《分布式能源》 課件全套 毛煜東 第1-7章 概述、用戶冷熱電負(fù)荷- 案例分析

分布式能源

概述科學(xué)用能及能的梯級(jí)利用分布式能源系統(tǒng)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)&

科學(xué)用能及能的梯級(jí)利用發(fā)展趨勢能源是什么？能能源：就是向自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（礦物質(zhì)能源，核物理能源，大氣環(huán)流能源，地理性能源）。人類的發(fā)展離不開優(yōu)質(zhì)能源的出現(xiàn)和先進(jìn)能源技術(shù)的使用。用能高新技術(shù)快速?zèng)_擊發(fā)展趨勢人類需求不斷上升環(huán)保要求日趨增強(qiáng)節(jié)能節(jié)約和科學(xué)用能。提高能源的綜合利用效率；——梯級(jí)利用在利用能源同時(shí)，分離、回收污染物；——降低耗能實(shí)現(xiàn)能源再循環(huán)利用，減少廢能?！獌?yōu)化模式能的梯級(jí)利用能的形式多樣，但可劃分為兩大類：熱和功知識(shí)點(diǎn)回顧：同學(xué)們記得熱力學(xué)第一定律和第二定律說的是什么嗎？TheFirstLaw:能量守恒。TheSecondLaw:能量轉(zhuǎn)換方向——品位。能的梯級(jí)利用物理能的梯級(jí)利用吳仲華表述為“溫度對口、梯級(jí)利用”。熱力循環(huán)的發(fā)展有兩個(gè)階段：第一階段：提高蒸汽初溫來提高效率，但上升空間隨溫度上升愈加不明顯，難以突破50%。第二階段：聯(lián)合循環(huán)（燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)聯(lián)合，達(dá)到梯級(jí)利用，整個(gè)實(shí)際效率可超過60%）。能的梯級(jí)利用化學(xué)能與物理能的綜合梯級(jí)利用分析發(fā)現(xiàn)，燃燒釋放熱量這一初始環(huán)節(jié)，往往更容易造成能的品位損失。縱觀工程熱力學(xué)，很少涉及化學(xué)能轉(zhuǎn)換。舉例：我們把某一燃料先吸收低品位的熱量，讓其轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣扇剂?，然后再燃燒釋放出更高品位的熱能，即提高了反?yīng)熱的品位，又減少了熱損失。我們把化學(xué)能與物理能綜合梯級(jí)利用，會(huì)更好的提高利用效率。&分布式能源系統(tǒng)問題1：什么是分布式能源系統(tǒng)？究竟如何定義？問題2：為什么我們要采用分布式能源系統(tǒng)？問題1：什么是分布式能源系統(tǒng)？世界分布式能源聯(lián)盟WADE：指安裝在用戶端的高效冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。產(chǎn)品和技術(shù)包括：1、高效的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)：功率在3KW-400MW，如燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽輪機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池等。2、分布式可再生能源技術(shù)，其中包括光伏發(fā)電、小水電、現(xiàn)場生物能發(fā)電、微風(fēng)風(fēng)力發(fā)電。知識(shí)點(diǎn)回顧：可再生能源有哪些？太陽能、風(fēng)能、水能（潮汐能）、海洋能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、氫能；其中大中型的水電和傳統(tǒng)的生物質(zhì)能為舊的可再生能源，其余的稱為可再生新能源。問題1：什么是分布式能源系統(tǒng)？美國能源部的定義是：可在以下幾個(gè)方面區(qū)別于集中式能源：分布式能源是小型的、模塊化的，規(guī)模是千萬到兆瓦級(jí)；包含供需雙側(cè)的技術(shù)，如光電系統(tǒng)、燃料電池、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、熱力驅(qū)動(dòng)的供熱制冷系統(tǒng)等一般位于用戶現(xiàn)場或附近，如分布式能源裝置可以直接安裝在用戶建筑物里，建在區(qū)域能源中心或附近。問題1：什么是分布式能源系統(tǒng)？我國發(fā)改委的定義：分布式能源是近年來興起的利用小型設(shè)備向用戶提供能源供應(yīng)的新的能源利用方式。與傳統(tǒng)集中式能源系統(tǒng)相比，分布式能源接近負(fù)荷，不需要建設(shè)大電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離高壓或者超高壓輸電，可以大大減少線損，節(jié)省輸配電建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用。問題1：什么是分布式能源系統(tǒng)？我國發(fā)改委的定義：由于兼具發(fā)電、供熱等多種能源服務(wù)功能，分布式能源可以有效地實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用，達(dá)到更高的能源綜合利用效率。分布式能源設(shè)備起停方便，負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，各系統(tǒng)相互獨(dú)立，系統(tǒng)的可靠性和安全性較高；此外，多采取天然氣/可再生能源為燃料，更加環(huán)保。問題1：什么是分布式能源系統(tǒng)？綜合來看，有四層含義：接近負(fù)荷，把發(fā)電和供能建在用戶附近；能源的梯級(jí)利用和綜合利用，實(shí)現(xiàn)高效經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。滿足用戶冷、熱、電、蒸汽、生活熱水等各種負(fù)荷需求。智能，調(diào)節(jié)靈活。分布式能源系統(tǒng)DistributedEnergySystem,DES:是一種新型的能源系統(tǒng)，它一般建于用戶附近，減少了輸配系統(tǒng)投資和能量損失，是更高效、更可靠和更加環(huán)保的能源系統(tǒng)。分布式能源系統(tǒng)分布式能源系統(tǒng)形式多樣可以是以微型或小型燃?xì)鈩?dòng)力裝置發(fā)電、燃料電池等動(dòng)力裝置；可以是以風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、太陽能高溫集熱發(fā)電等可再生能源建立的獨(dú)立電源技術(shù)；也包括如燃料電池－燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)以及分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等。問題2：為什么我們要采用分布式能源系統(tǒng)？簡單理解，即目前我們采用的單獨(dú)集中式能源系統(tǒng)是存在缺陷的，分布式能源起到了一種查缺補(bǔ)漏的作用。20世紀(jì)初以來電力行業(yè)流行的觀點(diǎn)是：發(fā)電機(jī)組容量越大效率越高，單位千瓦投資越低、發(fā)電成本也越低。所以隨著能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電力工業(yè)發(fā)展方向是大機(jī)組、大電廠和大電網(wǎng)”。但是，在許多情況下，分布式能源系統(tǒng)是集中供電不可缺少的重要補(bǔ)充，二者的有機(jī)結(jié)合是未來能源系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。優(yōu)點(diǎn)和體現(xiàn)避免過高的輸配成本。電網(wǎng)的輸配成本占電能生產(chǎn)成本的50%—80%。建設(shè)周期短，節(jié)約投資。就地轉(zhuǎn)換，就地供應(yīng)。易于實(shí)現(xiàn)熱電冷三聯(lián)產(chǎn)。制冷供熱介質(zhì)不宜遠(yuǎn)距離傳輸。聯(lián)產(chǎn)總效率可達(dá)75%，甚至更高。而大型供熱電廠也只有60%-70%。優(yōu)點(diǎn)和體現(xiàn)環(huán)保效果好?？稍偕茉从刑烊粌?yōu)勢，即便用化石燃料，也因易于實(shí)現(xiàn)聯(lián)產(chǎn)，從而減少污染物排放。具有不低的供電效率。除太陽能、風(fēng)能等遠(yuǎn)低于大型發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率，其余的差距并不明顯。非常適合對鄉(xiāng)村、牧區(qū)、山區(qū)、發(fā)展中區(qū)域以及商業(yè)區(qū)和居民區(qū)的電力供應(yīng)，大幅度減輕環(huán)保壓力。有人認(rèn)為分布式能源就是那些容量小的能源利用系統(tǒng)。你怎么看待這個(gè)問題？這種看法是片面的。分布式能源系統(tǒng)中的小型包含兩個(gè)意思：一方面，分布式能源所涉及的新型發(fā)電技術(shù)本身容量不大；但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其以燃料電池為代表，其發(fā)電容量是在不斷的增加的。另一方面，有些國家的排放標(biāo)準(zhǔn)是以年排放量規(guī)定的，為了避免排放超標(biāo)，而不得不采用一些小的發(fā)電裝置。所以，從容量來界定分布式能源是不客觀不可持續(xù)的。發(fā)展：分布式能源起源于19世紀(jì)80年代，1882年，美國紐約出現(xiàn)了以工廠余熱發(fā)電滿足自身與周邊建筑電、熱負(fù)荷的需求，成為分布式能源最早的雛形。國內(nèi)外學(xué)者們對分布式能源系統(tǒng)的稱呼：國內(nèi)：分布式能源、分布式能源系統(tǒng)、分布式電源、分布式供能、能源島；發(fā)展：國外：DistributedPower;DistributedGeneration;DistributedPowerGeneration;DistributedEnergyResources;DistributedEnergySystem…我們這門課中統(tǒng)一稱為“分布式能源系統(tǒng)”，簡稱“分布式能源”。國外發(fā)展：1978年在美國推廣。2009年底，美國熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組裝機(jī)總?cè)萘考s8500萬kW，占其9%，發(fā)電量約占12%。預(yù)計(jì)2030年實(shí)現(xiàn)2.4億kW。美國分布式能源發(fā)展得益于相對較低的天然氣價(jià)格。歐洲分布式能源發(fā)電量占總發(fā)電量的9%，其中丹麥、荷蘭、芬蘭均可達(dá)到30%以上。歐盟的燃?xì)夥植际侥茉窗l(fā)展以德國為代表，它們能在積極發(fā)展可再生能源、大力利用低碳能源并在逐步壓縮核電。德國對燃?xì)夥植际桨l(fā)電的補(bǔ)貼及保護(hù)政策較大。國外發(fā)展：日本85年的裝機(jī)容量是20萬kW。2011年，3.11大地震后，日本福島受損的核電機(jī)組發(fā)生泄漏，舉世震驚。不完全統(tǒng)計(jì)也有12萬人進(jìn)行核輻射檢查?！皩χ苓厙也皣?yán)重?！贝撕?，日本也在大力發(fā)展分布式能源。國內(nèi)發(fā)展：我國是在1995年開始分布式能源的熱電冷三聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用的，與國外確實(shí)存在很大的差距，但近幾年，國家能源局，國家發(fā)改委等陸續(xù)出臺(tái)對分布式能源發(fā)展尤其是天然氣分布式能源發(fā)展的指導(dǎo)意見，對今后我國的分布式能源發(fā)展具有里程碑意義。分布式能源系統(tǒng)發(fā)展趨勢：方向是提高能源綜合利用率、改善能量系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性、滿足用戶的多種需求、減少環(huán)境污染。目前主要方向之一就是熱電冷聯(lián)產(chǎn)。從原動(dòng)機(jī)分類而言，目前分布式能源研究主要有以下方面：先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)和微型燃?xì)廨啓C(jī)目前燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)效率約為25%～32%，下一代效率不低于40%；并要求在沒有燃后控制的情況下，減少氮氧化物和一氧化碳的排放。燃料電池目前燃料電池的主要突破依然在電池的壽命及其可靠性上，提高效率，降低成本也要必須考慮的因素。風(fēng)力發(fā)電主要目標(biāo)還是降低風(fēng)電成本，并降低對風(fēng)速的要求，以使風(fēng)力發(fā)電的電能供應(yīng)更加平穩(wěn)。光伏發(fā)電降低光伏電池的成本，推動(dòng)低成本材料的研制和開發(fā)。&熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱電冷聯(lián)產(chǎn)(Cogenerationcoolingheatingandpower,CCHP)是在熱電聯(lián)產(chǎn)(Cogenerationheatingandpower,CHP)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。二者不同之處在于，CCHP可以向建筑物同時(shí)提供電力、制冷、供暖、衛(wèi)生熱水和其他通途的熱能，側(cè)重領(lǐng)域是商用寫字樓及公共樓宇。而CHP只能提供電力和熱能，側(cè)重于需要工藝用熱的工業(yè)企業(yè)。大幅度提高了系統(tǒng)能源利用率的同時(shí)，降低了環(huán)境污染，明顯改善系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。&熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)CCHP是一種建立在能量的梯級(jí)利用概念上，把制冷、供熱（采暖和供熱水）及發(fā)電過程一體化的多聯(lián)產(chǎn)總能系統(tǒng)。目的在于提高能源的利用效率，并減少碳化物和有害氣體的排放。目前我國的燃?xì)鉄犭娎淙?lián)產(chǎn)在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)都會(huì)是分布式能源系統(tǒng)的主要形式。熱電冷聯(lián)產(chǎn)和分布式能源的關(guān)系（*）二者相互交叉、部分重合。現(xiàn)在的熱電冷聯(lián)產(chǎn)，一部分屬于分布式能源，其安裝在用戶當(dāng)?shù)鼗蚋浇攸c(diǎn)，滿足當(dāng)?shù)赜脩粜枨蠡蛑С蛛娋W(wǎng)，一般容量相對較小，可連接電網(wǎng)也可不連接。還有一部分是屬于大型集中電廠的熱電聯(lián)產(chǎn)，俗稱熱電廠，這一部分的發(fā)電是上網(wǎng)的，一般容量較大4～40WkW，不屬于分布式能源系統(tǒng)。&熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)CCHP的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)能源的綜合利用，提高能源的利用率?？蛇_(dá)90%。環(huán)保。由于燃料多為氣態(tài)清潔燃料，本身就有優(yōu)勢，不僅對污染物，而且二氧化碳排放也減少；此外，溴化鋰吸收式制冷也減少了對氟利昂的使用。經(jīng)濟(jì)。同CHP相比，增加了夏季的熱量需求，使得一部分產(chǎn)生的余熱用于吸收式冷機(jī)制冷，提高了對整個(gè)的經(jīng)濟(jì)性。CCHP的優(yōu)點(diǎn)：能源安全，增加用戶電力可靠性。電網(wǎng)在安全性、穩(wěn)定性、供電質(zhì)量方面需求嚴(yán)格，一個(gè)環(huán)節(jié)故障，都會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模停電。而采用如微型燃?xì)廨啓C(jī)的分布式能源系統(tǒng)，可以作為一個(gè)非常好的補(bǔ)充，保證供電的穩(wěn)定，增加電網(wǎng)可靠性。CCHP的優(yōu)點(diǎn)：削峰填谷，緩解電力緊張，實(shí)現(xiàn)能源消耗的季節(jié)平衡。夏季，CCHP的使用可以有效減少對電網(wǎng)的需求，削減峰量，同時(shí)還可以填補(bǔ)天然氣的用量低估。冬季燃?xì)廨啓C(jī)的高溫?zé)煔庥酂崂?，又可以削減對冬季天然氣的用量峰值。從而也提高了天然氣管網(wǎng)的利用率，降低相對維護(hù)成本。CCHP的缺點(diǎn)：目前使用規(guī)模均較小，安裝在樓宇內(nèi)，只能使用天然氣或油品。小是個(gè)相對詞，并不是指CCHP系統(tǒng)可以小到為一家一戶獨(dú)立使用，而是為了一棟樓或小區(qū)進(jìn)行冷熱電聯(lián)供。不如空調(diào)，熱水器這樣靈活。熱電冷聯(lián)產(chǎn)的構(gòu)成與分類不同應(yīng)用領(lǐng)域配置模式差異很大，主要取決于當(dāng)?shù)氐哪茉葱枨蠼Y(jié)構(gòu)。但總體都包括三大系統(tǒng)：動(dòng)力系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。只是每個(gè)系統(tǒng)的種類選擇有很多。動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池等。供熱系統(tǒng)熱源、熱網(wǎng)和熱用戶組成。制冷系統(tǒng)主要有壓縮式和吸收式制冷。動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)?？墒褂锰烊粴?、丙烷或柴油，容量從5kW到10MW。作為一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)械，將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)后驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組，其輸出功率可以發(fā)電也可以驅(qū)動(dòng)制冷壓縮機(jī)等設(shè)備。

特點(diǎn)：發(fā)電投資小，啟動(dòng)迅速、可靠性高，變負(fù)荷性能好，余熱可以回收，是目前應(yīng)用最廣的分布式發(fā)電技術(shù)，效率在25%~40%。

內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)和排氣中的熱能可以用來供暖、生產(chǎn)熱水或給一些吸收除濕設(shè)備提供動(dòng)力。燃?xì)廨啓C(jī)。利用天然氣、煤氣、油等驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)并發(fā)電，排氣進(jìn)入余熱鍋爐，以低壓蒸汽或熱水形式回收，滿足用戶采暖、空調(diào)和熱水要求。

特點(diǎn)：高效環(huán)保、排煙溫度高、便于熱回收、可利用熱能連續(xù)穩(wěn)定。

目前已有尺寸小、質(zhì)量輕、污染排放低、燃?xì)膺m應(yīng)性廣、具有高機(jī)械效率和高排氣溫度的燃?xì)廨啓C(jī)，容量范圍從幾十kW到300MW以上，具有高發(fā)電效率（30%～40%）和高的熱效率（70%～80%）。微型燃?xì)廨啓C(jī)及其分布式能源系統(tǒng)。使用天然氣、煤制氣、柴油等，可為小型樓宇或小型工廠提供現(xiàn)場電力、熱力、制冷能源。

特點(diǎn)：清潔、可靠、多用途，低造價(jià)，低排放。燃料電池。可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能和熱能。發(fā)電效率比其他要高1/6～1/3，目前以低熱值定義的發(fā)電效率為40%～55%。

特點(diǎn)：發(fā)電效率高、噪聲小、小型高效、污染物排量小等優(yōu)點(diǎn)，但啟動(dòng)需要一定時(shí)間。供熱系統(tǒng)熱源，制備熱水、蒸汽。熱網(wǎng)，輸送熱水和蒸汽。熱用戶，可以是居民用戶、公用建筑，也可是工業(yè)產(chǎn)房。熱負(fù)荷可劃分為：采暖和通風(fēng)熱負(fù)荷、熱水供應(yīng)熱負(fù)荷、生產(chǎn)熱負(fù)荷。供熱系統(tǒng)主要有兩種形式，封閉式和開放式。區(qū)分方法就看其熱載體（熱水）是否從系統(tǒng)中取出使用。開放式供熱中，熱網(wǎng)的循環(huán)水會(huì)被取出，用于熱水供應(yīng)。制冷系統(tǒng)壓縮式制冷。消耗外功，通過壓縮機(jī)進(jìn)行制冷（家用空調(diào)）。吸收式制冷。消耗低品位的熱能來制冷，可以把做功供電后一部分煙氣的熱能用于驅(qū)動(dòng)吸收式制冷系統(tǒng)。常用的有兩種：溴化鋰和氨吸收式制冷。制冷系統(tǒng)目前采用溴化鋰吸收式制冷技術(shù)包括兩類：蒸汽型吸收式機(jī)組余熱/直燃型機(jī)組蒸汽—溴化鋰機(jī)組以蒸汽潛熱為熱源驅(qū)動(dòng)，獲取熱冷水；直燃式溴化鋰機(jī)組利用燃?xì)?、燃油為燃料，生產(chǎn)冷熱水。天然氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)分類：燃?xì)廨啓C(jī)的熱電冷聯(lián)產(chǎn)和分布式小型熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。典型的燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，是由一個(gè)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)的熱電聯(lián)產(chǎn)電站和一個(gè)蒸汽吸收制冷裝置構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)區(qū)域供電、冷、熱。小型分布式熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備主要以小型燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池為動(dòng)力機(jī)械，配以余熱利用的鍋爐、吸收式制冷機(jī)等實(shí)現(xiàn)電、熱、冷聯(lián)產(chǎn)。分布式熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)究竟是個(gè)什么系統(tǒng)？用戶冷熱電負(fù)荷

用戶冷熱電負(fù)荷靜態(tài)負(fù)荷和估算方法*動(dòng)態(tài)負(fù)荷和計(jì)算方法負(fù)荷變化與聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)系問題引入：俗話說“有多大鍋就下多少米”負(fù)荷的考量是確定系統(tǒng)、選擇設(shè)備等一切的前提。教學(xué)目標(biāo)：熟悉電熱冷負(fù)荷的估算方法及其缺陷；掌握設(shè)計(jì)計(jì)算方法。熟悉負(fù)荷一般規(guī)律并掌握和分布式系統(tǒng)的聯(lián)系&電力負(fù)荷指標(biāo)法電負(fù)荷的估算方法有單位面積功率法和單位指標(biāo)法兩種。單位面積功率法：P30為有功計(jì)算負(fù)荷，KW；A為建筑面積，m2；Ks為負(fù)荷指標(biāo)，W/m2。&電力負(fù)荷指標(biāo)法單位指標(biāo)法：式中：N為單位數(shù)，例如人、床、戶等的數(shù)量；Ks為單位指標(biāo)，W/人、W/床、W/戶。大家想想這種估算方法適合于哪里？問題引入：什么是建筑熱負(fù)荷？建筑熱負(fù)荷的定義：建筑熱負(fù)荷，是指使在某一室外溫度下，使室內(nèi)獲得熱量并保持一定溫度，以達(dá)到適宜的生活條件或工作條件的技術(shù)。采暖的組成：（1）熱媒制備（熱源）

采暖熱媒的來源或能從中吸取熱量的任何物質(zhì)、裝置或天然能源。

（2）熱媒傳輸

熱能的載體，工程上指傳遞熱能的媒介物。

（3）熱媒利用（散熱設(shè)備）

將熱媒的部分熱量傳給室內(nèi)空氣的放熱設(shè)備。熱負(fù)荷指標(biāo)法熱負(fù)荷指標(biāo)法也有兩種：單位面積熱指標(biāo)法通常在選擇鍋爐和估算室外供暖管道時(shí)使用。（注）單位溫差熱指標(biāo)法室內(nèi)外溫度的選取冷負(fù)荷指標(biāo)法建筑冷負(fù)荷是確定制冷設(shè)備容量和空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量的基本依據(jù)。可采用面積熱指標(biāo)法進(jìn)行估算，有參考標(biāo)準(zhǔn)。建筑物空調(diào)負(fù)荷=負(fù)荷概算指標(biāo)*建筑物內(nèi)的空調(diào)面積。概算指標(biāo)即折算到建筑物中每平方米空調(diào)面積所需的制冷系統(tǒng)的負(fù)荷值。指標(biāo)法的缺陷沿用標(biāo)準(zhǔn)較早不同建筑差別太大隨季節(jié)、時(shí)間段變化明顯但可以在項(xiàng)目規(guī)劃和初步設(shè)計(jì)時(shí)采用&動(dòng)態(tài)負(fù)荷計(jì)算方法負(fù)荷指標(biāo)法與實(shí)際負(fù)荷特性存在相當(dāng)大的偏離，不適應(yīng)系統(tǒng)詳細(xì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析和評價(jià)的需要。分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特征更加突出。因此，在設(shè)計(jì)中需要更符合實(shí)際情況的動(dòng)態(tài)負(fù)荷分析能耗情況。&動(dòng)態(tài)電負(fù)荷電負(fù)荷的確定對機(jī)組容量、臺(tái)數(shù)、電熱比參數(shù)及運(yùn)行方式的選擇有重要影響，尤其對于孤網(wǎng)運(yùn)行的系統(tǒng)。在滿足需求的前提下，盡可能降低造價(jià)成本。動(dòng)態(tài)電負(fù)荷包括兩種計(jì)算方法：按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算（考慮單相負(fù)荷的影響）和按最大單臺(tái)用電設(shè)備或成組用電設(shè)備起動(dòng)的高峰負(fù)荷計(jì)算。&動(dòng)態(tài)電負(fù)荷穩(wěn)定負(fù)荷：一般聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組多承擔(dān)白天峰值負(fù)荷，而夜晚的谷電交給電網(wǎng)。實(shí)際所需穩(wěn)定電負(fù)荷為：Pk為第k個(gè)（或組）負(fù)荷的設(shè)備功率，kW；αk為第k個(gè)（或組）負(fù)荷的負(fù)荷率；為第k個(gè)（或組）負(fù)荷的效率。&動(dòng)態(tài)電負(fù)荷最大起動(dòng)的高峰負(fù)荷：什么時(shí)候出現(xiàn)最大可能高峰負(fù)荷？最大的單臺(tái)用電設(shè)備或成組用電設(shè)備起動(dòng)時(shí)，所有其他負(fù)荷都已投入運(yùn)行。此時(shí)動(dòng)態(tài)熱負(fù)荷的計(jì)算方法一、采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算（一）概念在設(shè)計(jì)室外空氣計(jì)算溫度twn下，為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn，采暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q，它是設(shè)計(jì)采暖系統(tǒng)的最基本依據(jù)。（二）討論設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的目的：1）為擬定合理的供熱方案。2）選擇散熱設(shè)備。3）選擇管徑和管路設(shè)備。Q=Qs-QdQ--采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，W;Qs--建筑物失熱量，W;Qd--建筑物得熱量，W;（三）設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的理論計(jì)算：-7℃（一）室內(nèi)空氣計(jì)算溫度民用建筑：

宜采用：16~24℃。(具體查《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-暖通空調(diào)·動(dòng)力》分冊)；工業(yè)建筑輕作業(yè)：18~21℃；中作業(yè)：16~18℃；重作業(yè)：14~16℃；過重作業(yè)：12~14℃；其他輔助建筑的參數(shù)也有詳細(xì)規(guī)定。二、采暖室內(nèi)、外空氣計(jì)算參數(shù)（二）室內(nèi)空氣的流速:采暖建筑物冬季室內(nèi)的平均風(fēng)速：民用建筑及工企業(yè)輔助建筑：V≯0.3m/s工業(yè)建筑：當(dāng)室內(nèi)散熱量<23W/m2,V≯0.3m/s

當(dāng)室內(nèi)散熱量≥23W/m2,V≯0.5m/s（三）室外空氣的計(jì)算溫度：應(yīng)采用歷年平均不保證五天的日平均溫度?！安槐ＷC”原則：人為允許有幾天時(shí)間可以低于規(guī)定的供暖室外計(jì)算溫度值，即容許這幾天室外溫度可能稍低于室外計(jì)算溫度值。濟(jì)南地區(qū)室外空氣計(jì)算溫度=-7℃。三、設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的確定采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是根據(jù)冬季采暖房間的熱平衡計(jì)算出的。采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷+房間的得熱量＝房間的失熱量對于一般的民用建筑和產(chǎn)熱量很少的工業(yè)建筑：

Q＝Qs-Qd

＝Q1+Q2

+

Q3─Q10式中：1.建筑物失熱量Qs包括：（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量Q1（2）冷風(fēng)滲透耗熱量Q2：加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量（3）冷風(fēng)侵入耗熱量Q3：加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣耗熱量2.建筑物得熱量Qd包括：太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)的熱量Q10（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量Q1

Q1＝Q1.j+Q1.x

＝ΣaKF(tn－twn)+Q1.xW式中：tn－室內(nèi)計(jì)算溫度，℃twn

－供暖室外計(jì)算溫度，℃a－圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，0<a≤1K－圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/m2.℃，可從設(shè)計(jì)手冊查得F－圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積，m2

。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積計(jì)算圖門、窗的面積按外墻外面的凈空尺寸計(jì)算；悶頂和地面的面積，按建筑物外墻以內(nèi)的內(nèi)廓尺寸計(jì)算；外墻的高度從本層地面算到上層地面，寬度按建筑物外廓尺寸計(jì)算。Q1.x－圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量：實(shí)際傳熱條件受到各種因素的影響，因此必須對基本耗熱量進(jìn)行修正，通常按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量的百分率修正。這些修正的耗熱量稱為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量。分為:1）朝向修正耗熱量2）風(fēng)力附加耗熱量3）高度附加耗熱量4）其他耗熱修正（2）冷風(fēng)滲透耗熱量Q2把滲入室內(nèi)的冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量

Q2＝C×G×（tn－

twn

）＝0.278Vρwcp（tn－

twn

）WV－經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣量，m3/h;ρw－室外冷空氣的密度，kg/m3;

cp－室外冷空氣的定壓比熱，kJ/kg.℃（3）冷風(fēng)侵入耗熱量Q3把侵入室內(nèi)的冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量Q3＝0.278Vwρwcp（tn－

twn

）WVw－經(jīng)外門侵入室內(nèi)的冷空氣量，m3/h;動(dòng)態(tài)冷負(fù)荷計(jì)算1.冷負(fù)荷計(jì)算房間（空調(diào)區(qū)）冷負(fù)荷：為保持房間（空調(diào)區(qū)）恒定的空氣溫度，在某一時(shí)刻必須由空調(diào)系統(tǒng)從室內(nèi)除去的熱流量。應(yīng)按各項(xiàng)逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算?？照{(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷是由空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷卻設(shè)備所除去的熱流量。那么熱量應(yīng)該以夏季還是冬季考慮呢？有哪些呢？冷負(fù)荷計(jì)算夏季計(jì)算得熱量包括：（室外、室內(nèi)、散濕）通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量；（溫差）透過外窗進(jìn)入的太陽輻射熱量；（輻射）內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量；滲入空氣帶入的熱量；（潛熱、新風(fēng)）思考題同學(xué)們還記不記得什么是潛熱和顯熱？簡單來講：溫度升高需要的熱量叫顯熱.物體蒸發(fā)需要的熱量叫潛熱.全熱就是顯熱+潛熱.顯熱和潛熱的比值決定相對濕度.顯熱決定室內(nèi)溫度.冷負(fù)荷計(jì)算夏季計(jì)算得熱量包括：（室外、室內(nèi)、散濕）人體散熱量；（顯熱）照明散熱量；設(shè)備、器具、管道及其他內(nèi)部熱源的散熱量；食品、物料散熱量；冷負(fù)荷計(jì)算夏季計(jì)算得熱量包括：（室外、室內(nèi)、散濕）人體散濕引起的潛熱；食物散濕引起的潛熱；水面散濕引起的潛熱；負(fù)荷與聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)系冷熱電負(fù)荷由于時(shí)刻變化，存在著較大的波動(dòng)。如：季節(jié)峰谷、晝夜峰谷，且不同性質(zhì)建筑物差距很大。我們通過負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化，選擇合適的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)容量和形式，從而使聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的變工況特性同用戶動(dòng)態(tài)負(fù)荷相匹配。負(fù)荷與聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)系分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)常采用內(nèi)燃機(jī)和微小燃?xì)廨啓C(jī)。內(nèi)燃機(jī)發(fā)電效率35%以上余熱一半排煙400-450℃，一半缸套水燃?xì)廨啓C(jī)效率28%-35%排煙溫度可達(dá)550℃負(fù)荷與聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)系不同的建筑類型，有著對冷熱電不同的追求。我們選擇分布式聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，要因地制宜，看用戶更加追求什么。辦公樓、商場，更加追求電負(fù)荷，不太追求熱水負(fù)荷。對于醫(yī)院、洗浴等，除追求電負(fù)荷之外，對熱水負(fù)荷追求更高。負(fù)荷與聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)系大家仔細(xì)閱讀2-11這兩個(gè)表的數(shù)據(jù)盡可能的找到有用的結(jié)論負(fù)荷與聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)系圖2-4描述了燃?xì)廨啓C(jī)單軸和雙軸形式的變工況特性，以及有無回?zé)崆闆r下的變工況特性。目的：保證機(jī)組在大部分時(shí)間內(nèi)能達(dá)到較好的運(yùn)行效果。如果負(fù)荷由高到低變化的連續(xù)性較強(qiáng)，則應(yīng)考慮采用多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)的形式，如圖2-5中。單臺(tái)機(jī)組隨著負(fù)荷減小，效率降低，而多臺(tái)機(jī)組在2/3和1/3負(fù)荷時(shí)仍可按照額定工況運(yùn)行，達(dá)到改善變工況性能的目的。負(fù)荷與聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)系小結(jié)靜態(tài)冷熱電負(fù)荷估算法動(dòng)態(tài)冷熱電負(fù)荷種類及計(jì)算方法負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化和聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)系ThankYou.可再生能源及其發(fā)電技術(shù)

問題引入：同學(xué)們知道哪些能源是可再生能源嗎？可再生能源可再生能源包括太陽能、水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能、地?zé)崮堋⒑四埽ň圩儯┑?。它們在自然界可以循環(huán)再生。是取之不盡，用之不竭的能源，不需要人力參與便會(huì)自動(dòng)再生。我國太陽能輻照地區(qū)分類太陽能資源豐富地區(qū)占全國總面積2/3以上。我國太陽能輻照概況一、二、三類地區(qū)，年日照時(shí)數(shù)大于2200h，太陽年輻射總量高于5016MJ/m2，是中國太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國總面積的2/3以上，具有利用太陽能的良好條件。四、五類地區(qū)，雖然太陽能資源條件較差，但是也有一定的利用價(jià)值，其中有的地方是有可能開發(fā)利用的。從全國來看，中國是太陽能資源相當(dāng)豐富的國家，具有發(fā)展太陽能利用事業(yè)得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件，太陽能利用事業(yè)在我國是有著廣闊的發(fā)展前景的。我國太陽能利用同學(xué)們知道哪些太陽能利用技術(shù)呢？太陽能發(fā)電：大家知道哪些太陽能發(fā)電技術(shù)？太陽能發(fā)電：其實(shí)，利用太陽能進(jìn)行發(fā)電的手段很多。太陽能發(fā)電熱發(fā)電光發(fā)電蒸汽熱動(dòng)力發(fā)電熱電直接轉(zhuǎn)換光化學(xué)發(fā)電和生物轉(zhuǎn)換光感應(yīng)發(fā)電光伏發(fā)電太陽能熱發(fā)電1、蒸汽熱動(dòng)力發(fā)電太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，由集熱部分、熱傳輸部分、蓄熱與熱交換部分和汽輪發(fā)電部分組成。太陽能熱發(fā)電（1）集熱部分定日鏡（聚光系統(tǒng)）的作用是提高功率密度。集熱器的作用是將聚焦后的太陽能輻射吸收，并轉(zhuǎn)換為熱能提供給工質(zhì)。（2）熱能傳輸部分把集熱器收集起來的熱能傳輸給蓄熱部分。（3）蓄熱與熱交換部分蓄熱裝置保證發(fā)電系統(tǒng)的熱源穩(wěn)定。熱能通過熱交換裝置，轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽。（4）汽輪發(fā)電部分太陽能熱發(fā)電定日鏡專用鍋爐蓄熱器太陽能熱發(fā)電高壓熱蒸汽在推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還通過專用的管道將一部分熱能儲(chǔ)存在蓄熱器內(nèi)。陰天、雨雪天及夜間沒有太陽光，便由蓄熱器來提供熱能，從而保證太陽能熱電站能夠連續(xù)發(fā)電。世界上第一座太陽能熱電站是法國的奧德約太陽能熱電站，雖然它的發(fā)電能力當(dāng)初只有64千瓦，但卻開創(chuàng)了太陽能熱電的先河。2013年8月，在八達(dá)嶺長城腳下，我國首座自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)光熱發(fā)電站，也是亞洲首座塔式太陽能熱電站將并網(wǎng)發(fā)電。太陽能熱發(fā)電大家想想這種發(fā)電形式的缺點(diǎn)在哪兒？那就是占用地方大。一組定日鏡占地100平方米，100組定日鏡即使嚴(yán)絲合縫地湊在一起，也至少要占總計(jì)1萬平方米土地。太陽能熱發(fā)電2、熱電直接轉(zhuǎn)換多是依靠特殊的物理現(xiàn)象或化學(xué)反應(yīng)。這類發(fā)電方式的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)電裝置本體沒有活動(dòng)部件，但一般發(fā)電量都很小，有的方法尚處于原理性試驗(yàn)階段。相對成熟一些的，主要是半導(dǎo)體溫差發(fā)電。太陽能光發(fā)電1、光化學(xué)轉(zhuǎn)換（1）光化學(xué)電池浸泡在溶液中的半導(dǎo)體電極受到光照后，電極上有電流輸出的現(xiàn)象。（2）光生物發(fā)電光生物發(fā)電，通常是指葉綠素電池發(fā)電，葉綠素在光照作用下能產(chǎn)生電流，這是最普遍的生物現(xiàn)象之一。太陽能光發(fā)電2、光感應(yīng)發(fā)電是利用某些有機(jī)高分子團(tuán)吸收太陽的光能后變成光極化偶極子的現(xiàn)象。太陽能光發(fā)電3、光伏發(fā)電是利用某些物質(zhì)的光電效應(yīng)（光生伏打效應(yīng)），將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)變成電能的發(fā)電方式。光伏電池，是利用光伏效應(yīng)將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的器件，也叫太陽能電池，都是由很多單體光伏電池構(gòu)成的。太陽能光發(fā)電光伏電池原理：帶正電的空穴向P型半導(dǎo)體區(qū)移動(dòng)，帶負(fù)電的電子向N型半導(dǎo)體區(qū)移動(dòng)電子從N區(qū)負(fù)電極流出負(fù)電，空穴從P區(qū)正電極流出正電太陽能光發(fā)電光伏發(fā)電系統(tǒng)組成一般由太陽能電池方陣、儲(chǔ)能蓄電池、保護(hù)和控制系統(tǒng)、逆變器等設(shè)備組成。將多個(gè)光伏單體電池經(jīng)串并聯(lián)，并封裝在一起，組成一個(gè)光伏電池組件。把多個(gè)電池組件再串、并聯(lián)起來并裝在支架上，組成光伏電池陣列。光伏發(fā)電輸出功率不穩(wěn)定性、不連續(xù)，需要配備儲(chǔ)能裝置，以保證對用戶的可靠供電。陽光充足時(shí)，剩余的能量給蓄電池充電。日照缺乏的情況下，由蓄電池向用戶補(bǔ)充供電。太陽能光發(fā)電在小型或獨(dú)立運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，保護(hù)和控制功能主要是蓄電池的保護(hù)，防止過充電和過放電。

對于大中型或并網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)，保護(hù)和控制系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著平衡、管理系統(tǒng)能量，保護(hù)蓄電池及整個(gè)系統(tǒng)正常工作和顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)等重要作用。太陽能光發(fā)電光伏電池和蓄電池輸出的都是直流電。逆變器是將直流電變換成交流電的電力電子設(shè)備，是光伏電池普及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。光伏發(fā)電的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)（1）運(yùn)輸、安裝容易（2）運(yùn)行、維護(hù)簡單（3）安全，可靠，壽命長（4）清潔，環(huán)境污染少光伏發(fā)電的特點(diǎn)不足主要是由太陽能資源本身的弱點(diǎn)造成的。（1）能量分散（能量密度低）。（2）能量不穩(wěn)定。（3）能量不連續(xù)。光伏發(fā)電概況根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)：2014-2019年，中國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量逐年增長，新增裝機(jī)容量呈現(xiàn)先增長后下降的趨勢。光伏發(fā)電概況根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)：2019年，全國光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到20430萬千瓦，同比增長17.3%，其中集中式光伏14167萬千瓦，同比增長14.5%。截止2020年6月底，光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到2.16億千瓦，其中集中式光伏1.49億千瓦。。分布式光伏發(fā)電概況根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)：在2010-2015年間，我國集中式光伏電站一直處于投資風(fēng)口，大批電站項(xiàng)目集中上馬，而分布式光伏項(xiàng)目幾乎無人問津。2014-2019年，中國分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量逐年增長，其中2016年起呈快速增長趨勢;新增裝機(jī)容量呈現(xiàn)先增長后下降的走勢。分布式光伏發(fā)電概況2019年，全國分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到6435萬千瓦，同比增長23.75%;2020年1-6月，全國新增分布式光伏發(fā)電裝機(jī)443.5萬千瓦。截止6月底，分布式光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)達(dá)到6707萬千瓦。分布式光伏發(fā)電概況我國分布式光伏發(fā)電相關(guān)規(guī)劃政策：目前，我國集中式光伏電站主要集中在西部地區(qū)，但由于項(xiàng)目過于集中，電網(wǎng)消納困難、高線損等問題，當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)棄光現(xiàn)象，局部地區(qū)棄光率甚至高于20%;中、東部地區(qū)是分布式光伏發(fā)電布局的主戰(zhàn)場，也是用電消費(fèi)重地。二、風(fēng)能利用提到風(fēng)能利用，同學(xué)們會(huì)想到哪些事物或故事？風(fēng)能利用埃及可能是最先利用風(fēng)能的國家。10-11世紀(jì)，中東國家開始大范圍使用風(fēng)能。風(fēng)能利用12世紀(jì)，風(fēng)車的概念和設(shè)計(jì)從中東傳入歐洲。荷蘭人發(fā)明了水平轉(zhuǎn)軸的塔形風(fēng)車，并且很快風(fēng)靡北歐。風(fēng)能利用1300多年前宋代的一種垂直軸“走馬燈式”，一直沿用到新中國成立。風(fēng)力發(fā)電也有水平軸和垂直軸兩種風(fēng)機(jī)雙葉風(fēng)車三葉風(fēng)車風(fēng)力發(fā)電垂直軸風(fēng)機(jī)發(fā)電風(fēng)力發(fā)電機(jī)組簡單結(jié)構(gòu)主要用水平軸風(fēng)機(jī)發(fā)電，且多用螺旋槳型葉片。水平軸風(fēng)力機(jī)主要包括風(fēng)輪、塔架、機(jī)艙等部分。翼型上表面凸起部分的氣流較快，上表面的空氣壓力比下表面明顯要低，從而對翼型物體產(chǎn)生向上的“吸入”作用，增大升力。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理空氣的壓力與氣流的速度有一定的對應(yīng)關(guān)系，流速越快，壓力越低，這種現(xiàn)象叫作伯努利效應(yīng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理工作風(fēng)速？風(fēng)力機(jī)并不是在所有風(fēng)速下都能正常工作。起動(dòng)風(fēng)速——“切入風(fēng)速”； “額定風(fēng)速”；停機(jī)風(fēng)速——“切出風(fēng)速”。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)風(fēng)電場風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，將數(shù)十臺(tái)至數(shù)千臺(tái)單機(jī)容量較大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組集中安裝在特定場地，按照地形和主風(fēng)向排成陣列，組成發(fā)電機(jī)群，產(chǎn)生數(shù)量較大的電力并送入電網(wǎng)，這種風(fēng)力發(fā)電的場所就是風(fēng)電場。風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)風(fēng)電優(yōu)點(diǎn)：（1）沒有直接污染排放；（2）不需要水參與發(fā)電過程；（3）經(jīng)濟(jì)性好。對環(huán)境的負(fù)面影響：（1）風(fēng)力機(jī)的噪聲；（2）風(fēng)力機(jī)的電磁干擾；（3）視覺影響；等等。風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)大家可能會(huì)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的價(jià)格有所關(guān)注：家庭用小型風(fēng)機(jī)：300W～600W的基本上在3000～5000元配置：帶充電控制器風(fēng)力發(fā)電機(jī)，200W數(shù)控逆變電源，12V65AH免維護(hù)蓄電池1只適用：彩電、VCD、功放、電腦、衛(wèi)星接收機(jī)、照明等。每天可用電量：1800／W小時(shí)，譬如使用彩電、VCD、衛(wèi)星接收機(jī)及1－2只照明燈泡，可使用10小時(shí)左右。造價(jià)：3500元／套2.配置：200W帶充電控制器風(fēng)力發(fā)電機(jī)，500W數(shù)控逆變電源，12V65AH免維護(hù)蓄電池2只。適用：彩電、小型新式冰箱、VCD、功放、電腦、衛(wèi)星接收機(jī)、照明、電風(fēng)扇等。每天可用電量：3500／W

小時(shí)，即所用電器功率在300W內(nèi)每日約可用12小時(shí)左右。造價(jià)：4200元／套。風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)大家可能會(huì)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的價(jià)格有所關(guān)注：家庭用小型風(fēng)機(jī)：300W～600W的基本上在3000～5000元配置：300W帶充電控制器風(fēng)力發(fā)電機(jī)，1KW數(shù)控逆變電源，12V100AH免維護(hù)蓄電池2只適用：彩電、冰箱、VCD、電腦、照明、衛(wèi)星接收機(jī)、電風(fēng)扇、電飯煲。每天可用電量：5100／W小時(shí)。造價(jià)：6300元／套。風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)大型發(fā)電機(jī)組：一般整機(jī)出廠的價(jià)格都不一樣，基本都在3400-4500/KW的單價(jià)，所以是按照機(jī)組的功率大小決定的。例如2KW的單機(jī)，主機(jī)+葉片大概4300元，不過還需要買塔桿、控制器、逆變器、電池，這樣才能配成一個(gè)完整的系統(tǒng)，總費(fèi)用9000元左右。比如1.5MW（也就是1500KW）基本在600多萬元左右，一臺(tái)機(jī)組要運(yùn)行，還要配套相變，遠(yuǎn)程通迅，以及線路造價(jià)等。風(fēng)力發(fā)電未來方向思考：風(fēng)力發(fā)電未來發(fā)展方向在哪里？生物質(zhì)能發(fā)電：生物質(zhì)能發(fā)電：生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)直接燃燒或轉(zhuǎn)化為某種燃料后燃燒所產(chǎn)生的熱量發(fā)電。生物質(zhì)能發(fā)電：生物質(zhì)發(fā)電的流程，大致分兩個(gè)階段：一般先把各種可利用的生物原料收集起來，通過一定程序的加工處理，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢愿咝紵娜剂?；再把燃料送入鍋爐中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出電能。*生物質(zhì)發(fā)電涉及原料的收集、打包、運(yùn)輸、貯存、預(yù)處理、燃料制備、燃燒過程的控制、灰渣利用等諸多環(huán)節(jié)。我國生物質(zhì)能發(fā)電形式我國生物質(zhì)發(fā)電形式：直接燃燒發(fā)電沼氣發(fā)電垃圾發(fā)電生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電——?dú)饣癄t（裂解爐）生物質(zhì)能發(fā)電特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）適于分散建設(shè)、就地利用（2）技術(shù)基礎(chǔ)較好、建設(shè)容易（3）碳排放比化石燃料少（4）變廢為寶，更加環(huán)保需要注意問題：（1）轉(zhuǎn)化設(shè)備必須安全可靠。（2）能源作物需要占用大量土地可再生能源發(fā)電特點(diǎn)：可再生能源發(fā)電都有一些普遍特點(diǎn)，大家可以總結(jié)一下嗎？面大、量廣、密度低、有限制·小結(jié)

了解利用太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能發(fā)電的技術(shù)；了解各種可再生能源發(fā)電技術(shù)的特點(diǎn)互補(bǔ)發(fā)電特點(diǎn)：（1）可再生能源既可充分發(fā)揮優(yōu)勢，又能克服本身不足。取自天然、分布廣泛、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)仍能體現(xiàn)，季節(jié)性、氣候性變動(dòng)造成的能量波動(dòng)，可以改善。（2）對多種能源協(xié)調(diào)利用，可提高能源的綜合利用率。（3）電源供電質(zhì)量的提高，對補(bǔ)償設(shè)備的要求降低。單一發(fā)電，波動(dòng)和間歇明顯，需大量儲(chǔ)能或補(bǔ)償裝置；互補(bǔ)運(yùn)行，會(huì)因相互抵消，降低儲(chǔ)能或補(bǔ)償要求。1、風(fēng)-太陽能互補(bǔ)基礎(chǔ)：我國屬季風(fēng)氣候區(qū)，很多地區(qū)風(fēng)能和太陽能有天然的季節(jié)互補(bǔ)性，適合采用風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。在一些邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)，風(fēng)能資源豐富，且太陽能資源充足，聯(lián)合發(fā)電運(yùn)行是解決供電問題的有效途徑。1、風(fēng)-太陽能互補(bǔ)風(fēng)－光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，一般由風(fēng)電機(jī)組、光伏電池組、儲(chǔ)能裝置、電力變換裝置、直流母線及控制器等部分構(gòu)成，向各種直流或交流用電負(fù)載供電。1、風(fēng)-太陽能互補(bǔ)風(fēng)－光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電和儲(chǔ)能配置，應(yīng)考慮：-負(fù)荷的用電量及其變化規(guī)律； －蓄電池的能量損失和使用壽命； －太陽能和風(fēng)能的資源情況。

1、風(fēng)-太陽能互補(bǔ)根據(jù)風(fēng)力和陽光的變化情況，有三種可能的運(yùn)行模式。

風(fēng)電機(jī)組單獨(dú)向負(fù)載供電；

光伏電池單獨(dú)向負(fù)載供電；

風(fēng)電機(jī)組和光伏電池聯(lián)合向負(fù)載供電。

1、風(fēng)-太陽能互補(bǔ)（1）風(fēng)力/光伏互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。該類型以風(fēng)力發(fā)電為主，光伏為輔，適合于風(fēng)能資源非常豐富，太陽能資源仍可利用的地區(qū)。（2）光伏/風(fēng)力互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。該類型以光伏發(fā)電為主，風(fēng)力為輔，適合于太陽能資源非常豐富，風(fēng)能資源相對較弱的地區(qū)。

1、風(fēng)-太陽能互補(bǔ)（3）除此之外，還有兩種情況a.太陽能和風(fēng)能雖然比較豐富，但互補(bǔ)性欠佳，如在某個(gè)月份太陽能和風(fēng)能都不足。b.太陽能和風(fēng)能互補(bǔ)性很好，但總體兩種資源總量欠缺。大家想想，這種情況下應(yīng)該怎么辦？

1、風(fēng)-太陽能互補(bǔ)優(yōu)點(diǎn)：－利用資源的互補(bǔ)性，可以獲得比較穩(wěn)定的輸出，系統(tǒng)有較高的穩(wěn)定性和可靠性；－保證同樣供電時(shí)，可大大減少儲(chǔ)能蓄電池的容量；－很少或不用啟動(dòng)備用電源（如柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組）等，可獲得較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。風(fēng)-光互補(bǔ)是對二者的綜合利用，對太陽能和風(fēng)資源要求都低一些，受自然條件的限制較少，應(yīng)用地域范圍更廣。

1、風(fēng)-太陽能互補(bǔ)小容量的風(fēng)－光互補(bǔ)式路燈：

2.風(fēng)、光－柴油機(jī)互補(bǔ)應(yīng)用互補(bǔ)互補(bǔ)剛才，我們討論了風(fēng)光互補(bǔ)時(shí)的兩種特殊情況。在這些邊遠(yuǎn)地區(qū)，尤其是高山和海島，往往太陽能和風(fēng)能資源比較豐富，但互補(bǔ)不足；或者互補(bǔ)可以，但總量不足。這時(shí)我們就要因地制宜地，即利用風(fēng)光互補(bǔ)，又要加入柴油機(jī)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合發(fā)電運(yùn)行。

2.風(fēng)、光－柴油機(jī)互補(bǔ)應(yīng)用互補(bǔ)互補(bǔ)目前，在很多邊遠(yuǎn)或孤立地區(qū)，柴油發(fā)電機(jī)組是提供必要生活和生產(chǎn)用電的常用發(fā)電設(shè)備或備用設(shè)備。柴油價(jià)格高，運(yùn)輸不便，有時(shí)還供應(yīng)緊張，因而柴油機(jī)發(fā)電的成本很高，往往還不能保證電力供應(yīng)的可靠性。特點(diǎn)：－投資回報(bào)率高，節(jié)油效果明顯(30%以上)－規(guī)模小，見效快－穩(wěn)定性好；

2.1風(fēng)-柴油機(jī)互補(bǔ)應(yīng)用互補(bǔ)互補(bǔ)風(fēng)－柴并聯(lián)運(yùn)行，是風(fēng)電和柴油發(fā)電最簡單的結(jié)合方式。可以降低柴油機(jī)的平均負(fù)載，從而節(jié)省燃料。

一種改進(jìn)方案，在柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)之間加一個(gè)飛輪和電磁離合器，來控制柴油機(jī)是否投入，以有效提高節(jié)油率。在運(yùn)行中不僅彌補(bǔ)了風(fēng)力發(fā)電的不穩(wěn)定性，而且能最大限度地節(jié)約柴油并減少對環(huán)境的污染。2.2光-柴油機(jī)互補(bǔ)應(yīng)用互補(bǔ)互補(bǔ)光伏—柴油混合發(fā)電系統(tǒng)也有投資率高等優(yōu)點(diǎn)，但對逆變電源要求較高。（1）要求具有較高的效率，以提高系統(tǒng)效率。（2）要求具有較高的可靠性。（3）要求逆變電源的輸出應(yīng)為良好的正弦波。（4）要求直流輸入電壓適應(yīng)范圍寬。

3、微型燃?xì)廨啓C(jī)－燃料電池互補(bǔ)互補(bǔ)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)比較完善，效率較高，且氮化物、CO等污染物的排放量很少。高溫燃料電池與燃?xì)廨啓C(jī)的工作溫度相匹配，組成聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)具有更高的效率。即便商用的已可高達(dá)60%～75%，是目前礦物燃料動(dòng)力發(fā)電技術(shù)中效率最高的。燃料電池與微型燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合發(fā)電，有非常好的發(fā)展前景。二者的聯(lián)合循環(huán)，根據(jù)布置方式，可分為頂層循環(huán)和底層循環(huán)。

4、風(fēng)能－水力互補(bǔ)發(fā)電互補(bǔ)互補(bǔ)“三北”等內(nèi)陸風(fēng)區(qū)，多為冬春風(fēng)大、夏秋風(fēng)小，

與夏秋豐水、冬春枯水的水資源正好互補(bǔ)。特點(diǎn)：

-可避免在枯水季節(jié)水力發(fā)電量不足的問題；－可通過共用輸配電設(shè)備節(jié)省建設(shè)投資；－是比較經(jīng)濟(jì)有效的大規(guī)模利用方式。

5、

風(fēng)、氫、生物質(zhì)、太陽能互補(bǔ)發(fā)電互補(bǔ)互補(bǔ)特點(diǎn)：

利用風(fēng)能和太陽能發(fā)電裝置發(fā)電。一部分電能直接并入電網(wǎng)，另一部分用于電解水產(chǎn)生氫能，并將產(chǎn)生的氫能儲(chǔ)存起來作為備用能源。

當(dāng)天氣條件惡劣時(shí)，用這部分儲(chǔ)備能和生物質(zhì)能來作為能源，用過熱電裝置補(bǔ)充供應(yīng)電能，以保證電力的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

6、煤炭地下汽化和高溫燃料電池互補(bǔ)互補(bǔ)互補(bǔ)特點(diǎn)：煤炭地下汽化技術(shù)可使地下的煤炭有控制的汽化，汽化產(chǎn)物中的氫氣、甲烷、一氧化碳等可作為燃料供高溫燃料電池使用。這種互補(bǔ)發(fā)電，可提高煤炭的利用率并保護(hù)環(huán)境。

7、太陽能電池和燃料電池互補(bǔ)互補(bǔ)互補(bǔ)特點(diǎn)：

天氣條件好時(shí)，使用太陽能電池獨(dú)立工作發(fā)電。同時(shí)，功率分配器把多余的電能輸出到電解反應(yīng)器產(chǎn)生氫氣儲(chǔ)存到儲(chǔ)氫室中。當(dāng)天氣條件惡劣時(shí)，用儲(chǔ)氫室中的氫氣通入燃料電池進(jìn)行發(fā)電，輔以太陽能電池保持穩(wěn)定。

·小結(jié)

掌握互補(bǔ)發(fā)電的特點(diǎn)掌握互補(bǔ)發(fā)電的類型動(dòng)力系統(tǒng)及主要部件動(dòng)力系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)燃機(jī)燃料電池斯特林機(jī)不同動(dòng)力技術(shù)比較教學(xué)目標(biāo)：熟悉燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)造；掌握燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理；掌握燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)原理；問題引入：什么是燃?xì)廨啓C(jī)？什么是燃?xì)廨啓C(jī)？燃?xì)廨啓C(jī)（GasTurbine）是一種以連續(xù)流動(dòng)的氣體（空氣和燃?xì)猓┳鳛楣べ|(zhì)、把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。特點(diǎn)：這種簡單循環(huán)方案，結(jié)構(gòu)簡單，而且最能體現(xiàn)出燃?xì)廨啓C(jī)所特有的體積小、起動(dòng)快、少用或不用冷卻水等一系列優(yōu)點(diǎn)。燃?xì)廨啓C(jī)裝置中的工質(zhì)在不同設(shè)備間流動(dòng)，完成循環(huán)。內(nèi)部構(gòu)成：工作原理：工作過程：壓氣機(jī)從外界大氣環(huán)境吸入空氣，并經(jīng)過軸流式壓氣機(jī)逐級(jí)壓縮使之增壓，同時(shí)空氣溫度也相應(yīng)提高；壓縮空氣被壓送到燃燒室與噴入的燃料混合燃燒生成高溫高壓的燃?xì)?煙氣；然后再進(jìn)入到透平中膨脹做功，推動(dòng)透平帶動(dòng)壓氣機(jī)和外負(fù)荷轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了氣體或液體燃料的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械功，并輸出電功。從透平中排出的廢氣排至大氣自然放熱。工作過程通常在燃?xì)廨啓C(jī)中，壓氣機(jī)是由燃?xì)馔钙脚蛎涀龉韼?dòng)的，它是透平的負(fù)載。

大家知道透平輸出的功有多少是用來驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的嗎？工作過程在簡單循環(huán)中，透平發(fā)出的機(jī)械功有1/2~2/3左右用來帶動(dòng)壓氣機(jī)，其余的1/3左右的機(jī)械功用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。

還有一個(gè)問題：最開始的階段，透平不做功，壓氣機(jī)是如何運(yùn)行的？工作過程在燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)的時(shí)候，首先需要外界動(dòng)力，一般是起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓氣機(jī)，直到燃?xì)馔钙桨l(fā)出的機(jī)械功大于壓氣機(jī)消耗的機(jī)械功時(shí)，外界起動(dòng)機(jī)脫扣，燃?xì)廨啓C(jī)才能自身獨(dú)立工作。工作原理：壓氣機(jī)連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮；壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒，稱為高溫燃?xì)?煙氣；煙氣隨即流入燃?xì)鉁u輪中膨脹做功，推動(dòng)渦輪葉輪帶著壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)；加熱后的高溫?zé)煔馄渥龉δ芰︼@著提高，因而燃?xì)鉁u輪在帶動(dòng)壓氣機(jī)的同時(shí)，尚有余功作為燃?xì)廨啓C(jī)的輸出機(jī)械功。燃?xì)廨啓C(jī)由靜止啟動(dòng)時(shí)，需用起動(dòng)機(jī)帶著旋轉(zhuǎn)，待加速到能獨(dú)立運(yùn)行后，啟動(dòng)機(jī)才脫開。謝謝燃?xì)廨啓C(jī)的簡單循環(huán)：在空氣和燃?xì)獾闹饕鞒讨校挥袎簹鈾C(jī)（Compressor）、燃燒室（Combustor）和燃?xì)馔钙剑═urbine）這三大部件組成的燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)，通稱為簡單循環(huán)。熱力循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行的整個(gè)熱力循環(huán)（以氣體為介質(zhì)）可以概括為：壓縮——加熱——膨脹——放熱那么，最理想的循環(huán)狀態(tài)應(yīng)該如何呢？理想熱力循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)裝置的理想熱力循環(huán)，是由19世紀(jì)美國工程師G.B.Brayton所提出，因而得名。布雷頓循環(huán)是由絕熱壓縮過程1-2、定壓加熱過程2-3、絕熱膨脹過程3-4和定壓放熱過程4-1所組成的可逆循環(huán)。同學(xué)們試在壓-容(p-V)圖和溫-熵(T-S)圖上表示？熱力循環(huán)其它循環(huán)除了簡單循環(huán)外，還有回?zé)嵫h(huán)和復(fù)雜循環(huán)。燃?xì)廨啓C(jī)的工質(zhì)來自大氣，最后又排至大氣，是開式循環(huán)；此外，還有工質(zhì)被封閉循環(huán)使用的閉式循環(huán)。燃?xì)廨啓C(jī)與其他熱機(jī)相結(jié)合的稱為復(fù)合循環(huán)裝置。謝謝燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)熱效率熱力學(xué)分析如何提高燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)熱效率？先討論，理想狀態(tài)下循環(huán)熱效率的提高方法；再分析，實(shí)際狀況下的循環(huán)熱效率提升理想狀態(tài)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)熱效率理想狀態(tài)下，循環(huán)熱效率僅跟循環(huán)增壓比（壓縮比）有關(guān)，或者說跟絕熱壓縮的終溫和初溫有關(guān)。同循環(huán)增溫比沒有關(guān)系。效率提高燃?xì)廨啓C(jī)工作性能影響因素？燃?xì)獬鯗睾蛪簹鈾C(jī)的壓縮比提高燃?xì)獬鯗兀⑾鄳?yīng)提高壓縮比，可使燃?xì)廨啓C(jī)性能顯著提高。疑問知識(shí)點(diǎn)1：什么是壓縮比？知識(shí)點(diǎn)2：同學(xué)們知道燃?xì)獬鯗匾话闶嵌嗌賳?？解答知識(shí)點(diǎn)1：什么是壓縮比？壓縮比表示了氣體的壓縮程度，它是氣體壓縮前的容積與氣體壓縮后的容積之比，即氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比稱為壓縮比?，F(xiàn)代汽油機(jī)的壓縮比可達(dá)8—11。大家想想柴油機(jī)的壓縮比比這個(gè)數(shù)值高？還是低？解答現(xiàn)代汽油機(jī)的壓縮比主要受到爆震的限制。而柴油機(jī)沒有爆震的限制，壓縮比一般為12～22，所以這也是為什么我們常說柴油機(jī)“力”更大。知識(shí)拓展增壓比是什么？?增壓比和壓縮比有沒有什么關(guān)系？同學(xué)們知道哪些增壓技術(shù)？知識(shí)拓展增壓比是什么？?對增壓發(fā)動(dòng)機(jī)而言,增壓器排氣出口的壓力與正常進(jìn)氣時(shí)進(jìn)氣口壓力的比值。知識(shí)拓展?增壓比（增壓技術(shù)）和壓縮比有沒有什么關(guān)系？增壓可以提高缸內(nèi)的壓力，但是不能改變壓縮比。但是增壓技術(shù)的效果與提高發(fā)動(dòng)機(jī)自身壓縮比的效果是異曲同工的，都是通過在壓縮行程時(shí)提高空氣與汽油的混合程度，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。所以，有增壓技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，在設(shè)定壓縮比時(shí)，都會(huì)比同排量自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比低。知識(shí)拓展同學(xué)們知道哪些增壓技術(shù)？渦輪增壓（T），機(jī)械增壓（K）。在自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)之上增設(shè)。解答知識(shí)點(diǎn)2：燃?xì)獬鯗匾话闶嵌嗌?？上世紀(jì)

70年代末，壓縮比最高達(dá)到31；工業(yè)和船用燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)獬鯗刈罡哌_(dá)1200℃左右，航空燃?xì)廨啓C(jī)的超過1350℃。燃?xì)獬鯗厥翘岣呷紮C(jī)輪機(jī)性能的關(guān)鍵所在，若要在這點(diǎn)上有所突破，有兩點(diǎn)最關(guān)鍵。理想狀態(tài)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)凈功有時(shí)我們除了想要高的熱效率，還想得到單位工質(zhì)在循環(huán)中產(chǎn)生的凈功。理想狀態(tài)下，循環(huán)凈功除了跟循環(huán)壓縮比有關(guān)外，還有循環(huán)增溫比有密切關(guān)系。值得注意的是：凈功并不是完全隨著增壓比的增大而增大的。要想得到最高的凈功，我們有一個(gè)最佳增壓比的概念。解答燃?xì)獬鯗赝钙饺~片的冷卻耐高溫的材料高溫陶瓷材料Si3N4SiC1360℃謝謝燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際循環(huán)循環(huán)增溫比越大，實(shí)際循環(huán)熱效率越高。保持循環(huán)增溫比不變，隨循環(huán)增壓比的增加，熱效率有一個(gè)極大值。增加增溫比，熱效率和增壓比也提高。減小壓氣機(jī)壓縮過程和透平膨脹過程的不可逆性。所以，循環(huán)特性參數(shù)中，循環(huán)最高溫度最為關(guān)鍵。燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際循環(huán)效率提升措施在不改變參數(shù)的基礎(chǔ)上，我們是否還有提升效率的措施？有！回?zé)嵩诨責(zé)岬幕A(chǔ)上分級(jí)壓縮、中間冷卻在回?zé)岬幕A(chǔ)上分級(jí)膨脹、中間再熱熱力循環(huán)提升措施說明若在回?zé)岬幕A(chǔ)上，分級(jí)膨脹和壓縮無數(shù)次，該循環(huán)衍變成了什么呢？但必須指出的是，這一切理論分析是建立在引入回?zé)岬幕A(chǔ)上，如果不采用回?zé)?，僅僅采用分級(jí)，整體的熱效率不僅不會(huì)升高，反而降低。燃?xì)廨啓C(jī)工況深入了解燃油燃燒產(chǎn)生的燃?xì)鉁囟韧ǔ？筛哌_(dá)1800~2300K，這時(shí)二次冷卻空氣（約占總空氣量的60%~80%）經(jīng)通道壁面滲入與高溫燃?xì)饣旌?，使混合氣體降低到適當(dāng)?shù)臏囟?，而后進(jìn)入透平。在透平中，混合氣先在靜葉片組成的噴管中膨脹，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，形成高速氣流，然后沖入固定在轉(zhuǎn)子上的動(dòng)葉片組成的通道，形成推力推動(dòng)葉片，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而輸出機(jī)械功。燃?xì)廨啓C(jī)特點(diǎn)一種旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件以及由此引起的不平衡慣性力，故可以設(shè)計(jì)成很高的轉(zhuǎn)速。工作過程都是連續(xù)的?？梢栽谥亓亢统叽缍己苄〉那闆r下發(fā)出很大的功率。燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用燃?xì)廨啓C(jī)與冷熱電聯(lián)產(chǎn)謝謝微型燃?xì)廨啓C(jī)微燃機(jī)（Microturbine）是近些年（20世紀(jì)90年代）開發(fā)出來的，在美國首次用在汽車上，其組成為：壓氣機(jī)、燃燒室、透平和發(fā)電機(jī)。國際上通常將功率范圍在25~300kW之間的燃?xì)廨啓C(jī)稱為微型燃?xì)廨啓C(jī)。微型燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)造特點(diǎn)采用徑流式葉輪機(jī)械（向心式的透平和離心式壓氣機(jī)，在轉(zhuǎn)子上兩者葉輪為背靠背結(jié)構(gòu)）。通常采用高效板翅式回?zé)崞鳎行┻€采用空氣軸承，不需要潤滑油系統(tǒng)。體積非常小、無污染、無噪聲，與發(fā)電機(jī)同為一體，便于搬運(yùn)和安裝，能提供優(yōu)質(zhì)的冷熱電能源。微燃機(jī)性能同大型汽輪機(jī)相比，微燃機(jī)工作時(shí)的壓縮比要低。以天然氣、汽油、柴油等為燃料，單獨(dú)發(fā)電效率雖難以超過30%，但產(chǎn)生的余熱容易利用。一般，帶有回?zé)帷⒆冾l、高速電動(dòng)機(jī)等設(shè)施的微燃機(jī)效率可達(dá)25%~30%；排煙溫度在200~300℃；系統(tǒng)的能源利用效率達(dá)70%~90%，且排放很小。微燃機(jī)競爭優(yōu)勢簡單的徑向設(shè)計(jì)構(gòu)造，緊湊減振，成本較低。與透平同軸的高速交流發(fā)電機(jī)，進(jìn)一步降低體積。高效的回流換熱器提高整體效率。智能的功率逆變控制器。解決為用戶電力輸出、自動(dòng)控制等一系列問題。微燃機(jī)的未來高效率。（目標(biāo)是40%）環(huán)保。（NOx<7×10-6）耐用。（11000h）經(jīng)濟(jì)型。（along,longwaytogo）適應(yīng)多種燃料。靈活配置，安全可靠。（一臺(tái)檢修不影響整體運(yùn)行）微燃機(jī)的適用場所廢氣燃燒地點(diǎn)。需要提供臨時(shí)電力的地點(diǎn)。在經(jīng)常停電的地點(diǎn)，可提高電能質(zhì)量和可靠性。電費(fèi)較高的地點(diǎn)。無電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)?？捎梅搴呻妰r(jià)向電力交易中心賣電。要求提供冷熱電服務(wù)的地點(diǎn)。小結(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)造及工作原理。燃?xì)廨啓C(jī)工作循環(huán)的熱力分析。燃?xì)廨啓C(jī)效率影響因素及改善措施。微燃機(jī)的特點(diǎn)及與大型燃?xì)廨啓C(jī)的不同。動(dòng)力系統(tǒng)4.1燃?xì)廨啓C(jī)4.2

內(nèi)燃機(jī)4.3燃料電池4.4斯特林機(jī)4.5不同動(dòng)力技術(shù)比較教學(xué)目標(biāo)：熟悉內(nèi)燃機(jī)構(gòu)造；掌握內(nèi)燃機(jī)的工作原理；掌握內(nèi)燃機(jī)熱力循環(huán)原理；掌握燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)分布式能源系統(tǒng)工作性能問題引入：什么是內(nèi)燃機(jī)？什么是內(nèi)燃機(jī)？內(nèi)燃機(jī)（InternalCombustion

Engine）是燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒而將能量釋放做功的發(fā)動(dòng)機(jī)。它的工質(zhì)在燃燒前是燃油、燃?xì)馀c空氣的混合氣，在燃燒后則是燃燒產(chǎn)物。。內(nèi)燃機(jī)的分類：內(nèi)燃機(jī)分類方式很多，通常按燃料、用途、活塞運(yùn)動(dòng)方式、點(diǎn)火方式、氣缸布置形式等分類。內(nèi)燃機(jī)的分類：1、燃料分類汽油機(jī)、柴油機(jī)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)（LNG和CNG）、液化石油氣發(fā)動(dòng)機(jī)、酒精發(fā)動(dòng)機(jī)、雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)（吸入天然氣，噴入柴油點(diǎn)火）。內(nèi)燃機(jī)的分類：2、按氣缸內(nèi)的著火方式壓燃式（壓縮點(diǎn)火）和點(diǎn)燃式（強(qiáng)制點(diǎn)火）。同學(xué)們知不知道兩者的區(qū)別？壓燃式內(nèi)燃機(jī)吸入的是空氣,進(jìn)行壓縮燃燒，其壓縮比相對較高,“更有力量”,大馬力的發(fā)動(dòng)機(jī)都采用壓燃式。點(diǎn)燃式吸入的是空氣和燃料{常是汽油}，再進(jìn)行點(diǎn)燃,優(yōu)點(diǎn)是速度比較快,所以高速發(fā)動(dòng)機(jī)都采用點(diǎn)燃式。內(nèi)燃機(jī)的分類：3、按冷卻方式水冷和風(fēng)冷。（汽車和工用機(jī)械）多用水冷。內(nèi)燃機(jī)的分類：4、按沖程數(shù)二沖程（Two-stroke）和四沖程（Four-stroke）。沖程：當(dāng)完成熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一個(gè)工作循環(huán)時(shí)，活塞所需的行程。內(nèi)燃機(jī)的分類：5、活塞的運(yùn)動(dòng)方式往復(fù)活塞式（Reciprocatingengine）旋轉(zhuǎn)活塞式（Rotaryengine）內(nèi)燃機(jī)的分類：6、按氣缸數(shù)目單氣缸、多氣缸內(nèi)燃機(jī)的分類：7、按轉(zhuǎn)速低速機(jī)（<300r/min）；中速機(jī)（300~1000r/min）；高速機(jī)（>1000r/min）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的高低，關(guān)系到單位時(shí)間內(nèi)作功次數(shù)的多少或發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的大小，即發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率隨轉(zhuǎn)速的不同而改變。因此，在說明發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的大小時(shí)，必須同時(shí)指明其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。內(nèi)燃機(jī)的分類：8、按增壓程度非增壓（自然吸氣Naturallyaspiration）增壓（Supercharging:Turbo,Mechanical）低增壓（πb<1.8）中增壓（πb=1.8~2.5）高增壓（πb=2.5~3.6）超高增壓（πb>3.6）內(nèi)燃機(jī)的分類：9、按氣缸排列立式、臥式、直列式、V型、W型、對置氣缸或?qū)χ没钊健形、王字形、X形、星形。內(nèi)燃機(jī)的分類：10、按燃燒室設(shè)計(jì)分：開式（如浴盆形、楔形、半球形、碗形、ω形等）；分割式（具有輔助燃燒室，如渦流室、預(yù)燃室等）。按進(jìn)排氣門、凸輪軸設(shè)計(jì)和布置分：2氣門、4氣門（或多氣門，3、4、5氣門）頂置氣門、側(cè)置氣門頂置凸輪軸、下置凸輪軸內(nèi)燃機(jī)的分類：11、按用途分：輪船割草機(jī)/

鏈鋸發(fā)電廠轎車卡車摩托車飛機(jī)火車謝謝內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)組成部分主要有氣缸-曲軸箱組、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃料供應(yīng)系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、啟動(dòng)裝置和有害物排放控制系統(tǒng)等。如果汽油機(jī)，還包括點(diǎn)火系統(tǒng)；若為增壓內(nèi)燃機(jī)，還應(yīng)有增壓系統(tǒng)。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造1、氣缸體-曲軸箱組包括氣缸蓋、氣缸體、曲軸箱等。同曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、冷卻和潤滑系統(tǒng)相連。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造2、曲柄連桿機(jī)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而輸出動(dòng)力。主要包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等。曲柄連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造3、配氣機(jī)構(gòu)是讓空氣或混合氣按要求在特定時(shí)刻進(jìn)入氣缸，并讓燃燒后的廢氣排出氣缸，保證內(nèi)燃機(jī)換氣循環(huán)順利進(jìn)行。主要由進(jìn)排氣門、氣管及其傳遞機(jī)構(gòu)（氣門挺柱、推桿、凸曲軸及正時(shí)齒輪）組成。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造4、燃油系統(tǒng)是讓燃油以一定壓力進(jìn)入燃燒室，與空氣混合后進(jìn)行燃燒。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造噴油器內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造化油器化油器的功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)任何轉(zhuǎn)速、任何負(fù)荷、任何大氣狀況下，向發(fā)動(dòng)機(jī)供給一定數(shù)量且成分符合發(fā)動(dòng)機(jī)工況要求的可燃混合氣。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造5、點(diǎn)火系統(tǒng)包括火花塞、點(diǎn)火線圈、電源設(shè)備及傳感器、微機(jī)控制器和配電器等。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造6、潤滑系統(tǒng)減少運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦生熱和零件磨損。由機(jī)油濾清器、機(jī)油道、機(jī)油泵和機(jī)油散熱器。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造7、冷卻系統(tǒng)保證內(nèi)燃機(jī)的正常工作溫度。水冷和風(fēng)冷兩種。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造8、啟動(dòng)裝置Startingdeviceofinternalcombustion

engine起動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)和操作系統(tǒng)。使內(nèi)燃機(jī)由靜止過渡到自行運(yùn)轉(zhuǎn)所需的裝置。內(nèi)燃機(jī)本身不能自行起動(dòng)，必須靠外力旋轉(zhuǎn)曲軸，直到曲軸達(dá)到內(nèi)燃機(jī)氣缸開始著火所需的轉(zhuǎn)速以后，內(nèi)燃機(jī)才能由自己發(fā)出的功維持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造簡易圖謝謝內(nèi)燃機(jī)的工作原理內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)由進(jìn)氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣過程組成。這些過程中只有膨脹過程是對外作功的過程，其他過程都是為更好地實(shí)現(xiàn)作功過程而需要的過程。按實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán)的行程數(shù)，工作循環(huán)可分為四沖程和二沖程兩類。內(nèi)燃機(jī)的工作原理四沖程：內(nèi)燃機(jī)的工作原理四沖程：進(jìn)氣行程時(shí)，此時(shí)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉。流過空氣濾清器的空氣，或經(jīng)化油器與汽油混合形成的可燃混合氣，經(jīng)進(jìn)氣管道、進(jìn)氣門進(jìn)入氣缸；壓縮行程時(shí)，氣缸內(nèi)氣體受到壓縮，壓力增高，溫度上升；膨脹行程是在壓縮上止點(diǎn)前噴油或點(diǎn)火，使混合氣燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓，推動(dòng)活塞下行并作功；排氣行程時(shí)，活塞推擠氣缸內(nèi)廢氣經(jīng)排氣門排出。此后再由進(jìn)氣行程開始，進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。內(nèi)燃機(jī)的工作原理四沖程：內(nèi)燃機(jī)的工作原理兩沖程：謝謝內(nèi)燃機(jī)循環(huán)熱力學(xué)分析柴油機(jī)混合加熱理想循環(huán)——薩巴德循環(huán)絕熱壓縮—定容加熱—定壓加熱—絕熱膨脹—定容放熱定壓加熱理想循環(huán)——狄塞爾循環(huán)絕熱壓縮-定壓加熱-絕熱膨脹-定容放熱燃?xì)?汽油機(jī)定容加熱理想循環(huán)——奧托循環(huán)絕熱壓縮-定容加熱-絕熱膨脹-定容放熱內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：熱效率高。30%-50%，尤其是柴油機(jī)。功率范圍較廣，1kW~10000kW。結(jié)構(gòu)緊湊，比質(zhì)量較小。缺點(diǎn)：對燃料要求高。汽油、輕柴油。排放污染嚴(yán)重，噪音。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件加工精度要求較高。內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)介紹內(nèi)燃機(jī)熱泵技術(shù)最初以大型機(jī)組為主，在20世紀(jì)80年代中后期實(shí)現(xiàn)了中小型空氣源機(jī)組的商業(yè)化批量生產(chǎn)。受過去的能源政策、技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)境、能源供應(yīng)狀況及價(jià)格等因素制約，我國的內(nèi)燃機(jī)熱泵技術(shù)發(fā)展較晚。內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)介紹廣義的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)不僅包括往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等。但通常我們所指的是活塞式燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，以往復(fù)式最為普遍。謝謝·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)簡化后的工作原理：·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)工作原理詳解：活塞式燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)將燃料和空氣混合，在其氣缸內(nèi)燃燒，釋放出的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓細(xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞做功，再通過曲桿連桿機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)機(jī)械做功或利用發(fā)電裝置發(fā)電，1—3過程?！?nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)做功后的煙氣依然有400-550℃，我們通過煙氣余熱回收裝置（如余熱鍋爐、煙氣型吸收式空調(diào)機(jī)組、煙氣-水換熱器等）對這部分高溫?zé)煔獾臒崃窟M(jìn)行進(jìn)一步利用。引入進(jìn)水后，還可以得到蒸汽和熱水，并用于供熱。利用后的排煙溫度一般為120℃以下?！?nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的另一特點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生80-110℃的缸套冷卻水，這一部分能量可以利用缸套水熱交換器進(jìn)行換熱利用，可以得到熱水，也可以用來為吸收式制冷設(shè)備提供冷凍水。內(nèi)燃機(jī)還有一部分的產(chǎn)物是40~65℃的潤滑油冷卻水，但品質(zhì)太低，僅僅可以用以生活熱水、泳池加熱等低熱場合的利用，熱量可以利用板式熱交換器獲取?！?nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)同學(xué)們認(rèn)為，余熱占到總能量的多少呢？這些余熱中又有多少可以為我們利用呢？系統(tǒng)能量利用率分析：·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)分析：燃?xì)饧訜嵘傻臒崃績H有38%可用以機(jī)械功輸出，而62%的熱量以煙氣、缸套水和潤滑油冷卻水的形式排出。如果沒有后續(xù)的利用，將會(huì)產(chǎn)生很高的能量浪費(fèi)。輸出的機(jī)械功，排除少量的發(fā)電機(jī)能量損失，大部分可轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，總的發(fā)電率約為36.5%（一般情況）。從一次排放的熱量分析來看，缸套水和潤滑油冷卻水占得熱量比重很大，甚至超過高溫?zé)煔?，但其品質(zhì)要遠(yuǎn)低于高溫?zé)煔?，這也是采用內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)不利結(jié)果。通過引入余熱回收裝置（余熱鍋爐、換熱器等），可以很好的對余熱進(jìn)行利用；排除掉5%的輻射熱散失和約7.5%的煙氣余熱損失，仍有占總量49.5%的熱量可以進(jìn)行余熱回收（占總余熱的80%），這對能量利用率的提高具有十分重要的影響?！?nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)余熱回收裝置發(fā)電機(jī)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱泵系統(tǒng)QaQyQwWbQcWhQ12QeQ11EhQa=燃料燃燒產(chǎn)生的熱量；Wb=向壓縮機(jī)輸出的功；Wh=向發(fā)電機(jī)輸出的功；Qy=發(fā)動(dòng)機(jī)排出的余熱量；Qe=蒸發(fā)器從冷源吸收的熱量；Qc=冷凝器向熱源釋放的熱量；Eh=發(fā)電機(jī)發(fā)電量；Q12=發(fā)電機(jī)的熱量損失；Qw=余熱回收的熱量；Q11=發(fā)動(dòng)機(jī)最終排出的熱量；·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)要求：必須準(zhǔn)確的畫出內(nèi)燃機(jī)獨(dú)立供能系統(tǒng)的能量流示意圖，并準(zhǔn)確說明各項(xiàng)的含義，以及它們之間的關(guān)系。除此之外，還必須弄清的問題：

Wb

和Qc、Qe

的關(guān)系

？什么是制熱/熱泵系數(shù)？什么是制冷系數(shù)？·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)Wb=向壓縮機(jī)輸出的功；Nb=壓縮機(jī)的輸入功；Qe=蒸發(fā)器從冷源吸收的熱量；Qc=冷凝器向熱源釋放的熱量；余熱回收裝置發(fā)電機(jī)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱泵系統(tǒng)QaQyQwWbQcWhQ12QeQ11EhNb·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)1.分析供熱運(yùn)行工況制熱系數(shù)COPh——熱泵的制熱量比上發(fā)動(dòng)機(jī)向壓縮機(jī)輸出的功。折算制熱系數(shù)COPhz——熱泵的制熱量+余熱回收的熱量，再比上發(fā)動(dòng)機(jī)向壓縮機(jī)輸出的功。·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)2.分析制冷運(yùn)行工況制冷系數(shù)COPr——熱泵的制冷refrigeration量比上發(fā)動(dòng)機(jī)向壓縮機(jī)輸出的功。折算制冷系數(shù)COPrz——熱泵的制冷量+余熱回收的熱量，再比上發(fā)動(dòng)機(jī)向壓縮機(jī)輸出的功。余熱回收裝置發(fā)電機(jī)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱泵系統(tǒng)QaQyQwWbQcWhQ12QeQ11EhNb·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)要搞清楚四個(gè)效率，它們是怎么定義的？發(fā)動(dòng)機(jī)效率余熱回收裝置發(fā)電機(jī)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱泵系統(tǒng)QaQyQwWbQcWhQ12QeQ11EhNb·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)的傳動(dòng)效率余熱回收裝置發(fā)電機(jī)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱泵系統(tǒng)QaQyQwWbQcWhQ12QeQ11EhNb·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的效率余熱回收裝置發(fā)電機(jī)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)熱泵系統(tǒng)QaQyQwWbQcWhQ12QeQ11EhNb·內(nèi)燃機(jī)分布式供能系統(tǒng)余熱回收率·小結(jié)

內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和分類；內(nèi)燃機(jī)的工作原理（4沖程）；內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)的熱力學(xué)分析；內(nèi)燃機(jī)分布式能源系統(tǒng)的流程及性能分析。動(dòng)力系統(tǒng)4.1燃?xì)廨啓C(jī)4.2

內(nèi)燃機(jī)4.3燃料電池4.4斯特林機(jī)4.5不同動(dòng)力技術(shù)比較教學(xué)目標(biāo)：熟悉燃料電池的構(gòu)造和分類；掌握燃料電池的工作原理；了解燃料電池分布式能源系統(tǒng)及其發(fā)展前景。問題引入：什么是電池？電池(Battery)指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。燃料電池什么是燃料電池？燃料電池（FuelCell）是將燃料與氧化劑的化學(xué)能通過電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。特點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)境污染小，被譽(yù)為是21世紀(jì)的新能源之一，是繼火電、水電、核電之后的第四代發(fā)電方式和替代內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力裝置。理論效率*燃料電池理論上熱效率可達(dá)多少呢？理論上可在接近100%的熱效率下運(yùn)行。燃料電池是一種電化學(xué)的發(fā)電裝置，等溫的按電化學(xué)方式直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能而不必經(jīng)過熱機(jī)過程，不受卡諾循環(huán)限制。因