[发明专利]一种基于工质能势的换热系统瞬态工况能耗分析方法

权利要求书

1.一种基于工质能势的换热系统瞬态工况能耗分析方法，其特征在于：利用瞬态工况工质在换热系统中吸热的实际能质系数A₁与基准工况工质在换热系统中吸热的基准能质系数A₀的偏差，来分析换热系统瞬态工况的能效水平；具体步骤如下：

1)采集换热系统的运行数据，获得换热系统n个工质流进、出口的温度与压力，进而根据工质的热物性计算得到瞬态工况第i股工质进入换热系统时的焓h_in,i和瞬态工况第i股工质在换热系统中吸热后的焓h_out,i以及瞬态工况第i股工质进入换热系统时的和瞬态工况第i股工质在换热系统中吸热后的

2)计算换热系统在瞬态工况的负荷E₀：

式中：e_in,i为瞬态工况第i股工质进入换热系统时的kJ/kg；e_out,i为瞬态工况第i股工质在换热系统中吸热后的kJ/kg；D_i为第i股工质在瞬态工况的质量流量，kg/s；

3)计算瞬态工况工质在换热系统中吸热的实际能质系数A₁：

式中：h_in,i为瞬态工况第i股工质进入换热系统时的焓，kJ/kg；h_out,i为瞬态工况第i股工质在换热系统中吸热后的焓，kJ/kg；

4)基准工况是指换热系统在负荷E₀稳态运行时的工况，即该基准工况的负荷为E₀：

式中：e_in0,i为基准工况第i股工质进入换热系统时的kJ/kg；e_out0,i为基准工况第i股工质在换热系统中吸热后的kJ/kg；D_0i为第i股工质在基准工况的质量流量，kg/s；

进而，计算基准工况工质在换热系统中吸热的基准能质系数A₀：

式中：h_in0,i为基准工况第i股工质在进入换热系统时的焓，kJ/kg；h_out0,i基准工况第i股工质在换热系统中吸热后的焓，kJ/kg；

5)计算瞬态工况换热系统效率相比基准工况的效率偏差：

式中：δη为换热系统相比基准工况的能效的相对变化量；

6)利用δη对换热系统瞬态工况能效水平进行定量评估，δη越大，换热系统瞬态工况能效越差，节能潜力越大。

2.根据权利要求1所述的一种基于工质能势的换热系统瞬态工况能耗分析方法，当第i股工质在实际瞬态工况的流量D_i难以测量时，采用以下方法处理：

1)计算第i股工质在基准工况的份额k_0i：

D_0max＝Max(D_0i)

式中：D_0max为在基准工况所有进出换热系统工质的最大质量流量，kg/s；

2)瞬态工况第i股工质份额k_i用基准工况第i股工质份额k_0i代替，即：

k_i＝k_0i

3)计算瞬态工况工质在换热系统中吸热的实际能质系数，用下式计算：

4)计算瞬态工况换热系统效率相比基准工况的效率偏差：

式中：δη为换热系统相比基准工况的能效的相对变化量；

5)利用δη对换热系统瞬态工况能效水平进行定量评估，δη越大，换热系统瞬态工况能效越差，节能潜力越大。

3.根据权利要求1所述的一种基于工质能势的换热系统瞬态工况能耗分析方法，其特征在于：工质计算的基准温度和压力分别取环境温度和环境压力。

4.根据权利要求1所述的一种基于工质能势的换热系统瞬态工况能耗分析方法，其特征在于：基准工况参数在保持参数稳定情况下进行测试获得。

5.根据权利要求1所述的一种基于工质能势的换热系统瞬态工况能耗分析方法，其特征在于：当换热系统处于热能动力系统之中时，热能动力系统的效率偏差δη_s与换热系统效率偏差δη相同，即：

δη_s＝δη。