自然能源应用于供热空调的潜力评价方法.pdf

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1、自然能源应用于供热空调的潜力评价方法李先庭清华大学 建筑学院 建筑科学技术系2023/04/082目 录l1.研究背景l2.常见自然能源利用形式l3.自然能源节能潜力评价方法l4.不同种类自然能源应用潜力比较l5.自然能源应用效果案例分析l6.总结3城镇建筑面积快速增长p建筑面积快速增长p建筑能耗增速快p空调能耗占比最大 数据来源:清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告.北京：中国建筑工业出版社,2020.空调能耗占比大建筑能耗快速增长中国建筑能耗快速增长p中国是目前世界上温室气体排放量最大的国家4发达程度中国发达国家人均能源消耗量中国如果走发达国家的能源发展模式，将出现灾难性

2、的后果1 Hu S,Jiang Y,Yan D(2022).China Building Energy Use and Carbon Emission Yearbook 2021:A Roadmap to Carbon Neutrality by 2060.Singapore:Springer Nature.中国建筑节能不能沿袭发达国家的做法5p巴黎协定：世纪末全球温升2Kp习主席宣示中国气候行动目标：2030年碳达峰，2060年碳中和p中国能源消耗总量控制(2050)江亿院士报告指出：在2050年，我国人均CO2排放量从目前的7吨/人降低到2吨/人。CO2 减排总量100 亿t30 亿tp发

3、展建筑节能，空调系统节能是关键一环1 江亿.中国城市能源 2050 J.新能源经贸观察，2017(07)：26-27.绿色低碳转型之路6 各种负荷均用机械能源进行处理 致力于提高机械冷热源效率空调系统的常规做法7 常见自然能源的种类和形式有多种，可应用的位置也有多种 自然环境存在直接供冷/供热的巨大潜力 高效利用自然能源营造室内环境节能潜力巨大COP空调能耗E=+COP高品位源（4）多种自然能源（30）高品位低品位自然能源具备降低供热空调能耗的巨大潜力8目 录l1.研究背景l2.常见自然能源利用形式l3.自然能源节能潜力评价方法l4.不同种类自然能源应用潜力比较l5.自然能源应用效果案例分析l

4、6.总结9直接利用空气干球温度通风降温自然通风机械通风混合通风 自然通风是免费能源，对建筑的开口，体型、布局等设计要求较高。通风效果受通风量和通风温度影响，不同地区的通风效果不相同。从舒适度的要求来看，扩展热舒适标准时，通风的保障时间能够进一步延长，当对热舒适标准要求较高时，通风的保障时间会大大缩短。10利用浅层地热能对新风进行预冷/预热地埋风管地道风地埋管新风新风处理1主要有以下三种形式:六、七十年代利用闲置的人防地道系统简单、充分利用浅表层地热能地道表面结露、霉菌等大多用于建筑直接通风降温直接将风管埋于地下，埋深 510m 地道复杂，初投资大，风机能耗高风管内表面结露、霉菌等结合地道风的优

5、点和不足，采用地埋管采集冷热水与空调箱相结合的新风预处理系统1高效利用浅层地热能，降低霉菌风险，降低投资1 吕伟华,李先庭.浅表层地热能用于新风预处理的节能潜力分析J.建筑科学,2019,35(06):116-121.11利用干空气能的蒸发冷却冷风/冷水技术蒸发冷却冷风蒸发冷却冷水直接蒸发冷却器间接蒸发冷却器湿球效率小于1露点间接蒸发冷却器湿球效率可大于1复合蒸发冷却空调机组喷水室蒸发冷却冷水机组蒸发冷却技术绿色节能，设备形式多样，应用广泛在气候干燥地区能取代传统空调使用与机械冷源相结合，降低机械冷源系统容量，节约运行费用12太阳能供热技术用户热泵热水机组热水太阳能集热器电能辅助热源用户热水太

6、阳能集热器辅助热源 太阳能集热器直接制热 太阳能热泵制热太阳辐射强时，直接制热太阳辐射较弱或无太阳辐射时，需采用辅助热源（电加热或锅炉等）辅助热源供热量往往远多于太阳能供热量太阳辐射较弱时，可通过热泵制热无太阳辐射时，仍然需要采用辅助热源（电加热或锅炉等）系统总能效不高13天空辐射制冷技术1 Goldstein,et al.Sub-ambient non-evaporative fluid cooling with the skyJ.Nature Energy(2017):17143.2 严天.自力式能量输运的套管封装相变墙体系统热特性研究D.华中科技大学,2021.将双折射率聚合物冷却材料与