【“双碳”前沿】建筑领域绿色低碳发展系列之六 | 碳达峰路径(四)可再生能源建筑应用
发布人:本站编辑 发布时间:2021-11-29

在碳达峰、碳中和的目标背景下,坚持集约高效、绿色低碳发展模式,优化产业结构和能源结构,为我国建筑行业带来新一轮技术变革。贯彻新发展理念,构建新发展格局,实现建筑领域高质量发展,也为可再生能源建筑应用的发展带来了战略机遇期。

可再生能源与可再生能源建筑应用

可再生能源是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能等非化石能源,是清洁能源,也是绿色低碳能源。

可再生能源建筑应用是指在建筑供热、采暖、空调和供电等系统中,采用太阳能、地热能等可再生能源系统提供全部或部分建筑用能的应用形式。

可再生能源建筑应用的形式包括太阳能光热利用系统、太阳能光伏系统、地源热泵系统、空气源热泵热水系统等。

(1)太阳能光热利用系统

太阳能光热利用系统是指将太阳能转换成热能,进行供热、制冷等应用的系统,在建筑中主要包括太阳能供热水、采暖和空调系统。太阳能热水系统是最常见的应用形式之一,其集热器类型可分为平板型太阳能集热器和真空管型太阳能集热器。

 

太阳能热水系统示意图

太阳能光热利用系统的评价指标主要有太阳能保证率f、集热系统效率η、贮热水箱热损系数Usl、供热水温度tr等。

(2)太阳能光伏系统

太阳能光伏系统是利用光生伏打效应,将太阳能转变成电能,包含逆变器、平衡系统部件及太阳能电池方阵在内的系统。其评价指标主要有光电转换效率ηd、费效比CBRd等。

 

太阳能光伏系统示意图

(3)地源热泵系统

地源热泵系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同,分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。其中地表水源热泵又分为江、河、湖、海水源热泵系统。其评价指标主要有系统制冷能效比EERsys、制热性能系数COPsys等。

 

地源热泵系统示意图

(4)空气源热泵热水系统

空气源热泵热水系统是指采用电动机驱动,将空气中的热量转移到被加热的水中并送至各用户所必须的完整系统。通常包括空气源热泵热水机组、贮热设施、水泵、连接管及其他部件、控制系统和辅助热源设施。根据制热量可分为家用型空气源热泵热水系统和商用型空气源热泵热水系统。其评价指标主要是制热性能系数COPsys。

 

空气源热泵热水系统示意图

可再生能源建筑应用能够一定程度上对建筑能耗进行平衡和代替,优化建筑用能结构。大力发展技术先进适用、运行稳定可靠、经济合理的可再生能源建筑应用技术,是实现建筑领域2030年二氧化碳排放达峰的重要技术路径之一。