绿色能源楼的电力供应主要依靠与建筑结合的可再生能源电力解决,表1电力空调与直燃式溴化锂空调的比较

发布时间:2020-03-13 06:54    浏览次数 :

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光伏发电系统 离心制冷机及热回收热泵系统节能示范大楼启动仪式现场合影24小时运转的科研大楼有望节能40%。7月20日,由中国科学院和日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)共建的节能示范大楼正式启动实证运转。该项目依托中科院上海高等研究院,以建筑面积为16000平方米的“干细胞与再生医学研发平台”为实施对象,从设计阶段就引入日本节能技术与相关设备。与一般系统相比,预计该大楼将实现空调和照明能源节能40%。与此同时,在满足高端研究设备运转的条件下,维持能耗与一般办公大楼相当水平。该项目作为中科院与NEDO开展的第一个实质性合作项目,历时8年的筹备与实施,综合管理并运用节能高效化技术与设备,引入节能系统BEMS,开展建筑节能实证项目合作。“30%的节能主要来自于逆变器离心式制冷机及热回收热泵系统。”NEDO技术开发机构理事土屋宗彦告诉记者,“另外10%则来自于节能系统BEMS,它将通过有效管理并分析整幢楼的能源消耗情况,从而做到能源的合理分布与使用。”在大楼的地下一层,记者见到了这些其貌不扬的空调冷冻机。与常规的冷冻机相比,这些“秘密武器”可以实现高效的热冷转换,就算在当下的酷暑天气,其热冷转换效率也要高出1.2倍,而在平常天气里,其能效转换效率可以高出将近6倍。能效比接近6是个什么概念?上海高研院副院长黄伟光解释说,这就好比本来一份电产生一份热或一份冷,但现在却产生了6份热或6份冷。如此高的能效比技术,目前在国内处于领先地位。中国作为世界第一大能源消费国,已将环境可持续发展列入“十三五”规划主要发展目标之一,节能和环境治理对策迫在眉睫。近年来,许多城市的现代化高楼越建越多,同时也暴露出能源不足的问题,人们对于建筑领域的节能也越发关注。“从现在起到明年3月,中日双方将通过收集运行数据来验证技术的有效性和节能效果。”黄伟光认为,该项目有望成为中日两国间在低碳节能领域的成功合作典范,助力中国智慧城市建设。

  ■ 电力是现代生活的基础。绿色能源楼的电力供应主要依靠与建筑结合的可再生能源电力解决。

冷热源设备的选型具体内容是什么,下面本网为大家解答。

摘要: 溴化锂吸收式制冷机是利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸汽的吸收与释放来实现制冷的,这种循环要利用外来热源实现制冷,常用热源为蒸汽、热水、燃气、燃油等。其中人们习惯采用热源为燃气、燃油的溴化锂热水机称为自燃机。 关键词: 溴化锂热水机 溴化锂吸收式制冷机 1、溴化锂吸收式制冷机的基本原理及在我国的发展趋势溴化锂吸收式制冷机是利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸汽的吸收与释放来实现制冷的,这种循环要利用外来热源实现制冷,常用热源为蒸汽、热水、燃气、燃油等。其中人们习惯采用热源为燃气、燃油的溴化锂热水机称为自燃机。溴化锂吸收式制冷机在我国的飞速发展始于80年代末,起因为“关于消耗臭氧层物资的蒙特利尔议定书”以及改革开放以来经济高速增长所引起的电力严重短缺。所谓“议定书”的主要内容为鉴于制冷设备用的氯氟烃化合物以及其它耗臭氧层物资对大气臭氧层的破坏作用加剧,限定各国在2000年前禁止各类氯氟烃化合物的生产和使用,但又规定对于人均消费在0.3公斤以下的发展中国家,还允许这种氟化物产品延缓十年。这项约有130个缔约国签订的“议定书”意味着对以氟利昂为主要制冷剂的传统电力民用制冷机的一项重大挑战,同时也为各类溴化锂空调机的发展应用提供了绝好契机。溴化锂吸收机制冷机以其可利用低品味的热能、所需电功率小、制冷剂为水以及溴化锂溶液对环境不构成破坏等特点在中央空调领域独树一帜,为满足我国严重缺电时期的空调用冷需求而受到了政府、电力部门的鼓励。自八十年代末以来,我国的溴化锂空调生产厂已超过100家,其产品的制造水平和产量仅次于日本而位居世界前列。具不完全统计,1996年国内溴化锂冷热水机组的产量约为4000台,其中直燃机占30%以上。直燃机是在溴化锂吸收式制冷机的基础上开发出来的新机型,除具备吸收式溴化锂机的优点外,还具有以下特点:(1) 燃烧效率高(2) 不用锅炉房,有利于不宜配置锅炉房的楼堂馆所(3) 制冷与采暖兼用,可供生活热水,一机多用(4) 平衡城市能源供给,一般夏季电力空调耗电量大而燃油耗量低鉴此,直燃机在我国的研究起步虽晚,但生产技术水平提高很快,有了可靠的质量保证。这对于过去苦于电力增容手续复杂、批准难、收费高、电费年年涨而又急需配置中央空调的客户来说,无疑是困顿中的一线曙光。尤其对于湖南用户,长沙远大空调公司又以其强大的广告攻势、灵活的销售方式和周到快捷的服务赢得一大批客户,稳稳地占居了中央空调市场地半壁江山。这既是过去电力短缺的结果,也是市场竞争的必然反映。然而,正是通过对溴化锂机组的深入研究使我们得知,它毕竟是一种严重缺电时期的产物,由于它一次性能源浪费大、热力系数低、综合能耗高、无法进行4℃以下更低温层次的制冷及直燃机衰减快、整机寿命短等致命弱点,使其虽省电却不节能,仅对于用电普遍紧张的亚洲国家、特别是原油和天然气资源丰富的国家有吸引力;而在西方发达国家,由于普遍重视环保与能源的综合效益,溴化锂机组始终无法形成主导市场的产品。例如在空调机产量居世界前列的美国市场上,溴化锂机组不足整个制冷机产品的十分之一。2、电力空调、热泵、电锅炉取代溴化锂直燃机的经济性比较 现状:长期以来,电力商品“卖方市场”的现实使得电力系统疲与应付电力短缺与经济高速增长的矛盾,疏忽了对电力市场的分析研究,对电力商品转变为“买方市场”的必然性预见不足,以至于在这种局面到来时茫然不知所措,无法对新的供求关系作出及时的反应。与此相反,溴化锂空调厂家却早已胸有成竹,针对电力供应充沛后的市场迅速作出调整,制定了更为有吸引力的营销策略。有降低售价、加强服务、提高产品质量与售前为用户提供详细的经济比较方案等各个环节狠下功夫。经济分析:表1电力空调与直燃式溴化锂空调的比较

高温热泵技术及其在工程中的应用有哪些呢,下面本网为大家带来相关内容介绍以供参考。

  ■ 太阳能空调供热技术是上海交大太阳能光热研究团队的代表性成果,太阳能空调制冷充分满足了多数地区夏季太阳辐射好,产热多但热量无处可用的问题,是建筑用能与太阳能转换季节匹配最好的选择之一,也是实现太阳能集热器全年高效利用的关键。 

空调与采暖系统的冷、热源宜采用集中设置的冷水机组或供热、换热设备。机组和设备的选择应根据建筑规模、使用特征,结合当地能源结构及其价格政策、环保规定按下列原则通过综合论证确定:

电力空调

1 技术背景

  ■ 要把未来的建筑变为能源工厂,第一步要实现的是建筑的“零能耗”,即“零能耗建筑”。

1)具有城市、区域供热或工厂余热时,宜作为采暖或空调的热源。采用蒸汽为热源时,采暖和空调系统用汽设备产生的凝结水,经技术经济比较合理时应回收。凝结水回收系统应采用闭式系统。

直燃式溴化锂空调

1.1 建筑物供热及空调的节能问题亟待解决

图片 1

2)具有热电厂的地区,宜推广利用电厂余热(蒸汽和热水)的供热、供冷技术,如选择溴化锂吸收式冷水机组作空调冷源;

能源种类

随着国民经济迅速发展和人民生活水平的提高,采暖、空调、生活热水等的能源需求越来越大,是一般民用建筑物能源消费的主要部分。在发达城市,夏季空调、冬季采暖与供热所消耗的能量已占建筑物总能耗的40-50%。特别是冬季采暖用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用,给大气环境造成了极大的污染。因此,建筑物污染控制和节能已是国民经济发展的一个重大问题。

  第一次工业革命造就了密集的城市核心区,拔地而起的工厂;第二次工业革命催生了城郊大片房地产业及工业区的繁荣;第三次工业革命将会把每一栋楼房转变成住房和微型发电厂。

3)具有充足的天然气供应的地区,宜推广应用分布式热电冷联供和燃气空调技术,实现电力和天然气的削峰填谷,提高能源的综合利用率;

1.2 环保节能的地源热泵技术应用前景广阔

  杰里米·里夫金在《第三次工业革命》一书中为我们描绘了一个宏伟的蓝图:数以亿计的人们将在自己家里、办公室里、工厂里生产出自己的绿色能源,并在“能源互联网”上与大家分享…..

4)凡执行峰谷电价,且峰谷电价差较大的地区(最小峰谷电价比不低于3:1),同时空调负荷不均匀,并在用电高峰期使用为主的建筑工程,经技术经济比较合理时,均可采用蓄冷系统,以便减少装机容量、提高运行效率、降低制冷能耗。

燃油、燃气,少量电力热泵

地源热泵是一种热量提升装置,正如人们见到的自然现象——水由高处流向低处一样,热量也总是从高温物体向低温物体传递,跟水泵可以将水从低处提升到高处一样,采用热泵技术同样可以将热量从低温提升到高温。地源热泵不仅可以用于冬季采暖,也可以用于夏季制冷空调和全年提供生活热水,实现一机多用。实践证明,以地热能包括地下水、土壤、地表水等作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源,实现采暖、供冷、供生活热水,替代传统的制冷机 锅炉的建筑物空调、采暖、供热模式,是改善城市大气环境、节约能源的一条有效途径,也是我国地热能利用一个新的发展方向。

  我们知道,各类建筑是消耗能源的大户,欧美发达国家建筑用能占社会总能耗的40%以上,我国建筑能耗占社会总能耗27.6%。对北京、上海等大城市,每年夏季建筑空调用电占全社会用电负荷40~50%。那么,能否如书中所述,把建筑由能耗大户变成生产能源的工厂呢?

5)具有多种能源(热、电、燃气等)的地区,宜采用复合式能源供冷供热;

功 能

地球浅表层(<400m)是一个巨大的恒温体系,温度几乎不受环境气候变化的影响,如北京地区年平均温度为13-15℃,其能量的来源主要是地面吸收了约40%太阳光的热能,因此,地热能也是一种洁净的可再生能源。它具有热流密度大、容易收集和输送、参数稳定(流量、温度)、使用方便、不受地域限制等优点。

  最近建成的上海交通大学绿色能源楼(实验室)进行了大胆地试验和尝试。

6)具有天然水资源或地热源可供利用时,宜采用地源热泵供冷供热。对全年进行空调,且各房间和区域负荷特性相差较大,长时间同时分别供热和供冷的建筑物,经技术经济比较合理后,可采用水环热泵空调系统,但冬季不需供热或供热量很小的地区不宜采用。

供冷、供暖、供热水

地热能作为一种清洁可再生能源,在利用时,不象化石燃料在获取能源和产生电力的同时,向环境排放大量的燃烧产物,如CO2、SO2、NOx、粉尘等,对环境造成严重的污染,引起温室效应、酸雨、土地沙漠化等灾害,也严重影响了人们的身心健康。因此,开发利用清洁无污染的地热能已是社会发展的必然趋势。

  中意绿色能源楼(实验室)能源技术

除了无集中热源且符合下列情况之一者外,不得采用电热锅炉、电热水器等作为直接采暖和空调的热源:

供冷、供暖、供热水

北京2008年奥运会,将以“科技奥运、绿色奥运、人文奥运”为宗旨,环境是一个非常重要的指标,为此,北京市已决定取消四环路以内的燃煤采暖锅炉,利用太阳能、地热能为奥运会会馆场所提供热、冷,这无疑给地热的开发利用提供了一个良好的契机。

  绿色能源楼由意大利环境、国土与海洋部资助,是一座以“绿色能源”结合建筑应用为特色的绿色低碳建筑。中意绿色能源实验室依托于该建筑,于2012年5月同时建成。实验室的主要目标:研究高效、环保且具有可持续发展特点的新一代建筑用能模式和新型建筑能源系统与设备,实现建筑用能环节的低碳排放,同时构筑国际化的绿色可持续能源技术的研究平台。在建筑结构与节能设计方面,充分考虑了自然采光、强化自然通风和被动遮阳。在用能设备方面,实验室建有太阳能空调(吸附、吸收和除湿空调)、热泵系统(地源热泵、水源热泵、空气源热泵、以及以二氧化碳自然工质为冷媒的热泵能源中心)、冷热电联产、高效集热器、光热幕墙、生物质能发电、风光互补、智能电网、楼宇能源管理系统技术以及零能耗住宅、智能家居等实验条件,并获得了绿色建筑LEED金牌认证,被业界认为是目前国际上功能最全,技术最全面的绿色建筑能源系统研究平台。利用上述技术,建筑本身也能变成能源工厂,最大程度满足建筑的电力、冷、热需求。

1)电力充足、供电政策支持和电价优惠地区的建筑;

安全性

1.3 普通地源热泵设备难以满足市场需求

  绿色能源楼的电力

2)以供冷为主,采暖负荷较小且无法利用热泵提供热源的建筑;

我国幅员辽阔,气候多样,因建筑物的地理位置功能等不同,采暖空调及热水系统形式亦各不相同。对冷热源水温来说,一般舒适性中央空调系统的制冷供回水温度要求7℃/12℃,采暖供回水温度要求65℃/55℃,散热器热水采暖系统的供回水温度要求95℃/70℃。在卫生热水供应系统中,根据使用功能和系统设计的不同,一般要求供水温度在40—65℃之间。并且随着人们对环保和能源问题的重视,大量的散热器采暖系统的锅炉设备需要改造,上世纪八九十年代上马的一些中央空调主机设备也需要更新换代。

  电力是现代生活的基础。绿色能源楼的电力供应主要依靠与建筑结合的可再生能源电力解决。包括屋顶光伏发电系统、建筑周边场地风力发电机以及基于生物质气的冷热电联产系统等。光伏电力、风力发电以及联产系统发出的电力通过一套控制系统实现电力的储存和分配,最大特点是能够有效克服太阳能光伏、风力发电等波动性大的不足,实现在10~100%大范围负荷变化情况下的高效能量转换。典型天气条件下,这些绿色电力能够满足大楼的基本用电负荷,大楼用电较少的情况下,还能将电力输出到校园局域电网,供其他用户使用。目前中国太阳能电池产能和产量都居世界第一,并且太阳电池成本已达1美元/峰瓦,发展屋顶电站,大有可为,也是发展屋顶分布式电力系统的主要技术。目前主流太阳能电池多采用单晶硅和多晶硅产品,此外还有非硅太阳电池以及薄膜太阳电池等。能够以电池组件和以建筑构件形式与建筑结合,充分满足建筑结合的同时,输出绿色电力。

3)无燃气源,用煤、油等燃料受到环保或消防严格限制的建筑;

因燃料有特殊的防火防爆要求,不安全

目前,地源热泵技术作为供热空调行业的一个热点,设备生产厂家众多,各类产品层出不穷。短短几年时间,在我国的空调市场上已经有树十家国内外企业加入地源热泵产品的生产销售竞争之中。但是,由于压缩式制冷技术在工质和冷凝温度等的局限性,地源热泵机组在制热工况下的出水温度一般最高只能达到55℃左右。对于新建的建筑,可以在末端系统设计中按此温度考虑。但是在单纯更换主机的中央空调改造项目、散热器采暖系统锅炉改造项目以及热水供应系统中,55℃的供水温度已经不能或不完全能满足系统的使用要求,从而限制了地源热泵这一经济节能的技术的推广应用。

  绿色能源楼的空调与供热

4)夜间可利用低谷电进行蓄热,且蓄热式电锅炉不应在日间用电高峰和平段时间启用的建筑;

维 护

高温地源热泵技术正是在这一背景下应运而生,最高可达75℃的供热出水温度大大的拓展了地源热泵技术的应用范围。

  我们知道,传统的住宅能耗中空调、采暖和热水占了65~80%,利用可再生能源来解决这些需求,或者提高空调、供热设备的效率是未来建筑能源技术的必由之路。

5)利用可再生能源发电地区的建筑。

方便

2 高温地源热泵技术

  建筑结合太阳能供热与制冷:太阳能是各类建筑最方便、最直接应用的可再生能源,其特点是分布广泛,使用清洁。通过高效太阳能转化利用和能量蓄存调节技术,可以有效将太阳能转化为可供建筑利用的冷量和热量。其中,太阳能集热器起到将太阳辐射转变为热能的关键作用。这些热能可以进一步满足建筑用能需求。绿色能源楼中采用了五种太阳能集热器,充分把太阳能转变为热能,用于冬季采暖、夏季空调、四季生活热水等。包括:采用热管吸热体的热管式真空玻璃管集热器,用于全年生活热水供应,冬季辐射采暖以及夏季利用集热器产生的60-90℃热水驱动吸附制冷机进行空调;采用CPC反射板的中温真空管集热器,可用于冬季风机盘管采暖和夏季利用集热器产生的90-130℃驱动吸收式制冷机进行空调;真空管空气集热器,夏季产生60-90℃的热风驱动实现空调除湿,冬季直接产生热风采暖;采用腔体吸收器的槽式聚焦集热器,可产生150-200℃的热能进行太阳能制冰或低温太阳能热发电;用作建筑幕墙的平板太阳能集热器,这里集热器同时也成为建筑围护结构的一部分,实现保温隔热功能的同时,还能产生热水满足采暖和生活热水之需。

锅炉的额定热效率、电机驱动压缩机的蒸气压缩循环冷水机组的性能系数(COP)和综合部分负荷性能系数(IPLV)及单元式空气调节机、风管送风式和屋顶式空气调节机组的能效比(EER)、蒸汽和热水型溴化锂吸收式机组及直燃型溴化锂吸收式冷水机组的性能参数,是反映上述设备节能效果的一个重要参数,其数值越大,节能效果就越好,反之,亦然。因此,在进行工程设计的冷热源设备选型时,一定要选择锅炉额定效率、冷水机组性能系数及空调机组能效比高的产品,并应符合国家《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005有关条文对这些技术性能参数的取值规定。

易泄漏,溴化锂损耗大、溴化锂溶液对碳钢的腐蚀性强,不方便

2.1 高温地源热泵的概念

  太阳能空调供热技术是上海交大太阳能光热研究团队的代表性成果,太阳能空调制冷充分满足了多数地区夏季太阳辐射好,产热多但热量无处可用的问题,是建筑用能与太阳能转换季节匹配最好的选择之一,也是实现太阳能集热器全年高效利用的关键。

寿 命

高温地源热泵的“高温”是相对于目前占市场主导地位的最高热水出水温度在55℃以下的地源热泵产品而言,一般指在地源温度10-15℃时,供热温度在60℃以上的产品,正常运行出水温度范围在62—72℃,可以满足所有的中央空调和生活热水系统的水温要求。虽然在供热出水温度上只有十几度的提高,但对于热泵技术来说却是一个极大的突破,一般的地源热泵机组在该工况下,性能会极大衰减甚至无法运行,因此高温热泵产品对设备零部件的选择和制冷剂的使用都有很高的要求,产品的研发和设计方面的成本也很高。目前国内市常上拥有高温热泵技术和产品的企业寥寥无几。

  充分利用环境自然能源的高效热泵技术:通过热泵技术,可有效将存在于环境空气、土壤和江河湖泊等冷量和热量用于建筑环境采暖和空调,是提高建筑能效、减少常规能源消耗的重要途径,也是建筑绿色能源技术的关键内容。绿色能源楼整合了各种先进热泵技术,包括:土壤源热泵,可充分利用土壤的热容调节作用,实现冷量和热量的季节性蓄存和利用,提高采暖和空调的舒适性,改善能源利用效率;河水源热泵则能够利用地表河水的热容,提高空调和采暖系统的能效;空气源热泵如我们目前广泛使用的各种空调装置一样,能够将环境空气中的热量和冷量通过热泵搬送到建筑环境内部实现空调和采暖;太阳能辅助CO2热泵,它采用CO2作为工质,能够在冬季低温环境下保持较高的制热效率,同时能够充分利用太阳能辅助供热和制冷,从而大幅提高能效。

20-30年以上

2.2 高温地源热泵的几个关键技术

  废弃物能源化处理

10年左右

相对于输出温度55℃以下的热泵技术,高温地源热泵在不提高低温热源温度的情况下,热泵供热温度达到60℃以上,并保持较高的运行效率和稳定的运行状态,一般需要解决如下几个关键技术。

  绿色能源楼还突出了废弃物能源化处理的概念。一般情况下,各类建筑或者建筑社区会产生大量的固体垃圾。传统处理方法是集中储运后填埋或焚烧。绿色能源建筑则采用了分布式废弃物能源化处理的方法,通过仔细分类后就地化处理,极大减少了废弃物的交通运输和集中处理费用。这种分布式处理技术,有效把废弃物转变为生物质能源,再通过上述的冷热电联产技术,最终把废弃物变成了可为建筑利用的电力、冷量和热量。实验室颇具特色的低温热能利用技术可实现很高的总能利用效率,特别是小型低温热驱动制冷和除湿装置等保证了热能的充分利用。这种分布式处理方法与集中式处理向结合,通过联产技术能够变废未能,被认为是未来实现智能城市的重要技术。

费用比较

压缩机的选择:目前热泵设备常用压缩机类型主要有螺杆压缩机、全封闭涡旋压缩机与半封闭活塞压缩机等,经过对不同类型压缩机工作特性进行比较研究,目前高温热泵设备一般选用半封闭活塞压缩机;

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