¿Diseño de aplicación de energías renovables para un edificio integral?

Resumen: Este artículo presenta las ventajas y desventajas de cuatro fuentes de energía renovable y proporciona una referencia para seleccionar soluciones de aplicación de energía renovable apropiadas en aplicaciones de diseño reales.

Descripción general del proyecto:

1.1 Nombre del proyecto: Edificio Integral de Industria Terciaria en una determinada ciudad.

1. 2 Ubicación de la construcción:

Este proyecto está ubicado en Gaoxin Sixth Road, distrito de Xixiangtang, una ciudad determinada, con transporte conveniente.

3 Naturaleza del proyecto: Edificio nuevo

4 Tipo de proyecto: Complejo hotelero

1 5 Escala del proyecto:

Este proyecto es The. El edificio del complejo industrial terciario en el distrito Xixiangtang de una determinada ciudad tiene dos pisos subterráneos y 22 pisos sobre el suelo. El área total de construcción es de 49914㎡, de los cuales el área de construcción subterránea es de 9988㎡, el área de construcción sobre el suelo es de 39926㎡ y el área de construcción sobre el suelo es de 39926㎡. el área del edificio es de 3258㎡, el nivel de resistencia al fuego es Clase II y la vida útil de diseño del edificio es Clase III durante 50 años. Según la fortificación sísmica de 6 grados, el cuerpo principal es una estructura de armazón. Considere diseñar un suministro de agua caliente centralizado (de arriba a abajo) para su uso en las habitaciones del octavo piso, con un área total de aplicación de energía renovable de 8268,24 m2.

La importancia de la utilización de energías renovables y los antecedentes de la política nacional

1. "Ley de Energías Renovables de la República Popular China" (en vigor desde el 1 de enero de 2006) Capítulo Artículo 17 El Estado alienta a las unidades y a las personas a instalar y utilizar sistemas solares de calentamiento de agua, sistemas solares de calefacción y refrigeración, sistemas de generación de energía solar fotovoltaica y otros sistemas de utilización de energía solar.

2. Capítulo 2, Artículo (5) El artículo 4 del "Reglamento sobre conservación de energía de edificios civiles" (en vigor desde el 1 de octubre de 2008), el estado fomenta y apoya la renovación de nuevos edificios con ahorro de energía. y edificios existentes Se utilizan fuentes de energía renovables como la energía solar y la energía geotérmica.

Artículo 20: Para edificios con condiciones de utilización de energía renovable, la unidad de construcción deberá seleccionar la energía renovable adecuada para calefacción, refrigeración, iluminación, suministro de agua caliente, etc., la unidad de diseño deberá seguir los estándares pertinentes de utilización de energía renovable; para el diseño.

La construcción de instalaciones que utilicen energías renovables debe diseñarse, construirse y aceptarse simultáneamente con el proyecto de construcción principal.

3. "Aviso sobre la Supervisión e Inspección Especial Nacional del Ahorro de Energía y la Reducción de Emisiones en el Sector de la Construcción en 2009" Jianke [2010] N° 45, Artículo (4) Optimización de la estructura e integración de energías renovables en el edificio Se ha logrado un gran avance en la aplicación a gran escala. De acuerdo con el despliegue estratégico del Comité Central del Partido y el Consejo de Estado para "ampliar la demanda interna, mantener el crecimiento, ajustar la estructura y promover los medios de vida de la gente" y las necesidades de la situación de desarrollo de las aplicaciones de construcción de energía renovable, el Ministerio de Finanzas y El Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural ajustó oportunamente los métodos y contenidos de demostración para lanzar el "Plan de tejados de energía solar" de mi país, y organizó e implementó la "Demostración urbana de aplicaciones de construcción de energía renovable" y la "Demostración de aplicaciones de construcción de energía renovable en Áreas Rurales", e identificó el primer grupo de 21 ciudades de demostración y 38 manifestaciones a nivel de condado en áreas rurales. Promover la aplicación de energías renovables en los edificios desde centrarse en proyectos individuales hasta centrarse en la región en su conjunto.

4. La importancia del aprovechamiento de la energía solar en las energías renovables.

En primer lugar, la construcción con energía solar es una exploración activa que se ajusta a la tendencia de los tiempos. En el siglo XXI, la humanidad ha entrado en la era de la civilización ecológica, e inevitablemente irá acompañada de una revolución energética. En la actualidad, la nueva industria energética del mundo se está desarrollando a un ritmo de más del 30% anual. Algunos científicos predicen que para 2050, la energía solar reemplazará a más del 50% de las fuentes de energía convencionales en todo el mundo.

En segundo lugar, construir energía solar es una acción concreta para implementar la perspectiva científica sobre el desarrollo. Para implementar la Perspectiva Científica sobre el Desarrollo y construir una sociedad respetuosa con el medio ambiente y que ahorre recursos, el primer problema a resolver es cómo desarrollar y utilizar nuevas energías renovables y proteger el medio ambiente ecológico. Esta es una cuestión estratégica relacionada con el desarrollo sostenible. de un país y región. En la utilización efectiva de la energía renovable, la energía solar es más superior que otras fuentes de energía renovable y es inagotable, ya sea en términos de cantidad de recursos, ubicuidad de distribución, limpieza o confiabilidad de la tecnología, inagotable, no contaminante y barata. , energía que los humanos pueden utilizar libremente (la energía que el sol brilla sobre la tierra cada segundo equivale a 5 millones de toneladas de carbón, y la energía proyectada sobre la superficie terrestre en 40 minutos equivale a la energía anual del mundo La cantidad total de energía consumida.

La energía de radiación solar que recibe nuestro país equivale a la generación de energía de decenas de miles de Proyectos de las Tres Gargantas). De hecho, toda la energía que utilizamos en la Tierra ahora proviene del sol. El carbón y el petróleo son materiales solares solidificados. El uso directo de la energía solar también es una manifestación del regreso a la naturaleza.

En tercer lugar, la construcción de energía solar de este proyecto hará una contribución positiva a la construcción de una ciudad de demostración para el uso de energía renovable.

Análisis del plan de aplicación de energías renovables:

Existen muchos recursos renovables, y los adecuados para una determinada ciudad incluyen principalmente energía solar, energía geotérmica poco profunda, energía térmica de recursos de aguas superficiales, etc. La siguiente es una comparación de sus respectivas ventajas y desventajas para seleccionar la utilización adecuada de energía renovable para este proyecto.

1. Plan de utilización del sistema de agua caliente de fuente de agua superficial---bomba de calor de fuente de agua superficial

Principio de funcionamiento: el sistema de bomba de calor de fuente de agua superficial utiliza bomba de calor para extraer agua de aguas poco profundas. El agua superficial (agua subterránea o agua superficial) absorbe una gran cantidad de calor a baja temperatura (o energía fría) y hace circular el sistema de bomba de calor para aumentar el calor absorbido de baja temperatura a alta temperatura, proporcionando a los usuarios calefacción en invierno. Refrigeración y aire acondicionado de verano, suministro de agua caliente o refrigeración durante todo el año, aire acondicionado y suministro de agua caliente. Solo necesita consumir una pequeña cantidad de energía de alta calidad (como electricidad) para obtener un efecto de energía térmica que es varias veces mayor que la energía de entrada.

Diagrama del principio de funcionamiento del sistema de bomba de calor con fuente de agua superficial

Ventajas:

Amplia gama de aplicaciones: adecuado para hoteles y hoteles en áreas donde la temperatura exterior mínima en invierno es superior a -10 grados, agua caliente central y sistemas de aire acondicionado de calefacción y refrigeración en centros turísticos, saunas, escuelas, unidades militares, hospitales, residencias de ancianos y comunidades.

Larga vida: La vida útil de diseño del equipo es generalmente de unos 15 años. El intercambiador de calor de suelo utiliza materiales inertes de alta resistencia y tiene una vida útil enterrada de al menos 50 años.

Período de recuperación de la inversión corto: El coste de la inversión del sistema de agua caliente se puede recuperar de las tarifas de ahorro de energía en unos 3 años. El costo operativo anual del aire acondicionado central con bomba de calor geotérmica es un 30% menor que el del aire acondicionado central tradicional.

Desventajas: (en relación con este proyecto) Se ve muy afectado por las condiciones de la fuente de agua disponible y las condiciones climáticas.

Hay una acequia de drenaje municipal al lado de este proyecto y el nivel del agua suele ser muy bajo. El calor requerido para este proyecto es 1209600 kcal, o 1406,5 kw (la parte del cálculo de agua caliente en el plan de diseño detallado) por sí solo, como fuente de agua, no puede cumplir con los requisitos de operación de la bomba de calor de fuente de agua superficial. Este proyecto carece de una fuente de agua superficial estable y suficiente como fuente de calor, es decir, no cumple con las condiciones del sitio.

2. Plan de utilización del sistema de agua caliente de fuente de suelo - bomba de calor de fuente de suelo

Principio de funcionamiento: el principio de funcionamiento del sistema de bomba de calor de fuente de suelo (bomba de calor geotérmica de intercambio de calor de suelo) es para calentar agua del interior en verano. El calor residual se extrae y se libera al exterior. En invierno, el calor se extrae del exterior y se libera a la habitación. En verano, es decir, durante las condiciones de enfriamiento, el medio de trabajo de la bomba de calor se evapora en el intercambiador de calor del lado interior para eliminar el calor residual interior, realiza el intercambio de calor en el intercambiador de calor del lado exterior (serpentín de tierra) y libera el calor residual a el aire exterior y el interior se enfrían; en invierno, es decir, durante las condiciones de calefacción, la válvula de inversión de cuatro vías cambia de dirección. El fluido de trabajo de la bomba de calor se evapora en el intercambiador de calor exterior (serpentín de tierra) y absorbe el calor del exterior. Se transfiere al intercambiador de calor del lado interior. El calor se libera al aire interior para proporcionar calefacción interior. La bomba de calor de fuente de suelo utiliza la tierra como fuente de calor y disipador de calor, y utiliza un intercambiador de calor enterrado en la capa poco profunda de la superficie de la tierra como dispositivo intermedio de intercambio de calor. Toma calor de la tierra en invierno y le libera calor. en verano.

Diagrama del principio de funcionamiento de la bomba de calor de fuente de suelo

Características de la bomba de calor de fuente de suelo: La bomba de calor de fuente de suelo tiene muchas ventajas y tiene una importancia positiva en el ahorro de energía y la reducción de la contaminación ambiental.

1. En primer lugar, las bombas de calor de fuente de suelo son muy económicas y tienen efectos evidentes de ahorro de energía. Una comparación de las bombas de calor geotérmicas y las bombas de calor geotérmicas muestra que las bombas de calor geotérmicas son eficientes. Las bombas de calor de fuente de aire utilizan el aire exterior como fuente de calor y disipador de calor, y el aire exterior cambia significativamente con las estaciones. Esto hace que la capacidad de refrigeración y calefacción de la bomba de calor de fuente de aire fluctúe mucho con los cambios estacionales. En el mes más frío del invierno, la temperatura del aire exterior alcanza el nivel más bajo del año y resulta cada vez más difícil para el fluido de trabajo de la bomba de calor aerotérmica absorber el calor del exterior. El fluido de trabajo de la bomba de calor de fuente pierde más calor al aire exterior en el mes más caluroso. Esto a menudo hace que la capacidad de refrigeración y la capacidad de calefacción de la bomba de calor de fuente de aire no cumplan con los requisitos del usuario.

La bomba de calor de fuente de suelo resuelve este dilema utilizando el suelo poco profundo en la superficie donde la temperatura es relativamente estable durante todo el año como fuente de calor y disipador de calor.

2. La bomba de calor de fuente terrestre tiene buenas características de protección ambiental. Con el desarrollo de la urbanización en mi país, existe una necesidad urgente de reducir la contaminación causada por la calefacción a carbón en las ciudades. Al mismo tiempo, la gente ha planteado más requisitos para la calefacción y la refrigeración. Las bombas de calor geotérmicas proporcionan una solución a esta contradicción. La fuente de calor y el disipador de calor de la bomba de calor de fuente de suelo es la tierra, que es una fuente de energía renovable. No hay equipos de combustión de ríos calientes, ni escape de humo ni desperdicio. Aunque su energía motriz todavía utiliza combustibles fósiles directa o indirectamente. A diferencia de las calderas que queman combustibles fósiles, en comparación con los métodos de calefacción, la contaminación del medio ambiente se reduce considerablemente. Según los datos, el consumo de energía de la calefacción con bomba de calor es aproximadamente el 0,78 del consumo de energía de la calefacción por caldera, y las emisiones de CO2 y SO2 son 0,78 y 0,65 de la calefacción por caldera, respectivamente.

3. Además, el uso de bombas de calor de fuente de suelo para calefacción ofrece un buen confort. Las bombas de calor de fuente de aire comunes a menudo se sienten como si soplara un viento frío. Aunque la temperatura del aire tratado es superior a la temperatura del aire interior, es inferior a la temperatura de la piel de las personas. Las bombas de calor geotérmicas no producirán este fenómeno. La temperatura del aire tratado es superior a la de la piel de las personas, por lo que tiene un buen confort.

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