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“利用CO2熱泵-太陽能實現建築物製熱/製冷高效節能技術”項目簡介
發布時間:2012年08月21日  點擊數:

 

能源問題是決定我國可持續發展的重要戰略因素,也是當前製約我國國民經濟發展的關鍵因素之一。過去20年間,我國能源消費占世界能源消費量的比重已從8.0%增長到約10.4%。但人均能源資源占有量,我國僅相當於世界平均水平的1/2(石油隻有1/10)。為此,我國政府已通過《能源中長期發展規劃綱要》草案,提出了把節能放在首位,調整和優化能源結構,合理開發新能源的能源發展戰略方針。而且,人們越來越認識到,要實現能源供應可持續發展,關鍵是針對能源結構,在能耗大的領域和部門推行節能措施,在有條件的情況下,合理利用各種先進的節能技術及設施。
隨著社會的發展和人們生活水平的提高,建築物的能耗(以采暖空調和熱水為主)在社會總能耗中所占比重將越來越大,尤其是一線城市,如:上海、北京等大城市,這一特征更加顯著。
我國人口眾多,房屋建築規模巨大,近期我國城鎮每年新建住宅約4億,農村6億左右,建築建設已成為拉動我國經濟新的增長點,同時建築能耗的增長也越來越大。建築物是各類用能設備的重要載體,如空調采暖設備,熱水係統,照明,多媒體、炊事、水處理以及電梯等等。建築能耗目前在我國能源終端消費分配結構中位居第二。據統計,自1995年到2010年,建築能耗的年平均增長率達到10.0%,遠高於同期能源消耗總量的年均增長率(4.6%)。開展建築設備、建築環境和建築維護結構等方麵的能量綜合優化利用,新技術、新產品,以及CO2跨臨界循環熱泵係統在建築中的應用形式等,對提高建築整體能源利用效率,構建可持續建築具有積極的意義。
試驗表明,CO2跨臨界循環比常規製冷劑熱泵可提高效率30%-50%,具有較高的節能效應和應用前景。國外對CO2跨臨界熱泵、冷熱聯供一體機雖做了一定的研究,但對於“一機兩用”解決大量民用建築全年空調的適用製冷劑及跨(近)臨界循環的特性、冷熱負荷調節匹配、高效蓄冷(熱)技術等問題的研究還很不充分,導致CO2熱泵係統未能獲得規模化應用。
太陽能是一種清潔的、蘊量巨大的可再生能源,其分布不受地域的限製,獲取方便。據測算,每年到達地球表麵的太陽輻射能相當於   1.3×106億噸標準煤,其中我國陸地麵積每年接收的太陽輻射能相當於2.4×104億噸標準煤,按照太陽質量消耗速率計,太陽內部的熱核反應足以維持6×1010年。目前,太陽能熱利用技術較為成熟及普及。因此,高效規模化利用太陽能可有效降低建築物的能耗,但是,受晝夜交替、季節變化、地理經緯、海拔高度等自然條件的限製以及氣候條件等隨機因素的影響,一方麵單一的太陽能供熱係統不能全天運行,另外一方麵,太陽能在季節上分布與建築熱負荷需求在時間上不匹配,因此,開發利用CO2熱泵-太陽能(二氧化碳熱泵-太陽能)互補運行的供熱係統可有效降低建築能耗。
項目擬通過熱力學、自控、機械等多學科的係統集成與創新,獲得具有自主知識產權的CO2熱泵-太陽能(二氧化碳熱泵-太陽能)實現建築物製熱/製冷高效節能成套技術,為CO2熱泵-太陽能(二氧化碳熱泵-太陽能)的規模化應用提供有力的產業化技術支撐。利用CO2熱泵-太陽能(二氧化碳熱泵-太陽能)實現建築物製熱/製冷高效節能技術,使CO2熱泵(二氧化碳熱泵-太陽能)不但可在空調冷熱水雙供係統、供熱蓄熱係統、生活熱水係統及生產工藝供熱和區域供冷供熱係統中得到應用,而且在冬冷夏熱地區,如長江以北黃河流域大部分地區的建築物製熱/製冷的應用中發揮重要作用。

 

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