某综合楼可再生能源应用设计?

发布网友发布时间：2023-07-04 09:31

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热心网友时间：2023-10-12 14:14

摘要:介绍四种可再生能源的优点和缺点，在实际设计应用中选用合适的可再生能源应用方案提供参考。
项目概况：
1．1项目名称：某市三产综合楼。
1. 2建设地点：
本项目位于某市西乡塘区高新六路，交通便利。
3项目性质：新建楼房
4项目类型：酒店综合楼
1. 5项目规模：
本项目为某市西乡塘区三产综合楼，层数为地下二层，地上22层，总建筑面积为49914㎡，其中地下建筑面积为9988㎡，地上建筑面积为39926㎡，建筑占地面积3258㎡，耐火等级为二级，建筑设计使用年限为三类50年。按6度抗震设防，主体为框架结构。考虑设计8层房间内使用的(从上至下)的热水集中供应，可再生能源应用面积共计8268.24m2。
可再生能源利用的意义及国家*背景
1、《中华人民共和国可再生能源法》（2006年1月1日起施行）第十七条国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统。
2、《民用建筑节能条例》（2008年10月1日起实施）第二章，第（五）第四条，国家鼓励和扶持在新建建筑和既有建筑节能改造中采用太阳能、地热能等可再生能源。
第二十条，对具备可再生能源利用条件的建筑，建设单位应当选择合适的可再生能源，用于采暖、制冷、照明和热水供应等；设计单位应当按照有关可再生能源利用标准进行设计。
建设可再生能源利用设施，应当与建筑主体工程同步设计、同步施工、同步验收。
3、《关于2009年全国建设领域节能减排专项监督检查建筑节能检查的通报》建科[2010]45号文件，第（四）条优化结构，可再生能源建筑一体化规模应用取得突破。财政部、住房城乡建设部根据党**“扩内需、保增长、调结构、促民生”的战略部署和可再生能源建筑应用发展形势的需要，适时调整了示范方式和内容，启动我国“太阳能屋顶计划”，并组织实施“可再生能源建筑应用城市示范”和“农村地区可再生能源建筑应用示范”工作，确定了第一批21个示范城市和38个农村地区县级示范。推进可再生能源建筑应用方式从抓单个项目转向抓区域整体。
4、可再生能源中太阳能利用的意义。
第一，太阳能建设是顺应时代潮流的积极探索。2l世纪人类进入了生态文明时代，相伴而来的必然是能源*。目前世界新能源产业正以每年30％以上的速度发展，有科学家预言， 2050年，太阳能将替代全世界范围内50％以上的常规能源。
第二，建设太阳能是落实科学发展观的具体行动。落实科学发展观，建设环境友好型、资源节约型社会，首先解决的问题就是如何开发和使用可再生新能源，保护好生态环境，这是关系一个国家和地区能否持续发展的战略性问题。在可再生能源的有效利用中，不管是从资源的数量、分布的普遍性，还是从清洁性、技术的可靠性来看，太阳能都比其他可再生能源更具优越性，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源(太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤，40分钟内投射到地球表面的能量相当于全世界每年消耗能量的总和。我国接收的太阳辐射能相当于上万个三峡工程的发电量)。其实我们地球上现在使用的所有能量都来源于太阳，煤、石油都是固化的太阳能物质，直接使用太阳能也是一种回归自然的表现。
第三，本项目太阳能建设将为市建设可再生能源利用示范城市作出积极的贡献。
可再生能源应用方案分析：
可再生资源很多，适合于某市的主要有太阳能、浅层地热、地表水资源热能等。以下就各自的优缺点进行比对，选择合适本项目的可再生能源利用。
1、地表水源热水系统的利用方案---地表水源热泵
工作原理：地表水源热泵系统是运用热泵从浅层地表水中（地下水或地表水）吸取大量的低温位热量（或冷量），通过热泵系统循环把吸取的热量从低温位提升到高温位，为用户提供冬季供暖、夏季制冷空调、全年热水供应或制冷空调和热水联供。它只需消耗少量的高品位能源（如电能），就能获得高于输入能量数倍的热能效果。
地表水源热泵系统工作原理图
优点：
适用范围广：适用于冬季室外最低温度高于-10度地区的宾馆、酒店、度假村、桑拿浴场、学校、部队、医院、疗养院及小区等场所*热水及冷暖空调系统。
寿命长：设备设计寿命一般在15年左右，土壤换热器采用高强度惰性材料，埋地寿命至少50年。
投资回收期短：热水系统3年左右可从节能费中收回投资成本。地源热泵*空调每年的运行费用比传统的*空调低30%。
缺点：（相对本项目而言）受可利用的水源条件及气候条件的影响较大。
本项目旁边有一条市政排洪沟，平时水位很低。本项目所需热量为1209600kcal，即1406.5kw（详设计方案中的热水计算部分），单靠市政排洪沟作为水源无法满足地表水源热泵的运行要求。本项目缺少稳定且充足的地表水源作为热源，即不具备现场条件。
2、土壤源热水系统的利用方案-土壤源热泵
工作原理：土壤源热泵（土壤热交换式地热热泵）系统的工作原理就是夏季从室内取出余热释放到室外，冬季从室外取热释放到室内。夏季，即制冷工况时，热泵工质在室内侧换热器的蒸发将室内余热取出，在室外侧换热器（大地盘管）中进行热量交换，将余热放至室外，室内空气得到了冷却；冬季，即在制热工况时，四通换向阀转换方向，热泵工质在室外侧换热器（大地盘管）内蒸发而从室外吸取热量，在室内侧换热器中将热量释放给室内空气，实现向室内供热。土壤源热泵以大地为热源和热汇，利用埋在地表浅层的换热器作为中间换热设备，冬季从大地取热，夏季向其放热。
土壤源热泵工作原理图
土壤源热泵的特点：土壤源热泵具有许多优点，它对节能和减少环境污染等方面都有积极的意义。
1、首先土壤源热泵具有较高的经济性，节能效果明显。将土壤源热泵和空气源热泵进行对比便可说明土壤源热泵是高效的。空气源热泵利用室外空气作为热源和热汇，而室外空气随季节变化十分明显。这便使得空气源热泵的制冷、制热量随季节变化而波动幅度很大。在冬季最冷月，室外空气温度也达到全年最低，空气源热泵的工质从室外吸取热量也变得越发困难；夏季则相反，最热月空气源热泵工质向室外空气放热则越发困难。这常常使空气源热泵的制冷量、制热量达不到用户要求。土壤源热泵用全年温度相对稳定的地表浅层土壤做热源和热汇，解决了这种窘境。
2、土壤源热泵具有良好的环保特性。我国城市化的发展，迫切需要减少城市燃煤采暖造成的污染。而同时，人们又对制热制冷提出更多的要求。土壤源热泵恰好提供了这一矛盾的解决方法。土壤源热泵的热源和热汇是大地，属于可再生能源，无热河燃烧设备，无排烟，没有废弃物，虽然其驱动能源仍是直接或间接使用化石燃料，但与燃烧化石燃料的锅炉供热方式相比，大大减小了对环境的污染。据资料介绍，热泵供暖的能耗约为锅炉供暖能耗的0.78，co2和so2的排放量分别为锅炉供暖的0.78和0.65。
3、此外利用土壤源热泵供暖具有良好的舒适性，普通的空气源热泵常有吹冷风的感觉。因其处理后的空气温度虽高于室内空气温度，却低于人们皮肤的温度。土壤源热泵便不会产生这种现象。其处理后的空气温度高于人们皮肤的温度，因此有良好的舒适性。
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