浅析北方冬季环保节能的理想采暖组合形式探讨

来源:岁月联盟 作者:王晨 时间:2014-05-28
  论文关键词:节能 能源 环保 建筑 北方
  论文摘要:对北方地区的建筑项目冬季采暖形式问题进行探讨,举例说明了地源换热形式、分散式中央空调、变频水泵、全自动化电气控制等采暖形式,分析对比了各种采暖形式的环保节能效率。
    随着全球经济快速前进,社会向高度文明发展的同时,也带来了全球能源和环境危机,中国政府明确发出“建设节约型环保和谐社会”的号召,并在实际中,对切实合理利用自然能源和环保的建筑项目给予实质上的财政补贴,补贴金额目前已达(30~80)元/m2。
    对于北方地区的建筑项目来说,首先要面对的是冬季采暖形式问题(当然夏季的制冷也是很重要的),采用哪种形式采暖既环保又节能且经济实用,对于当今社会来说非常重要。
  1.地源换热(地埋管)形式
    太阳能的47%被地表吸收,因此地表浅层蕴涵着大量取之不尽的能量,超过人类每年利用能量的500倍,且不受地域资源限制,无处不在。由于近乎无限且持续恒定的特点,使得地能成为最易被利用的清洁的可再生能源。同样,地下水、河流和湖泊也吸收了大量太阳能。地球实际上成为我们的“锅炉”,在夏季当然成为大家的“冷却塔”。当地球上其他资源越用越少的今天,太阳则天天升起,因此地表层的能量应是北方冬季取暖的首选。
    地表层的能源可用打浅井的方式获得,即打井几百米深吸取地下水(约十几度)获得能源,但此种方式水的回灌是非常困难的,往往打一口水井吸水,打两口井回灌也很难将水回灌至地下,且耗费了大量的电能。
    地埋管技术是将耐腐蚀的聚乙烯(HDPE)材料制成的管路埋入地下,最常见的是垂直地埋管工程。垂直地埋管形式的地源系统将U型热文换管道垂直放入钻孔内,用回填料从钻孔底部至顶部逐渐灌注封孔。井(孔)深一般为100~130 m,一口并所能换取的热能约能提供100 m2建筑面积的供暖。冬季取暖应根据各地的地质和地热参数来设计地埋管的规模。地埋管另有水平式埋管和桩管埋管等形式,都是合理利用了地能(实质来自太阳能),且又避免了地下水资源的破坏和浪费。
  2.分散式地源热泵机组
    地源热泵空调系统是将地热能(一般约十几度)转换为冬季取暖所需的热能(约几十度)。传统地源热泵中央空调机组目前常见且较先进的有锣杆机组(分单锣杆和双锣杆2种),有单机头至四机头和无极变速等形式。随着科学技术的发展和社会市场对高效节能空调设备的更高要求,分散式空调热泵机组越来越多地受到欢迎,生产锣杆机的厂家多数现已生产分散式空调热泵机组。
    分散式地源空调热泵机组融合了传统中央空调与家用空调两种形式的优点,将系统集中性和分散性有机的结合起来,形成一种高能效比(COP )和使用很方便的空调形式。