新能源综合利用示范建筑 中国科技部

新能源综合利用示范建筑ADemonstrationBuildingofRenewableEnergyUtilization国家科技攻关计划项目中华人民共和国科学技术部MinistryofSciencesandTechnology李宝山（Mr.LiBaoshan）发展低能耗的新能源建筑势在必行TheNecessitytoDevelopLowLossNewEnergyBuildings建筑能源和环境所面临的挑战和压力(ChallengeandPressureinEnergyandEnvironment):.„我国建筑业的迅速发展，每年新建建筑面积10亿多平方米，年增长率23%以上(TheconstructionindustryisdevelopingrapidlyinChinawithnewfinishedbuildingsoveronebillionsquaremetersperyear,increasingby23%eachyear.)；„建筑物能耗急剧增加，建筑用能已达全社会能源消费量的30%以上(Energyconsumptioninconstructionisincreasingrapidly,whichisupto30%ofthetotalenergyconsumptionnow.)；„常规能源的使用对环境产生污染(ThepollutionforEnvironmentoftraditionalenergy)；„2008年绿色奥运对能源和环保的要求(2008BeijingOlympicGames’requirementinenergyandenvironmentalprotection.)。„本建筑是中科院电工研究所、广州能源研究所、北京中科能能源高科技公司、北京天普太阳能工业公司组织实施的国家及北京市科技攻关课题新能源综合利用建筑研究与示范选定的示范建筑。（ThisbuildingisademonstrationprojectfinancedbyNationalandBeijingGovernment,whichiscarriedoutbyInstituteofElectricalEngineeringandGuangzhouInstituteofEnergyofChineseAcademyofSciences,BeijingZhongkeEnergyHigh-techco.,BeijingTianpuSolarIndustryco..1.奥运新能源示范建筑简介IntroductionofRenewableEnergyDemonstrationBuildingforBeijingOlympicGame2.建筑概况TheIntroductionofTheBuilding„建筑设计：本建筑设计充分体现新能源科学利用的思想，按节能建筑标准设计（BuildingDesign:Theutilizationoftherenewableenergyandenergysavingdesign.）„建筑面积：建筑面积8000平方米，地下一层,地上五层（AreaoftheBuilding:8000m2,onelayerundergroundandfiveoverground.）„建筑功能：住宿、餐饮、娱乐、展览、会议、办公等多种功能综合楼（FunctionoftheBuilding:Multi-functionssuchasliving,dinner,entertainment,exhibition,conferenceetc.）3.建筑能源系统简介TheEnergySystemoftheBuilding„夏季空调：新能源建筑综合采用太阳能吸收式制冷机组、地源热泵机组，设计冷负荷330kW（Summerair-conditioning:Solarthermalair-conditionsandgeothermalheatpumpset.Thedesignedcoldloadis330kW.）。„冬季供暖：采用太阳能集热系统、地源热泵机组、(太阳热能)相变蓄热系统，设计采暖热负荷281kW(Winterheating:Solarthermalheatingandgeothermalheatpumpset，Phase-variableheatstoragesystem.Thedesignedheatloadis281kW.)。„生活热水：太阳能集热系统及夏季太阳能吸收式制冷机组余热，45℃生活热水用量平均每天9吨；泳池热负荷72KW(Livinghotwater:Solarthermalcollectorsandtherestheatofsolarair-conditionset,provide9tonshotwater(45℃)perday.Theheatloadofswimmingpoolis75kW.)。„供电系统：50kW太阳能光伏并网发电(Electricpower:50kWgrid-connectedPVsystem)。太阳能集热器SolarthermalCollector太阳能光伏系统SolarPVSystem冷却塔CoolingTower太阳能制冷机SolarRefrigeration地源热泵GeothermalHeatPump换热器HeatExchanger热水箱地下储能水池UndergroundReservoir水井1水井2建筑新能源系统示意图SketchmapfornewenergyofthebuildingWELL1WELL2HotWaterBank3.1.建筑制冷系统TheRefrigerationSystem„优先利用1200m2的太阳能系统的能量空调制冷,冷冻水向地下水池蓄能;能量供应不足时,由地源热泵在低谷电期补充。TheRefrigerationSystemusesolarair-conditioninginpriority(1200m2solarthermalcollectors),thentheleftenergywillbestoredinthereservoirunderground;Whenthesupplyofenergycannotmeettheneed,thegeothermalheatpumpwillbestarteduptocompensate.技术参数TechnicalParameters单位Unit数值Value太阳能集热器面积solarthermalaream21200溴化锂制冷机昀大出力MaxpoweroutputofLiBrrefrigerationkW200蓄冷制冷运行期Operatingtimeforrefrigerator天day150每天运行小时数Operatinghoursperday小时hour6（间歇intermission）运行期制冷量TotaloutputofRefrigerationduringoperatingtimekW.h90000太阳能制冷空调系统技术参数TechnicalParametersforsolarrefrigerator3.2.建筑采暖系统TheHeatingSystem„优先利用1200m2的太阳能系统的能量采暖，太阳能系统的能量通过板式换热器向地下水池蓄能;能量供应不足时,由地源热泵在低谷电期补充。TheHeatingSystemusesolarenergysystem(1200m2)inpriority,thenstoragetheenergytoreservoirundergroundthroughpanelheat-exchanger;Whenthesupplyofenergycannotmeettheneed,theterreneheatpumpwillbestarteduptocompensate.技术参数单位数值太阳能集热器面积m21200板式换热器昀大出力kW240蓄冷制冷运行期天150每天运行小时数小时6（间歇）运行期制热量kW.h97200辅助地源热泵出力kW400太阳能采暖系统技术参数施工中的采暖空调机房Underconstruction采暖空调机房HeatingAir-conditioningRoom采暖空调系统设备HeatingAir-conditioningSet吸收式太阳能制冷机组Absorptivesolarrefrigeratingset屋顶太阳能集热器组Solarheatcollectorontheroof地源热泵机组Geothermalheatingpumpset采暖空调系统设备HeatingAir-conditioningSet中央控制系统Centralcontrolsystem400KW地源热泵保温罐°板换5m3膨胀罐0.6m3蓄热冷热源供应系统图ASketchMapofColdandHeatResources3.3.太阳能蓄能系统SolarEnergyStorageSystem„在太阳能制冷和蓄冷空调运行期，地下水池储存冷冻水，实现太阳能储能；太阳能系统中串联1m3的相变蓄热罐，储存太阳能能量，减少溴化锂制冷机启动次数。Whenthesolarrefrigerationandstorageair-conditionisoperating，thereservoirundergroundwillstorethefreezingwater.Thereisaphase-variableheatstoragetank（1m3）insolarsystem，whichcanstorethesolarenergyinordertoreducethestartuptimesoftheLiBrrefrigeration.太阳能蓄热系统技术参数技术参数单位数值太阳能集热器面积m21200蓄热水池体积m31200运行期天300每天运行小时数小时6（间歇）相变蓄热罐体积m31相变蓄热罐昀大蓄热量KJ1441303.4.太阳能泳池加热SwimmingPoolWithSolarHeating„室内游泳池池水加热，洗浴热水，地板蓄热采暖„Solarheatingforswimmingwater,bath,andheatpreservationoffloors.太阳能游泳池加热技术参数单位数值游泳池池水加热负荷kW72太阳能热水集热器面积m2建筑共享地板蓄热采暖面积m2191运行期天120每天运行小时数小时24施工中的室内游泳池underconstruction室内游泳池IndoorSwimmingPool3.5.太阳能生活热水系统SolarLivingHotWaterSystem„建筑物南立面上安装直通闷晒式全玻璃真空太阳能集热管组装的太阳能集热器模块。每个太阳能集热器模块由10根集热管按5行2列组合预制,外形尺寸3600*580，集热面积2.088m2。太阳能集热器模块安装在南墙，与建筑物融为一体,同时起到好的建筑物南立面保温效果。南立面共安装72个模块，总集热面积150m2。太阳能热水系统技术参数技术参数单位数值太阳能热水集热器面积m2150运行期天365每天运行小时数小时24热水昀大日供应量m3/d10„Thesouthsideofthebuildingismountedwith72solarheat-collectormodules.Eachmoduleismadeupoftenheat-collectingpipes,5rowsand2lines.Eachmodule’sareais2.088m2(3600*580mm),andthetotalareaaddupto150m2.直通闷晒式全玻璃真空太阳能集热管与建筑南立面结合Thecombinationofheatcollectorwiththewall生活热水太阳能集热器SolarHeatCollectorforLivingHotWater3.6.50kW太阳能并网光伏发电系统50kWGrid-connectedSolarPVSystem„