节选自国家技术前瞻研究组2004年10月发布的专家评价报告:1063. 建筑及建筑环境系统的能耗分析与节能优化设计技术建筑物热环境与能耗的动态模拟分析预测技术与相应软件可以对不同建筑设计方案和采用不同的建筑保温隔热技术的效果进行性能预测与动态模拟。动态预测室内温、湿度状况,空气流动状况和室内外通风换气量,室内自然采光水平等以及为满足室内温湿度及照度要求所必需的能源消耗。在建筑设计阶段利用这一技术可预测不同的设计方案和不同的建筑节能措施可得到的效果,从而实现建筑物的节能优化设计。同时这一预测技术又是客观公正地进行建筑节能审查与能耗评估的关键。对于已有建筑的节能改造,也需要通过模拟预测比较改造方案,确定最合理、经济的技术路线。
节选自国家技术前瞻研究组2004年10月发布的专家评价报告:
1063. 建筑及建筑环境系统的能耗分析与节能优化设计技术
建筑物热环境与能耗的动态模拟分析预测技术与相应软件可以对不同建筑设计方案和采用不同的建筑保温隔热技术的效果进行性能预测与动态模拟。动态预测室内温、湿度状况,空气流动状况和室内外通风换气量,室内自然采光水平等以及为满足室内温湿度及照度要求所必需的能源消耗。在建筑设计阶段利用这一技术可预测不同的设计方案和不同的建筑节能措施可得到的效果,从而实现建筑物的节能优化设计。同时这一预测技术又是客观公正地进行建筑节能审查与能耗评估的关键。对于已有建筑的节能改造,也需要通过模拟预测比较改造方案,确定最合理、经济的技术路线。
建筑环境控制系统指采暖空调制冷系统。不同的系统设计方案与运行控制方式可以导致实现同样的环境控制效果而付出高出一倍的能源消耗。由于系统各因素互相牵制影响,因此只有通过动态模拟分析才可作出正确判断,得到优化的系统方式与合理的设计参数。这一技术还是今后对大型建筑能源消耗实行定量管理时,核定用能指标的关键技术。
近30年来建筑能耗模拟预测一直是发达国家实现建筑节能的关键技术措施,并获得显著的节能收效。但由于我国建筑及建筑环境控制系统的特殊性,还有大量问题需要研究,解决,才能满足上述各种应用的要求。
2楼
1064. 实现建筑节能的高性能建筑部件
包括高性能的外窗和玻璃幕墙;各种外遮阳和中间遮阳装置,热工与光学性能可调节和变化的“智能围护结构”;高强度隔热窗框,采用相变材料的围护结构及窗框;具有大容量的吸湿能力,可以调节室内空气湿度的内墙板;具有遮阳和淋水降温功能的外墙饰面等。
现代建筑外围护结构的透光部分所占面积比越来越大,其造成的能源消耗成为围护结构总能源消耗的主要部分。同时透光部分又承担自然采光,减少室内人工照明的任务。研制高性能透过体,在夏季使其最少的透过太阳热量,而又不影响室内采光水平;在冬季最大程度的通过太阳热量,以利用太阳能采暖;同时透过体本身又具有良好的保温特性。这将大幅度降低建筑采暖空调能耗,并满足增大透光型外围护结构比例的需求。为实现这一要求,可采用低辐射镀膜玻璃,真空夹层玻璃,惰性气体夹层玻璃,电场控制下导热性能可变的玻璃等多种技术,同时还与窗框隔热技术,幕墙支撑技术有重要关系。
遮阳对减少太阳辐射,降低空调负荷有重要作用。目前国外各种新型遮阳装置层出不穷,成为部件发展的热点。开发经济上可接受,隔热性能好,易于操作管理,且不影响采光与视觉效果的遮阳装置,将对缓解夏季空调造成的电力供需紧张起重要作用。
由于不同条件下(如冬夏,日夜等)对围护结构传热,蓄热,渗风,透光等性能要求都不相同,智能型围护结构可根据要求自动或被动地改变其性能参数,以适应变化了的环境条件及使用要求。这可进一步使是建筑物能耗降低,同时还可有效的利用太阳能和夜间外界低温等可再生能源,改善建筑热环境。
30%以上的空调能耗实际用于调节室内湿度。研制可调湿型围护结构材料,可以在室内湿度高的时候自动吸收空气中的水分,将水分保存在材料内部,待室内湿度低时,再释放出来,从而维持室内相对湿度在舒适范围内,并大规模节省了湿度控制所消耗的空调能耗。加大这种材料的容水率,并防止产生生物污染和其它不良影响,是研制和开发这种新型材料的关键。
此外,采用相变材料改善墙体的隔热,蓄热性能,研制具有遮阳功能的外墙外装饰面,通过淋水蒸发吸收太阳辐射等技术与装置也对降低建筑围护结构能耗有重要作用。
回复
3楼
1065. 服务于建筑环境控制与热水供应的热泵技术
热泵技术是为建筑物提供冷热量,满足其环境控制和生活热水需求,降低能耗的有效途径。依取热方式不同,主要有空气源热泵,地下水源热泵,地表水及污水热泵和地下埋管的土壤源热泵。依服务对象不同,分为单纯供热型热泵,供热及空调制冷型热泵及专门提供生活热水的热泵。
空气源热泵适应范围最广泛,不受地质条件和水源条件限制。须解决的关键技术为:在大范围内压缩比可变,并都具有较高效率的压缩机或解决此问题的新的热泵流程;减少结霜的蒸发器表面材料和蒸发器结构;高效的化霜技术和判断结霜状况的方法。这些问题的解决可以使空气源热泵在-15℃与40℃间工作的制热系数超过3,成为可在各种条件下使用的最节能的供热方式。
地下水源热泵利用地下水提取热量,可获得优于空气源热泵的能效性能,并不会造成对地下水资源的任何影响。妨碍这一技术推广的关键是缺乏有效的回灌技术。研究安全可靠的回灌技术,实现100%水量的低成本回灌,对各种不同地质条件分别提出相应的回灌技术,是这一方式的关键。
以地表水和污水为热源的热泵方式的关键技术为防冻技术与污水换热器。污水换热器需要耐腐蚀,易清理,维护成本低,并具有足够的单位体积换热能力。这一技术的突破可使城市的污水都可用于热泵热源,可提供北方地区城市20%的冬季供热量。
土壤源热泵在低密度建筑,尤其是低密度住宅的供热空调应用中上有很大潜力。可实现显著节能和保护环境效果。研制高性能低成本的地下埋管技术,尤其是与建筑基础的有效结合,是发展这一技术的关键。
除解决采暖空调外,国外已有家用空气源热泵型生活热水装置,制热系数超过3,与电热水器和燃气热水器相比,节能40%~70%。开发这种热水器,使其低成本,小型化,易安装,将大幅度降低目前我国住宅能源消耗。
回复
4楼
1066. 热量、冷量的低能耗输配
大型公共建筑采暖空调系统的能源消耗中50%~70%是风机水泵电耗。这些风机水泵是用来使空气和水循环,向建筑物输送和分配热量和冷量。这部分电力消耗有可能降低到一半甚至降低到20%,是公共建筑节能潜力最大的环节。相关关键技术为:
用变频泵变频风机替代现有系统中的调节阀门,充当输配系统的分配调节装置。这可使输配系统能耗降低40%~60%。 这需要研究新的分布动力式输配系统的系统形式,研制开发满足调节要求的恒流量特性的泵与风机,研究新的管网控制调节模式。
现有风机水泵多数因为匹配问题而没能在最高效率点运行,效率一般仅在30%~50%。 使它们能在70%以上效率下运行,可获得巨大的节能效果。这需要研制在现场条件下可行的效率检测手段,改变风机水泵工作点的方法,可调整最高效率点的新型水泵与风机以及在暖通空调系统设计中风机水泵的科学的可行的设计选型方法。
采用新技术降低管网流动阻力,也可有效降低水泵能耗。目前国外已有多种减阻添加剂技术。改善其稳定性,改善其换热特性,降低成本,采用环境无害的减阻添加剂等,是这一技术的关键。
采用基于相变材料的功能型流体,利用相变潜热输送热量,使流体等效热容大幅度提高,从而可减少循环量,降低水泵能耗。此方向的关键技术是解决功能流体稳定性问题,降低其流动阻力,选择环境友好材料,以及降低成本。
回复
5楼
1067. 温度湿度独立控制系统与相关设备
除湿是空调的主要任务之一。目前的空调均采用冷凝方式除湿,导致要求5~7℃冷水,用这样的低温冷源吸取显热,能效低。采用湿度温度独立控制的概念,用专门的除湿或加湿系统向房间输送干燥空气或湿空气,满足室内湿度要求, 再通过另外的系统排除或送入显热, 以满足室内温度要求。这样可以用低品位能源在夏季排除显热(例如地下水,间接蒸发冷却,或COP大于8的制冷机),用各种余热,废热除湿,从而大幅度降低空调能耗。可能的湿度处理方法为:转轮式除湿,液体吸湿剂直接接触式除湿,固体吸附式除湿,低温冷凝式除湿等。从大型中央空调到小型房间空调都可以有采用不同技术的温度湿度独立控制的空调系统(或装置)。
关键技术为:1)高效的空气除湿装置;2)产生高温冷水(18~21℃)的高效冷水机(COP>8);3)释放/消除显热的末端装置(如辐射式末端装置,干式风机盘管等)
空气除湿装置可以采用基于液体吸湿剂的除湿方法,直接使空气与液体除湿剂接触换热传质,完成对空气湿度和温度的处理。这种方法还可以同时解决排放的全热回收及过渡季室外空气中潜能的利用。液体吸湿方式可利用低温热源来再生吸湿剂,也可利用热泵的排热再生,同时用其冷端产冷量为建筑物降温。再生的浓溶液还可作为蓄能工质,实现高密度的能量蓄存。研制高性能转轮除湿装置则是另一个有效途径。
新型末端显热释放/消除装置由于不涉及凝水,因此可采用多种辐射方式,也可用微型干式风机盘管。这使得冬夏可共用同样的室内末端装置,并消除了不适的吹风感。
回复
6楼
1068. 建筑热、电、冷三联供技术与设备
采用天然气为燃料,通过发动机(燃气轮机、内燃机、斯特林发动机)或燃料电池发电,再用其余热向建筑物供热或制冷,全面解决建筑物所需的电、热、冷,天然气也实现了高的能量利用率(>85%)和能量的梯级利用。这种方式属于分布式能源供应,减少了电力长途输送造成的损失,并有效的提高供电安全性。发展这种系统的关键技术包括:
 研制适应的燃料电池。例如采用固体燃料电池(SOFC)技术,实现较高的发电效率和较低的工作温度(<600℃);
 研制用于这一目的的动力机械。如微燃机,应使其发电效率提高到35%;燃气内燃机,应使其氮氧化合物排放降低到燃气锅炉水平;斯特林发动机,应提高其动力输出效率,并使冷却温度提高到60℃以上以便于夏季热利用;
 研制低温热源制冷或除湿装置,利用内燃机或斯特林发动机产生的60~90℃热水解决夏季空调冷源。可以是高效的液体吸湿剂再生装置或高效吸收式冷水机;
 研制低温冷凝烟气换热器,回收烟气中的潜热,使天然气能源利用效率接近100%。可采用热泵技术,在低温下回收烟气的冷凝热,升温后加以利用;
 研制以300~400℃烟气为动力的产生15~20℃冷水的高效吸收式制冷机;
 研制高密度能量蓄存装置与技术,解决热电冷负荷不匹配问题,协调各类负荷的变化;
 解决分布式发电设备的安全接入与安全上网的问题,使得当发电量不足时,可以由外网补充电力,而当发电量高于建筑用电时,可以发电上网。
回复
7楼
非常感谢热心的楼主,我下载了,做为资料贮备。相信以后会用上的!
我们的口号:我为人人,人人为我!
回复