上海住宅空调能源的现状与发展
冷效益更差。与其这样,不如直接用天然气实现空调和采暖。因此,用直燃机实现集合式住宅小区或住宅楼的集中供冷供热是上海住宅空调能源绿色化的可行方向之一。
当然,无论今后燃气空调怎样发展,电力始终还将是住宅空调能源的"半壁江山"。夏季用蓄冰空调是平抑昼夜电力负荷峰谷的有效措施。同样,目前家用蓄冰空调装置还没有进入市场。所以蓄冰空调也只能用于小区或楼宇的集中供冷。还可以将制冷机的冷凝热回收作为卫生热水供应的热源。
电力直接加热采暖是不合理用能方式,不能提倡。但一旦西部优质的水电成为上海电力供应的主要来源,而且价格也低廉时,住宅中可以考虑辐射式电采暖等有利于改善室内环境品质的采暖方式。在目前情况下,蓄热式电采暖(水蓄热或相变材料蓄热)可以起到平抑电力负荷的昼夜峰谷差的作用,是正在研究发展中的技术。另外,提高风冷热泵在冬季的运行效率和季节能效比,也是利用电力在冬季采暖的可行方法。例如,利用燃气燃烧加热热泵室外机,可以提高热泵的效率。
第二代能源系统是以气态燃料为主、以可再生能源为辅,实现能源供应的小型化、分散化和综合化。第二代能源系统在建筑中的应用就是实现建筑冷热电联供(BCHP或Trigeneration)。由于将发电过程中的排热加以回收利用,经余热锅炉供热(供热水)、经吸收式制冷机供冷,因此BCHP的综合一次能效率可以达到80%以上。较之常规火力发电效率高一倍数多。由于是就地发电输电,大大减少线损。还有人提议将余热锅炉最后排出的100℃左右的低品位烟气通入植物暖房,其热量供暖房加热、CO2供植物光合作用、氮氧化物和水蒸汽供植物吸收,最终实现污染物的零排放。
用于BCHP的形式主要有三种:内燃机、微型燃气轮机(Microturbine,MTG)和燃料电池。
三种BCHP方式的比较表6
100kW机组电效率
(%)热效率
(%)温度范围
(℃)系统效率
(%)热电比
T/E燃料消耗比
热电分供/热电联供内燃发动机355590~120热水、低位蒸汽901.571.65燃料电池453580~100热水800.781.97微燃机3050>500中位蒸汽801.661.67
建设以天然气为燃料的燃气冷热电联供系统,以替代常规的锅炉采暖和电力空调制冷系统,不仅一次能效率高、实现能量的梯级利用、缓解夏季制冷用电高峰、大大减少污染物和温室气体排放、有利于环保,而且从能源安全的角度看,无论是北约轰炸南斯拉夫还是台湾大地震都证明了分散的"微电力"是提供不间断电源最有效的方法。1997年2月,由日本"创造生活价值的住宅开发项目"研究组开发的60kW燃气发动机热电联产系统在一个有132个住户、平均面积78m2/户的住宅小区建设完毕并开始运行。勿庸置疑,冷热电联供是上海集合式住宅空调冷热源的发展方向。
5结论
上海住宅空调发展空间很大,环境能耗需求还会进一步增加。今后,清一色用电力房间空调器的住宅空调格局将被打破,住宅空调的能源和形式将日趋多样化。新建集合式住宅或住宅小区,将以DHC和BCHP为主,以天然气为燃料或以电力蓄能技术平抑负荷峰谷;独立式住宅将以燃气发动机驱动热泵或多联变频热泵的户式空调为主;而在单身公寓、SOHO住宅和旧有住宅中还会以房间空调器为主,但RAC的能效比、自控水平、可靠性等应有较大提高。
住宅能源绿色化是"绿色住宅(又可称生态住宅、可持续住宅、环境共生住宅等)"的重要一环。我国的住宅正从"生存"型向"舒适型"和"健康型"转化,这是发达国家走过的老路。我们能不能跨越式发展,直接向"绿色住宅"转化呢?希望能从上海住宅空调发展的现状和前景中做出理发的判断,从住宅能源的绿色化做起,尽早实现住宅的"绿色化"。
参考文献
1武海滨,朱颖心,我国高密度住宅空调现状及可持续发展空调形式的探讨,暖通空调,2000,30(4):15~17。
2龙惟定,试论我国暖通空调业的可持续发展,暖通空调,1999,29(3):25~30
3上海市统计局,2000上海统计年鉴,北京:中国统计出版社,2000
4国家统计局,中国统计年鉴-2000,北京:中国统计出版社,2000
5龙惟定,王长庆,丁文婷,试论中国的能源结构与空调冷热源的选择取向,暖通空调,2000,30(5):27~32
6上海高层建筑空调对能源和环境的影响研究报告,中国同济大学与日本早稻田大学合作研究项目,2000,3
7龙惟定,丁文婷,住宅集中空调--21世纪的新消费热点,现代空调(2),1999。
《上海住宅空调能源的现状与发展(第4页)》
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当然,无论今后燃气空调怎样发展,电力始终还将是住宅空调能源的"半壁江山"。夏季用蓄冰空调是平抑昼夜电力负荷峰谷的有效措施。同样,目前家用蓄冰空调装置还没有进入市场。所以蓄冰空调也只能用于小区或楼宇的集中供冷。还可以将制冷机的冷凝热回收作为卫生热水供应的热源。
电力直接加热采暖是不合理用能方式,不能提倡。但一旦西部优质的水电成为上海电力供应的主要来源,而且价格也低廉时,住宅中可以考虑辐射式电采暖等有利于改善室内环境品质的采暖方式。在目前情况下,蓄热式电采暖(水蓄热或相变材料蓄热)可以起到平抑电力负荷的昼夜峰谷差的作用,是正在研究发展中的技术。另外,提高风冷热泵在冬季的运行效率和季节能效比,也是利用电力在冬季采暖的可行方法。例如,利用燃气燃烧加热热泵室外机,可以提高热泵的效率。
第二代能源系统是以气态燃料为主、以可再生能源为辅,实现能源供应的小型化、分散化和综合化。第二代能源系统在建筑中的应用就是实现建筑冷热电联供(BCHP或Trigeneration)。由于将发电过程中的排热加以回收利用,经余热锅炉供热(供热水)、经吸收式制冷机供冷,因此BCHP的综合一次能效率可以达到80%以上。较之常规火力发电效率高一倍数多。由于是就地发电输电,大大减少线损。还有人提议将余热锅炉最后排出的100℃左右的低品位烟气通入植物暖房,其热量供暖房加热、CO2供植物光合作用、氮氧化物和水蒸汽供植物吸收,最终实现污染物的零排放。
用于BCHP的形式主要有三种:内燃机、微型燃气轮机(Microturbine,MTG)和燃料电池。
三种BCHP方式的比较表6
100kW机组电效率
(%)热效率
(%)温度范围
(℃)系统效率
(%)热电比
T/E燃料消耗比
热电分供/热电联供内燃发动机355590~120热水、低位蒸汽901.571.65燃料电池453580~100热水800.781.97微燃机3050>500中位蒸汽801.661.67
建设以天然气为燃料的燃气冷热电联供系统,以替代常规的锅炉采暖和电力空调制冷系统,不仅一次能效率高、实现能量的梯级利用、缓解夏季制冷用电高峰、大大减少污染物和温室气体排放、有利于环保,而且从能源安全的角度看,无论是北约轰炸南斯拉夫还是台湾大地震都证明了分散的"微电力"是提供不间断电源最有效的方法。1997年2月,由日本"创造生活价值的住宅开发项目"研究组开发的60kW燃气发动机热电联产系统在一个有132个住户、平均面积78m2/户的住宅小区建设完毕并开始运行。勿庸置疑,冷热电联供是上海集合式住宅空调冷热源的发展方向。
5结论
上海住宅空调发展空间很大,环境能耗需求还会进一步增加。今后,清一色用电力房间空调器的住宅空调格局将被打破,住宅空调的能源和形式将日趋多样化。新建集合式住宅或住宅小区,将以DHC和BCHP为主,以天然气为燃料或以电力蓄能技术平抑负荷峰谷;独立式住宅将以燃气发动机驱动热泵或多联变频热泵的户式空调为主;而在单身公寓、SOHO住宅和旧有住宅中还会以房间空调器为主,但RAC的能效比、自控水平、可靠性等应有较大提高。
住宅能源绿色化是"绿色住宅(又可称生态住宅、可持续住宅、环境共生住宅等)"的重要一环。我国的住宅正从"生存"型向"舒适型"和"健康型"转化,这是发达国家走过的老路。我们能不能跨越式发展,直接向"绿色住宅"转化呢?希望能从上海住宅空调发展的现状和前景中做出理发的判断,从住宅能源的绿色化做起,尽早实现住宅的"绿色化"。
参考文献
1武海滨,朱颖心,我国高密度住宅空调现状及可持续发展空调形式的探讨,暖通空调,2000,30(4):15~17。
2龙惟定,试论我国暖通空调业的可持续发展,暖通空调,1999,29(3):25~30
3上海市统计局,2000上海统计年鉴,北京:中国统计出版社,2000
4国家统计局,中国统计年鉴-2000,北京:中国统计出版社,2000
5龙惟定,王长庆,丁文婷,试论中国的能源结构与空调冷热源的选择取向,暖通空调,2000,30(5):27~32
6上海高层建筑空调对能源和环境的影响研究报告,中国同济大学与日本早稻田大学合作研究项目,2000,3
7龙惟定,丁文婷,住宅集中空调--21世纪的新消费热点,现代空调(2),1999。
《上海住宅空调能源的现状与发展(第4页)》