在零能耗建筑六大系統(tǒng)技術(shù)里面,我們?cè)岬竭^(guò):為了便于理解,對(duì)于降低建筑能耗的技術(shù),我們可以簡(jiǎn)單分為“被動(dòng)”與“主動(dòng)”兩種形式。
“被動(dòng)”降低建筑能耗核心在于建筑內(nèi)部空間降低與外界能量交換,減少能量的流失?!爸鲃?dòng)”降低建筑能耗核心在于建筑本身是否能更多的利用清潔能源,從而減少對(duì)電網(wǎng)電能的需求,降低碳排放,進(jìn)一步達(dá)到碳中和。
作為現(xiàn)代建筑技術(shù)的結(jié)晶,零能耗建筑會(huì)采用多種“主動(dòng)”+“被動(dòng)”技術(shù)相結(jié)合從而全面降低建筑能耗。目前“被動(dòng)”節(jié)能技術(shù)發(fā)展日趨成熟,諸如真空絕熱板、真空玻璃等新型保溫隔熱材料進(jìn)入應(yīng)用場(chǎng)景,全新的冷/熱橋設(shè)計(jì)方案,極大程度的減少了建筑物與外界的能量交換。在“主動(dòng)”技術(shù)上,人們也開(kāi)發(fā)出了更多的可再生能源利用方案,并且這些用能方案越來(lái)越高效。
在本期,我們將為大家?guī)?lái)零零昊研發(fā)大樓零能耗建筑所采用的又一個(gè)“主動(dòng)”降低能耗的技術(shù):
地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)
我們?cè)谏钪兄苯咏佑|“熱泵”這一系統(tǒng)技術(shù)的機(jī)會(huì)并不多,但其已經(jīng)在很多地方得到了廣泛的應(yīng)用,很多時(shí)候我們都在享受著這一個(gè)技術(shù)成果。熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱,經(jīng)過(guò)電力做功,輸出可用的高品位熱能的設(shè)備。熱泵一般可以把消耗的高品位電能轉(zhuǎn)換為四倍甚至四倍以上的熱能,通常地源熱泵消耗1KWh的能量,可以得到4KWh以上的熱量或冷量。是一種高效供能技術(shù)。熱泵技術(shù)在建筑內(nèi)空間溫度調(diào)節(jié)領(lǐng)域的應(yīng)用有空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵三類。熱泵高效提取自然界中能量,不產(chǎn)生污染排放,和太陽(yáng)能、風(fēng)能一樣,是當(dāng)今最清潔、經(jīng)濟(jì)的能源方式。
"地源熱泵"的概念,早在二十世紀(jì)初便被提出,北歐國(guó)家主要偏重于冬季采暖,處于溫?zé)釒У牡貐^(qū)則注重冬夏聯(lián)供。具體來(lái)講,地源熱泵利用了地下土壤和地下水相對(duì)穩(wěn)定的特性,通過(guò)深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng),應(yīng)用熱泵原理,通過(guò)少量的高位電能輸入,實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移與建筑內(nèi)部空間完成熱交換。
地源熱泵利用地球表面淺層地?zé)豳Y源,其通常小于400米深,作為冷熱源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。地表淺層熱能主要源于太陽(yáng),是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器。它不受地域、資源等限制,這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源,使得地能也成為清潔的可再生能源一種形式。
從地源熱泵工作原理來(lái)看,熱泵機(jī)組裝置主要有:壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥四部分組成。通過(guò)讓液態(tài)工質(zhì)(制冷劑或冷媒)不斷完成:蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量)→壓縮→冷凝(放出熱量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過(guò)程,從而將地表淺層的熱量轉(zhuǎn)移到水中,在這個(gè)過(guò)程中:
1、壓縮機(jī):起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用,是整個(gè)系統(tǒng)的心臟。
2、蒸發(fā)器:是輸出冷量的設(shè)備,它的作用是讓制冷劑液體蒸發(fā),以吸收被冷卻物體的熱量,達(dá)到制冷的目的。
3、冷凝器:是輸出熱量的設(shè)備,從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走,達(dá)到制熱的目的。
4、膨脹閥或節(jié)流閥:對(duì)循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用,并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。
用作溫度調(diào)節(jié)裝置時(shí)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要分為三個(gè)部分:室外地能換熱系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組系統(tǒng)和室內(nèi)采暖空調(diào)末端系統(tǒng)。三個(gè)系統(tǒng)之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞。
在人們對(duì)能源需求越來(lái)越高的今天,人們?cè)絹?lái)越注重對(duì)可再生能源的開(kāi)發(fā),在全球碳排放不斷增加的今天,清潔能源技術(shù)對(duì)地球的保護(hù)越來(lái)越受到人們的重視。在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)經(jīng)過(guò)21世紀(jì)初的高速發(fā)展,大量能耗較高的建筑林立而生,導(dǎo)致建筑領(lǐng)域能耗占比高達(dá)全國(guó)能耗的40%。超低能耗建筑、零能耗建筑從根本上解決建筑能耗問(wèn)題,是未來(lái)發(fā)展的重要方向,作為人類利用低溫?zé)崮艿淖钕冗M(jìn)方式,地源熱泵技術(shù)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注和重視,其應(yīng)用技術(shù)已完全成熟。
通過(guò)裝配式保溫裝飾一體化技術(shù)、真空玻璃門(mén)窗幕墻節(jié)能技術(shù)、地源熱泵系統(tǒng)技術(shù)、高效熱交換新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)、屋頂及墻立面光伏BIPV技術(shù)、智能化監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)技術(shù)等各項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)的融合,零零昊研發(fā)大樓零能耗建筑建筑將能夠更高效的用能,更合理的用能,更節(jié)約的用能,更富有創(chuàng)造性的用能。
責(zé)編:kevin