2012年一級(jí)建筑師考試建筑物理與設(shè)備備考輔導(dǎo)16
來(lái)源：考試吧發(fā)布時(shí)間：2011-12-26 16:26:18
1、技術(shù)背景
1.1 建筑物供熱及空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題亟待解決隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和人民生活水平的提高，采暖、空調(diào)、生活熱水等的能源需求越來(lái)越大，是一般民用建筑物能源消費(fèi)的主要部分。在發(fā)達(dá)城市，夏季空調(diào)、冬季采暖與供熱所消耗的能量已占建筑物總能耗的40-50%.特別是冬季采暖用的燃煤鍋爐、燃油鍋爐的大量使用，給大氣環(huán)境造成了極大的污染。因此，建筑物污染控制和節(jié)能已是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重大問(wèn)題。
1.2 環(huán)保節(jié)能的地源熱泵技術(shù)應(yīng)用前景廣闊地源熱泵是一種熱量提升裝置，正如人們見到的自然現(xiàn)象——水由高處流向低處一樣，熱量也總是從高溫物體向低溫物體傳遞，跟水泵可以將水從低處提升到高處一樣，采用熱泵技術(shù)同樣可以將熱量從低溫提升到高溫。地源熱泵不僅可以用于冬季采暖，也可以用于夏季制冷空調(diào)和全年提供生活熱水，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。實(shí)踐證明，以地?zé)?源)能包括地下水、土壤、地表水等作為熱泵夏季制冷的冷卻源、冬季采暖供熱的低溫?zé)嵩�，�?shí)現(xiàn)采暖、供冷、供生活熱水，替代傳統(tǒng)的制冷機(jī)+鍋爐的建筑物空調(diào)、采暖、供熱模式，是改善城市大氣環(huán)境、節(jié)約能源的一條有效途徑，也是我國(guó)地?zé)?源)能利用一個(gè)新的發(fā)展方向。
地球淺表層(<400m)是一個(gè)巨大的恒溫體系，溫度幾乎不受環(huán)境氣候變化的影響，如北京地區(qū)年平均溫度為13-15℃，其能量的來(lái)源主要是地面吸收了約40%太陽(yáng)光的熱能，因此，地?zé)?源)能也是一種潔凈的可再生能源。它具有熱流密度大、容易收集和輸送、參數(shù)穩(wěn)定(流量、溫度)、使用方便、不受地域限制等優(yōu)點(diǎn)。
地?zé)?源)能作為一種清潔可再生能源，在利用時(shí)，不象化石燃料在獲取能源和產(chǎn)生電力的同時(shí)，向環(huán)境排放大量的燃燒產(chǎn)物，如CO2、SO2、NOx、粉塵等，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，引起溫室效應(yīng)、酸雨、土地沙漠化等災(zāi)害，也嚴(yán)重影響了人們的身心健康。因此，開發(fā)利用清潔無(wú)污染的地?zé)?源)能已是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
北京2008年奧運(yùn)會(huì)，將以“科技奧運(yùn)、綠色奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”為宗旨，環(huán)境是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，為此，北京市已決定取消四環(huán)路以內(nèi)的燃煤采暖鍋爐，利用太陽(yáng)能、地?zé)?源)能為奧運(yùn)會(huì)會(huì)館場(chǎng)所提供熱、冷，這無(wú)疑給地?zé)?源)的開發(fā)利用提供了一個(gè)良好的契機(jī)。
1.3 普通地源熱泵設(shè)備難以滿足市場(chǎng)需求我國(guó)幅員遼闊，氣候多樣，因建筑物的地理位置功能等不同，采暖空調(diào)及熱水系統(tǒng)形式亦各不相同。對(duì)冷熱源水溫來(lái)說(shuō)，一般舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)的制冷供回水溫度要求7℃/12℃，采暖供回水溫度要求65℃/55℃，散熱器熱水采暖系統(tǒng)的供回水溫度要求95℃/70℃。在衛(wèi)生熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，根據(jù)使用功能和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同，一般要求供水溫度在40—65℃之間。并且隨著人們對(duì)環(huán)保和能源問(wèn)題的重視，大量的散熱器采暖系統(tǒng)的鍋爐設(shè)備需要改造，上世紀(jì)八九十年代上馬的一些中央空調(diào)主機(jī)設(shè)備也需要更新?lián)Q代。
目前，地源熱泵技術(shù)作為供熱空調(diào)行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)，設(shè)備生產(chǎn)廠家眾多，各類產(chǎn)品層出不窮。短短幾年時(shí)間，在我國(guó)的空調(diào)市場(chǎng)上已經(jīng)有樹十家國(guó)內(nèi)外企業(yè)加入地源熱泵產(chǎn)品的生產(chǎn)銷售競(jìng)爭(zhēng)之中。但是，由于壓縮式制冷技術(shù)在工質(zhì)和冷凝溫度等的局限性，地源熱泵機(jī)組在制熱工況下的出水溫度一般最高只能達(dá)到55℃左右。對(duì)于新建的建筑，可以在末端系統(tǒng)設(shè)計(jì)中按此溫度考慮。但是在單純更換主機(jī)的中央空調(diào)改造項(xiàng)目、散熱器采暖系統(tǒng)鍋爐改造項(xiàng)目以及熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，55℃的供水溫度已經(jīng)不能或不完全能滿足系統(tǒng)的使用要求，從而限制了地源熱泵這一經(jīng)濟(jì)節(jié)能的技術(shù)的推廣應(yīng)用。
高溫地源熱泵技術(shù)正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生，最高可達(dá)75℃的供熱出水溫度大大的拓展了地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用范圍。
