중앙집중식 난방 시스템의 온도 품위 공유 방식

Hu Jingtong ,  

Jiang Yi ,  

摘要

"쌍탄소" 목표 하에 중앙집중식 난방 시스템은 석탄 난방에서 폐열 중심의 다중 열원·다중 열 싱크 방식으로 전환 중이며, 통일된 배관망은 온도 품위 차이가 큰 다양한 열원과 열 싱크를 통합해야 한다. 기존의 직렬 계단식 이용 방식은 온도 품위 순서에 따른 열교환 단계 배치를 기반으로 하여 복잡한 열망의 유연한 접속에 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 온도 품위 공유 개념과 4가지 배관망 연결 방식을 제안한다: 원천 측과 싱크 측 평균 온도 차 ΔT_sh를 정의하여 품위 불일치 정도를 정량화하고, 편차를 난방 품위 부족, 난방 품위 과잉, 열취 품위 부족, 열취 품위 과잉 4가지 상황으로 분류한다. 각각 난방 상 3관, 난방 하 3관, 열취 하 3관, 열취 상 3관 등 4가지 배관망 연결 방식을 구축하며, 우회관 신설을 통해 인접한 열교환 단계간 온도 품위 재분배를 실현한다. 화적 소산 분석 결과, 온도 품위 공유의 열역학적 본질은 큰 온도 차 혼합을 작은 온도 차 혼합으로 변환하여 혼합 손실을 엄격히 감소시키는 것이며; 흡수식 열교환기를 예로 들어, 4가지 프로세스가 기존 장비에 우회관만 추가하면 구현 가능하며, 신규 장비 도입이 불필요함을 논증하였다. 화적 소산 감소와 지선 총 열교환량 간 계산 관계를 바탕으로 온도 품위 공유가 전체 회수수 온도에 미치는 영향을 해석한 도표를 제시하였다. 큰 온도 차·저 회수수 경로 하에서 회수수 온도 저하는 수송·배분 온도 차 증대, 필요한 순환 유량 감소에 기여하며, 기존 배관망의 수송·배분 능력 향상 및 폐열 수용 규모 확대 조건을 제공한다; 전형적인 경계 조건하(단일 열교환 단계가 지선 총 열교환량의 20%, 원래 회수수 혼합 온도 차 20 K), 전체 회수수 온도는 최대 1.57 K 감소할 수 있다. 4가지 프로세스는 폐열 공유 시스템 내 온도 품위 전역 조정의 방법론적 기초를 구성하며, 신형 탄소 중립 열 시스템의 공학적 실천 경로를 제공한다.

关键词

중앙집중식 난방;온도 품위 공유;폐열 이용;대온도 차 난방;다중 열원·다중 열 싱크;흡수식 열교환기

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