建筑节能,不外乎两条路径:一是降低建筑用能,二是减少建筑耗能。26摄氏度18摄氏度指标的出台无疑直接针对着能源的使用,而减少建筑的能源消耗则是通过增加建筑围护结构也就是俗称的“保温层”的厚度来实现,像在青岛,2005年7月1日之后的新建、改建、扩建的公共建筑都必须采用节能的围护结构,达到节能50%的标准,2006年6月1日之后新建、改建、扩建的住宅则必须达到节能65%的标准。
新技术已经很成熟
相信在很多人的眼中,海水源热泵、土壤源热泵这些技术并不陌生,利用海水或者土壤里的能量,就可以给建筑供热、供冷,甚至提供热水,这对于习惯了锅炉和大烟囱,以及一个个空调挂在墙上这些图景的人们而言,多少有些不可思议。
而据有关专业人士介绍,这些技术都早已是国际上的成熟技术。它们诞生于上世纪80年代,目前在国外已被广泛采用。市建筑节能办公室主任迟殿谋介绍,在瑞典的首都斯德哥尔摩,整座城市有超过一半的建筑是采用海水源热泵供热和制冷;在瑞士与挪威,水源热泵采暖以及供应生活热水已超过96%;而在美国,新建建筑中超过30%的采用了土壤源热泵技术。
“这些新技术的原理其实很简单,它和人们生活中最常见的空调一样,只不过空调是以空气为热源,其实空调的准确称谓应该是空气源热泵。”专家介绍,“如同‘水泵’将低位势能的水通过少量电力做功提升到高位,‘热泵’其实就是少量电力驱动压缩机,将低位热能以数倍效率提升为高位热能。”
记者在国内最早采用海水源热泵这一技术的青岛发电厂看到,整个系统有三大块组成:一是海水循环系统,包括取水构筑物、海水引入管道、海水泵站、海水排出管道,二是热泵系统,三是室内的风机盘管和新风系统。系统工作过程中,利用电力驱动的热泵机组将海水的低位热能(低温)提取连同机组输入的高位电能一并以高位热能(高温)的方式传输到建筑物内去承担热负荷;或者将海水的冷量通过热泵机组的制冷模式或者直接通过换热器(海水温度比供冷进水温度低)传输到建筑物内去承担建筑内的冷负荷以及热泵机组本身散热的冷负荷。
位于常州路的青岛法制教育基地,则是青岛首个采用土壤源热泵技术的项目。据专家介绍,该系统由室内部分和室外部分组成,室内部分采用风机盘管加新风系统,室外部分为垂直埋管式土壤源换热系统。室外共打孔44个,每孔深80米、孔径0.13米,孔内埋入U型HDPE换热管,换热孔位于地下1.5米深以下,埋好管后将回填,丝毫不影响地面场所的正常使用。
新技术优势明显
海水源和土壤源热泵技术,以海水和土壤为热源,温度相对恒定,受外界影响小。而空调则不同,冬天最冷需要供热量最大时,空气源的温度最低,因而要消耗大量的电能,机组的容量及效率此时最低,这一矛盾在夏天制冷的时期同样存在。因而海水源和土壤源热泵的节能效果十分明显。据统计,传统空调的COP值(1KW电能可产生的热量或冷量)为2.0,而海水源和土壤源热泵的则要高达4.2到5.5。
与消耗大煤炭的传统的集中供热技术相比,海水源和土壤源热泵在除了在节能上的明显优势外,更重要的是,海水源和土壤源都属于低品位能源,热值不高,按照分级用能原则,这些能源满足建筑生活用能的需要是最为经济的选择。而烧煤则显得“大材小用”。
通过对青岛试点的几个再生能源技术的建筑应用项目的评估,人们得出了一组极具说服力的数字:采用新技术的项目的运行费用比传统空调的节约22%到25%,比燃油、燃煤锅炉运行费用节约40%至60%。
该技术另一个突出的优势是,它是绿色可再生能源,运行过程中不产生任何污染。以青岛法制教育基地项目为例,该系统每年节约电25.8万KWH,折合标准煤92.26吨,每年可减少二氧化硫排放量1684.7公斤,减少灰尘、炉灰、颗粒等大气污染物排放量1419.9公斤,减少工业废弃物排放量1758.85公斤,减少二氧化碳排放量246.83吨。
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