公共建筑节能设计标准讲座.pptx
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1、2005/5-6 北京1公共公共建筑建筑节能能设计标准准 5.4 空气空气调节与采暖系与采暖系统的冷的冷热源源2005/5-6 北京2第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条n n5.4.15.4.1空气调节与采暖系统的冷、热源宜采用集中设置的冷空气调节与采暖系统的冷、热源宜采用集中设置的冷空气调节与采暖系统的冷、热源宜采用集中设置的冷空气调节与采暖系统的冷、热源宜采用集中设置的冷(热)水机组或供热、换热设备。机组或设备的选择应根据建(热)水机组或供热、换热设备。机组或设备的选择应根据建(热)水机组或供热、换热设备。机组或设备的选择应根据建(热)水机组或供热、换热设备。机组或设备的选择应根据建
2、筑规模、使用特征,结合当地能源结构及其价格政策、环保规筑规模、使用特征,结合当地能源结构及其价格政策、环保规筑规模、使用特征,结合当地能源结构及其价格政策、环保规筑规模、使用特征,结合当地能源结构及其价格政策、环保规定等按下列原则经综合论证后确定:定等按下列原则经综合论证后确定:定等按下列原则经综合论证后确定:定等按下列原则经综合论证后确定:n n1 1具有城市、区域供热或工厂余热时,宜作为采暖或空调的热源;具有城市、区域供热或工厂余热时,宜作为采暖或空调的热源;具有城市、区域供热或工厂余热时,宜作为采暖或空调的热源;具有城市、区域供热或工厂余热时,宜作为采暖或空调的热源;n n2 2具具具具
3、有有有有热电厂的地区,宜推广利用电厂余热的供热、供冷技术;热电厂的地区,宜推广利用电厂余热的供热、供冷技术;热电厂的地区,宜推广利用电厂余热的供热、供冷技术;热电厂的地区,宜推广利用电厂余热的供热、供冷技术;n n3 3具具具具有充足的天然气供应的地区,有充足的天然气供应的地区,有充足的天然气供应的地区,有充足的天然气供应的地区,宜宜宜宜推广应用分布式热电冷联供和燃气空推广应用分布式热电冷联供和燃气空推广应用分布式热电冷联供和燃气空推广应用分布式热电冷联供和燃气空气调节技术,实现电力和天然气的削峰填谷,气调节技术,实现电力和天然气的削峰填谷,气调节技术,实现电力和天然气的削峰填谷,气调节技术,
4、实现电力和天然气的削峰填谷,提高能源的综合利用率;提高能源的综合利用率;提高能源的综合利用率;提高能源的综合利用率;n n4 4具有多种能源(热、电、燃气等)的地区,宜采用复合式能源供冷、供具有多种能源(热、电、燃气等)的地区,宜采用复合式能源供冷、供具有多种能源(热、电、燃气等)的地区,宜采用复合式能源供冷、供具有多种能源(热、电、燃气等)的地区,宜采用复合式能源供冷、供热技术;热技术;热技术;热技术;n n5 5具有天然水资源或地热源可供利用时,宜采用水(地)源热泵供冷、供具有天然水资源或地热源可供利用时,宜采用水(地)源热泵供冷、供具有天然水资源或地热源可供利用时,宜采用水(地)源热泵供
5、冷、供具有天然水资源或地热源可供利用时,宜采用水(地)源热泵供冷、供热技术。热技术。热技术。热技术。2005/5-6 北京3第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条n n空空空空调调采暖系采暖系采暖系采暖系统统在公共建筑中是能耗大在公共建筑中是能耗大在公共建筑中是能耗大在公共建筑中是能耗大户户,而空,而空,而空,而空调调冷冷冷冷热热源机源机源机源机组组的的的的能耗又占整个空能耗又占整个空能耗又占整个空能耗又占整个空调调采暖系采暖系采暖系采暖系统统的大部分。当前各种机的大部分。当前各种机的大部分。当前各种机的大部分。当前各种机组组、设备设备品品品品种繁多,种繁多,种繁多,种繁多,电电制冷机制冷机
6、制冷机制冷机组组,溴化,溴化,溴化,溴化锂锂吸收式机吸收式机吸收式机吸收式机组组及蓄冷蓄及蓄冷蓄及蓄冷蓄及蓄冷蓄热设备热设备等各等各等各等各具特色。但采用具特色。但采用具特色。但采用具特色。但采用这这些机些机些机些机组组和和和和设备时设备时都受到能源、都受到能源、都受到能源、都受到能源、环环境、工程状境、工程状境、工程状境、工程状况使用况使用况使用况使用时间时间及要求等多种因素的影响和制及要求等多种因素的影响和制及要求等多种因素的影响和制及要求等多种因素的影响和制约约,为为此必此必此必此必须须客客客客观观全全全全面地面地面地面地对对冷冷冷冷热热源方案源方案源方案源方案进进行分析比行分析比行分析
7、比行分析比较较后合理确定。后合理确定。后合理确定。后合理确定。n n可以看出,冷源能耗占空可以看出,冷源能耗占空可以看出,冷源能耗占空可以看出,冷源能耗占空调能耗的调能耗的调能耗的调能耗的60%60%以上。毋庸以上。毋庸以上。毋庸以上。毋庸置疑,对一幢大楼或一个置疑,对一幢大楼或一个置疑,对一幢大楼或一个置疑,对一幢大楼或一个具体用户来说,空调采暖具体用户来说,空调采暖具体用户来说,空调采暖具体用户来说,空调采暖是耗电(耗能)大户。是耗电(耗能)大户。是耗电(耗能)大户。是耗电(耗能)大户。上海某超高层大厦上海某超高层大厦上海某超高层大厦上海某超高层大厦7 7月份空调电耗分布月份空调电耗分布月
8、份空调电耗分布月份空调电耗分布 2005/5-6 北京4第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条n n近年来,能源和近年来,能源和近年来,能源和近年来,能源和电电力的需求快速增力的需求快速增力的需求快速增力的需求快速增长长,2626个省区存在不同程度的拉个省区存在不同程度的拉个省区存在不同程度的拉个省区存在不同程度的拉闸闸限限限限电电。n n尽管从尽管从尽管从尽管从20002000年开始,年开始,年开始,年开始,发电发电装机容量从装机容量从装机容量从装机容量从3 3亿亿kWkW增加到增加到增加到增加到4.44.4亿亿kWkW,但能耗(但能耗(但能耗(但能耗(电电耗)增耗)增耗)增耗)增长长的速
9、度更快。的速度更快。的速度更快。的速度更快。n n电电力的力的力的力的紧紧缺,并不是空缺,并不是空缺,并不是空缺,并不是空调调的超常的超常的超常的超常规发规发展。能源展。能源展。能源展。能源紧紧缺的原因是工缺的原因是工缺的原因是工缺的原因是工业结业结构的构的构的构的“重型化重型化重型化重型化”趋势趋势(发发展高耗能工展高耗能工展高耗能工展高耗能工业业)。在城市或地区全年)。在城市或地区全年)。在城市或地区全年)。在城市或地区全年电电力力力力负负荷的尺度上,荷的尺度上,荷的尺度上,荷的尺度上,公共建筑空公共建筑空公共建筑空公共建筑空调调并不是并不是并不是并不是“耗耗耗耗电电大大大大户户”。但却是
10、造成夏季(冬季)。但却是造成夏季(冬季)。但却是造成夏季(冬季)。但却是造成夏季(冬季)电电力力力力负负荷高荷高荷高荷高峰的主要因素之一。峰的主要因素之一。峰的主要因素之一。峰的主要因素之一。n n上海市当气温在上海市当气温在上海市当气温在上海市当气温在3333以上,每升以上,每升以上,每升以上,每升高高高高11,电力负荷增加,电力负荷增加,电力负荷增加,电力负荷增加12.712.7万万万万kWkW(工作日)。同样,北京市有工作日)。同样,北京市有工作日)。同样,北京市有工作日)。同样,北京市有非常相似的情况,当气温在非常相似的情况,当气温在非常相似的情况,当气温在非常相似的情况,当气温在32
11、32以上,每升高以上,每升高以上,每升高以上,每升高11,电力负荷增加,电力负荷增加,电力负荷增加,电力负荷增加12.912.9万万万万kWkW。上海市上海市上海市上海市2001-20032001-2003年最高气温与年最高气温与年最高气温与年最高气温与最高供电负荷的关系最高供电负荷的关系最高供电负荷的关系最高供电负荷的关系 2005/5-6 北京5第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条n n空空调冷冷热源的源的节能思路能思路-开源开源节流流n n开源:充分利用开源:充分利用开源:充分利用开源:充分利用“低谷低谷低谷低谷电电、淡季气、淡季气、淡季气、淡季气”,如,如,如,如发发展蓄冷展蓄冷展
12、蓄冷展蓄冷技技技技术术;发发展利用天然气的燃气空展利用天然气的燃气空展利用天然气的燃气空展利用天然气的燃气空调调;发发展展展展热电热电冷冷冷冷联联供技供技供技供技术术和分布式能源技和分布式能源技和分布式能源技和分布式能源技术术;同;同;同;同时积时积极利用余极利用余极利用余极利用余热废热热废热、低位低位低位低位热热量,研究开量,研究开量,研究开量,研究开发发利用可再生能源的空利用可再生能源的空利用可再生能源的空利用可再生能源的空调调采暖技采暖技采暖技采暖技术术n n节节流:提高空流:提高空流:提高空流:提高空调调采暖的冷采暖的冷采暖的冷采暖的冷热热源源源源设备设备的能效比的能效比的能效比的能效
13、比2005/5-6 北京6第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条n n如果采用燃气空如果采用燃气空如果采用燃气空如果采用燃气空调调:n n削去夏季削去夏季削去夏季削去夏季电电力力力力负负荷高峰、填平燃气荷高峰、填平燃气荷高峰、填平燃气荷高峰、填平燃气负负荷的低谷荷的低谷荷的低谷荷的低谷n n将一部分不将一部分不将一部分不将一部分不稳稳定的空定的空定的空定的空调负调负荷荷荷荷转转移移移移给给燃气,将大大提高燃气,将大大提高燃气,将大大提高燃气,将大大提高电电网供网供网供网供电质电质量和量和量和量和安全性安全性安全性安全性n n减少燃煤减少燃煤减少燃煤减少燃煤发电发电的的的的污污染物排放和温室气
14、体排放染物排放和温室气体排放染物排放和温室气体排放染物排放和温室气体排放n n大型公共建筑中能源多元化是一种大型公共建筑中能源多元化是一种大型公共建筑中能源多元化是一种大型公共建筑中能源多元化是一种趋势趋势20002000年上海电力和燃气季节峰谷年上海电力和燃气季节峰谷年上海电力和燃气季节峰谷年上海电力和燃气季节峰谷2005/5-6 北京7第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条 凝气电厂:推动气轮机发电后的蒸汽,经冷却塔凝结成凝结水后,凝气电厂:推动气轮机发电后的蒸汽,经冷却塔凝结成凝结水后,凝气电厂:推动气轮机发电后的蒸汽,经冷却塔凝结成凝结水后,凝气电厂:推动气轮机发电后的蒸汽,经冷却塔
15、凝结成凝结水后,返回返回返回返回 锅炉加热,冷却水(锅炉加热,冷却水(锅炉加热,冷却水(锅炉加热,冷却水(30-3530-35)品位低,利用效率低品位低,利用效率低品位低,利用效率低品位低,利用效率低热电联产:提高热电联产:提高热电联产:提高热电联产:提高推动气轮机发电后蒸汽的压力,用采暖系统回水来冷却蒸推动气轮机发电后蒸汽的压力,用采暖系统回水来冷却蒸推动气轮机发电后蒸汽的压力,用采暖系统回水来冷却蒸推动气轮机发电后蒸汽的压力,用采暖系统回水来冷却蒸汽,将汽,将汽,将汽,将6060回水提升到回水提升到回水提升到回水提升到120120作供热用作供热用作供热用作供热用夏季配合吸收式冷水机组供空调
16、冷冻水夏季配合吸收式冷水机组供空调冷冻水夏季配合吸收式冷水机组供空调冷冻水夏季配合吸收式冷水机组供空调冷冻水n n热电联产热电联产n n热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综热电联产是利用燃料的高品位热能发电后,将其低品位热能供热的综合利用能源的技术合利用能源的技术合利用能源的技术合利用能源的技术2005/5-6 北京8第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条n n分布式热电冷联供技术分布式热电冷联供技术n n小区冷热电联产(小区冷热电联产(小区冷热电联
17、产(小区冷热电联产(Building Cooling Heating and Building Cooling Heating and Power-BCHPPower-BCHP),),),),指给小区提供制冷、制热和电力的能指给小区提供制冷、制热和电力的能指给小区提供制冷、制热和电力的能指给小区提供制冷、制热和电力的能源供给系统,它应用燃气为能源,将小型(微型)燃气涡源供给系统,它应用燃气为能源,将小型(微型)燃气涡源供给系统,它应用燃气为能源,将小型(微型)燃气涡源供给系统,它应用燃气为能源,将小型(微型)燃气涡轮发电机与直燃机相组合,实现小区冷热电联供轮发电机与直燃机相组合,实现小区冷热电
18、联供轮发电机与直燃机相组合,实现小区冷热电联供轮发电机与直燃机相组合,实现小区冷热电联供 (问题:(问题:(问题:(问题:入电网仍未解决入电网仍未解决入电网仍未解决入电网仍未解决)n n优点:优点:优点:优点:n n区域的或楼宇的热区域的或楼宇的热区域的或楼宇的热区域的或楼宇的热电冷联产电冷联产电冷联产电冷联产n n突发事件期间的备突发事件期间的备突发事件期间的备突发事件期间的备用电源用电源用电源用电源n n削减电力高峰削减电力高峰削减电力高峰削减电力高峰n n较高的能源效率较高的能源效率较高的能源效率较高的能源效率n n提高供电可靠性提高供电可靠性提高供电可靠性提高供电可靠性 2005/5-
19、6 北京9第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条 移峰移峰移峰移峰 时间时间kW 时间时间kW传统供电模式传统供电模式传统供电模式传统供电模式负荷高峰负荷高峰负荷高峰负荷高峰蓄冰空调使电力负荷平准化蓄冰空调使电力负荷平准化蓄冰空调使电力负荷平准化蓄冰空调使电力负荷平准化n n蓄冰空调:蓄冰空调:n n19921992年我国建造了第一个自行设计、自行制造、自行安装年我国建造了第一个自行设计、自行制造、自行安装年我国建造了第一个自行设计、自行制造、自行安装年我国建造了第一个自行设计、自行制造、自行安装使用的冰蓄冷系统使用的冰蓄冷系统使用的冰蓄冷系统使用的冰蓄冷系统n n问题:电力的优惠政策;峰谷
20、电价差不够问题:电力的优惠政策;峰谷电价差不够问题:电力的优惠政策;峰谷电价差不够问题:电力的优惠政策;峰谷电价差不够2005/5-6 北京10第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条n n按按按按热泵热泵所使用的低位所使用的低位所使用的低位所使用的低位热热源种源种源种源种类类,可分,可分,可分,可分为为n n空气源空气源空气源空气源热泵热泵(或称(或称(或称(或称风风冷冷冷冷热泵热泵),它),它),它),它应应用室外大气作用室外大气作用室外大气作用室外大气作为为低位低位低位低位热热源;源;源;源;n n水源水源水源水源热泵热泵,它,它,它,它应应用地表水(河水、湖水、海水等)、地下用地表水(
21、河水、湖水、海水等)、地下用地表水(河水、湖水、海水等)、地下用地表水(河水、湖水、海水等)、地下水(深井水、泉水等)、生活水(深井水、泉水等)、生活水(深井水、泉水等)、生活水(深井水、泉水等)、生活废废水和工水和工水和工水和工业业温水(工温水(工温水(工温水(工业设备业设备冷却水、生冷却水、生冷却水、生冷却水、生产产工工工工艺艺排放的排放的排放的排放的废废温水等)作温水等)作温水等)作温水等)作为为低位低位低位低位热热源;源;源;源;n n地地地地热热源源源源热泵热泵,它,它,它,它应应用大地土壤作用大地土壤作用大地土壤作用大地土壤作为为低位低位低位低位热热源(其源(其源(其源(其实实也是
22、一也是一也是一也是一种水源种水源种水源种水源热泵热泵)等)等)等)等n n水源水源水源水源热泵热泵分分分分类类n n封封封封闭闭水水水水环环路水源路水源路水源路水源热泵热泵机机机机组组系系系系统统n n地下水水源地下水水源地下水水源地下水水源热泵热泵系系系系统统n n地下水(井水等)地下水(井水等)地下水(井水等)地下水(井水等)n n地表水(河、湖水等),地表水(河、湖水等),地表水(河、湖水等),地表水(河、湖水等),废废水水水水n n地地地地热热源源源源热泵热泵系系系系统统2005/5-6 北京11第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条n n水源水源水源水源热泵热泵早在早在早在早在19
23、401940年代已在年代已在年代已在年代已在美国采用。美国采用。美国采用。美国采用。19611961年加州年加州年加州年加州热泵热泵公司首先公司首先公司首先公司首先应应用封用封用封用封闭闭水水水水环环路水路水路水路水源源源源热泵热泵系系系系统统,其,其,其,其优优点点点点为为:无:无:无:无需集中机房,需集中机房,需集中机房,需集中机房,应应用灵活、用灵活、用灵活、用灵活、节节能、能能、能能、能能、能满满足用足用足用足用户户不同需求等不同需求等不同需求等不同需求等n n封封封封闭闭水水水水环环路内的水温范路内的水温范路内的水温范路内的水温范围围:15153535(由加(由加(由加(由加热热装置
24、和冷装置和冷装置和冷装置和冷却塔保持)却塔保持)却塔保持)却塔保持)n n当建筑中有采暖也有空当建筑中有采暖也有空当建筑中有采暖也有空当建筑中有采暖也有空调时调时,可大大减少或无需加可大大减少或无需加可大大减少或无需加可大大减少或无需加热热及冷及冷及冷及冷却量(中却量(中却量(中却量(中间间区区区区长长年空年空年空年空调调,周,周,周,周边边区区区区过过渡期及冬季采暖渡期及冬季采暖渡期及冬季采暖渡期及冬季采暖时时)n n条文条文条文条文5.3.115.3.11还还有介有介有介有介绍绍 周边区周边区周边区周边区核心区核心区核心区核心区 平衡式能量应用平衡式能量应用泵(启动)泵(启动)泵(启动)泵
25、(启动)热源(关)热源(关)热源(关)热源(关)凉水塔(关)凉水塔(关)凉水塔(关)凉水塔(关)封闭水环路水源热泵机组系统封闭水环路水源热泵机组系统封闭水环路水源热泵机组系统封闭水环路水源热泵机组系统2005/5-6 北京12第五章第五章 5.4 节 5.4.1条条 地下水水温相当当地全年平均空气地下水水温相当当地全年平均空气地下水水温相当当地全年平均空气地下水水温相当当地全年平均空气温度,是很好的热源和热汇温度,是很好的热源和热汇温度,是很好的热源和热汇温度,是很好的热源和热汇 机组的水温范围:机组的水温范围:机组的水温范围:机组的水温范围:4 44343,系统,系统,系统,系统无需冷却塔和
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