- 太陽能與空氣源熱泵在建筑節能中的應用
- 李元哲 姜蓬勃 許杰
- 1046字
- 2020-01-22 10:03:27
前言
節能減排是當今人類社會為實現可持續發展而奮斗的兩大課題,PM2.5等細顆粒物對人類的困擾,也加快了人們清潔空氣的行動。從建筑節能到可再生能源的利用,已列入國家法規,其中太陽能和空氣能由于其唾手可得,取之不盡,免費索取,更成為大眾首選的清潔能源。
建筑中的采暖空調占據社會能耗的較大份額,節能意義重大,而冬暖夏涼又關系到千家萬戶奔小康的幸福憧憬。尤其是在寒冷氣候區,以空氣源熱泵為熱源取代燃燒化石燃料,更是多年來人們期盼的,也是在探索與爭議中被認可的成熟技術。幾乎與此同時,建筑中輻射供冷暖的興起,使人們找到了節能舒適、衛生健康、冷暖合一的末端裝置。它更適合與太陽能和空氣源熱泵這類低品位熱源配套使用,所以,本書的中心內容是圍繞著空氣源熱泵和或太陽能低溫熱水輻射供暖,及供冷除濕的溫濕度獨立空調技術。
本書分為三章,第一章講述建筑節能的重要性,建筑圍護結構的傳熱理論及人體在室內與周圍物體熱濕交換的物理數學描述。又針對本書的中心內容——空氣源熱泵供暖、空調講述了相關的傳熱與熱力學的基礎理論知識。
第二章講述蒸汽壓縮式熱泵的原理、組件、制冷劑及替代物和熱力循環在溫熵圖與壓焓圖上的表達方法。講述了中小型壓縮機的種類、特性及適應低溫氣候的熱泵的研究進展,進一步講述了如何選擇、設計空氣源熱泵機組的主要參數,即蒸發溫度(壓力)、冷凝溫度(壓力)、過冷度、過熱度、壓縮機出口參數及與之相關的壓縮機的效率、功率、能效比等確定方法,并舉例說明。
第三章重點講述建筑中的輻射供冷暖的結構、原理及特性,給出了空氣源熱泵輻射地板供暖的系統圖示、設計參數,特別是針對北方寒冷地區氣象條件、建筑能耗及常用的水盤管式輻射供暖地板結構給出單位供熱量與供、回水溫度的相關關系,使低溫熱水地板輻射供暖的推廣有據可循。本部分提出一種冷、暖合一的頂板輻射管簾,對它進行了理論計算并示于圖表中,可供參考;同時給出了與輻射供冷配套的“一種內源式固體吸附除濕”設備及實驗研究結果。
在第三章中還舉出多項工程示范實例驗證理論的正確性,其中有主、被動太陽能與空氣源熱泵三項熱源集成的輻射地板供暖工程,節電率高達80%。本部分示范工程的數據證實了在寒冷氣候區空氣源熱泵地板輻射供暖的節能率高,舒適性與室溫穩定性好。
本書第一、二章由李元哲執筆,第三章的示范工程實例由姜蓬勃、許杰負責完成了產品制造和工程施工,李元哲做了測試分析,并成文。
本書承方肇洪教授審定,使書的質量得到了保證,在此表示衷心感謝。
書中不妥之處,歡迎讀者批評指正。
李元哲
2015年1月于北京清華園