某綜合樓可再生能源應(yīng)用設(shè)計(jì)

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摘要:介紹四種可再生能源的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中選用合適的可再生能源應(yīng)用方案提供參考。 

關(guān)鍵詞:可再生能源;地表水源熱泵;土壤源熱泵;太陽能熱水系統(tǒng);污水源熱泵  abstract: the article introduces four kinds of renewable energy advantages and disadvantages, to provide reference in actual design application in selecting suitable renewable energy application solutions.  key words: renewable energy, the surface water source heat pump; ground-source heat pump; the solar energy hot water system; sewage-source heat pump  中圖分類號(hào): tk01+9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文章編號(hào):    項(xiàng)目概況：  1．1項(xiàng)目名稱：某市三產(chǎn)綜合樓。  1. 2建設(shè)地點(diǎn)：  本項(xiàng)目位于某市西鄉(xiāng)塘區(qū)高新六路，交通便利。  3項(xiàng)目性質(zhì)：新建樓房  4項(xiàng)目類型：酒店綜合樓  1. 5項(xiàng)目規(guī)模：  本項(xiàng)目為某市西鄉(xiāng)塘區(qū)三產(chǎn)綜合樓，層數(shù)為地下二層，地上22層，總建筑面積為49914㎡，其中地下建筑面積為9988㎡，地上建筑面積為39926㎡，建筑占地面積3258㎡，耐火等級(jí)為二級(jí)，建筑設(shè)計(jì)使用年限為三類50年。按6度抗震設(shè)防，主體為框架結(jié)構(gòu)?？紤]設(shè)計(jì)8層房間內(nèi)使用的(從上至下)的熱水集中供應(yīng)，可再生能源應(yīng)用面積共計(jì)8268.24m2。  可再生能源利用的意義及國家政策背景  1、《中華人民共和國可再生能源法》（２００６年１月１日起施行） 第十七條國家鼓勵(lì)單位和個(gè)人安裝和使用太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供熱采暖和制冷系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)等太陽能利用系統(tǒng)。  2、《民用建筑節(jié)能條例》（２００8年10月１日起實(shí)施）第二章，第（五）第四條，國家鼓勵(lì)和扶持在新建建筑和既有建筑節(jié)能改造中采用太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉础?nbsp; 第二十條，對(duì)具備可再生能源利用條件的建筑，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)選擇合適的可再生能源，用于采暖、制冷、照明和熱水供應(yīng)等；設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)按照有關(guān)可再生能源利用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。  建設(shè)可再生能源利用設(shè)施，應(yīng)當(dāng)與建筑主體工程同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收。  3、《關(guān)于2009年全國建設(shè)領(lǐng)域節(jié)能減排專項(xiàng)監(jiān)督檢查建筑節(jié)能檢查的通報(bào)》建科[2010]45號(hào)文件，第（四）條優(yōu)化結(jié)構(gòu)，可再生能源建筑一體化規(guī)模應(yīng)用取得突破。財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部根據(jù)黨中央國務(wù)院“擴(kuò)內(nèi)需、保增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、促民生”的戰(zhàn)略部署和可再生能源建筑應(yīng)用發(fā)展形勢(shì)的需要，適時(shí)調(diào)整了示范方式和內(nèi)容，啟動(dòng)我國“太陽能屋頂計(jì)劃”，并組織實(shí)施“可再生能源建筑應(yīng)用城市示范”和“農(nóng)村地區(qū)可再生能源建筑應(yīng)用示范”工作，確定了第一批21個(gè)示范城市和38個(gè)農(nóng)村地區(qū)縣級(jí)示范。推進(jìn)可再生能源建筑應(yīng)用方式從抓單個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)向抓區(qū)域整體。  4、可再生能源中太陽能利用的意義。  第一，太陽能建設(shè)是順應(yīng)時(shí)代潮流的積極探索。2l世紀(jì)人類進(jìn)入了生態(tài)文明時(shí)代，相伴而來的必然是能源革命。目前世界新能源產(chǎn)業(yè)正以每年30％以上的速度發(fā)展，有科學(xué)家預(yù)言， 2050年，太陽能將替代全世界范圍內(nèi)50％以上的常規(guī)能源。  第二，建設(shè)太陽能是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體行動(dòng)。落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)，首先解決的問題就是如何開發(fā)和使用可再生新能源，保護(hù)好生態(tài)環(huán)境，這是關(guān)系一個(gè)國家和地區(qū)能否持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性問題。在可再生能源的有效利用中，不管是從資源的數(shù)量、分布的普遍性，還是從清潔性、技術(shù)的可靠性來看，太陽能都比其他可再生能源更具優(yōu)越性，是取之不盡、用之不竭的、無污染、廉價(jià)、人類能夠自由利用的能源(太陽每秒鐘照射到地球上的能量相當(dāng)于500萬噸煤，40分鐘內(nèi)投射到地球表面的能量相當(dāng)于全世界每年消耗能量的總和。我國接收的太陽輻射能相當(dāng)于上萬個(gè)三峽工程的發(fā)電量)。其實(shí)我們地球上現(xiàn)在使用的所有能量都來源于太陽，煤、石油都是固化的太陽能物質(zhì)，直接使用太陽能也是一種回歸自然的表現(xiàn)。  第三，本項(xiàng)目太陽能建設(shè)將為市建設(shè)可再生能源利用示范城市作出積極的貢獻(xiàn)。  可再生能源應(yīng)用方案分析：  可再生資源很多，適合于某市的主要有太陽能、淺層地?zé)?、地表水資源熱能等。以下就各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，選擇合適本項(xiàng)目的可再生能源利用。  1、地表水源熱水系統(tǒng)的利用方案---地表水源熱泵  工作原理：地表水源熱泵系統(tǒng)是運(yùn)用熱泵從淺層地表水中（地下水或地表水）吸取大量的低溫位熱量（或冷量），通過熱泵系統(tǒng)循環(huán)把吸取的熱量從低溫位提升到高溫位，為用戶提供冬季供暖、夏季制冷空調(diào)、全年熱水供應(yīng)或制冷空調(diào)和熱水聯(lián)供。它只需消耗少量的高品位能源（如電能），就能獲得高于輸入能量數(shù)倍的熱能效果。  地表水源熱泵系統(tǒng)工作原理圖  優(yōu)點(diǎn)：  適用范圍廣：適用于冬季室外最低溫度高于-10度地區(qū)的賓館、酒店、度假村、桑拿浴場、學(xué)校、部隊(duì)、醫(yī)院、療養(yǎng)院及小區(qū)等場所中央熱水及冷暖空調(diào)系統(tǒng)。  壽命長：設(shè)備設(shè)計(jì)壽命一般在15年左右，土壤換熱器采用高強(qiáng)度惰性材料，埋地壽命至少50年。  投資回收期短：熱水系統(tǒng)3年左右可從節(jié)能費(fèi)中收回投資成本。地源熱泵中央空調(diào)每年的運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)的中央空調(diào)低30%。  缺點(diǎn)：（相對(duì)本項(xiàng)目而言） 受可利用的水源條件及氣候條件的影響較大。  本項(xiàng)目旁邊有一條市政排洪溝，平時(shí)水位很低。本項(xiàng)目所需熱量為1209600kcal，即1406.5kw（詳設(shè)計(jì)方案中的熱水計(jì)算部分），單靠市政排洪溝作為水源無法滿足地表水源熱泵的運(yùn)行要求。本項(xiàng)目缺少穩(wěn)定且充足的地表水源作為熱源，即不具備現(xiàn)場條件。  2、土壤源熱水系統(tǒng)的利用方案-土壤源熱泵  工作原理：土壤源熱泵（土壤熱交換式地?zé)釤岜茫┫到y(tǒng)的工作原理就是夏季從室內(nèi)取出余熱釋放到室外，冬季從室外取熱釋放到室內(nèi)。夏季，即制冷工況時(shí)，熱泵工質(zhì)在室內(nèi)側(cè)換熱器的蒸發(fā)將室內(nèi)余熱取出，在室外側(cè)換熱器（大地盤管）中進(jìn)行熱量交換，將余熱放至室外，室內(nèi)空氣得到了冷卻；冬季，即在制熱工況時(shí)，四通換向閥轉(zhuǎn)換方向，熱泵工質(zhì)在室外側(cè)換熱器（大地盤管）內(nèi)蒸發(fā)而從室外吸取熱量，在室內(nèi)側(cè)換熱器中將熱量釋放給室內(nèi)空氣，實(shí)現(xiàn)向室內(nèi)供熱。土壤源熱泵以大地為熱源和熱匯，利用埋在地表淺層的換熱器作為中間換熱設(shè)備，冬季從大地取熱，夏季向其放熱。  土壤源熱泵工作原理圖  土壤源熱泵的特點(diǎn)：土壤源熱泵具有許多優(yōu)點(diǎn)，它對(duì)節(jié)能和減少環(huán)境污染等方面都有積極的意義。1、首先土壤源熱泵具有較高的經(jīng)濟(jì)性，節(jié)能效果明顯。將土壤源熱泵和空氣源熱泵進(jìn)行對(duì)比便可說明土壤源熱泵是高效的?？諝庠礋岜美檬彝饪諝庾鳛闊嵩春蜔釁R，而室外空氣隨季節(jié)變化十分明顯。這便使得空氣源熱泵的制冷、制熱量隨季節(jié)變化而波動(dòng)幅度很大。在冬季最冷月，室外空氣溫度也達(dá)到全年最低，空氣源熱泵的工質(zhì)從室外吸取熱量也變得越發(fā)困難；夏季則相反，最熱月空氣源熱泵工質(zhì)向室外空氣放熱則越發(fā)困難。這常常使空氣源熱泵的制冷量、制熱量達(dá)不到用戶要求。土壤源熱泵用全年溫度相對(duì)穩(wěn)定的地表淺層土壤做熱源和熱匯，解決了這種窘境。2、土壤源熱泵具有良好的環(huán)保特性。我國城市化的發(fā)展，迫切需要減少城市燃煤采暖造成的污染。而同時(shí)，人們又對(duì)制熱制冷提出更多的要求。土壤源熱泵恰好提供了這一矛盾的解決方法。土壤源熱泵的熱源和熱匯是大地，屬于可再生能源，無熱河燃燒設(shè)備，無排煙，沒有廢棄物，雖然其驅(qū)動(dòng)能源仍是直接或間接使用化石燃料，但與燃燒化石燃料的鍋爐供熱方式相比，大大減小了對(duì)環(huán)境的污染。據(jù)資料介紹，熱泵供暖的能耗約為鍋爐供暖能耗的0.78，co2和so2的排放量分別為鍋爐供暖的0.78和0.65。3、此外利用土壤源熱泵供暖具有良好的舒適性，普通的空氣源熱泵常有吹冷風(fēng)的感覺。因其處理后的空氣溫度雖高于室內(nèi)空氣溫度，卻低于人們皮膚的溫度。土壤源熱泵便不會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。其處理后的空氣溫度高于人們皮膚的溫度，因此有良好的舒適性。