建筑冷热源选择与输送.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,建筑冷热源选择与输送,许文发,节能的主要途径：一、要减少能源用量,;,二、要提高用能效率,;,三、对口用能,;,四、梯级利用,增加用能次数,中国建筑物能源需求的特点,1,、人口稠密，居住集中；,2,、,随着人民生活水平提高，空调负荷迅速增加；,3,、生活热水需求快速上升；,4,、,越来越多集中于住宅小区；,5,、,住宅与商业、办公建筑交织；,6,近些年来十万平方米以上特大型建筑增多。,建筑用能系统的节能应向着多种材料,;,多种设备,;,多种技术的集成方向发展,.,建筑能源系统由冷热分供,发展到冷热联供,又发展到冷热梯级供和组合互补供,.,建筑能源设备由利用高品位能源的锅炉,直燃机,电制冷机等向利用低品位能源的热泵等转变,.,建筑供能由即时供应发展到蓄能缓时供应,;,蓄热,蓄冷技术和设备得到快速发展,.,建筑节能策略主要是以下四个方面,1,、选择适合的规划设计，改善建筑围护结构保温隔热性能，主要是为了减少能源初始耗量。,2,、选用高效率的用能设备，用少量的能源，达到较高的效果。,3,、建筑用能主要是保证人的生存和舒适条件，它所要求的能源品质和温度都不是很高的，主要是保证温度在,2616,之间，相对湿度在,30%65%,之间，所以建筑用能应该是对口的低品位、低温的。,4,、建筑用能应该是利用释放了高品位、高温度之后,用了几次的能源，实现能源梯级利用。,建筑节能经历了这样的过程,1,、首先是选用节能的材料或是节能的设备，实现单一的局部的节能。例如选用好的保温材料替代传统的、导热系数较大的材料，提高围护结构的保温隔热效果,;,选用效率较高的设备,例如锅炉、水泵、冷水机组等等实现降低能耗。,这也是目前建筑节能进展的主要形式，大多是以厂家推广宣传自己产品为主。在工程招标中也以这种方式进行，这样做是初级阶段。虽然可以达到节能，但是少量的，局部的，没有充分发挥业主和设计研究单位的积极性和创造性。是生产厂商在主导着建筑节能技术的发展。,2,、再是系统节能，把各种节能设备或节能材料组合起来，用在一个系统中来实现节能，这是目前正在开展起来的一种形式，它比上一种有了进步；节能效果有了进一步提高，但由于各种节能材料和设备都有一定的局限性，把它们同时用在一个系统中未必就是最节能的的组合。但是这种形式是发挥了业主或设计单位的作用，改变了前边所说由一两个厂商主导节能的形式。,3,、近年来由于节能形势的紧迫，节能指标的硬化，很多业主或设计单位已经开始选用节能技术，而不再是选用材料、设备或是单一的节能系统。而是选用节能减排好的技术，以此来定系统、定材料设备。这样就更全面、就更需要发挥各方面的积极性，提高节能效果。但是在有些项目中仅仅选用一两种节能技术所达到的效果还有局限，没有达到更高的节能水平。,4,、最近各方面，各专业的专家们提出集成节能的概念，就是把各种节能技术综合考虑，用在一个项目中，以较少的投入，获取最大的效益。这样做优化材料、优化设备、优化系统，选择多种技术，综合多种技术，实现总体优化集成，以达到节能减排效果最佳，投入最少。只有发挥业主、设计、生产厂商、设计、科研多方面的优势，集成整合才能达到这种境界、这种效果。,下面介绍几个采用集成节能的项目,上海浦东国际机场能源中心,冷、,热、电三联供工程规模：,一套功率为,4000kW,、,10.5kV,油气两用燃气轮发电机组，配一台,9.7t/h,生 产,0.9MPa,蒸汽余热锅炉。,外配总量为,110t/h,辅助蒸汽锅炉,总,制,冷量,24400RT,（,其中电制冷,18400RT,，,双效蒸汽溴化锂制冷,6000RT,）,采暖,/,热水负荷,发动机组,发电机,余热,锅炉,电力负荷,制冷负荷,烟气,/,热水,燃料,系统示意图,吸收式,蒸汽机,蒸汽负荷,汽水,交换器,内燃机,余热锅炉,消声器,消声,器,板式热交换器,美格菲游泳池热水系统,供水温度,70;,回水温度,60,市电甲,线,市电乙线,机组,PCS,控制装置,MC150PLTE,并网,控制装置,2*1250KVA,变压器,10/0.4KV,甲线段用电负荷,180-700KW,机组运行时段每天,9,点,22,点,上海市金桥体育休闲中心热电联供系统示意图,（,315GFBA,燃气发电机组）,天燃气,能源利用效率与相关参数：,发电效率,36%,余热利用,47.4%,综合效率,83.4%,天然气压力,0.04-0.1MPa,机组压力,0.016MPa,并网调峰运行时,:,市电带,5%,甲线,负荷 机组带,95%,甲线负荷,并网带基本负荷运行时,:,机组满负荷运行,排烟烟温度,120,机排烟温度,510,大学城能源综合利用系统,燃气轮机冷热电三联供系统,燃气内燃机冷热电三联供系统,85,95,100,100,北京用友软件园（地源热泵加蓄冰）,工程概况,用友软件园位于中关村永丰产业基地西南端，东临永丰路，南面是永丰南环路，西靠西滨河路，北与北清路接壤。整个软件园占地面积,45.52,公顷，总建筑面积约,40,万平方米，分两期建设，一期主要有：,1,研发中心,5.5,万平方米（其中预留,1,万平方米）、,2,研发中心,7.0,万平方米（其中预留,1,万平方米）、,5,研发中心,4.5,万平方米（其中预留,0.5,万平方米）、制餐中心,5000,平方米、交流中心,1000,平方米、员工食堂,2000,平方米、展示中心,5000,平方米和北侧试验楼,2000,平方米，一期总建筑面积,18.4,万平方米，总采暖空调面积近,16,万平方米。,最终本项目的热泵技术采用垂直埋管方式的地源热泵系统，一期共埋置土壤换热器,630,个。,蓄冷技术的优点众所周知，主要为了平衡电网的昼夜峰谷差，在夜间电力低谷时段向蓄冷设备储蓄冷量，在日间电力高峰时段释放其蓄得的冷量，减少电力高峰时段制冷,/,热设备的电力消耗，是电力部门“削峰填谷”的最佳途径。另一方面，用户也通过使用峰谷电而得到了运行费用的节省，可谓一举多得。,中蓄冷的形式主要有冰蓄冷（潜热式）和水蓄冷（显热式）两种方式。水的比热是,4.1868kJ/,（,kgK,）（,1.0kcal/kg,），冰的相变温度是,O,、相变潜热,333.3kJ/kg,（,79.6kcal/kg,），在水蓄冷方式中，通常的蓄冷温差在,7,左右，,lm3,水的蓄冷能力为,29.3103kJ,，相当,8.14kWh,。在冰蓄冷方式中，,lm3,的冰（相当,924kg,）其蓄冷能力为,308103kJ,，相当,85.6kWh,。理论上，在水和冰两种蓄冷介质同样体积下，冰蓄冷能力约为水蓄冷能力的,11,倍，即在相同蓄冷量的情况下，水蓄冷所需蓄冷槽的体积是冰的,11,倍左右，其占地面积不容忽视。,目前常用的蓄冰设备主要有冰球和内融冰式冰盘管两种，蓄冰球的瞬时取冷量较蓄冰盘管大，为了更加明显地降低系统的运行费用，系统的蓄冰量要尽量用在电力晚高峰段，因此个别时段需要蓄冰设备的供冷量大，蓄冰球较蓄冰盘管更容易实现这样的供冷模式，所以，本项目采用冰球作为蓄冰设备，一期蓄冰球的体积为,440m3,，总蓄冷量为,7040RTH,。,空调采暖系统的设备需按照最大冷、热负荷来配置，如果按照最大负荷来配置热泵机组和蓄冷设备，虽然在节能、环保上体现了最大的优势，但是必然会带来整个系统投资巨大的代价。,最大冷、热负荷一般出现在室外气温最高和最低的时段内，室外气温在一年中最高和最低的时间段很短，所以最大冷、热负荷一般在一年中出现的时间也很短。所以在系统配置上没有必要追求全部采用地源热泵及蓄冷技术，而是采用复合式系统，既利用了具有高效节能、环保清洁、安全可靠、稳定运行、便于管理、节省占地空间以及舒适等诸多优点的热泵结合冰蓄冷技术，又利用离心式冷水机组和燃气锅炉来调峰运行，且蓄冷系统也为部分负荷蓄冷而不是全负荷蓄冷。,北京京丰宾馆（水源热泵加燃气三联供）,燃气内燃机发电供给水源热泵,发电量自发自用,不上网不并网,.,夏季空调所需冷量由水源热泵供给,;,不足部分由辅助的水源热泵供给,该热泵直接由外电网供电,.,冬季供暖所需热量除由水源热泵供给外,不,足部分由辅助燃气锅炉供给,.,热泵机组,释放,采集,动力,热量梯级利用,冷量梯级利用,市,政,电,力,燃,气,发,电,以地能热泵系统为核心的联合能源方案,返回,排水,排烟,排风,单井,双井,地埋管,地表水,地能,再生水,120%,可再生能源,160%,54%,电,40%,输入,100%,天然气,发,电,机,组,热,60%,热泵机组,COP=4,余热锅炉效率为,90%,214%,建筑,联合能源方案原理示意图,燃气锅炉,效率为,90%,天然气,热泵机组,COP=4,市政电,浅层地能,供热,供暖（冷）,120%,可再生能源,能量再生装置,发电机组能量流程图,北京发电用燃气每立方,1.95,元，可发,4,度电，每度电成本约,0.5,元。,同时还有免费余热可以利用。（最优惠燃气价格为,1.55,元）,返回,中国建筑物能源需求的特点,暖通空调 热水供应 电气 炊事,65,15,14,6%,建筑能源技术,冷热分供：锅炉 （热）,水冷机组 （冷）,冷热合供：直燃机,空气源,热 泵 水 源,土壤源,冷热联供（热电厂）,梯级利用：冷热电联供,燃 煤,燃 气,关于区域供热：国情决定了必须从区域供热为主导,1,、能源,-,以煤为主,2,、建筑,-,以住宅为主，而且密度大,3,、经济,-,发展水平、发展中国家,输送：,1,、能耗问题,2,、热损问题,关于区域供冷：国际上的发展趋势,1,、整个国民经济发展需要移峰填谷提高发电设备利用率、发电效率（立足国家）,2,、提高用户的热舒适度。,3,、降低供冷系统的能耗和造价。,输送：,1,、能耗问题,2,、温升（热损问题）,广州大学城区域能源站规划系统示意图,大学城供冷管网图,谢谢,!,请各位指导,!,