國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》的通知
分析對(duì)比新能源采暖、制冷及洗浴熱水技術(shù)
分析對(duì)比新能源采暖、制冷及洗浴熱水技術(shù)天普新能源科技有限公司/劉文慶、楊曉敬、李強(qiáng)0前言北方冬季采暖傳統(tǒng)能源消耗主要依靠礦物質(zhì)燃燒獲得,礦物質(zhì)能源是不可再生的一次性能源,而且燃燒過
天普新能源科技有限公司/劉文慶、楊曉敬、李強(qiáng)
0前言
北方冬季采暖傳統(tǒng)能源消耗主要依靠礦物質(zhì)燃燒獲得,礦物質(zhì)能源是不可再生的一次性能源,而且燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量污染物,嚴(yán)重污染生存環(huán)境。
近幾年政府及有關(guān)部門花大力氣整治大氣環(huán)境,逐步取消燃煤及其他礦物質(zhì)能源利用。鼓勵(lì)可再生的新能源利用技術(shù)及設(shè)備,政府財(cái)政部門給予新能源利用單位一次性資金補(bǔ)助。
1能源區(qū)分
不可再生的一次性礦物質(zhì)能源包括:煤、油、天然氣等;可再生的環(huán)保新能源包括:太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?/strong>及潮汐能等。其中地?zé)崮芗疤柲苁蔷G色環(huán)保的新型可再生能源,資源儲(chǔ)量大,分布廣。熱泵是一種節(jié)能環(huán)保技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)地?zé)崮堋⒂酂岬荣Y源的清潔高效利用。采用地?zé)崮芎桶l(fā)展熱泵系統(tǒng),對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),減緩資源壓力,改善大氣環(huán)境具有重要意義。
2新能源技術(shù)及分析對(duì)比
2.1太陽能
主要功能:洗浴熱水、采暖
太陽能熱水、采暖的利用較為便利及技術(shù)相對(duì)成熟,太陽能洗浴熱水技術(shù)已有30余年歷史,得到人們廣泛認(rèn)可及應(yīng)用。太陽能洗浴熱水系統(tǒng)運(yùn)行原理如圖1所示。
弊端:受氣候及光照密度影響較大,部分時(shí)間不能獨(dú)立完成工作,必須采用其它能源輔助達(dá)到加熱及采暖目的。
結(jié)論:太陽能加熱洗浴熱水項(xiàng)目比較常見及成熟,建筑采暖技術(shù)還須加強(qiáng)。
2.2空氣源熱泵
主要功能:采暖、制冷及洗浴熱水
空氣源熱泵技術(shù)已有20余年歷史,初期時(shí)一般利用其加熱洗浴熱水,近10幾年逐步拓展到建筑采暖及制冷項(xiàng)目中??諝庠礋岜脽嵩磥碜钥諝猓灰斎肷俨糠蛛娔?,熱泵循環(huán)過程中便可在空氣中挖掘大量熱能,經(jīng)過提升壓力和升高溫度加以利用。與太陽能相比幾乎不受天氣影響,低溫型空氣源熱泵在-25℃以上的環(huán)境溫度均能正常高效運(yùn)行,能效比(COP)一般在2.0~4.0之間??諝庠礋岜孟到y(tǒng)運(yùn)行原理如圖2所示。
弊端:運(yùn)行效率會(huì)隨環(huán)境溫度降低而下降,另外環(huán)境溫度低于5℃時(shí),由于空氣含濕量高,導(dǎo)致蒸發(fā)器表面結(jié)霜,機(jī)組會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)化霜程序,由化霜消耗的能量約占10%,嚴(yán)寒地區(qū)(環(huán)境溫度低于-25℃)不宜推廣空氣源熱泵。
結(jié)論:空氣源熱泵技術(shù)較成熟,適合中小型建筑體采暖及制冷。冬季結(jié)合室內(nèi)地板低溫輻射采暖,夏季配合風(fēng)機(jī)盤管制冷,在北方能出色完成采暖任務(wù)。
2.3地源熱泵
主要功能:采暖、制冷及洗浴熱水
地源熱泵技術(shù)自2007年起呈井噴式增長,現(xiàn)已普遍被大家了解及認(rèn)可。地源熱泵熱源來自地下,溫度利用深度一般60m~120m,30m以下地下不受氣候影響,四季恒溫,地源熱泵運(yùn)行穩(wěn)定,與空氣源熱泵相比,沒有除霜能耗,效率提高約20%。
地源熱泵系統(tǒng)管道及設(shè)備隱藏式安裝,樓頂不設(shè)冷卻塔及墻體沒有外掛機(jī),保持建筑完整及美觀。地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行原理如圖3所示。
弊端:地源熱泵熱源來自地下,必須在地下鉆井,井內(nèi)鋪設(shè)換熱系統(tǒng),鉆井施工量大,鉆進(jìn)位置一般會(huì)占用單位綠化帶或停車場等位置,換熱系統(tǒng)鋪設(shè)完畢后,地面恢復(fù)平整保證原有設(shè)計(jì)功能。鉆進(jìn)鋪設(shè)地下?lián)Q熱系統(tǒng)增加了投資,一般土層地質(zhì)鉆井費(fèi)用及材料費(fèi)用約占總投資的30%,巖石地質(zhì)層該項(xiàng)費(fèi)用有所增加。
結(jié)論:地源熱泵熱源溫度使其運(yùn)行效率提高,并且沒有頻繁化霜?jiǎng)幼?,運(yùn)行更加穩(wěn)定是其最大優(yōu)勢,是大、中型建筑采暖及制冷首選技術(shù)。
2.4空氣源熱泵直供式無水采暖
主要功能:采暖及制冷
該技術(shù)不足10年,直供式無水采暖系統(tǒng)與其它采暖系統(tǒng)相比,省去水路循環(huán)系統(tǒng),徹底解決防凍難題。沒有熱泵與水路循環(huán)熱量傳遞,去除水泵功耗,減少二次換熱與管路熱損。系統(tǒng)可微小型化,小到每間房配一套獨(dú)立系統(tǒng),操控及運(yùn)行極為靈活。結(jié)合其優(yōu)勢,系統(tǒng)效率提高約20%??諝庠礋岜弥惫┦綗o水采暖如圖4所示。
結(jié)論:其它采暖設(shè)備必有水泵功耗,水泵功耗約占總運(yùn)行費(fèi)用的15%,直供式無水采暖技術(shù),獨(dú)特的無水泵系統(tǒng)及降低換熱損失設(shè)計(jì),有效提高了運(yùn)行效率,明顯降低了耗電量。適合家用及其它以居住類為主的獨(dú)立建筑及建筑群體。
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