陈音:
刚刚听了龙教授的演讲,我觉得我不用讲了,好多观点跟您非常相近,但是也有一些不同的意见。其实,房地产开发企业是地源热泵行业天然的盟友,地源热泵之所以能够生存发展,最重要的就是与房地产行业的紧密联系,这也是地源热泵行业自身不可替代的策略,因为,地源热泵能够提供的冷源和热源恰恰是房地产行业所需要的。同时,地源热泵本身来讲,也是房地产最好的选择之一,不好说唯一,但是至少是最好的选择之一。
首先,我们为什么要用热泵?节能与耗能大家考虑了很多,在意见上我稍稍有一点和龙老师不太一致的看法,其实节能的问题不仅仅是能源不够用,更主要的是气侯变化的问题,关于减排的问题。地球上有足够的能源够人类使用,问题是虽然能源够用,但是由于碳排放的原因,造成了全球的气侯变化,造成了许许多多的环境问题,所以我们不得不有节制地使用这些化石能源,最重要的问题,就是通过减少这些化石能源的消耗,来减少碳排放,而不光光是资源的问题。第二个,热泵并非真正意义上的可再生能源。可再生能源,应该说所有的可再生能源是来自于太阳,热泵是需要消耗二次能源,要消耗电的,它并不是真正的可再生能源。中国绿色建筑评价标准里边,关于可再生能源利用的时候,如果一个项目热泵系统,不管是水源热泵还是地源热泵,提供了25%的能耗,就可以视为其使用了5%可再生能源,同样,50%的建筑有地源热泵提供能源的话,就可以视为使用了10%的可再生能源。第三,关于能量从哪里来?刚才也说的,地球有足够的能源可以用,但是不是能源直接就可以拿来用的,因为热力学第一定律确定了能量都是由太阳来的,同时,热力学的第二定律告诉我们,能量的转化是需要代价的。所以,热泵技术在这个方面,是我们最好、最成熟的一种可以应用的技术。也就是说本世纪初,德国,已经把低温技术作为建筑技术的一种必须手段。和水源热泵相比,地源热泵有它不可替代的优势,其实,空气源热泵的效率已经非常高了,在2010年,即使是空气源热泵,他们也能够把能效率做到6,他们有希望在2010年的时候,把空气源热泵的能效率做到10,但是地源热泵利用现有的方式,就可以把空气源热泵提出到10以上,而且是现有的非常有效的方式。而且从开发的角度来讲,开发商还关注整个社区的建设组织模式,因为空气源热泵以后,会有很多的空调、噪声,对居民和住户是有一些干扰,如果使用了地源热泵,会使整个的建筑外立面做得更加的简洁、漂亮,这样大家就更关注地源热泵在建筑行业,特别是房地产开发行业的应用。
最后一个就是因地制宜,不要认为应用了地源热泵就是绿色建筑,其实中国的地源热泵,据说现在已经是全世界应用面积最大、开发量最大,应用的品种最多,而且很多的世界第一都在中国发生,但是是不是能说地源热泵就在中国成功应用了呢,如果说政府没有各级补贴的,或者说开发商除了完全从商业角度去考虑地源热泵,和其他的能效进行竞争的话,是不是有竞争力,大家还可以深入的探讨和研究。国家大的政策导向是非常支持地源热泵行业的发展,在全国各地也有很多的开发企业愿意把自己的包装成一个绿色的开发商,好象地源热泵就是一个非常时髦的做法,其实当代在做很多项目的时候,也都做了很深入的分析和计算,地源热泵是不是就一定在商业上和经济效益上有非常好的结果呢,不管是降低投资、降低费用也好,还是有待观察的,特别是在技术没有完全被掌握的时候,往往有的时候,我们的预期和我们的结果会有一定的差距。
这个是从地源热泵说开,就是一个建筑行业。其实低碳建筑首先是一个节能,这其中有一个被动优先的原则,所以,所有的开发企业,应用技术的时候,首先是要考虑被动节能,其实把建筑的被动节能做好的话,是非常有利于整个项目的资金瓶颈降低,这样的话,能源系统的装机容量会减少。22万平米的规模,19万平米的中央空调系统,但是通过被动节能系统的应用,整个热负荷还不到8兆,通过被动节能技术的应用,能够把总的装机容量降低。同时,应用可再生能源,减少温室气体排放,是低碳建筑非常重要的三个方面。
节能方面,首先是利用太阳能光辐射数量,包括高效的照明和控制系统。照明能源已经占到了中国建筑能量的6%到10%之间。高效的照明对建筑节能也是非常有益的一个事情。可再生能源,这也是大家讨论的一个重点,不再说了。最后是提高能源利用效率,对节能的帮助也是非常大的。2003年的,当代公司邀请美国建筑师主持万国城第三期设计工作,这个项目历时5年,这个项目实际上是非常综合的开发项目,不单是有住宅,也包括和酒店、办公、电影院,等等这些。项目的话,做了非常深入的关注可持续建筑的研究,而且,它在国内外也得到的一些奖励,比如说2008年美国建筑师协会的可持续建筑奖,然后2009年国际高层建筑和城市住宅协会的世界最佳高层建筑奖,那一年,包括迪拜塔和上海的国际金融中心也参加了这个项目。主要是这个项目为城市未来高层的居住提供了一个典范。从建筑的形态、规划,同绿色建筑技术的应用和可持续发展做了很多的努力,当然,其中很重要的一部分,也是它高效的地源热泵系统的利用。采用了地源热泵+调峰锅炉+调峰拉却塔构成复合能源系统。解决这些问题呢,除了计算机的模拟计算,毕竟地下的水云地质情况不是通过计算机模拟就能够完全准确地掌握了,所以我们这个里面,地源热泵做了一个复合的系统,调峰锅炉和调峰冷却塔一起利用,比如说在夏天的时候,这个调峰锅炉和调峰冷却塔就可以避免夏季的取热过多,不利于冬季的补热功能。用这种复合系统的话,一个是优化运行策略,同时,提高了整个系统的安全性,降低了将来企业出现失衡的风险。第二个特点,所有的地下换热器置于建筑结构基础之下,对于城市高密度开发项目应用地源热泵提供了可借鉴的方式。第三个,建筑采暖制冷方式采用楼板低温辐射系统,有利于提高热泵机组的能源效率,定制的热泵机组具有热回收装置,制冷工况下回收冷凝热用于预生活热水,进一步提高了系统的COP。这样的情况下,我们采暖的水温可以达到29度,只要把机组设定的制做出调整,机组会自动地再提高,这对提高建筑能效利用有很大的好处。
再有就是重视被动措施节能,高性能围护结构设计降低建筑总负荷,应用新技术,降低建筑能耗。
这里有几个方案,首先是锅炉或市政热力供热,然后是地源热泵系统、水源热泵方案,燃气锅炉供热,后面是用燃气轮机发电,余热驱动双效吸收式制冷+电制冷,等等方案的比较。
通过方案比较之后我们可以看到,以传统能源方式为参照,先进方案会增加初投资的10%到50%。但是,运行费用方面,先进方式可节约运行费用7%到10%以上。而且我们还比较了不同的能源方案的碳排放,从这个方面来看,各种热泵模式都可以减少碳排放。最后,由于各个投资条件的限制,我们选择地源热泵系统作为实施方案。其实这个项目重要的特色和挑战之一,就是将全部的地下换热器埋设于车库基础之下,这对于城市高密度开发项目具有示范意义。如果城市高密度的开发项目,可能地源热泵的使用就无法执行,但是我们这个地源热泵项目是全部埋设在车库之下,布置了近700组的地下换热器。
(图)这是施工现场的照片,这是2005年的时候。这是实际安装的双U型的HDPE的换热器。这样的做法,数百组的换热器管道要穿越结构底板,防水处理和避免结构沉降变形破坏管道是最为重要的技术关键。由于地面一定会有不均匀的沉降,既有60多米高的塔楼,也有两层的群楼,也有高层住宅,如果处理不好,一个是会造纸防水破坏,一个是拉伸我们地下换热器的塑料管,造成漏水,这样我们就做了很多特殊的设计和处理。
地下温度场的变化对热泵的工作效率有很大的影响,运行控制策略必须保持地下温度在设定区间内的波动,调控得好的话,在夏初季节还可以得到免费的冷源。我们从计算机模拟,也是希望在夏季6月份的时候,利用一个夏天在地下取热,刚刚运行的两年,这种方式还没有完全成立,我们现在在夏季和冬季都是利用热泵在进行。还有几张图片,但是计算机模拟是不能代替实测的,我们在地下还安装了很多了模拟传感器。而且从前年2008年奥运会开始运行,我们长期观测地下温度变化,优化了整个运行的方式……好,谢谢大家!