建筑節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)課件.ppt

1、,主編 李德英,建筑節(jié)能技術(shù),可再生能源在建筑中的應(yīng)用,第九章,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,第一節(jié),太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,第二節(jié),熱泵技術(shù)及應(yīng)用,第三節(jié),風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用,第四節(jié),第五節(jié),生物質(zhì)能源技術(shù)及應(yīng)用,1,可再生能源利用 現(xiàn)狀及發(fā)展,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,所謂可再生能源,是指那些隨著人類(lèi)的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和長(zhǎng)期利用,總的數(shù)量不會(huì)逐漸減少和趨于枯竭,甚至可以不斷得以補(bǔ)充,即不斷“再生”的能源資源,如太陽(yáng)能、地?zé)?、風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能等。而非可再生能源,是指那些隨著人類(lèi)的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和長(zhǎng)期利用,總的數(shù)量會(huì)逐漸減少而趨于枯竭的一次能源,如煤、石油、天然氣等。,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,

2、當(dāng)今高昂的石油、汽油和天然氣價(jià)格,以及全球變暖的趨勢(shì),在一定程度上源于化石燃料的大量消費(fèi),再加上世界上主要的石油和天然氣生產(chǎn)地中東能源供應(yīng)的不確定性,使世界上許多國(guó)家的能源政策加快向可再生能源傾斜。盡管存在諸多效益問(wèn)題,但可再生能源繼續(xù)在許多國(guó)家的能源計(jì)劃中受到重視?？稍偕茉吹沫h(huán)境效益是明顯的,也是重要的,與傳統(tǒng)的化石燃料不同,可再生能源將會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展下去。 替代能源的開(kāi)發(fā)正在加快。200多年前開(kāi)始大規(guī)模使用煤炭,100多年前開(kāi)始大規(guī)模使用石油,30多年前開(kāi)始大規(guī)模使用天然氣,現(xiàn)在,煤炭、石油和天然氣的價(jià)格與需求均在增長(zhǎng)之中,使用它們都有溫室氣體排放(GHG)問(wèn)題?；痣姀S排放的CO2占世界

3、排放量的40%,是運(yùn)輸行業(yè)排放量的一倍。即使使用天然氣替代傳統(tǒng)的燃煤,排放量也只減少一半。而用風(fēng)能替代火力發(fā)電,則可避免碳排放。,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,雖然來(lái)自替代能源的能源將起著不斷增長(zhǎng)的作用,但據(jù)預(yù)測(cè),化石燃料在未來(lái)幾十年內(nèi)仍將占主要地位。今后25年內(nèi),由于各國(guó)政府的大力支持,風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源將以?xún)晌粩?shù)增長(zhǎng),雖然這些替代能源的規(guī)模還相對(duì)較小,但在世界能源構(gòu)成中將日顯重要。 我國(guó)風(fēng)能資源總量為7億12億kW,陸地技術(shù)可開(kāi)發(fā)風(fēng)能資源儲(chǔ)量大于海上,年發(fā)電量可達(dá)1.4萬(wàn)億2.4萬(wàn)億kWh;太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)的面積占國(guó)土面積96%以上,每年地表吸收的太陽(yáng)能大約相當(dāng)于1.7萬(wàn)億t標(biāo)準(zhǔn)煤的能

4、量;當(dāng)前可利用生物質(zhì)資源約為2.9億t,主要是農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物;可開(kāi)發(fā)的水能資源總量非常豐富,約為6億kWh,全國(guó)水能技術(shù)開(kāi)發(fā)量至少也在5億kW以上,年可提供電量2.5萬(wàn)億kWh。,據(jù)我國(guó)可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃介紹,水電是目前技術(shù)成熟和最具有經(jīng)濟(jì)性的可再生能源,到2010年年底,全國(guó)水電裝機(jī)容量已達(dá)到2.16億kW,比2005年翻了近一番。2010年水電發(fā)電量為6867億kWh,占全國(guó)總發(fā)電量的16.2%,折合2.3億t標(biāo)準(zhǔn)煤,約占能源消費(fèi)總量的7%。風(fēng)電進(jìn)入規(guī)?；l(fā)展階段,技術(shù)裝備水平迅速提高。到2010年底,風(fēng)電累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)容量3100萬(wàn)kW。2010年風(fēng)電發(fā)電量為500億kWh。太陽(yáng)

5、能熱利用日益普及,應(yīng)用范圍和領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。到2010年底,太陽(yáng)能熱水器安裝使用總量達(dá)到1.68億m2,年替代化石能源約2000萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤。生物質(zhì)能多元化發(fā)展,綜合利用效益顯著。到2010年底,各類(lèi)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量總計(jì)約為550萬(wàn)kW。地?zé)崮芎秃Ｑ竽芾眉夹g(shù)不斷發(fā)展,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用潛力較大。淺層地溫能在建筑領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)利用快速發(fā)展,到2010年底,地源熱泵供暖制冷建筑面積達(dá)到1.4億m2。潮汐能利用技術(shù)基本成熟,波浪能、潮流能等技術(shù)研發(fā)和小型示范應(yīng)用取得進(jìn)展,開(kāi)發(fā)利用工作尚處于起步階段,目前已有較好的技術(shù)儲(chǔ)備。2010年,計(jì)入沼氣、太陽(yáng)能熱利用等尚沒(méi)有納入商品能源統(tǒng)計(jì)的品種,可再生能源利用量為2.8

6、6億t標(biāo)準(zhǔn)煤,約占當(dāng)年能源消費(fèi)總量的8.9%。,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)“十二五”和2020年非化石能源發(fā)展目標(biāo)、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,我國(guó)政府提出了可再生能源發(fā)展的基本原則、戰(zhàn)略目標(biāo)和相應(yīng)的保障措施。其基本原則如下: 市場(chǎng)機(jī)制與政策扶持相結(jié)合。制訂中長(zhǎng)期可再生能源發(fā)展目標(biāo),培育長(zhǎng)期持續(xù)穩(wěn)定的可再生能源市場(chǎng),以明確的市場(chǎng)需求帶動(dòng)可再生能源技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,建立鼓勵(lì)各類(lèi)投資主體參與和促進(jìn)公平競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)機(jī)制。通過(guò)財(cái)政扶持、價(jià)格支持、稅收優(yōu)惠、強(qiáng)制性市場(chǎng)配額制度、保障性收購(gòu)等政策,支持可再生能源開(kāi)發(fā)利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 集中開(kāi)發(fā)與分散利用相結(jié)合。根據(jù)可再生能源資源和電力市場(chǎng)分布,加大資

7、源富集地區(qū)可再生能源的開(kāi)發(fā)建設(shè)力度,建成集中、連片和規(guī)?；_(kāi)發(fā)的可再生能源優(yōu)勢(shì)區(qū)域。同時(shí),發(fā)揮可再生能源資源分布廣泛、產(chǎn)品形式多樣的優(yōu)勢(shì),鼓勵(lì)各地區(qū)就地開(kāi)發(fā)利用各類(lèi)可再生能源,大力推動(dòng)分布式可再生能源應(yīng)用,形成集中開(kāi)發(fā)與分散開(kāi)發(fā)及分布式利用并進(jìn)的可再生能源發(fā)展模式。,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,規(guī)模開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)升級(jí)相結(jié)合。通過(guò)制訂完善的政策體系,建立持續(xù)穩(wěn)定的市場(chǎng)需求,不斷擴(kuò)大可再生能源市場(chǎng)規(guī)模;在市場(chǎng)的規(guī)?；l(fā)展帶動(dòng)下,提升自主研發(fā)能力,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)壯大和成本降低,提高可再生能源產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,推動(dòng)可再生能源更大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用,形成可再生能源產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)和自主式發(fā)展。 國(guó)內(nèi)發(fā)展與國(guó)際合作相結(jié)

8、合。保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)可再生能源市場(chǎng)需求,吸引全球技術(shù)等資源向我國(guó)聚集,形成全球有影響力的可再生能源產(chǎn)業(yè)基地。同時(shí),加強(qiáng)多種形式的國(guó)際合作,推動(dòng)我國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)融入國(guó)際產(chǎn)業(yè)體系,并積極參與全球可再生能源的開(kāi)發(fā)利用,促進(jìn)我國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)在全球體系中發(fā)揮重要作用。 發(fā)展的總體目標(biāo)是:擴(kuò)大可再生能源的應(yīng)用規(guī)模,促進(jìn)可再生能源與常規(guī)能源體系的融合,顯著提高可再生能源在能源消費(fèi)中的比例;全面提升可再生能源技術(shù)創(chuàng)新能力,掌握可再生能源核心技術(shù),建立體系完善和競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的可再生能源產(chǎn)業(yè)。,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,我國(guó)可再生能源近中期、長(zhǎng)期和遠(yuǎn)期目標(biāo)如下: 近中期(2020年前后):非水能(風(fēng)能、太陽(yáng)能、

9、土壤等)可再生能源開(kāi)發(fā)利用量可達(dá)1.7億3.2億t標(biāo)準(zhǔn)煤,占一次能源總需求(假設(shè)40億t標(biāo)準(zhǔn)煤)的4.9%9.3%:含水能(潮汐能、海洋能、水能等)可再生能源利用量可達(dá)5.4億7.6億t標(biāo)準(zhǔn)煤,比例為13%19%。此階段化石能源仍是主導(dǎo)能源,但隨著可再生能源技術(shù)的不斷成熟,逐步具備更大規(guī)模的推廣條件,可再生能源的貢獻(xiàn)比例不斷加大,將成為能源總需求中增量部分的主力軍,在該階段的戰(zhàn)略定位是替代能源。 長(zhǎng)期(2030年前后):非水能可再生能源利用量可達(dá)3.2億6.4億t標(biāo)準(zhǔn)煤,占一次能源總需求(假設(shè)45億t標(biāo)準(zhǔn)煤)的7.2%14%:含水能可再生能源利用量可達(dá)7.9億11.6億t標(biāo)準(zhǔn)煤,比例為17%2

10、6%。屆時(shí)可再生能源將具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),在新增能源供應(yīng)中占主導(dǎo)地位,在整體能源系統(tǒng)中占重要地位,成為主流能源之一。,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,遠(yuǎn)期(2050年左右):非水能可再生能源利用量可達(dá)7.2億14億t標(biāo)準(zhǔn)煤,占一次能源總需求(假設(shè)50億t標(biāo)準(zhǔn)煤)的14%28%;含水能可再生能源利用量可達(dá)12億20億t標(biāo)準(zhǔn)煤,比例為24%40%。受資源、環(huán)境和溫室氣體排放的制約,化石能源的消費(fèi)和CO2排放已達(dá)到峰值,可再生能源成為主導(dǎo)能源之一,能源結(jié)構(gòu)的根本性改變將基本實(shí)現(xiàn)。,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,非可再生能源貯存量有限,終會(huì)導(dǎo)致枯竭;同時(shí),礦物燃料是溫室氣體的主要來(lái)源,是導(dǎo)致環(huán)境污染和自然災(zāi)害的

11、禍?zhǔn)字?。因?開(kāi)發(fā)利用可再生能源,尋找替代能源勢(shì)在必行。在各種可再生能源中,太陽(yáng)能是最重要的基本能源。從廣義來(lái)說(shuō),生物質(zhì)能、風(fēng)能、波浪能、水能等都來(lái)自太陽(yáng)能,太陽(yáng)能不僅是“取之不盡、用之不竭”的,而且不產(chǎn)生溫室氣體、無(wú)污染,是有利于保護(hù)環(huán)境的潔凈能源。我國(guó)具有豐富的可再生能源資源,隨著技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大以及政策機(jī)制的不斷完善,在今后15年左右的時(shí)間內(nèi),太陽(yáng)能熱水器、風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電、地?zé)峁┡偷責(zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)能等可再生能源的利用技術(shù)可以逐步具備與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)的能力,有望成為替代能源。,可再生能源利用現(xiàn)狀及發(fā)展,2,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,太陽(yáng)能(S

12、olar Energy)一般是指太陽(yáng)光的輻射能量。太陽(yáng)能每年投射到地面上的輻射能高達(dá)1.051018kWh,相當(dāng)于1.3106億t標(biāo)準(zhǔn)煤,大約為全世界目前一年耗能的一萬(wàn)多倍,清潔安全,是永不枯竭的清潔能源,是21世紀(jì)以后人類(lèi)可期待的最有希望的能源之一。而現(xiàn)階段,太陽(yáng)能在建筑中的應(yīng)用又是太陽(yáng)能應(yīng)用中最具有發(fā)展?jié)摿Φ氖褂妙I(lǐng)域。 現(xiàn)代建筑為滿足居住者的舒適要求和使用需要,需具備供暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、供電(包括照明、電器)等一系列功能。太陽(yáng)能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的科研、技術(shù)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和工程應(yīng)用的總體目標(biāo),就是用太陽(yáng)能代替常規(guī)能源來(lái)滿足建筑物的上述功能要求。隨著世界太陽(yáng)能技術(shù)水平的不斷提高和進(jìn)步,應(yīng)能利用太陽(yáng)能

13、滿足房屋居住者舒適水平和使用功能所需要的大部分能源供應(yīng)。 太陽(yáng)能的利用主要通過(guò)光-熱、光-電、光-化學(xué)、光-生物質(zhì)等幾種轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn)?；谶@些轉(zhuǎn)換方式,太陽(yáng)能在建筑上的應(yīng)用包括太陽(yáng)能光熱建筑應(yīng)用、太陽(yáng)能光伏建筑應(yīng)用以及太陽(yáng)能綜合利用。,太陽(yáng)能光熱建筑應(yīng)用主要包括太陽(yáng)能熱水、太陽(yáng)能供暖及光熱太陽(yáng)能制冷空調(diào)。 1.太陽(yáng)能熱水系統(tǒng) 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是指利用溫室原理,將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?并向冷水傳遞熱量,從而獲得熱水的一種系統(tǒng)。它由集熱器、蓄熱水箱、循環(huán)管道、支架、控制系統(tǒng)及相關(guān)附件組成,必要時(shí)需要增加輔助熱源。其中,太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中,把太陽(yáng)能輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的主要部件。 (1)太陽(yáng)能

14、集熱器經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)研究,太陽(yáng)能集熱器已經(jīng)進(jìn)入較為成熟的階段,主要有三大類(lèi):悶曬式太陽(yáng)能集熱器、平板式太陽(yáng)能集熱器、真空管式太陽(yáng)能集熱器。目前,使用最廣泛的為平板式太陽(yáng)能集熱器和真空管式太陽(yáng)能集熱器。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,1)悶曬式太陽(yáng)能集熱器。悶曬式太陽(yáng)能集熱器是最簡(jiǎn)單的集熱器,集熱器與水箱合為一體,直接通過(guò)太陽(yáng)能輻射照射加熱水箱內(nèi)的水,冷熱水的循環(huán)和流動(dòng)在水箱內(nèi)部進(jìn)行,加熱后直接使用,是人類(lèi)早期使用的太陽(yáng)能熱水裝置。其工作溫度低,成本廉價(jià),全年太陽(yáng)能量利用率約為20%,多用在我國(guó)農(nóng)村地區(qū),但其結(jié)構(gòu)笨重,熱水保溫問(wèn)題不易解決。表9-1匯總了幾種具有代表性的悶曬式太陽(yáng)能熱水裝置。,太陽(yáng)能

15、光熱、光伏建筑應(yīng)用,2)平板式太陽(yáng)能集熱器。平板式太陽(yáng)能集熱器是在17世紀(jì)后期發(fā)明的,直到1960年以后才真正進(jìn)入深入研究和規(guī)?；瘧?yīng)用。其吸熱面積與透光面積相同,又稱(chēng)為非聚光型太陽(yáng)能集熱器。除悶曬式太陽(yáng)能集熱器以外,平板式太陽(yáng)能集熱器的制造成本最低,但每年只能有67個(gè)月的使用時(shí)間,冬季不能有效使用,防凍性能差,運(yùn)行溫度不得低于0。在夏季多云和陰天時(shí),太陽(yáng)能吸收率較低。,圖9-1平板式太陽(yáng)能集熱器及截面圖,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,平板式太陽(yáng)能集熱器的工作原理是:在一塊金屬片上涂以黑色,置于陽(yáng)光下,以吸收太陽(yáng)能輻射而使其溫度升高;金屬片內(nèi)有流道,使流體通過(guò)并帶走熱量;向陽(yáng)面加玻璃罩蓋,起溫室效應(yīng)

16、,背板上襯墊保溫材料,以減少板對(duì)環(huán)境的散熱,提高太陽(yáng)能集熱器的熱效率。平板式太陽(yáng)能集熱器一般由吸熱板、蓋板、保溫層和外殼4部分組成。圖9-2所示為平板式太陽(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。吸熱板的結(jié)構(gòu)形式很多,圖9-3所示為吸熱板的常見(jiàn)斷面形狀。,圖9-3吸熱板的常見(jiàn)斷面形狀,圖9-2平板式太陽(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖 1玻璃蓋板2保溫材料3吸熱板4排管 5外殼6散射太陽(yáng)能輻射7直射太陽(yáng)能輻射,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,平板式太陽(yáng)能集熱器損失大,難以達(dá)到80以上的工作溫度,冬季熱效率低。由于吸收膜層暴露在空氣中,高溫條件下氧化嚴(yán)重,流道細(xì),易結(jié)垢且無(wú)法清除,系統(tǒng)一般運(yùn)行45年后熱性能即急劇下降?，F(xiàn)階段在我國(guó)

17、大中城市中使用較少,多用在我國(guó)廣東、福建南部、海南地區(qū)。但由于其造價(jià)、熱效率、人工費(fèi)用等方面的特點(diǎn)與歐洲國(guó)家的國(guó)情和氣候特點(diǎn)相符,所以在歐洲各國(guó)有著較廣泛的市場(chǎng)和較大的市場(chǎng)占有率。 3)真空管式太陽(yáng)能集熱器。為了減少平板式太陽(yáng)能集熱器的熱損,提高集熱溫度,國(guó)際上20世紀(jì)70年代研制成功了真空集熱管,其吸收體被封閉在高真空的玻璃真空管內(nèi),充分發(fā)揮了選擇性吸收涂層的低發(fā)射率及降低熱損的作用,最高溫度可以達(dá)到120。根據(jù)集熱管的集熱、取熱的不同結(jié)構(gòu),表9-2匯總了不同種類(lèi)的真空管,包括全玻璃真空集熱管、熱管式真空集熱管、U形管式真空集熱管、同軸套管式真空集熱管、內(nèi)聚光式真空集熱管、直通式真空集熱管、

18、貯熱式真空集熱管。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(續(xù)),太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用, 全玻璃真空集熱管,采用管內(nèi)裝水,在運(yùn)行過(guò)程中若有一根管壞掉,整個(gè)系統(tǒng)就停止運(yùn)行。 熱管式真空集熱管,在全玻璃真空管中插入焊接有金屬翼片的熱管,結(jié)構(gòu)復(fù)雜及造價(jià)高。 U形管式真空集熱管,是在全玻璃真空管中插入U(xiǎn)形金屬管,玻璃管不直接接觸被加熱流體,在低溫環(huán)境中散熱少,整體效率高;以水為工質(zhì)時(shí),存在金屬管凍裂和結(jié)垢問(wèn)題。 同軸套管式真空集熱管,是在熱管的位置上用兩根內(nèi)外相套的金屬管代替玻璃管,工作時(shí),冷水從內(nèi)管進(jìn)入真空管,被吸熱板加熱后,熱水通過(guò)外管流出;直接加熱工質(zhì),熱效率較高。 內(nèi)聚光式真

19、空集熱管,是在真空管內(nèi)加聚光反射面的一種集熱管,管中的聚光集熱器能將陽(yáng)光會(huì)聚在面積較小的吸熱面上,運(yùn)行溫度較高,有時(shí)可達(dá)150以上。 直通式真空集熱管,傳熱介質(zhì)由吸熱管的一端流入,經(jīng)在真空管內(nèi)加熱后,從另一端流出,運(yùn)行溫度高且易于組裝,特別適合應(yīng)用于大型太陽(yáng)能熱水工程。如果與聚光反射鏡結(jié)合使用,其溫度可達(dá)300400。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用, 貯熱式真空集熱管,是將大直徑真空集熱管與貯熱水箱結(jié)合為一體的真空管熱水器,白天使用時(shí),冷水通過(guò)內(nèi)插管徐徐注入,將熱水頂出使用;到晚上,由于有真空隔熱,筒內(nèi)的熱水溫度下降很慢。其結(jié)構(gòu)緊湊,不需要水箱,可根據(jù)用戶需求來(lái)設(shè)計(jì)。 (2)系統(tǒng)的分類(lèi)及運(yùn)行方式

20、1)系統(tǒng)的分類(lèi)。根據(jù)實(shí)際用途,太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)分為供家庭使用的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)(通常稱(chēng)為家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng))和供大型浴室、住宅及酒店等建筑集中使用的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)(或稱(chēng)為太陽(yáng)能熱水工程)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,貯熱水箱水容量在600L以下的為家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。 根據(jù)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)與太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)系,太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)分為直接式系統(tǒng)(一次循環(huán)系統(tǒng))和間接式系統(tǒng)(也稱(chēng)二次循環(huán)系統(tǒng))。 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)按有無(wú)輔助熱源分為有輔助熱源系統(tǒng)和無(wú)輔助熱源系統(tǒng)。按供熱水范圍分為集中供熱水系統(tǒng)、局部供熱水系統(tǒng);按系統(tǒng)是否承壓又為承壓太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和非承壓太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)按水

21、箱與集熱器的關(guān)系分為緊湊式系統(tǒng)、分離式系統(tǒng)和悶曬式系統(tǒng)。悶曬式系統(tǒng)是指集熱器和貯水箱結(jié)合為一體的系統(tǒng);緊湊式系統(tǒng)是指集熱器和貯水箱相互獨(dú)立,但貯水箱直接安裝在太陽(yáng)能集熱器上或相鄰位置的系統(tǒng);分離式系統(tǒng)是指貯水箱和太陽(yáng)能集熱器之間分開(kāi)一定距離安裝的系統(tǒng)。在實(shí)際太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)工程中,主要使用分離式系統(tǒng)。其中,緊湊式及分離式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的常見(jiàn)形式見(jiàn)表9-3。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,2)系統(tǒng)的運(yùn)行方式。按系統(tǒng)中水的流動(dòng)方式,大體上可分為自然循環(huán)式、直流式和強(qiáng)制循環(huán)式3大類(lèi)。自然循環(huán)式熱水系統(tǒng)又可以分為自然循環(huán)式、自然循環(huán)定溫放水式。直流式,也稱(chēng)變流量定溫式,直接利用自來(lái)水壓力或其他附加壓力。太陽(yáng)

22、能熱水系統(tǒng)形式匯總見(jiàn)表9-4。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(續(xù)),太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(3)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)建筑應(yīng)用長(zhǎng)期以來(lái),家用太陽(yáng)能熱水器一般是在房屋建成后,由用戶直接購(gòu)買(mǎi),由經(jīng)銷(xiāo)商上門(mén)安裝的,如圖9-4所示。這種利用方式會(huì)對(duì)建筑物外觀和房屋相關(guān)使用功能造成一定影響和破壞,制約了太陽(yáng)能熱水器在建筑上的應(yīng)用與發(fā)展。因此,發(fā)展出了太陽(yáng)能熱水器/系統(tǒng)一體化建筑。表9-5所示為幾個(gè)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)建筑應(yīng)用案例。,圖9-4某小區(qū)屋頂真空管式太陽(yáng)能熱水器,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,2.太陽(yáng)能供暖 太陽(yáng)能供暖分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類(lèi)。主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖是以太陽(yáng)能集熱器、管道、風(fēng)機(jī)或泵、末端散熱設(shè)備及儲(chǔ)熱

23、裝置等組成的強(qiáng)制循環(huán)太陽(yáng)能供暖系統(tǒng);被動(dòng)式則是通過(guò)建筑朝向和周?chē)h(huán)境的合理布置,內(nèi)部空間的外部形態(tài)的巧妙處理,以及建筑材料和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的恰當(dāng)選擇,使房屋在冬季能集取、保持、存儲(chǔ)、分布太陽(yáng)熱能,適度解決建筑物的供暖問(wèn)題。運(yùn)用被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖原理建造的房屋稱(chēng)為被動(dòng)式供暖太陽(yáng)房。主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)由暖通工程師設(shè)計(jì),被動(dòng)式供暖太陽(yáng)房則主要由建筑師設(shè)計(jì)。 (1)被動(dòng)式供暖太陽(yáng)房被動(dòng)式供暖太陽(yáng)房的類(lèi)型很多,到目前為止尚無(wú)統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn),分類(lèi)方法也不盡相同。從太陽(yáng)能的利用方式來(lái)區(qū)分,被動(dòng)式供暖太陽(yáng)房可分為兩大類(lèi),直接受益式和間接受益式。直接受益式,太陽(yáng)能輻射能直接穿過(guò)建筑透光面進(jìn)入室內(nèi);間接受益式,太陽(yáng)能

24、通過(guò)一個(gè)接受部件(或稱(chēng)太陽(yáng)能集熱器),這種接受部件實(shí)際上是建筑組成的一部分或在屋面或在墻面,而太陽(yáng)能輻射能在接受部件中轉(zhuǎn)換成熱能再經(jīng)由送熱方式對(duì)建筑供暖。直接受益式和間接受益式的被動(dòng)式供暖太陽(yáng)房可分為以下6種:,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,1)直接受益式:太陽(yáng)光穿過(guò)透光材料直接進(jìn)入室內(nèi)的供暖形式,如圖9-5所示。 直接受益式的太陽(yáng)房,本身成為一個(gè)包括太陽(yáng)能集熱器、蓄熱器和分配器的集合體。這種太陽(yáng)能供暖方式最直接、最簡(jiǎn)單,效果也最好,但是當(dāng)在夜間且建筑物保溫和蓄熱性能較差時(shí),室內(nèi)降溫快,溫度波動(dòng)大。有效的措施是增加透光面的夜間保溫,如選用活動(dòng)保溫窗簾(圖9-6a)、保溫扇(圖9-6b)、保溫板等。

25、,圖9-5直接受益式,圖9-6活動(dòng)保溫窗簾和活動(dòng)保溫扇,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,2)集熱蓄熱墻式:太陽(yáng)光穿過(guò)透光材料照射集熱蓄熱墻,墻體吸收輻射熱后以對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射方式向室內(nèi)傳遞熱量的供暖形式,如圖9-7所示。它是間接受益式被動(dòng)式供暖太陽(yáng)房的一種。 透光面后面的墻體一般采用具有一定蓄熱能力的混凝土或磚砌體,又名“特朗勃墻”(Trombe Wall)。通常墻體上開(kāi)有上下通風(fēng)口:冬季,在玻璃和墻體夾層中的空氣被加熱后,形成向室內(nèi)輸送熱風(fēng)的對(duì)流循環(huán),夜間關(guān)閉上下通風(fēng)口,以防止逆循環(huán);夏季,只通過(guò)墻上部的氣孔與室外通風(fēng),排出室內(nèi)熱空氣。另外一種形式是在玻璃后面設(shè)置一道“水墻”,通過(guò)“水墻”向室內(nèi)傳

26、導(dǎo)、輻射或?qū)α鱾鬟f熱量,如圖9-8所示,國(guó)內(nèi)較少見(jiàn),主要應(yīng)用在國(guó)外。,圖9-7集熱蓄熱墻式,圖9-8水墻集熱蓄熱墻式,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,3)附加陽(yáng)光間式:在房屋主體南面附加一個(gè)玻璃溫室,被加熱的空氣可以直接進(jìn)入室內(nèi)或者熱量通過(guò)房間和溫室之間的蓄熱墻傳入室內(nèi),如圖9-9所示。白天,陽(yáng)光間將熱量傳向室內(nèi);夜間則作為室內(nèi)外的緩沖區(qū),減少房間熱損失。也可以在陽(yáng)光間加設(shè)保溫,以增加冬季夜間的保溫效果;或在陽(yáng)光間內(nèi)種植蔬菜和花草美化環(huán)境,如圖9-10所示。,圖9-9附加陽(yáng)光間式,圖9-10陽(yáng)光間內(nèi)種植蔬菜和花草,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,4)屋頂集熱蓄熱式:利用屋頂進(jìn)行集熱蓄熱。利用屋頂進(jìn)行集熱器

27、蓄熱,以及在屋頂設(shè)置集熱蓄熱裝置,并加設(shè)活動(dòng)保溫板,夏季保溫板夜開(kāi)晝合,冬季夜合晝開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)夏季降溫和冬季供暖雙重作用。屋頂不設(shè)置保溫層,只起到承重和圍護(hù)作用。但活動(dòng)保溫板面積較大,操控困難。另一種方法是修建水屋面,但由于承重問(wèn)題,不利于抗震防震。兩種屋面形式如圖9-11所示。,圖9-11集熱蓄熱屋面,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,5)熱虹吸式(又稱(chēng)對(duì)流環(huán)路式):利用熱虹吸作用通過(guò)自然循環(huán)向室內(nèi)散熱,并設(shè)置有蓄熱體,如圖9-12所示。 這種形式的太陽(yáng)房適用于建在山坡上的房屋,集熱器低于建筑物地面。一般借助建筑地坪與室外地面的高差位置安裝空氣集熱器,并用風(fēng)道與設(shè)在室內(nèi)地面以下的卵石儲(chǔ)熱床相連通。白

28、天集熱器中的空氣(或水)被加熱后,由溫差產(chǎn)生熱虹吸作用,通過(guò)風(fēng)道(或水管)上升到上部的巖石貯熱層,熱量被巖石吸收變冷再流回集熱器底部,進(jìn)行下一次循環(huán)。夜間巖石貯熱層通過(guò)送風(fēng)口以對(duì)流方式向房間供暖。這種形式一般要借助風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)。,圖9-12對(duì)流環(huán)路集熱方式,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,6)綜合式:由上述兩種或兩種以上的基本類(lèi)型組合而成的被動(dòng)式太陽(yáng)房。不同類(lèi)型的被動(dòng)式太陽(yáng)房都有各自的獨(dú)特之處,不同供暖方式的結(jié)合使用,就可以形成互為補(bǔ)充的、更為有效的被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)。圖9-13所示是由直接受益窗和集熱墻兩種形式集合而成的綜合式太陽(yáng)房,可同時(shí)具有白天自然照明和全天太陽(yáng)能供暖比較均勻的優(yōu)點(diǎn)。,圖9-

29、13直接受益窗和集熱墻綜合式太陽(yáng)房,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(2)主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)主要由集熱器、貯熱器、供暖末端設(shè)備、輔助加熱裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)等部分組成。按熱媒種類(lèi)的不同,主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)可分為空氣加熱系統(tǒng)及水加熱系統(tǒng)。 1)空氣加熱系統(tǒng)。圖9-14所示是以空氣為集熱介質(zhì)的太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)。其中,風(fēng)機(jī)1的作用是驅(qū)動(dòng)空氣在集熱器與貯熱器之間循環(huán),讓空氣吸收集熱器中的供暖板的熱量,然后傳送到貯熱器儲(chǔ)存起來(lái),或直接送往建筑物。風(fēng)機(jī)2的作用則是驅(qū)動(dòng)空氣在建筑物與貯熱器之間循環(huán),讓建筑物內(nèi)冷空氣在貯熱器中被貯熱介質(zhì)加熱,然后送往建筑物。由于太陽(yáng)能輻射能量在每天,尤其是一天當(dāng)中變

30、化很大,一般來(lái)說(shuō)需安裝鍋爐或電加熱器等輔助加熱裝置。,圖9-14太陽(yáng)能空氣加熱系統(tǒng),太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,集熱器是太陽(yáng)能供暖的關(guān)鍵部件。由于空氣的容積比熱容較小,與集熱器中供暖板的換熱系數(shù)較水而言也小得多;因此,應(yīng)用空氣作為集熱介質(zhì)時(shí),需集熱器有一個(gè)較大的體積和傳熱面積。當(dāng)前已研制出幾種空氣太陽(yáng)能集熱器的供暖板,如圖9-15所示。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是集熱器不會(huì)出現(xiàn)凍壞和過(guò)熱情況,可直接用于熱風(fēng)供暖,控制使用方便;缺點(diǎn)是所需集熱器面積大。,圖9-15幾種空氣太陽(yáng)能集熱器的供暖板,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,2)水加熱系統(tǒng)。水加熱太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)是指利用太陽(yáng)能加熱水,然后讓被加熱的水通過(guò)散熱器向室內(nèi)供

31、暖的系統(tǒng)。它同太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)非常相似,只是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是生產(chǎn)熱水直接供生活使用,而水加熱太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)則是將生產(chǎn)的熱水流過(guò)安裝在室內(nèi)的散熱器向室內(nèi)散熱。水加熱太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)和太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的關(guān)鍵部件都是太陽(yáng)能集熱器,在太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)已做介紹,這里不再贅述。圖9-16所示是以水為集熱介質(zhì)的太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)。,圖9-16以水為集熱介質(zhì)的太陽(yáng)能供暖系統(tǒng),太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,此系統(tǒng)以貯熱水箱與輔助加熱裝置作為供暖熱源。當(dāng)有太陽(yáng)能可采集時(shí),開(kāi)動(dòng)水泵1,使水在集熱器與水箱之間循環(huán),吸收太陽(yáng)能來(lái)提高水溫;水泵2的作用是保證負(fù)荷部分供暖熱水的循環(huán);旁通管路可以避免用輔助能量加熱貯熱水箱。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,

32、一般有三種工作狀態(tài):假設(shè)供暖熱媒溫度為40、回水溫度為25,當(dāng)收集溫度超過(guò)40時(shí),輔助加熱裝置就不工作;當(dāng)收集溫度介于4025之間,水循環(huán)通過(guò)貯熱水箱,輔助加熱器起補(bǔ)充作用,把水溫提高到40;當(dāng)收集溫度降到25以下,系統(tǒng)中水量只通過(guò)旁通管路,供暖所需熱量全部由輔助加熱裝置提供,暫不使用太陽(yáng)能。 3.太陽(yáng)能光熱空調(diào)制冷 太陽(yáng)能制冷空調(diào)主要可以通過(guò)光-熱和光-電轉(zhuǎn)換兩種途徑實(shí)現(xiàn)。光-熱轉(zhuǎn)換制冷是指太陽(yáng)能通過(guò)太陽(yáng)能集熱器轉(zhuǎn)換為熱能,根據(jù)所得到的不同熱能品位,驅(qū)動(dòng)不同的熱力機(jī)械制冷。太陽(yáng)能熱力制冷可能的途徑主要有除濕冷卻空調(diào)、蒸氣噴射制冷、朗肯循環(huán)制冷、吸收式制冷/吸附式制冷和化學(xué)制冷等。,太陽(yáng)能光熱

33、、光伏建筑應(yīng)用,光-電轉(zhuǎn)換制冷是指太陽(yáng)能通過(guò)光伏發(fā)電轉(zhuǎn)化為電力,然后通過(guò)常規(guī)的蒸氣壓縮制冷、半導(dǎo)體熱電制冷或斯特林循環(huán)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。圖9-17所示為太陽(yáng)能制冷技術(shù)途徑。本書(shū)只介紹太陽(yáng)能光熱空調(diào)制冷。,圖9-17太陽(yáng)能制冷技術(shù)途徑,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,太陽(yáng)能空調(diào)的最大優(yōu)點(diǎn)在于季節(jié)適應(yīng)性好。一方面,夏季烈日當(dāng)頭,太陽(yáng)輻射能量劇增,在炎熱天氣下,人們迫切需要空調(diào)制冷;另一方面,由于夏季太陽(yáng)輻射能量增加,使依靠太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)的空調(diào)系統(tǒng)可以產(chǎn)生更多的冷量;太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的制冷能力隨著太陽(yáng)輻射能量的增加而增大,正好與夏季人們對(duì)空調(diào)的迫切要求相匹配。 (1)太陽(yáng)能吸收式制冷系統(tǒng)太陽(yáng)能吸收式制冷系統(tǒng),

34、是利用太陽(yáng)能集熱器提供吸收式制冷循環(huán)所需要的熱源,保證吸收式制冷機(jī)正常運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)制冷的系統(tǒng)。它包括太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)和吸收式制冷系統(tǒng)兩個(gè)部分,一般由太陽(yáng)能集熱器、吸收式制冷機(jī)、空調(diào)箱(或風(fēng)機(jī)盤(pán)管)、輔助加熱器、水箱和自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。太陽(yáng)能吸收式制冷原理如圖9-18所示。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,圖9-18太陽(yáng)能吸收式制冷原理,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,太陽(yáng)能吸收式空調(diào)可以實(shí)現(xiàn)夏季制冷、冬季供暖、全年提供生活熱水等多項(xiàng)功能。 夏季時(shí),被加熱的熱水首先進(jìn)入貯水箱,達(dá)到一定溫度后,向吸收式制冷機(jī)提供熱源水,降溫后再流回貯水箱;而從吸收式制冷機(jī)流出的冷凍水通入空調(diào)房間實(shí)現(xiàn)制冷。當(dāng)太陽(yáng)能集熱器提

35、供的熱量不足以驅(qū)動(dòng)吸收式制冷機(jī)時(shí),由輔助熱源提供熱量。 冬季時(shí),相當(dāng)于水加熱太陽(yáng)能供暖系統(tǒng),被太陽(yáng)能集熱器加熱的熱水流入貯水箱,當(dāng)熱水溫度達(dá)到一定值時(shí),直接接入空調(diào)房間實(shí)現(xiàn)供暖。當(dāng)熱量不足時(shí),也可以使用輔助熱源。 在非空調(diào)供暖季節(jié),就相當(dāng)于太陽(yáng)能熱水系統(tǒng),只要將太陽(yáng)能集熱器加熱的熱水直接通向生活熱水貯水箱,就可以提供所需的生活熱水。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(2)太陽(yáng)能吸附式制冷系統(tǒng)太陽(yáng)能吸附式制冷主要是利用具有多孔性的固體吸附劑對(duì)制冷劑的吸附(或化學(xué)吸收)和解吸作用實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的。吸附劑和制冷劑形成吸附制冷工質(zhì)對(duì)。制冷溫度低于零度的常用工質(zhì)對(duì)為活性炭-甲醇等,建筑空調(diào)系統(tǒng)制冷溫度高于零度的

36、常用工質(zhì)對(duì)為沸石-水、硅膠-水等。吸附劑的再生溫度一般在80150,適合利用太陽(yáng)能。 吸附式制冷通常包含以下兩個(gè)階段: 1)冷卻吸附蒸發(fā)制冷:通過(guò)水、空氣等熱沉帶走吸附劑顯熱與吸附熱,完成吸附劑對(duì)制冷劑的吸附,制冷劑的蒸發(fā)過(guò)程實(shí)現(xiàn)制冷。 2)加熱解吸冷凝排熱:吸附制冷完成后,再利用熱能(如太陽(yáng)能、廢熱等)提供吸附劑的解吸熱,完成吸附劑的再生,解吸出的制冷劑蒸氣在冷凝器中釋放熱量,重新回到液體狀態(tài)。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,圖9-19所示為太陽(yáng)能吸附式制冷原理。 太陽(yáng)能吸附式制冷根據(jù)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行方式一般可分為連續(xù)式制冷系統(tǒng)和間歇式制冷系統(tǒng)。建筑空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用一般需要連續(xù)運(yùn)行,因此需要多個(gè)吸附

37、床聯(lián)合運(yùn)行,在某個(gè)吸附床解吸時(shí)其他吸附床可以吸附制冷。,圖9-19太陽(yáng)能吸附式制冷原理,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(3)太陽(yáng)能除濕制冷系統(tǒng)太陽(yáng)能除濕式制冷通過(guò)吸濕劑吸附空氣中的水蒸氣,降低空氣的濕度來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷。它的制冷過(guò)程實(shí)際是直流式蒸發(fā)冷卻空調(diào)過(guò)程,不借助專(zhuān)門(mén)的制冷機(jī)。它利用吸濕劑對(duì)空氣進(jìn)行減濕,然后將水作為制冷劑,在干空氣中蒸發(fā)降溫,對(duì)房間進(jìn)行溫度和濕度的調(diào)節(jié),用過(guò)的吸濕劑則被加熱進(jìn)行再生。系統(tǒng)使用的吸濕劑有固態(tài)吸濕劑(如硅膠等)和液態(tài)吸濕劑(如氯化鈣、氯化鋰等)兩類(lèi)。除濕器可采用蜂窩轉(zhuǎn)輪式(對(duì)于固態(tài)干燥劑)和填料塔式(對(duì)于液態(tài)干燥劑)兩種形式。 采用固體吸濕劑系統(tǒng),如圖9-20所示,其運(yùn)

38、行原理為:室外空氣通過(guò)除濕轉(zhuǎn)輪后濕度降低,溫度升高,通過(guò)換熱器后被空調(diào)排風(fēng)冷卻,然后進(jìn)入蒸發(fā)加濕器蒸發(fā)降溫變成低溫飽和空氣進(jìn)入房間;在房間內(nèi)被加熱后變成不飽和空氣;房間的不飽和排風(fēng)通過(guò)第二級(jí)的蒸發(fā)冷卻后溫度降低,在換熱器中溫度升高,然后進(jìn)入太陽(yáng)能空氣集熱器進(jìn)一步升溫,升溫后的空氣將除濕轉(zhuǎn)輪中的吸濕劑再生后排入室外。轉(zhuǎn)輪的迎風(fēng)面可以分成工作區(qū)和再生區(qū),轉(zhuǎn)輪緩慢旋轉(zhuǎn),從工作區(qū)移動(dòng)到再生區(qū),又從再生區(qū)返回到工作區(qū),從而使除溫過(guò)程和再生過(guò)程周而復(fù)始地進(jìn)行。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,太陽(yáng)能集熱器也可以采用液體集熱器,然后通過(guò)換熱器來(lái)加熱再生用的熱風(fēng)。圖9-21給出了與液體太陽(yáng)能集熱器配合使用的轉(zhuǎn)輪式太

39、陽(yáng)能除濕冷卻空調(diào)裝置示意圖。該裝置采用水作為制冷劑,清潔環(huán)保,但在濕度較大地區(qū)效果較差,且體型較大,一般用在需要大量新風(fēng)的建筑中。,圖9-20轉(zhuǎn)輪式太陽(yáng)能除濕制冷系統(tǒng),圖9-21轉(zhuǎn)輪式太陽(yáng)能除濕冷卻空調(diào)裝置示意圖,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,采用液體吸濕劑的制冷系統(tǒng),主要是利用除濕溶液再生溫度低的特點(diǎn),通過(guò)太陽(yáng)能集熱器將太陽(yáng)輻射能量收集起來(lái)用于除濕空調(diào)吸濕劑的再生。 (4)太陽(yáng)能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)太陽(yáng)能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng),是將太陽(yáng)能作為驅(qū)動(dòng)熱機(jī)的熱源,使熱機(jī)對(duì)外做功,帶動(dòng)蒸汽壓縮制冷機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的。它主要由太陽(yáng)集熱器、蒸汽輪機(jī)和蒸汽壓縮式制冷機(jī)3大部分組成,它們分別依照太陽(yáng)集熱器循環(huán)、熱機(jī)循環(huán)和

40、蒸汽壓縮式制冷機(jī)循環(huán)的規(guī)律運(yùn)行。 (5)太陽(yáng)能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)太陽(yáng)能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)主要由太陽(yáng)集熱器和蒸汽噴射式制冷機(jī)兩大部分組成,它們分別依照太陽(yáng)集熱器循環(huán)和蒸汽噴射式制冷機(jī)循環(huán)的規(guī)律運(yùn)行。在整個(gè)系統(tǒng)中,太陽(yáng)能集熱器循環(huán)只用來(lái)為鍋爐熱水運(yùn)行預(yù)加熱,以減少鍋爐燃料消耗,降低燃料費(fèi)用。其工作原理如圖9-22所示。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,圖9-22太陽(yáng)能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)工作原理示意圖,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,1.光伏發(fā)電原理 “光伏發(fā)電”是將太陽(yáng)光的光能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種發(fā)電形式,其發(fā)電原理是“光生伏打效應(yīng)”。如圖9-23所示,普通的晶體硅太陽(yáng)能電池由兩種不同導(dǎo)電類(lèi)型(n型和p型)的

41、半導(dǎo)體構(gòu)成,分為兩個(gè)區(qū)域:一個(gè)正電荷區(qū),一個(gè)負(fù)電荷區(qū)。當(dāng)陽(yáng)光投射到太陽(yáng)能電池時(shí),內(nèi)部產(chǎn)生自由的電子-空穴對(duì),并在電池內(nèi)擴(kuò)散,自由電子被p-n結(jié)掃向n區(qū),空穴被掃向p區(qū),在p-n結(jié)兩端形成電壓,當(dāng)用金屬線將太陽(yáng)能電池的正負(fù)極與負(fù)載相連時(shí),在外電路就形成了電流。太陽(yáng)能電池的輸出電流受自身面積和光照強(qiáng)度的影響,面積較大的電池能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的電流。,圖9-23光伏發(fā)電原理,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,2.光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是利用光伏電池板直接將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化成電能的系統(tǒng),主要由太陽(yáng)能電池板、電能儲(chǔ)存元件、控制器、逆變器以及負(fù)載等部件構(gòu)成,如圖9-24所示。,圖9-24光伏發(fā)電系統(tǒng)組成示

42、意圖,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(1)太陽(yáng)能電池板 1)太陽(yáng)能電池的分類(lèi)。太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,多為半導(dǎo)體材料制造,發(fā)展至今,已種類(lèi)繁多,形式各樣。 從晶體結(jié)構(gòu)來(lái)分,有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池和非晶硅太陽(yáng)能電池。 從材料體型來(lái)分,有晶片太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池。 從內(nèi)部結(jié)構(gòu)的p-n結(jié)多少或?qū)訑?shù)來(lái)分,有單節(jié)太陽(yáng)能電池、多節(jié)太陽(yáng)能電池或多層太陽(yáng)能電池。 按照材料的不同,還可分為如下幾類(lèi): 單晶硅太陽(yáng)能電池。單晶硅太陽(yáng)能電池是由圓柱形單晶硅錠修掉部分圓邊,然后切片而成的,所以單晶硅太陽(yáng)能電池成準(zhǔn)正方形(四個(gè)角呈圓弧狀)。因制造商不同,其發(fā)電效率為14%17%。圖9-25

43、所示為單晶硅太陽(yáng)能電池片及電池組件。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用, 多晶硅太陽(yáng)能電池。多晶硅太陽(yáng)能電池是由方形或矩形的硅錠切片而成的,四個(gè)角為方角,表面有類(lèi)似冰花一樣的花紋。其電池效率只有約12%,但是制造所需能量較單晶硅太陽(yáng)能電池低約30%。圖9-26所示為多晶硅太陽(yáng)能電池片及電池組件。,圖9-25單晶硅太陽(yáng)能電池片及電池組件,圖9-26多晶硅太陽(yáng)能電池片及電池組件,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用, 非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。它是由硅直接沉積到金屬襯板(鋁、玻璃甚至塑料)上生成薄膜光電材料后,再加工制作而成的,如圖9-27所示。它可以制作成連續(xù)的長(zhǎng)卷,可以與木瓦、屋面材料,甚至?xí)Y(jié)合到一起。但非晶硅材

44、料經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)光照射后不穩(wěn)定,目前多用于手表和計(jì)算器等小型電子產(chǎn)品中。 化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池還可以由半導(dǎo)體化合物制作,如砷化鎵太陽(yáng)能電池、鎵銦銅太陽(yáng)能電池、硫化鎘太陽(yáng)能電池、碲化鎘太陽(yáng)能電池和鎵銦磷太陽(yáng)能電池等。,圖9-27非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,2)太陽(yáng)能電池、組件及方陣。單體太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能電池的最基本單元;多個(gè)電池片串聯(lián)而成太陽(yáng)能電池組件,它是構(gòu)成最小實(shí)用型功率系統(tǒng)的基本單元;將多個(gè)太陽(yáng)能電池組件組裝在一起組成光伏方陣。圖9-28所示為電池片、組件、電池板和方陣。,圖9-28電池片、組件、電池板和方陣,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,3)組件的串聯(lián)和并聯(lián)。

45、太陽(yáng)能電池件組件同普通電源一樣,也采用電壓值和電流值標(biāo)定。在充足的陽(yáng)光下4050W組件的標(biāo)稱(chēng)電壓是12V(最佳電壓17V),電流大約為3A。組件可以根據(jù)需要組合到一起,以得到不同電壓和電流的太陽(yáng)能電池板。 (2)電能儲(chǔ)存元件由于太陽(yáng)能輻射隨天氣陰晴變化無(wú)常,光伏電站發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率和能量隨時(shí)在波動(dòng),使得負(fù)載無(wú)法獲得持續(xù)而穩(wěn)定的電能供應(yīng),電力負(fù)載在與電力生產(chǎn)量之間無(wú)法匹配。為解決上述問(wèn)題,必須利用某種類(lèi)型的能量?jī)?chǔ)存裝置將光伏電池板發(fā)出的電能暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái),并使其輸出與負(fù)載平衡。 目前,光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用最普遍的能量?jī)?chǔ)存裝置是蓄電池組,白天轉(zhuǎn)換來(lái)的直流電儲(chǔ)存起來(lái),并隨時(shí)向負(fù)載供電;夜間或陰天時(shí)再釋

46、放出電能。蓄電池組還能在陽(yáng)光強(qiáng)弱相差過(guò)大或設(shè)備耗電突然發(fā)生變化時(shí),起一定的調(diào)節(jié)作用。 (3)控制器在運(yùn)行中,控制器用來(lái)報(bào)警或自動(dòng)切斷電路,以保證系統(tǒng)負(fù)載正常工作。 (4)逆變器逆變器的功能是將直流電轉(zhuǎn)變成交流電。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,3.建筑光伏應(yīng)用 在建筑物上安裝光伏系統(tǒng)的初衷是利用建筑物的光照面積發(fā)電,既不影響建筑物的使用功能,又能獲得電力供應(yīng)。建筑光伏應(yīng)用一般分為建筑附加光伏(BAPV)和建筑集成光伏(BIPV)兩種。 建筑附加光伏(BAPV)是把光伏系統(tǒng)安裝在建筑物的屋頂或者外墻上,建筑物作為光伏組件的載體,起支承作用;建筑集成光伏(BIPV)是指將光伏系統(tǒng)與建筑物集成一體,光伏

47、組件成為建筑結(jié)構(gòu)不可分割的一部分;如果拆除光伏系統(tǒng)則建筑本身不能正常使用。 建筑光伏應(yīng)用有以下幾種形式: (1)光伏系統(tǒng)與建筑屋頂相結(jié)合光伏系統(tǒng)與建筑屋頂相結(jié)合,日照條件好,不易受到遮擋,可以充分接收太陽(yáng)輻射;光伏屋頂一體化建筑,由于綜合使用材料,可以節(jié)約成本,如圖9-29所示。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(2)光伏與墻體相結(jié)合多、高層建筑外墻是與太陽(yáng)光接觸面積最大的外表面。為了合理地利用墻面收集太陽(yáng)能,將光伏系統(tǒng)布置于建筑物的外墻上。這樣既可以利用太陽(yáng)能產(chǎn)生電力,滿足建筑的需求;還可以有效降低建筑墻體的溫度,從而降低建筑物室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷。如圖9-30所示,光伏組件附著于墻面。,圖9-29住宅

48、、廠房及上海世博會(huì)主題館光伏屋頂,圖9-30光伏組件附著于墻面,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(3)光伏幕墻它由光伏組件同玻璃幕墻集成化而來(lái),不多占用建筑面積,優(yōu)美的外觀具有特殊的裝飾效果,更賦予建筑物鮮明的現(xiàn)代科技和時(shí)代特色。圖9-31所示為正泰太陽(yáng)能C廠房薄膜幕墻。圖9-32所示為某光伏幕墻內(nèi)景。 (4)光伏組件與遮陽(yáng)裝置相結(jié)合太陽(yáng)能電池組件可以與遮陽(yáng)裝置結(jié)合,一物多用,既可有效地利用空間,又可以提供能源,在美學(xué)與功能兩方面都達(dá)到了完美的統(tǒng)一,如停車(chē)棚等。圖9-33所示為建筑物光伏遮陽(yáng)及太陽(yáng)能光伏車(chē)棚圖例。,圖9-31正泰太陽(yáng)能C廠房薄膜幕墻,圖9-32某光伏幕墻內(nèi)景,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用

49、,(4)光伏組件與遮陽(yáng)裝置相結(jié)合太陽(yáng)能電池組件可以與遮陽(yáng)裝置結(jié)合,一物多用,既可有效地利用空間,又可以提供能源,在美學(xué)與功能兩方面都達(dá)到了完美的統(tǒng)一,如停車(chē)棚等。圖9-33所示為建筑物光伏遮陽(yáng)及太陽(yáng)能光伏車(chē)棚圖例。,圖9-33建筑物光伏遮陽(yáng)及太陽(yáng)能光伏車(chē)棚圖例,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,太陽(yáng)能在建筑中的綜合利用,即利用太陽(yáng)能滿足房屋居住者舒適水平和使用功能所需要的大部分能量供應(yīng),如供暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、供電等。 1.光伏光熱系統(tǒng) 光伏光熱系統(tǒng),即實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏和光熱綜合利用的系統(tǒng)。其所用設(shè)備稱(chēng)為光伏光熱一體化組件,一般稱(chēng)為PV/T (photovoltaic/thermal collector

50、)。根據(jù)試驗(yàn)表明,硅光伏發(fā)電模塊的實(shí)際發(fā)電量不僅取決于吸收和傳輸?shù)奶?yáng)輻射,還取決于電池的實(shí)際工作溫度溫度每升高1K,則光伏發(fā)電模塊的發(fā)電量將降低額定容量的0.5%。因此,通過(guò)在太陽(yáng)能光伏板背部回收熱量,降低光伏板溫度,既可以提高電池發(fā)電效率,又可以獲得額外的熱量,供其他方面利用,即實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱電聯(lián)產(chǎn)。 根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能不同,光伏光熱系統(tǒng)可分為光伏熱水系統(tǒng)、光伏供暖系統(tǒng)、光伏空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)光伏板背面冷卻介質(zhì)不同,光伏光熱系統(tǒng)一般分為風(fēng)冷卻系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)、制冷劑冷卻系統(tǒng)等。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(1)風(fēng)冷卻光伏光熱系統(tǒng)即用空氣冷卻光伏板背面,降低光伏板溫度;同時(shí),加熱后的空氣,也可以用作其他

51、用途,如供暖等。一般風(fēng)冷卻采用自然對(duì)流,熱風(fēng)不做回收,主要目的是提高太陽(yáng)能發(fā)電效率。圖9-34所示為Solar Wall公司PV/T空氣冷卻墻。 (2)水冷卻光伏光熱系統(tǒng)即用水冷卻光伏板背面,降低光伏板溫度;同時(shí),加熱后的水,也可以用作其他用途,如供暖、生活熱水、空調(diào)制冷。也可以與熱泵結(jié)合,提高熱量品位后,再用作供暖、生活熱水、空調(diào)制冷等功能;一般這樣的系統(tǒng),稱(chēng)為非直膨式光伏熱泵系統(tǒng),但多處于試驗(yàn)階段。圖9-35所示為廣州番禺光伏光熱一體化組件工程,系統(tǒng)類(lèi)型為集中供暖;圖9-36所示為SYE總部光伏光熱一體化組件工程,也是集中供暖。,圖9-34Solar Wall公司PV/T空氣冷卻墻,太陽(yáng)能

52、光熱、光伏建筑應(yīng)用,圖9-35廣州番禺光伏光熱一體化組件工程新建建筑,圖9-36SYE總部光伏光熱一體化組件工程既有建筑,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,(3)制冷劑冷卻光伏光熱系統(tǒng)即通過(guò)制冷劑吸取光伏板熱量,降低光伏板溫度,提高光伏板效率,并為熱泵系統(tǒng)提供熱量,即作為熱泵的熱源、蒸發(fā)器,提高熱利用率;這樣的系統(tǒng),一般稱(chēng)為直膨式光伏熱泵系統(tǒng)。 直膨式光伏熱泵系統(tǒng)和非直膨式光伏熱泵系統(tǒng)是光伏熱泵系統(tǒng)的兩種主要形式之一,但由于成本較高,目前大多處于試驗(yàn)階段,既有建筑應(yīng)用很少。 2.其他太陽(yáng)能綜合利用 根據(jù)建筑物的用能特點(diǎn),供暖負(fù)荷和空調(diào)負(fù)荷是季節(jié)性的,熱水負(fù)荷是全年性的,太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)和太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)在

53、設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)考慮太陽(yáng)能的綜合應(yīng)用,即在非供暖季和非空調(diào)季利用太陽(yáng)能生產(chǎn)生活熱水。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,根據(jù)太陽(yáng)能功能與建筑物結(jié)合的方式,太陽(yáng)能的綜合利用還可以分為以下幾種系統(tǒng)形式。 (1)集熱器-蓄熱器系統(tǒng)集熱器安裝在南向的墻面上,蓄熱器也安裝在南向的墻面上,即集熱器和蓄熱器合并成建筑物結(jié)構(gòu)的一部分。這種系統(tǒng)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)冬季供暖。 (2)集熱器-散熱器-蓄熱器系統(tǒng)集熱器、散熱器和蓄熱器作為維護(hù)結(jié)構(gòu)的屋面,屋面設(shè)置可以移動(dòng)的隔熱裝置,可以使系統(tǒng)在供暖季的白天吸收太陽(yáng)能,夏天可以向天空輻射,實(shí)現(xiàn)了冬季供暖和夏季空調(diào)的功能。 (3)集熱器-散熱器-熱泵系統(tǒng)系統(tǒng)的集熱器沒(méi)有蓋板,白天集熱,夜間

54、散熱,利用貯熱、冷水箱給建筑物供暖或者空調(diào);系統(tǒng)中安裝的熱泵,用于保持冷、熱水箱之間的溫差。集熱器安裝在屋面,散熱器為頂棚輻射板,都作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分,系統(tǒng)可以供暖方式運(yùn)行(冬天)、空調(diào)方式運(yùn)行(夏天)、供暖和空調(diào)方式運(yùn)行(過(guò)渡季)。 以上三種系統(tǒng)適用于層數(shù)不多的建筑,需要建筑物有足夠的位置安裝集熱器等相關(guān)附件。,太陽(yáng)能光熱、光伏建筑應(yīng)用,3,熱泵技術(shù)及應(yīng)用,熱泵技術(shù)及應(yīng)用,1.熱泵及熱泵系統(tǒng)的介紹 熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置。顧名思義,熱泵也就是像泵那樣,可以把不能直接利用的低位熱能(如空氣、土壤、水中所含的熱能、太陽(yáng)能、工業(yè)廢熱等)轉(zhuǎn)換為可以利用的高位熱能

55、,從而達(dá)到節(jié)約部分高位能(如煤、燃?xì)狻⑹?、電能?的目的。 由此可見(jiàn),熱泵的定義涵蓋了以下優(yōu)點(diǎn): 1)熱泵雖然需要消耗一定量的高位能,但所供給用戶的熱量卻是消耗的高位熱能與吸取的低位熱能的總和。也就是說(shuō),應(yīng)用熱泵,用戶獲得的熱量永遠(yuǎn)大于所消耗的高位能。因此,熱泵是一種節(jié)能裝置。 2)理想的熱泵可設(shè)想為節(jié)能裝置(或稱(chēng)節(jié)能機(jī)械),由動(dòng)力機(jī)和工作機(jī)組成熱泵機(jī)組。 利用高位能來(lái)推動(dòng)動(dòng)力機(jī)(如汽輪機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)、燃油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等),然后再由動(dòng)力機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)(如制冷機(jī)、噴射器)運(yùn)轉(zhuǎn),工作機(jī)像泵一樣,把低位的熱能輸送至高品位,以向用戶供暖。,3)熱泵既遵循熱力學(xué)第一定律,在熱量傳遞與轉(zhuǎn)換的工程中遵循守恒的數(shù)

56、量關(guān)系;又遵循熱力學(xué)第二定律,熱量不可自發(fā)、不付出代價(jià)地、自動(dòng)地從低溫物體轉(zhuǎn)移至高溫物體。在熱泵的定義中明確指出,熱泵是靠高位能拖動(dòng),迫使熱量由低溫物體傳遞給高溫物體的。 熱泵原理如圖9-37所示。,圖9-37熱泵原理,熱泵技術(shù)及應(yīng)用,2.熱泵系統(tǒng)的分類(lèi) 熱泵的種類(lèi)很多,分類(lèi)方法各不相同,可按熱源種類(lèi)、熱驅(qū)動(dòng)方式、用途、工作原理、工藝類(lèi)型等來(lái)分類(lèi)。 按工作原理分為蒸汽壓縮式熱泵、氣體壓縮式熱泵、蒸氣噴射式熱泵、吸收式熱泵、熱電式熱泵、化學(xué)熱泵,按熱源分為空氣熱泵、地表水熱泵、地下水熱泵、城市自來(lái)水熱泵、土壤熱泵、太陽(yáng)能熱泵、廢熱熱泵,按用途分為住宅用熱泵、商業(yè)及農(nóng)業(yè)用熱泵、工業(yè)用熱泵,按供暖溫

57、度分為低溫?zé)岜?00),按驅(qū)動(dòng)方式分為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵、熱驅(qū)動(dòng)熱泵,按熱源與供暖介質(zhì)的組合方式分為空氣-空氣熱泵、空氣-水熱泵、水-水熱泵、水-空氣熱泵、土壤-空氣熱泵、土壤-水熱泵,按功能分為單純制熱熱泵、交替制冷與制熱熱泵、同時(shí)制冷與制熱熱泵,按壓縮機(jī)類(lèi)型分為往復(fù)活塞式熱泵、渦旋式熱泵、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式熱泵、螺桿式熱泵、離心式熱泵,按機(jī)組的安裝形式分為單元式熱泵、分體式熱泵、現(xiàn)場(chǎng)安裝式熱泵,按熱量提升分為初級(jí)熱泵、次級(jí)熱泵、第三級(jí)熱泵。,熱泵技術(shù)及應(yīng)用,空氣源熱泵系統(tǒng)是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理,采用電能驅(qū)動(dòng),通過(guò)傳熱工質(zhì)把自然界的空氣中的熱能有效吸收,并將吸收回來(lái)的熱能提升至可用的高品位熱能并釋放到水中

58、的設(shè)備。在不同的工況下,熱泵熱水機(jī)組每消耗1kW電能就從低溫?zé)嵩粗形?6kW的免費(fèi)熱量,節(jié)能效果非常顯著。熱泵熱水機(jī)組由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、膨脹閥、冷凝器等部件組成。其工作原理是通過(guò)壓縮機(jī)做功,使工質(zhì)產(chǎn)生物理變相(氣態(tài)液態(tài)氣態(tài)),利用這一往復(fù)循環(huán)相變過(guò)程不斷吸熱和放熱,由吸熱裝置吸取免費(fèi)的熱量,經(jīng)過(guò)換熱器使冷水升溫,制取的熱水通過(guò)水循環(huán)系統(tǒng)送至用戶。 空氣-水式空氣源熱泵裝置的構(gòu)造原理如圖9-38所示。,熱泵技術(shù)及應(yīng)用,圖9-38空氣-水式空氣源熱泵裝置的構(gòu)造原理,熱泵技術(shù)及應(yīng)用,空氣源熱泵系統(tǒng)區(qū)別于其他熱泵系統(tǒng)最主要在于其熱源方面,空氣源熱泵系統(tǒng)的熱源是空氣,這種熱源形式利用最方便,但是由于空

59、氣溫度隨季節(jié)變化很大,冬季環(huán)境溫度的晝夜變化很大,環(huán)境溫度降低時(shí)系統(tǒng)則因?yàn)檎舭l(fā)冷凝溫差增加,供熱量反而減小;在夏季,天氣炎熱時(shí)室內(nèi)需要的冷量也就越大,系統(tǒng)卻會(huì)因?yàn)槔淠郎囟鹊纳仙?制冷量反而減小。因此,滿足最?lèi)毫訝顩r的要求進(jìn)行熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、選型是空氣源熱泵系統(tǒng)基本要求。一般來(lái)講,除了寒冷地區(qū)單供暖的形式外,按照夏季冷負(fù)荷選擇的機(jī)組能夠滿足冬季供暖的要求。在室外供暖計(jì)算溫度很低的寒冷地區(qū),空氣源熱泵的蒸發(fā)溫度將很低。壓縮機(jī)在高壓比下工作,必然導(dǎo)致壓縮機(jī)的容積效率、指示效率下降。這樣熱泵的制熱能力和制熱性能系數(shù)都將下降,因此在這些地區(qū)最好采用雙級(jí)壓縮的熱泵系統(tǒng),或者采用超低溫?cái)?shù)碼渦旋蒸氣地板輻射供暖系統(tǒng)。,熱泵技術(shù)及應(yīng)用,空氣源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)如下: 1)高效節(jié)能、運(yùn)行可靠:變頻技術(shù)、數(shù)碼渦旋空氣源熱泵技術(shù)、雙級(jí)壓縮技術(shù)、準(zhǔn)二級(jí)壓縮、噴液增焓、噴液汽化冷卻技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地豐富了熱泵技術(shù),加之熱泵系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、精心制造、模塊化組合,機(jī)組互為備用等先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用,在很大程度上提高了空氣源熱泵機(jī)組運(yùn)行的可靠性,保證了熱泵系統(tǒng)可靠、高效、節(jié)能地運(yùn)行。 2)節(jié)約投資:一機(jī)兩用,夏季供冷、冬季供暖,節(jié)