《建筑节能》PPT课件

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1、建筑节能课设课题：热泵应用技术——主编：何添杰顾问：王利现在状况：随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑和住宅的供热和空调已经成为普通的需求。目前，我国传统供热方式是直接燃烧矿物燃料，其在能源利用上具有很大的浪费，而且污染空气严重，燃油和天然气虽减少了大气的污染但成本高。为了降低建筑供热能耗，热泵技术是一种经济性上有较大优势的供热手段。热泵原理：通过逆向热力循环及制冷循环使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。注：热泵工作原理与制冷机相同驱动能常用的是电能和热能。按热泵工作的原理的不同，热泵主要分为两大类：机械压缩式热泵和热力压缩式热泵。目前在应用比较广泛的热泵技术：地源、水源热泵技

2、术。地源和水源热泵就是分别从地表水、地下水和地下土壤中提取浅层地热能对建筑物供暖或者将建筑物中的热能释放到这些介质中，从而实现对建筑物的制冷，通过利用自然界自身的特点实现对建筑物和环境之间的能量交换。工作原理见图：制冷模式汽液转化的循环。通过蒸发器内冷媒的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将冷媒所携带的热量吸收，最终由水路循环转移至地水、地下水或土壤里。在室内热量不断转移至地下的过程中，通过风机盘管，以13℃以下的冷风的形式为房间供冷。供暖模式在供暖状态下，压缩机对冷媒做功，并通过换向阀将冷媒流动方向换向。由地下的水

3、路循环吸收地表水、地下水或土壤里的热量，通过冷凝器内冷媒的蒸发，将水路循环中的热量吸收至冷媒中，在冷媒循环的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝，由风机盘管循环将冷媒所携带的热量吸收。在地下的热量不断转移至室内的过程中，以35℃以上热风的形式向室内供暖。效益分析：1、节能效益： 热泵是一种节能设备，但节能性能的优劣需要有评价的指标。热泵机组的效率在供暖模式通过COP来表示，在制冷模式下用能量效率比（EER）来表示，它是输出能量与输入能量（电能）之比，目前的水源、地源热泵基本在3和6之间变化。这样COP为4意味着输入每个单位的电能可以产生4个单位的热能。具体的计算公式如下:2、环保效益：热泵主要利用自

4、然界的低温可再生能源变为高温的能源，除了具有节能意义外，还具有环保意义。根据调查，热泵与燃油锅炉相比，在向暖通空调用户供应相同热量的情况下，可以节约40%的一次能源，CO2的排放量约可减少68%SO2排放量约可减少93%，NO2排放量约可减少73%，这可以大大改善城市大气污染问题。同时，对城市内的排热量约可减少77%，又可以大大缓解城市热岛现象。3、经济效益分析：地源、水源热泵除了具有节能与环保意义外，更重要的是它与传统的几种供暖方式相比还表现出潜在的经济效益。根据北京现有实际热泵工程（包括地下钻井施工、热泵机组、建筑物供暖管网、末端散热器等）测算，水源热泵系统初投资为300~400元/m2；

5、土壤源热泵系统初投资约为350~450元/m2，初投资比目前常规（仅用于采暖）的燃煤锅炉房供暖系统高出1~3倍，比热电联产集中供热系统高出34%~150%。这种比较均未计算传统供热方式输送基础设施投资，也未量化计算地源热泵系统除供暖外，还能制冷，提供新风、生活热水带来的成本节约。   根据北京市统计信息咨询中心对采用地源热泵系统的11个项目的运行费用分析报告，在供暖、供冷、供热水、新风的情况下，单位面积费用支出从9.48~28.85元不等，其中63%的项目低于燃煤集中供热的采暖价格，全部被调查项目均低于燃油、燃气和电锅炉供暖价格。开发现状：国外开发现状：地源热泵”的概念最早出现在1912年瑞

6、士的一份专利报告中，该技术的提出始于英、美两国。1946年，美国第一台地源热泵系统在俄勒冈州的兰波特市中心区安装成功。但是受当时工业时代的影响，这种能源的利用方式没有引起当时社会各界的广泛注意，无论是在技术、理论上都没有太大的发展。上世纪70年代初期，由于石油危机的出现和环境的恶化，引发了人们对新能源的开发和利用，因而地源热泵以其节能的特点开始受到重视。上世纪80年代是地源热泵技术飞速发展的时期，欧美等国大力推广地源热泵供暖和制冷技术，同时更多的科学家致力于地下系统的研究，努力提高热吸收和热传导效率，同时越来越重视环境的影响问题。美国的地源热泵生产和推广速度很快，技术产生了飞跃性的发展，成为

7、世界上地源热泵生产和使用的头号大国。进入90年代以来，欧美国家的科技工作者的联系更加密切，共同对地源热泵有关的环境问题开展了广泛和深入的研究，2005年的世界地热大会上对地源热泵的开发利用进行了总结，发现近10年时间里，热泵在地热直接利用能量的比例由1995年的13%发展到2005年的33.2%，有大约30个国家平均增长速率超过10%。其中，开发利用较好的国家有美国、北欧、瑞士、德国，尤其是瑞典。