文档介绍：太阳能空气源热泵采暖方案
目录
1 立项依据 1
行业发展趋势 1
中央经济政策 2
2 系统原理 4
3 负荷计算 6
项目概况 6
负荷计算 6
4 设备选型 8
5 经济性分析 9
运行费用 9
投资回收年限 9
立项依据
近年来,由于来我国在基础建设方面的投入不断加大,导致建筑总量也急剧攀升,加上人们对生活环境的舒适度要求持续提高,建筑能耗一直呈直线上升之势。特别是建筑能耗中采暖和空调的部分占建筑总能耗的65%,热水供应占15%,照明电器占 14%,其他占 6% 。不断增长的能源消耗使我国的资源储量大幅减少、环境恶化,这种情况导致气候变得越来越异常。为了减少资源和能源的过度消耗,实现可持续发展的目标,我国政府加紧制订和推进节能减排政策,力求最大限度地提高能源利用效率,并且取得了初步成果,现阶段我国的单位国内生产总值能源消耗正在逐年降低。数据显示,过去六年,我国万元国内生产总值能源消耗累计下降 21%。我国政府在“十二五”规划中提出,到 2015年,单位国内生产总值能耗要比 2010 年降低 16%,单位国内生产总值二氧化碳排放比2010 年降低 17%。可见节能减排已经被提升到了一个新的高度。
节能减排的出路主要有:减少一次能源的各种损失和浪费,提高能源利用效率,从而减少能源的使用量;尝试利用低品位能源(如太阳能、空气、水、土壤)替代高品位能源(如电能、石油、煤),从而节约高品位能源。热泵就能实现将低品位能源转化成高品位能源的目的。
本方案利用太阳能+空气源热泵的方式突破了传统换热器中热泵工质只能与单一气态或液态热源进行换热的模式,可实现热泵工质在同一换热器中与空气和太阳能热媒两种热源进行同步整合换热,实现对太阳能、空气两种热源的同步复合利用,提高系统整体利用经济性。下边针对行业发展趋势,经济政策与企业优势分别介绍本案的立项依据。
行业发展趋势
根据单一空气源热泵、单一太阳能热泵及多换热器切换式太阳能-空气双热源热泵的优缺点,提出了一种新型的太阳能-空气复合热源热泵系统,实现了对空气、太阳能两种可再生能源的综合利用和优势互补,尤其适合我国寒冷地区城镇别墅住宅和乡村独立住宅空调采暖及卫生热水需求,对改善城市生态环境,引领新农村住宅环境建设,提供了一种可行的技术方案。
随着国民经济的发展,我国城镇的建设步伐日益加快。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》和《国家国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出提升住宅的功能与质量,节约有限的资源,改善生态环境,引导城镇健康发展。既能满足社会和心理的需要,又具有良好的生活环境和舒适度较高的居住建筑,已成为人们追求和梦想实现的愿望。
本案为满足各类建筑的空调采暖需求提供了一种新的技术方法,尤其适用用城市别墅和农村独立住宅,可实现提高城镇建筑生活环境和舒适度,引领城镇化建设发展。
空气源热泵即是以空气为热源,能够以较低的能量消耗,实现把低品位热能输送至高品位热能的功能,能大量利用自然资源和余热资源中的热量,有效减少了输入能很好地满足了冬季采暖的要求。具有安装使用方便、能量利用效率高、减少温室效应、环保等优点,在世界范围内得到广泛应用。然而,空气源热泵应用于寒冷地区冬季制热时,随着室外环境温度的降低,制冷剂吸气比容增大,使得机组吸气量随着外温的降低迅速下降,机组的制热量也相应按比例下降,而且随着室外环境温度的降低,吸气压力的降低,压缩机的压比增大,机组的压力比严重偏离最优值,系统压缩过程严重偏离正常压缩过程,导致机组排气温度急剧上升。压缩比增大造成压缩机的输气系数输气量及效率下降,同时压缩机排气温度过高,使润滑油的粘度急剧下降,影响压缩机的润滑。压缩比过大使得热泵在北方最寒冷的时候无法正常运行,压缩机排气温度超温,系统频繁启停,无法正常工作,阻碍了空气源热泵产品在北方寒冷地区的推广应用。
《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将太阳能建筑一体化技术做为建筑节能的重要途径之一,力争使可再生能源在建筑中的应用得到发展。但是,目前太阳能热利用在建筑中的应用主要以太阳能生活热水为主,将太阳能应用于能耗较大的建筑采暖仍然受到技术和投资较大等方面的制约。冬季采暖需要较大的热量,但冬季太阳能辐照量又相对较小,如直接将普通的太阳能热水系统用于太阳能采暖,需要几倍于太阳能生活热水的集热面积,即使按照太阳能保证率进行设计,太阳能集热设备初投资较高,设备回收期长,且由于冬季太阳能辐照状况较差,难以实现持续可靠的供暖运行,且建筑屋面面积也难以满足太阳能集热设备安装需要。目前太阳能直接采暖仅在太阳能资源丰富地区的小型建筑中进行小规模示范应用,难以实现在城市建筑采暖中的大规模应用