可再生能源技术在建筑工程中的应用(2003).doc

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1、可再生能源技术在建筑工程中的应用——水源热泵在建筑中的应用实例目前，我国有441亿平方米存量建筑，真正达到节能标准的不到10%，九成以上属于耗能建筑。我国平均每年约新建20亿平方米建筑，其中属于节能建筑的不足5成。而我国建筑能耗占全社会总能耗的30%，已超过工业、交通、农业等其它行业，居各行业能耗之首，且建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势。而这“30%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例，如果再加上建材生产过程中耗掉的能源（占全社会总能耗的16.7%），和建筑相关的能耗将占到社会总

2、能耗的46.7%。此外，我国资源占有量不到世界平均水平的1/5，而单位建筑面积能耗是气候相近的发达国家的3～5倍。一、水源热泵系统的优点及在建筑节能中的重要位置1.水源热泵的概念　　水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转换的空调技术。　　水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。地源热泵包括地下水热泵、地表水（江、河、湖、海）热泵、土壤源热泵；利用自来水的水源热泵习惯上被称为水环热泵。2.水源热泵的原理　　地球表面浅层水源（一般在200米以内），如地下水、地表的河流、湖泊和海洋，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量

3、，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是：通过输入少量高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。3.水源热泵的优点　　水源热泵与常规空调技术相比，有以下优点：　　1、高效节能　　水源热泵是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7，

4、实际运行为4～6。　　水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12～22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体温度为18～35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，从而提高机组运行效率。水源热泵消耗1kW.h的电量，用户可以得到4.3～5.0kW.h的热量或5.4～6.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比，其运行效率要高出20～60％，运行费用仅为普通中央空调的40～60％。　　2、属可再生能源利用技术　　水源热泵是利用了地球水体所储藏的太

5、阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。　　3、节水省地　　以地表水为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消

6、耗水资源，不会对其造成污染；省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间，也有利于建筑的美观。　　4、环保效益显著　　水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，无燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。　　5、一机多用，应用范围广　　水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多

7、用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。其总投资额仅为传统空调系统的60%，并且安装容易，安装工作量比传统空调系统少，安装工期短，更改安装也容易。　　水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅、住宅小区的采暖、供冷。　　6、运行稳定可靠，维护方便　　水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，水体温度较恒定的特性，使得

8、热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性；采用全电脑控制，自动程度高。由于系统简单、机组部件少，运行稳定，因此维护费用低，使用寿命长。　　7、符合国家政策，获得政策性支持　　国家十分重视可再生能源开发利用工作，《中华人民共和国可再生能源法》已于2006年1月1日起实施；同时，