年下發的能源發展規劃中鼓勵發展多聯供系統的分布式能源建設，相關技術的應用和發展值得我們探討和研究。三聯供系統在建筑中的應用大大提高了資源的利用率，不過相關技術在應用中由于需要多方面的聯系配合，工藝復雜，因此有關技術的優化需要我們不斷加強。

1 三聯供系統概述

三聯供系統（CCHP）的“三”指的是冷、熱、電，即指以天然氣為主要燃料帶動發電設備運行，產生的電力供應用戶的電力需求，系統發電后排出的余熱通過余熱回收利用設備向用戶供熱、供冷，實現冷熱電的三聯系統供應。三聯供系統主要具備多聯產、分布式、能源利用最大化的特點，在具體的應用中能夠高效利用能源、減少污染排放量，具有很明顯的優勢，同時得到國家相關政策的支持，不僅如此，三聯供系統作為一個比較全面的供應體系，大大提高了電力系統的安全可靠性，這為三聯供系統在建筑中的應用打開了一個局面。

2 三聯供系統的發展現狀

2.1 國外發展狀況

三聯供系統在美國、日本、英國、荷蘭等國家都得到了很好的發展，相關的適用范圍和技術水平一直在不斷地發展，已經逐漸形成了一個比較成熟完善的體系。就美國而言，在1978年美國《國家能源法》頒布以來，有關能源結構的改善一直在不斷地推廣，隨著技術的成熟和相關需求的迫切，目前已經實現了大范圍的三聯供系統應用，預計到2020年還將有更多的學校建筑、商用企業加入到三聯供系統的使用中來。

除了美國，日本的三聯供系統在政府的支持下已經相當完善，民用、醫院、學校、辦公樓等都的三聯供系統推廣工作都取得了很大的突破，另外，很多歐洲國家的三聯供技術都已經達到世界水平。

三聯供系統環保節能的優勢為其應用提供了很好的前提，在國外，三聯供技術的應用一直在不斷推廣，同時相關技術也在不斷的完善總結和更新發展。

2.2 國內發展現狀

我國的三聯供技術應用相比一些國外的先進國家起步較晚，這也就導致了相關技術與應用結合上還存在一定的差距。隨著近年來國家能源戰略的興起，三聯供系統憑借其多聯產、高效率、低污染的工作機理得到了很高的重視，相關的技術研究取得了很大的突破。將三聯供系統應用于建筑供熱、制冷、發電技術需要考慮多方面因素，在技術的研究與應用中存在很多的問題，很多的難題隨著研究的深入得到了解決，相關技術目前已經不斷地推廣，同時，中科院也展開了多次應用三聯供系統的效益評估，三聯供系統得到了社會的廣泛認可，相關技術的應用展開了規劃。隨著建筑應用三聯供系統的不斷推廣，有關的優化措施也在不斷的調試，我國一直保持著相關技術的優化與發展。

3 典型建筑應用三聯供系統的優化

3.1 動態負荷合理配置

在三聯供系統工程施工中，首先需要對建筑的負荷進行計算，通常采用的負荷計算方法有面積指標法、逐時系數法和軟件模擬法，但是一次計算并不能直接得出需要配置系統指標，具體的配置還需要掌握一個全年的動態負荷情況。動態負荷配置的優勢在于可以更加全面綜合的考慮到氣候、季節、氣溫等不同時期的冷熱電負荷系數，這樣動態的負荷才能實現合理配置。因此，典型建筑應用三聯供系統的優化首先要從動態負荷計算開始，確保配置的合理準確。

3.2 設備儀表的控制

三聯供系統包括制冷、供熱、發電三重的工藝技術，因此相關的設備儀表也比較復雜。一個完整的三聯供系統由燃氣輪機、余熱鍋爐、蒸汽輪機、發電機、熱交換站、制冷設備等主機和很多的輔機設備構成，除此之外，為了保證工作的精確進行，系統還包括許多壓力、溫度、壓強、轉速、功率、電壓、電流等測量儀表，整個三聯供系統需要主機和輔機的相互配合，儀表與設備的協調工作，才能達到冷熱電的多聯產，實現資源的有效利用。三聯供系統需要這么多的設備和儀表來才能完成工作，當中任意一個部分出現問題，都將導致系統的癱瘓，因此，在建筑應用三聯供系統上必須優化設備和儀表的控制，只有將這些復雜、冗繁的器械控制好，才能確保工作的井然有序。具體而言，設備和儀表的控制可以從幾個方面入手。

首先，簡化系統結構，減小設備體積、數量，優化儀表的測量功能，實現一表多測，精簡設備和儀表不僅可以節約能源，還能為工作管理和工序減負，實現更好的控制。

其次，增加設備儀表的自動報警功能，一旦某一個環節出現故障，可以快速排查，提高工作效率。

除此之外，設備儀表作為建筑三聯供系統的重要組成部分，為了能夠有效優化系統功能，必須從科技的角度不斷完善和更新設備儀表功能，確保設備功能的先進性、儀表測量的精確性，逐漸實現三聯供系統的自動化、信息化和智能化。

3.3 運行策略的優化選擇

三聯供系統的設備繁多，工藝復雜，因此，為了實現更好的功能優化，運行策略選擇十分重要。為了選擇合適的運行策略，可以就設備進行數學模型構建，將三聯供系統中涉及的主要設備集結起來，以年總費用最小作為目標函數，將各個主要設備的特性方程羅列出來，以此求解找出最優的數學模型。數學模型建立之后需要進行適當的測試，判斷模型的實用性與準確性，同時依據實際情況進行適當的修正，找到三聯供系統最優的運行策略。計算數學模型的方法來進行運行策略的選擇相對比較科學，但是在具體的實踐中也難免有紕漏之處，因此，得到模型之后必須進行測試與修正，同時，在日后的具體實踐中，也可以就模型進行不斷的完善。三聯供系統的優化需要我們選擇出最優的運行策略，才能真正發揮三聯供系統的優勢，將效益最大化。

4 結 語

三聯供系統多聯產、分布式、能源利用最大化的特點符合當今社會的發展需要，這為三聯供系統在建筑中的應用奠定了基礎。雖然我國的三聯供系統相關技術起步較晚，但是隨著科技的不斷進步和相關研究的持續深入，已經取得了明顯的進步，有關技術推廣工作正在不斷展開。由于三聯供系統工作的復雜性，在實踐中存在一定的問題，這需要我們從動態負荷合理配置、設備儀表控制、運行策略優化選擇等多方面來不斷優化應用，以實現效益的最大化，為建立資源節約型和環境友好型社會貢獻力量。

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