建筑節(jié)能,不外乎兩條路徑:一是降低建筑用能,二是減少建筑耗能。26攝氏度18攝氏度指標(biāo)的出臺(tái)無疑直接針對(duì)著能源的使用,而減少建筑的能源消耗則是通過增加建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)也就是俗稱的“保溫層”的厚度來實(shí)現(xiàn),像在青島,2005年7月1日之后的新建、改建、擴(kuò)建的公共建筑都必須采用節(jié)能的圍護(hù)結(jié)構(gòu),達(dá)到節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn),2006年6月1日之后新建、改建、擴(kuò)建的住宅則必須達(dá)到節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。
新技術(shù)已經(jīng)很成熟
相信在很多人的眼中,海水源熱泵、土壤源熱泵這些技術(shù)并不陌生,利用海水或者土壤里的能量,就可以給建筑供熱、供冷,甚至提供熱水,這對(duì)于習(xí)慣了鍋爐和大煙囪,以及一個(gè)個(gè)空調(diào)掛在墻上這些圖景的人們而言,多少有些不可思議。
而據(jù)有關(guān)專業(yè)人士介紹,這些技術(shù)都早已是國(guó)際上的成熟技術(shù)。它們誕生于上世紀(jì)80年代,目前在國(guó)外已被廣泛采用。市建筑節(jié)能辦公室主任遲殿謀介紹,在瑞典的首都斯德哥爾摩,整座城市有超過一半的建筑是采用海水源熱泵供熱和制冷;在瑞士與挪威,水源熱泵采暖以及供應(yīng)生活熱水已超過96%;而在美國(guó),新建建筑中超過30%的采用了土壤源熱泵技術(shù)。
“這些新技術(shù)的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單,它和人們生活中最常見的空調(diào)一樣,只不過空調(diào)是以空氣為熱源,其實(shí)空調(diào)的準(zhǔn)確稱謂應(yīng)該是空氣源熱泵。”專家介紹,“如同‘水泵’將低位勢(shì)能的水通過少量電力做功提升到高位,‘熱泵’其實(shí)就是少量電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),將低位熱能以數(shù)倍效率提升為高位熱能。”
記者在國(guó)內(nèi)最早采用海水源熱泵這一技術(shù)的青島發(fā)電廠看到,整個(gè)系統(tǒng)有三大塊組成:一是海水循環(huán)系統(tǒng),包括取水構(gòu)筑物、海水引入管道、海水泵站、海水排出管道,二是熱泵系統(tǒng),三是室內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)系統(tǒng)。系統(tǒng)工作過程中,利用電力驅(qū)動(dòng)的熱泵機(jī)組將海水的低位熱能(低溫)提取連同機(jī)組輸入的高位電能一并以高位熱能(高溫)的方式傳輸?shù)浇ㄖ飪?nèi)去承擔(dān)熱負(fù)荷;或者將海水的冷量通過熱泵機(jī)組的制冷模式或者直接通過換熱器(海水溫度比供冷進(jìn)水溫度低)傳輸?shù)浇ㄖ飪?nèi)去承擔(dān)建筑內(nèi)的冷負(fù)荷以及熱泵機(jī)組本身散熱的冷負(fù)荷。
位于常州路的青島法制教育基地,則是青島首個(gè)采用土壤源熱泵技術(shù)的項(xiàng)目。據(jù)專家介紹,該系統(tǒng)由室內(nèi)部分和室外部分組成,室內(nèi)部分采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng),室外部分為垂直埋管式土壤源換熱系統(tǒng)。室外共打孔44個(gè),每孔深80米、孔徑0.13米,孔內(nèi)埋入U(xiǎn)型HDPE換熱管,換熱孔位于地下1.5米深以下,埋好管后將回填,絲毫不影響地面場(chǎng)所的正常使用。
新技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯
海水源和土壤源熱泵技術(shù),以海水和土壤為熱源,溫度相對(duì)恒定,受外界影響小。而空調(diào)則不同,冬天最冷需要供熱量最大時(shí),空氣源的溫度最低,因而要消耗大量的電能,機(jī)組的容量及效率此時(shí)最低,這一矛盾在夏天制冷的時(shí)期同樣存在。因而海水源和土壤源熱泵的節(jié)能效果十分明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì),傳統(tǒng)空調(diào)的COP值(1KW電能可產(chǎn)生的熱量或冷量)為2.0,而海水源和土壤源熱泵的則要高達(dá)4.2到5.5。
與消耗大煤炭的傳統(tǒng)的集中供熱技術(shù)相比,海水源和土壤源熱泵在除了在節(jié)能上的明顯優(yōu)勢(shì)外,更重要的是,海水源和土壤源都屬于低品位能源,熱值不高,按照分級(jí)用能原則,這些能源滿足建筑生活用能的需要是最為經(jīng)濟(jì)的選擇。而燒煤則顯得“大材小用”。
通過對(duì)青島試點(diǎn)的幾個(gè)再生能源技術(shù)的建筑應(yīng)用項(xiàng)目的評(píng)估,人們得出了一組極具說服力的數(shù)字:采用新技術(shù)的項(xiàng)目的運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)空調(diào)的節(jié)約22%到25%,比燃油、燃煤鍋爐運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約40%至60%。
該技術(shù)另一個(gè)突出的優(yōu)勢(shì)是,它是綠色可再生能源,運(yùn)行過程中不產(chǎn)生任何污染。以青島法制教育基地項(xiàng)目為例,該系統(tǒng)每年節(jié)約電25.8萬KWH,折合標(biāo)準(zhǔn)煤92.26噸,每年可減少二氧化硫排放量1684.7公斤,減少灰塵、爐灰、顆粒等大氣污染物排放量1419.9公斤,減少工業(yè)廢棄物排放量1758.85公斤,減少二氧化碳排放量246.83噸。
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