《能量系统㶲分析技术导则gbt+14909-2021》详细解读

《能量系统㶲分析技术导则gb/t14909-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4的计算5衡算(平衡)contents目录6分析的评价指标7分析的步骤附录A(规范性)值和焓值、平衡与损失的计算方法附录B(资料性)能量系统分析实例011范围为设计师提供㶲分析的方法和指导，帮助优化能量系统设计。能量系统设计师使运营者能够评估能量系统的性能，找出系统瓶颈，提出改进措施。能量系统运营者为政策制定者提供决策支持，推动能量系统的高效、环保发展。政策制定者适用对象010203包括但不限于热力系统、电力系统、化工系统等。各类能量系统㶲分析过程系统优化与改进包括㶲平衡计算、㶲损失分析、㶲效率评估等。指导如何通过㶲分析来优化系统设计和运营，提高能量利用效率。适用范围推动技术创新鼓励研发更高效、更环保的能量系统和相关技术。提供统一的㶲分析方法确保不同能量系统的㶲分析具有可比性和准确性。促进节能减排通过优化能量系统，降低能源消耗，减少污染物排放。目的与意义022规范性引用文件GB/T2587-2009《用能设备能量平衡通则》GB/T12497-2006《三相异步电动机经济运行》GB/T2589-2020《综合能耗计算通则》GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》国家标准行业标准JB/T50152-2016《工业余热术语、分类、等级及余热资源量计算方法》DL/T606.1-1996《火力发电厂能量平衡导则总则》ISO50001《能源管理体系要求及使用指南》以上引用的规范性文件在《能量系统㶲分析技术导则GB/T14909-2021》中起着至关重要的作用，为能量系统分析提供了理论基础和计算方法，确保了能量系统分析的准确性和可靠性。同时，这些规范性文件的引用也体现了我国标准化工作的不断完善和进步，为推动能量系统优化和节能减排工作提供了有力支持。ANSI/ASHRAE/IES90.1-2016《能源标准建筑物节能设计》国际及国外先进标准033术语和定义能量系统指能够进行能量转换、传递、储存和利用的系统，包括各种能源设备、传输网络以及能源用户等组成的整体。能量转换指将一种形式的能量转换为另一种形式的过程，如热能转换为机械能、电能转换为化学能等。3.1能量系统指在一定环境条件下，系统能够做出的最大有用功，是评价能量系统性能的重要指标。㶲（Exergy）指系统中不能转换为有用功的能量部分，通常是由于系统内部不可逆过程引起的能量损失。㷻（Anergy）3.2㶲和㷻3.3能量系统分析能量平衡分析指对能量系统中输入、输出和损失的各种形式的能量进行定量分析，以确定系统的能效和节能潜力。能量系统分析指对能量系统进行综合分析和优化，以提高系统能效、降低能耗和减少环境污染的过程。㶲分析技术指利用㶲的概念和分析方法对能量系统进行分析和评价的技术，旨在找出系统中能量损失的原因和部位，提出改进措施。㶲效率3.4㶲分析技术指系统的㶲输出与㶲输入之比，是衡量系统能效的重要指标之一。通过提高㶲效率，可以降低系统的能耗和提高能源利用效率。0102044的计算明确分析对象确定需要进行㶲分析的系统或设备，了解其工作原理和能量流程。划定系统边界根据分析需求，合理划定系统的边界，确保边界内的能量流动和转换过程完整且独立。确定系统边界通过实验测定或查阅相关资料，获取系统边界内各环节的能量输入、输出以及损失等原始数据。测定原始数据对原始数据进行整理和分析，确保数据的准确性和可靠性。数据整理收集数据确定㶲流根据系统的能量流动和转换过程，确定各环节的㶲流，包括输入㶲、输出㶲和内部㶲损失等。建立方程根据㶲守恒原理，建立系统的㶲平衡方程，描述系统内部㶲的转换和传递过程。建立㶲平衡方程计算各环节㶲根据㶲平衡方程，计算系统各环节的㶲值，包括输入㶲、输出㶲和内部㶲损失等。求解㶲效率根据㶲效率的定义，求解系统的㶲效率，评估系统的能量利用效率和性能优劣。同时，可以针对不同环节进行㶲效率分析，找出能量损失的关键环节和原因，为系统优化提供依据。求解㶲效率055衡算(平衡)能量输入与输出在能量系统中，必须确保输入的能量与输出的能量保持平衡，以避免能量的浪费或损失。能量转换效率热量损失与散热能量平衡在能量转换过程中，应关注转换效率，确保尽可能多的输入能量被有效转换为输出能量。在能量传递和转换过程中，热量损失是不可避免的，因此需要合理设计系统以减少热量损失，并提高散热效率。01物质输入与输出类似于能量平衡，物质平衡也要求系统的输入物质与输出物质保持平衡。物质平衡02物质利用率提高物质的利用率是减少浪费、提高效率的关键，因此应优化物质的使用过程，确保其充分利用。03废弃物处理与回收对于系统产生的废弃物，应进行合理处理和回收，以降低对环境的影响。㶲是能量中可转化为有用功的部分，因此㶲平衡关注的是系统中可用能量的平衡。㶲输入与输出㶲损失与㶲效率内部㶲与外部㶲在能量转换和利用过程中，㶲损失是不可避免的，但应通过优化设计和操作来降低㶲损失，提高㶲效率。系统内部的㶲转换和利用与外部㶲的交换应达到平衡，以确保系统的稳定运行和高效利用。㶲平衡066分析的评价指标定义基于能量守恒原理，评价能量转换过程中有用能与输入能的比例。意义反映了能量转换过程中的能量利用效率，是衡量能量系统性能的重要指标。计算公式η=EU/EI（η为效率，EU为有用能，EI为输入能）030201热力学第一定律效率反映了能量转换过程中可用能的利用效率，更全面地评价了能量系统的性能。意义ηex=ExU/ExI（ηex为㶲效率，ExU为有用㶲，ExI为输入㶲）计算公式基于热力学第二定律，评价能量转换过程中㶲的利用程度。定义热力学第二定律效率（㶲效率）定义表征系统不可逆过程中㶲损失的相对大小。计算公式ξ=ExD/ExI（ξ为损失系数，ExD为㶲损失，ExI为输入㶲）意义反映了能量系统内部不可逆过程对㶲的耗散程度，是优化系统性能的关键指标。损失系数030201定义结合经济学原理，分析能量系统各环节的㶲成本及效益。意义为能量系统的经济性评价和优化提供了有力工具，有助于实现能源的高效利用和节约。分析方法通过计算各环节㶲成本，找出系统中成本较高的环节，提出优化建议。㶲经济学成本分析077分析的步骤VS根据需要，确定所要分析的系统，可以是一个设备、一个工艺过程或整个工厂。界定系统边界确定系统的输入输出，包括能量流、物质流和信息流。明确分析对象确定系统边界数据收集与整理数据整理对收集到的数据进行整理，确保数据的准确性和完整性。收集数据收集与系统相关的各种数据，如能量消耗、物质消耗、产品产量等。选择基准环境状态确定环境的温度和压力等参数，作为㶲分析的基准。01建立㶲分析模型建立㶲平衡方程根据系统的输入输出，建立㶲平衡方程，明确系统的㶲损失和㶲效率。02根据收集到的数据和建立的模型，计算各股流的㶲值。计算㶲值找出系统中主要的㶲损失环节和原因，提出改进措施。分析㶲损失进行㶲分析计算对分析结果进行解释，明确系统的能效水平和改进方向。结果解释将分析结果以报告的形式呈现出来，供决策者参考。编写报告结果解释与报告08附录A(规范性)值和焓值、平衡与损失的计算方法进行计算利用采集的数据和选择的计算方法，进行值和焓值的计算，得出各物质在给定状态下的值和焓值。确定系统边界和初始状态在进行值和焓值计算前，需要明确系统的边界条件，包括物理边界和化学边界，以及系统的初始状态，如温度、压力等。采集数据收集系统输入输出数据，包括物质流、能量流以及化学反应等数据，这些数据是进行值和焓值计算的基础。选择计算方法根据系统的特性和数据的可用性，选择合适的计算方法，如使用热力学数据表、经验公式或软件工具进行计算。值和焓值的计算采集数据收集系统各部分的输入输出数据，包括能量流、物质流以及外部环境的影响等数据。进行计算利用平衡方程和采集的数据，进行平衡的计算，得出系统在给定时间内的能量平衡和质量平衡情况。确定平衡方程根据能量守恒定律和质量守恒定律，建立系统的平衡方程，包括能量平衡方程和质量平衡方程。平衡的计算损失的计算确定损失类型分析系统中可能存在的损失类型，如散热损失、摩擦损失、泄漏损失等。采集数据针对不同类型的损失，收集相关的数据，如温度、压力、流量等。选择计算方法根据损失的类型和数据的可用性，选择合适的计算方法，如使用经验公式或软件工具进行计算。进行计算利用采集的数据和选择的计算方法，进行损失的计算，得出系统在给定时间内的各种损失情况。同时，可以对损失进行敏感性分析，找出主要的损失来源，为系统的优化提供依据。09附录B(资料性)能量系统分析实例系统描述该系统结合了制冷、供热和发电功能，实现了能量的梯级利用和高效转换。分析要点针对该系统的㶲分析需关注能量转换效率、能量损失以及㶲效率等关键指标。优化建议通过改进系统设计、提高设备效率和采用先进的能量管理策略，可以进一步提高系统的整体性能。实例一：分布式冷热电能源系统系统描述该系统旨在回收利用工业生产过程中产生的余热，实现能源的节约和减排。分析要点在进行㶲分析时，应重点考虑余热的回收效率、利用方式以及系统的经济性。优化建议通过优化余热回收装置的设计、提高余热利用效率和拓展余热应用领域，可以提升该系统的综合效益。实例二：工业余热梯级综合利用系统系统描述该系统主要用于制备热水，满足居民生活或工业生产的需要。分析要点在㶲分析中，应关注热水制备过程中的能量转换效率、热量损失以及系统运行的稳定性。优化建议采用高效的热水制备设备、改进制备工艺和加强系统的维护保养，可以提高热水制备系统的整体性能和