PDF《可再生能源应用的 重要领域》

27 No.

9 Sep.

2005 第27 卷第9期2005 年9月12 中国能源 的品位高.建筑采暖、空调等所 需的热(冷)温度低于100℃,属 于低品位能源.如果将化石燃料 燃烧后产生的高品位能量用于建 筑采暖、空调,是不符合 温度 对口、梯级利用 的热力学基本 原则,存在着严重的能量浪费. 狭窄的温度范围(N a r r o w Temperature Range) 建筑空 调冷冻水的温度一般为 5~12℃, 供热热水温度在 45~60℃左右, 地板供暖温度在

4 0 ℃以下.由 此可见建筑能源地温度范围非 常狭窄. 建筑用能温度与可再生能 源的温度接近 建筑用空调冷冻 水的温度一般为 5~12℃,地板 供暖温度在

4 0 ℃以下.而北京 地温全年约

14 ℃左右,污水温 度一般在

1 6 ℃左右,空气温度 一般为-

2 0 ~4

0 ℃;

我国江河 湖水温度夏季为

2 8 ~3

5 ℃,冬 季为 3~5℃;

我国四大海域水下 深50~100m 范围内全年维持在

2 0 ℃左右.这些可再生能源的 温度与建筑用能温度非常接近, 因此用可再生能源作为建筑用 能是节能并可行的. 当前应用于建筑中的可再 生能源有太阳能、地热能、海洋 能等,一方面可直接使用,还可 以将可再生能源的温度升高或 降低到建筑用能的使用温度,这 可以通过热泵来实现.热泵是既 可制热也可制冷的设备,按冷热 量的来源可分为水源热泵、土壤 源热泵、空气源热泵等. 水源热泵是以水为热泵机 组运行的冷热源,有地表水水源 热泵、地下水水源热泵、污水水 源热泵等类型.地表水热泵系统 是指采用地球表面的各种水体 (如海洋、江河、湖泊等)作为 热泵冷热源的系统.在冬季,采 用地表水做热泵热源的系统与 常规的燃气(油)锅炉相比,前 者的运行费用(能耗)往往要明 显低于后者.地表水源热泵适用 于地表水比较丰富的地区,如我 国南方地表水系较多的省市及 沿海地区.地下水源热泵是以地 下水为冷、热源的水源热泵,地 下水温常年基本稳定,夏季比室 外空气温度低,冬季比室外温度 高,因此地下水热泵系统运行效 率高,这种系统在我国已有较长 的应用历史.污水源热泵采用污 水作为水源热泵的冷热源.污水 源热泵系统按照其使用的污水 处理状态可分为以未处理过的 污水作为冷热源的污水源热泵 系统和以二级出水或中水作为 冷热源的污水源热泵系统.污水 源热泵在国内的应用基本属于 空白,我国目前仅有北京高碑店 污水处理厂采用北京工业大学 污水源热泵技术提供面积为3000m

2 建筑的空调与采暖. 土壤源热泵利用的能量是 地热能,这属于地热能的浅层低 温利用.这种形式的热泵是吸收 地下土壤、岩石中蕴藏的热量. 由于离地面一定深度的土壤(岩石)受外界环境影响较小,全年 温度基本稳定,一般接近该地区 的年平均气温,夏季土壤(岩石)温度低于室外空气温度,冬 季土壤(岩石)温度高于室外空 气温度,因此土壤源热泵的性能 系数(或能效比)较高.国外通 常将地表水水源热泵、地下水水 源热泵和土壤源热泵又统称为 地源热泵,这是由于这三种形式 的热泵实质上都是依靠地热能、 太阳能等可再生能源来运行的. 目前地源热泵在欧洲、美国、加 拿大等国家和地区发展迅速,已 成为当地政府大力提倡的采暖、 空调机组形式,如瑞典地源热泵 的安装总量估计已达到