服务热线:

0592-5333709
关于我们

ABOUT US

行业资讯

零能耗零排放住宅解决方案

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2021-02-25 3:38:31 * 浏览: 8

  零能耗零排放住宅解决方案----陈康生2015.04.07

  零能耗是建筑的必然趋势。建筑物与大地和阳光共存,有房子的地方,就有浅层地源和太阳能,把这两种可再生能源组合在同一个体系中,给建筑物提供电力、供暖和供冷、生活热水,实现零能耗、零排放、可持续的生态居住,必将改变我们对建筑的概念。

  浅层地源和太阳能都具有清洁和可再生的优点,同时具有能量强度相对弱的特点。

  山洞里的冬暖夏凉,给我们的启示:山洞是低温差热交换、零能耗的体系。建筑物的水力辐射供暖供冷与山洞的热交换形式类似,因此,追求低温差热交换是实现净能耗建筑的可靠途径。

  实现低温差水力辐射热交换,必须采用水力设计和计算方法。洞人设计是以低温差

  设计要素

  ?浅层地源的三重性

  浅层地源通常指深度200m以内的地层,地层自然温度场的温度在20C左右。

  热源

  用低于自然温度场的温度值的循环液与地层进行热交换。例如,循环液的温度值是10C,地源深处的温度值是20C,这时地层就是热源。

  冷源

  用高于自然温度场的温度值的循环液与地层进行热交换。例如,循环液的温度值是30C,地源深处的温度值是20C,这时地层就是冷源。

  蓄热性

  当循环液的温度高于地层自然温度场的温度值,长时间循环,并且超过地层的热扩散能力,地层的温度会上升,当这一过程足够长,地层会以较高的温度值趋于固化。这时地层是蓄热体。

  反之,循环液的温度低于地层自然温度场的温度值,长时间循环,并且超过地层的热扩散能力,地层的温度会下降,当这一过程足够长,地层会以较低的温度值趋于固化。这时地层是蓄冷体无论是哪一种情况,都不利于地层温度场自身的热平衡。如果以年为周期,应当让地层吸收和释放的热量在周期内基本相当。使得下一个周期内,地层再作为热源和冷源循环使用。

  光电

  薄膜电池或晶硅电池可以将太阳能转化为电能。

  研究表明

  1)温度:25~30C,温度上升,输出功率迅速上升。

  2)温度:30~42C,输出功率降低很少。

  3)温度超过42C,输出功率下降明显,当温度达到75C,电池板的输出功率降低40。

  这就是为什么在冬季阳光明媚的早晨,太阳能板能够高效率发电,而在阳光强的夏季反而输出功率减少。
<center>[img]/uploads/allimg/150409/113H2Ka-0.jpg[/img]</center>
  光热

  太阳能电池板在发电的同时,吸收的热量是其发电量的数倍。利用地层的蓄热性,将夏季太阳能热量吸收,将热量输送并且储存于地层中,经过秋季,进入冬季时用于供暖。这叫做:太阳能热夏季储存冬季供暖。

  ?热泵

  系统配置地源热泵,用于供暖和供冷,及冬季提供生活热水。热泵的效率是降低电能耗的关键之一。系统设计中热泵效率COP=5~10,要热泵达到比较高的COP,且不配缓冲水箱,末端必须配套低温差水力系统。

  ?新风系统

  在零能耗住宅中,新风的主要功能是改善室内空气质量,次要功能是夏季辅助供冷。

  为了降低新风系统的能耗,通过地源新风埋管,冬季预热新风,夏季预冷新风。

  ?热交换端

  光热交换,太阳能板是在发电板的下面,安装水管,夏季以闭路循环水方式吸收太阳能热;在寒冷地区,冬季在循环水中加入防冻液,以维持太阳能板不结冰。

  室内热交换,地板、墙体及顶承担室内供暖供冷的热交换,管网的水力设计必须符合低温差水力设计要求。

  地源热交换,可以采用垂直井埋管,或水平埋管。其尺寸大小依据太阳能热负荷和供冷负荷确定。

  ?多源/多负荷混合水力系统

  按照水力学原理和计算方法设计水力系统。

  系统的运行控制模块化,主要功能是根据温度测量信号,开启或关闭对应的设备。
<center>[img]/uploads/allimg/150409/113H2M91-1.jpg[/img]</center>
  系统由五部分组成:地源热泵、太阳能光电光热、辐射供暖供冷、新风及水力配送

  ?供暖

  冬季供暖,主要换热量来自夏季储存于地源中的热。供暖前期,热泵不运行,地源热泵承担补充加热的作用。分水器的进水温度小于30C,高不高于35C。进、回温差3~5C。

  ?供冷

  夏季地板辐射供冷承担主要冷负荷,新风承担次要冷负荷。为避免冷凝,应根据当地气象数据计算低进水温度。进、回温差2~3C。

  ?新风

  ?生活热水

  配置生活热水水箱。春、夏、秋三季,采用太阳能加热生活热水;冬季采用热泵生产生活热水,必要时,水箱配置辅助电加热。

  设计参数
<center>[img]/uploads/allimg/150409/113H25200-2.jpg[/img]</center>
  本解决方案参考工程:《天目地源#1工程》,2012年竣工的超低能耗工程。

  本解决方案使用专利:

  本文作者愿意以专利技术成果与致力于零能耗建筑的公司合作,共同推进零能耗、零排放住宅产业化,提供给市场完整的生态住宅产品。