導(dǎo)語(yǔ)：空氣源熱泵技術(shù)綠色建筑節(jié)能性探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]為了實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目的節(jié)能設(shè)計(jì)，提高綠色建筑的節(jié)能性，針對(duì)綠色建筑中應(yīng)用的空氣源熱泵技術(shù)展開(kāi)節(jié)能性分析。本文以湖州后莊單元SB-03-01-11D地塊開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目為例，在該項(xiàng)目中隨機(jī)選取五個(gè)房間，針對(duì)其應(yīng)用空氣源熱泵技術(shù)后的運(yùn)行性能和耗能情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)定，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的節(jié)能性分析。通過(guò)測(cè)定結(jié)果可知，空氣源熱泵技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，運(yùn)行性能普遍較低，建筑耗能情況基本能夠控制在約束值以內(nèi)，COPh值與COPsh值均未超過(guò)3.00。說(shuō)明空氣源熱泵技術(shù)能夠通過(guò)控制室內(nèi)溫度和提升空氣源熱泵運(yùn)行效率的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑耗能問(wèn)題的有效改善，對(duì)綠色建筑具有一定的節(jié)能效果。

[關(guān)鍵詞]空氣源熱泵技術(shù)；綠色建筑；建筑耗能；節(jié)能性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)于能源的需求與日俱增。以綠色、節(jié)能、環(huán)保為指導(dǎo)思想，按照合理的設(shè)計(jì)理念與科學(xué)的規(guī)劃方式，實(shí)現(xiàn)的建筑工程項(xiàng)目的節(jié)能化設(shè)計(jì)，一般包括建筑朝向優(yōu)化、基于保溫技術(shù)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑自然通風(fēng)設(shè)計(jì)等[1]?，F(xiàn)有的綠色建筑節(jié)能要求住宅和公建節(jié)能率均達(dá)到規(guī)范要求的65%以上，為了提高綠色建筑的節(jié)能性，許多建筑工程項(xiàng)目在建筑的設(shè)計(jì)與建造中，開(kāi)始應(yīng)用空氣源熱泵技術(shù)?？諝庠礋岜眉夹g(shù)是一種基于逆卡諾循環(huán)理念的新型環(huán)保技術(shù)，建筑通過(guò)自然風(fēng)的儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)低溫?zé)嵩吹墨@取，此類(lèi)熱源通過(guò)高效率的集成與整合，形成高溫?zé)嵩?，為建筑供?yīng)持續(xù)的熱水與采暖[2]。該系統(tǒng)不需要設(shè)置專門(mén)的冷凍機(jī)房與鍋爐房，也無(wú)需排煙管道等裝置，減少了建筑空間的占地面積。不需要相應(yīng)的燃料供應(yīng)，因此在環(huán)境保護(hù)與使用安全上具有一定的優(yōu)勢(shì)，可以有效減少建筑碳排放[3]。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)工作的優(yōu)化，本文針對(duì)綠色建筑中空氣源熱泵技術(shù)的節(jié)能性展開(kāi)分析，為市場(chǎng)建筑高耗能、低能效等問(wèn)題提供解決思路，以促進(jìn)建筑領(lǐng)域的節(jié)能發(fā)展。

1資料與方法

1.1工程概況

選擇以湖州后莊單元SB-03-01-11D地塊開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目為例，針對(duì)該工程項(xiàng)目當(dāng)中引入空氣源熱泵技術(shù)的環(huán)節(jié)，對(duì)空氣源熱泵技術(shù)在綠色建筑當(dāng)中的節(jié)能性展開(kāi)分析。該工程項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)間為2018年5月24日，完成施工圖紙的審查時(shí)間為2018年11月19日，建筑整體屬于辦公樓類(lèi)型，申報(bào)綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)等級(jí)為二星級(jí)[4]。該工程項(xiàng)目的建設(shè)要求指標(biāo),如表1所示。本項(xiàng)目位于浙江省湖州市二環(huán)北路北側(cè)，華豐路東側(cè)。地塊北面是劍橋名門(mén)住宅區(qū)。工程投資總額約1億元，屬于商業(yè)辦公建筑。本項(xiàng)目的1#樓屬于派出所辦公用房，5層屬于客房類(lèi)商務(wù)用房；3#樓屬于街道辦公用房，2#樓為食堂餐廳和會(huì)議報(bào)告用途，4#樓為科創(chuàng)中心。地下一層設(shè)有車(chē)庫(kù)和設(shè)備用房，同時(shí)包括1#樓的一個(gè)商務(wù)大開(kāi)間。室外場(chǎng)地設(shè)有景觀綠地、少量機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)位和非機(jī)動(dòng)車(chē)位。場(chǎng)地西北角設(shè)垃圾房。場(chǎng)地主出入口設(shè)在南面中部接二環(huán)北路，西北側(cè)為消防出入口。場(chǎng)地內(nèi)設(shè)有無(wú)障礙坡道和車(chē)位。場(chǎng)地內(nèi)噪聲來(lái)源主要為交通噪聲，項(xiàng)目設(shè)備主要設(shè)置于地下室，聲環(huán)境滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。本項(xiàng)目周邊公共交通便利，2#樓對(duì)內(nèi)對(duì)外開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)資源共享。

1.2基于空氣源熱泵技術(shù)的綠色建筑設(shè)計(jì)方案

在充分滿足空氣源熱泵應(yīng)用機(jī)組能效標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目在1#樓客房類(lèi)商務(wù)用房的建造設(shè)計(jì)中，引入空氣源熱泵技術(shù)。在1#樓屋頂設(shè)太陽(yáng)能光伏板和空氣源熱泵，為客房類(lèi)商務(wù)用房提供生活熱水。空氣源熱水機(jī)組型號(hào)為RSJ-175/S-511，額定輸入功率為6KW?？諝庠礋岜蒙顭崴?jié)能比例為23%。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，空氣源熱泵技術(shù)機(jī)組應(yīng)當(dāng)具備可靠的容霜控制能力，并且容霜的時(shí)間總和不得超過(guò)運(yùn)行周期的20%。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，空氣源熱泵技術(shù)大部分運(yùn)行時(shí)間為非設(shè)計(jì)工況條件下，針對(duì)其性能的分析對(duì)于為空氣源熱泵技術(shù)未來(lái)良性發(fā)展能夠提供更高價(jià)值的指導(dǎo)作用。選定的修正系數(shù)在0.45~0.52范圍內(nèi)，而項(xiàng)目當(dāng)中空氣源熱泵名義工況裝機(jī)負(fù)荷為設(shè)計(jì)負(fù)荷1.8~2.2倍。在項(xiàng)目當(dāng)中，大多數(shù)空氣源熱泵僅設(shè)置2臺(tái)循環(huán)水泵，其中一臺(tái)正常使用，另一臺(tái)作為備用。空氣源熱泵技術(shù)具備成本低、供暖效果好的特點(diǎn)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作進(jìn)行使用，安全性較高。該技術(shù)以空氣源為冷熱源[5]，通過(guò)安裝在屋頂?shù)碾娔茯?qū)動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)空氣源熱泵技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于推動(dòng)清潔能源替代傳統(tǒng)燃煤方式的進(jìn)程具有積極作用。

1.3分析測(cè)定內(nèi)容

本工程項(xiàng)目當(dāng)中引入的空氣源熱泵技術(shù)，采用一級(jí)泵體系，設(shè)置了各個(gè)具備模塊化的空氣源熱泵機(jī)組，以并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)相互連接。由于空氣源熱泵設(shè)備生產(chǎn)廠商僅提供名義工況制熱量，而工程項(xiàng)目當(dāng)中各個(gè)綠色建筑設(shè)計(jì)工況與名義工況之間存在較大差異，因此在確定本文項(xiàng)目中工況制熱量時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑外空調(diào)計(jì)算溫度、容霜頻率等對(duì)制熱量進(jìn)行修正。所有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均設(shè)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，利用其完成對(duì)相關(guān)參數(shù)的選擇。將計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)頻率設(shè)定為1/min，完成對(duì)各個(gè)參數(shù)的獲取和存儲(chǔ)。根據(jù)上述分析測(cè)定內(nèi)容，針對(duì)各個(gè)測(cè)點(diǎn)用于測(cè)定的設(shè)備精度進(jìn)行設(shè)置。將機(jī)組參數(shù)中用于實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)吸排氣溫度測(cè)定的Pt1000-4650型號(hào)溫度傳感器測(cè)量精度設(shè)置為±0.15℃，將測(cè)定范圍控制在-55℃~125℃；將空氣測(cè)定參數(shù)中的室外溫度測(cè)定裝置——溫濕度傳感器的測(cè)量精度設(shè)置為±0.15℃，將測(cè)量范圍控制在-20℃~75℃。將空氣源熱泵機(jī)組用電量這一能耗參數(shù)的YD2010測(cè)定裝置測(cè)量精度設(shè)置為±1.0%。

2實(shí)例應(yīng)用結(jié)果分析

在項(xiàng)目進(jìn)行的過(guò)程中，對(duì)各個(gè)綠色節(jié)能參數(shù)進(jìn)行記錄，引入空氣源熱泵技術(shù)后，為了探究該技術(shù)的節(jié)能性，選擇將能耗和運(yùn)行性能兩個(gè)參數(shù)作為主要研究對(duì)象。在該項(xiàng)目中隨機(jī)選取5個(gè)房間并標(biāo)記編號(hào)為1~5，針對(duì)應(yīng)用空氣源熱泵技術(shù)的能耗以及空氣源熱泵運(yùn)行性能進(jìn)行記錄，并得到如表2和圖1所示的結(jié)果，其中表2為能耗參數(shù)記錄表，如下所示：從表2中記錄的數(shù)據(jù)可以看出，房間1、2、4和5的項(xiàng)目的實(shí)際耗熱量均小于約束值，而房間3中實(shí)際耗熱量超過(guò)約束值。圖1為空氣源熱泵運(yùn)行性能記錄圖。圖1中COPh表示為空氣源熱泵整體運(yùn)行性能；COPsh表示為空氣源熱泵機(jī)組的運(yùn)行性能。從圖1中所示內(nèi)容可以看出，5個(gè)房間中無(wú)論是COPh值還是COPsh值均未超過(guò)3.00。其中，房間1的COPh值和COPsh值最小，房間4的COPh值和COPsh值最大。

3實(shí)例應(yīng)用結(jié)果討論

在確定測(cè)定結(jié)果后，針對(duì)表2和圖1中的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)地分析。表2中建筑能耗的約束值是通過(guò)能耗統(tǒng)計(jì)確定而來(lái)，通常情況下，綠色建筑的實(shí)測(cè)建筑能耗應(yīng)當(dāng)?shù)陀诩s束值。從表2中記錄的數(shù)據(jù)可以看出，本文建設(shè)項(xiàng)目的建筑能耗在0.042GJ/（m2·a）~0.305GJ/（m2·a）范圍內(nèi)，建筑實(shí)際運(yùn)行存在不節(jié)能的情況，其余各個(gè)房間均符合上述建筑能耗要求，符合節(jié)能運(yùn)行要求。針對(duì)這一問(wèn)題，提出室內(nèi)溫度和空氣源熱泵運(yùn)行效率是影響建筑能耗的主要原因。因此，可以通過(guò)降低室內(nèi)溫度和提升空氣源熱泵運(yùn)行效率的方式改善。改善后能夠保證房間3的實(shí)際耗熱量小于約束值。再根據(jù)圖1中得出的結(jié)果分析，五個(gè)房間空氣源熱泵運(yùn)行性能測(cè)定結(jié)果均存在低于設(shè)計(jì)預(yù)期的問(wèn)題，其中房間1最低，僅為1.35，最高值出現(xiàn)在房間4。從這一數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)前空氣源熱泵技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在普遍的運(yùn)行性能不理想的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行更深入的探究發(fā)現(xiàn)，空氣源熱泵在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)誤除霜的問(wèn)題，這一問(wèn)題的存在制約著空氣源熱泵運(yùn)行性能的提升。除此之外，空氣源熱泵的輸配裝置也存在大流量和小溫差的問(wèn)題。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)對(duì)空氣源熱泵的設(shè)計(jì)選型進(jìn)行優(yōu)化，并提出更合理的群控策略，同時(shí)在空氣源熱泵運(yùn)行過(guò)程中也需要對(duì)其負(fù)荷運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，以此達(dá)到提高空氣源熱泵運(yùn)行性能的目的，進(jìn)而促進(jìn)其節(jié)能性的全面提升。

4結(jié)語(yǔ)

本文開(kāi)展了基于空氣源熱泵技術(shù)的綠色建筑節(jié)能性分析，選擇某綠色建筑工程項(xiàng)目作為實(shí)例，從多個(gè)角度對(duì)此方面內(nèi)容展開(kāi)了深入討論，希望通過(guò)此次的研究，在真正意義上解決設(shè)計(jì)市場(chǎng)建筑高耗能、低能效等問(wèn)題，為我國(guó)建筑領(lǐng)域的全新發(fā)展指明方向。

參考文獻(xiàn)

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作者：張曉明 單位：湖州市城市投資發(fā)展集團(tuán)有限公司