摘要：２０１５年起实施的ＧＢ／Ｔ５０３７８—２０１４《绿色建筑评价标准》为绿色节能建筑规定了一系列评价标准，也为绿色建筑的节能设计指出了努力方向。舒适和节能历来是暖通空调设计的不懈追求：以能耗换舒适，在适当舒适的条件下求节能，两者辩证统一、缺一不可。在当下建筑业绿色节能的大背景下，科学、创新和优化暖通空调专业的设计技术，使之达到绿色建筑的评价标准尤为重要。笔者近年致力于空调冷热源系统的规划、设计与研究，有一些初浅的体会与同行分享。
关键词：绿色；节能；余热利用；可再生能源
１余热利用
公共建筑空调冷热源系统应优先采用多种方式，充分利用各种废热和工业余热。
1.1工厂或热电厂余热利用
工业热水、余热、蒸汽或热电厂的余热、蒸汽都可以用于溴化锂吸收式冷水机组制冷，或直接通过换热器制取热水供热。热电厂还有大量３０℃左右的冷凝废热水需经冷却塔冷却，可以通过以热电厂蒸汽余热为动力的吸收式水－水热泵或电驱动的水－水热泵提升能级，生产６０℃以上的空调或生活用热水。
1.2锅炉余热利用
（１）燃气锅炉烟气的露点温度一般在５５℃左右，只有系统回水温度低于５５℃，采用冷凝式锅炉才能实现节能。冷凝式锅炉价格高，但热回收效果好，锅炉效率高，对于供水温度不高于６０℃的低温供热系统，应设置冷凝热回收装置或采用冷凝式锅炉以回收烟气余热。燃气锅炉宜选用配置比例调节燃烧控制的燃烧器。烟气冷凝会对锅炉产生腐蚀，应充分考虑材料的耐腐蚀性。锅炉冷凝热回收可以得到３０℃以上的热水，必要时还可以通过水－水热泵提升能级，生产６０℃以上的空调或生活用热水。（２）采用蒸汽为热源的供暖空调设备应回收用汽设备产生的凝结水和锅炉排污水中的热量。
1.3制冷冷凝热回收
（１）夏季电驱动冷水机组的冷凝热、溴化锂吸收式冷水机组的排热均需通过冷却塔排放。可以采用热回收制冷机组或通过水－水热泵机组进行排热热回收，制取６０℃以上生活热水。（２）冬季如果建筑物仍有供冷需求，也可以采用冷凝热回收机组或通过水－水热泵机组回收制冷机组的冷凝热，制取供暖空调热水或６０℃以上生活热水。（３）水环热泵系统冬季运行时，供冷机组的冷凝热通过水环系统转移，被供热机组回收并提高能级向室内供热；同时供冷、供热的热回收型变制冷剂流量多联机空调系统等都是有效的制冷冷凝热回收方式。
1.4燃气冷热电三联供
以天然气为燃料的燃气三联供系统，不仅是替代燃煤发电的环保措施，更重要的是可以充分利用燃气发电的余热，提高一次能源综合利用率。１）一般区域或楼宇燃气三联供系统采用燃气内燃机组，发电效率４０％～４５％；排出４００℃左右的烟气和９０℃左右的缸套水，两部分余热可利用率约４０％。因此，一次能源综合利用率可高达８０％～８５％。２）４００℃烟气和９０℃的缸套水可以输送给烟气热水型溴化锂吸收式冷热水机组产冷或产热。３）经烟气热水型溴化锂吸收式机组排放的烟气温度约为１１０～１２０℃，还可以通过冷凝热回收装置降温至５０～６０℃，回收得到３０℃左右的低温热水，通过水－水热泵提升能级后用于空调供热。当然，低温烟气凝结水会对烟道和冷凝热回收装置产生腐蚀，应充分考虑材料的耐腐蚀性。４）大型电站通常采用燃气轮机发电，其排出的５００～６００℃的高温烟气可以通过余热锅炉回收热量，生产蒸汽或热水，用于空调或生活热水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
２可再生能源利用
ＧＢ／Ｔ５０３７８—２０１４《绿色建筑评价标准》指出，可再生能源是“风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源的统称”。在地表水、地下水、土壤、污水和空气等自然环境中含有的大量无法直接利用的低品位热能，通过热泵提升能级后可以用作空调冷热源，构成可再生能源利用系统。我国夏季各地均需要空调，目前常规的水冷或风冷的电制冷方式都是逆卡诺循环，机理上等同于热泵系统（可再生能源系统），其制冷效率也不低于后者。因此利用可再生能源的热泵系统的节能价值主要体现在冬季取代锅炉供热。由于热泵系统无法像锅炉那样生产高温热水，所以实现利用可再生能源的热泵供热方式的关键在于“根据当地气候和自然资源条件”和“坚持低温供热技术路线”。
2.1可再生能源的合理利用方式
（１）北方寒冷和严寒地区适合选用土壤源、地下水源、污水源等与气候关联度较小的可再生能源热泵系统，承担或部分承担冬季供热负荷。夏季热泵系统也可以和电驱动制冷系统共同承担供冷负荷。采用低温热水供热，开发适合高原、寒冷和严寒地区的空气源热泵机组供热是可再生能源系统的发展方向，应有可靠的技术措施保证热泵机组在设计工况下的制热性能系数，设备制热性能系数需在经过当地气候条件修正满足规定限值后方能选用。（２）长江中下游夏热冬冷地区冷、热负荷兼备，各种可再生能源热泵系统均可以采用。①地表水（江、湖、河、海水）及污水源热泵系统受位置限制，设计时要注意处理好取排水口、过滤和防腐等技术难点。②地埋管地源热泵受埋管空间限制，设计时要把握岩土热物性、埋管质量和运行策略等关键技术。③空气源热泵使用限制较小，但要注意保证通风条件和提高供热效率。④各种热泵系统可以独立作为冬季供热热源，也可以辅以燃气锅炉以防低温寒潮。夏季各种热泵系统多与电驱动制冷系统共同承担供冷负荷。
2.2可再生能源热泵系统设计要点
（１）污水源热泵系统设计，除应考虑中短期内污水源的水温、水质及流量等变化规律外，还应考虑在污水源热泵系统使用寿命周期内，由于市政规划设施的新建及改扩建对污水资源的影响。（２）地源热泵系统方案设计前，应进行工程场地状况调查，并应对浅层地热能包括浅层土壤、地下水及地表水资源进行勘察，根据工程勘察结果评估地源热泵系统实施的可行性及经济性。（３）地下水换热系统必须采用可靠的回灌措施，确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到同一含水层，抽水回灌过程应采取密闭措施并不得对地下水资源造成浪费及污染。系统投入运行后，应对抽水量、回灌量及其水质进行定期监测。（４）地表水换热系统设计前，应对地表水地源热泵系统运行后对水环境的影响进行评估。（５）地下水的径流流速会严重影响地温场分布。流速大小区分原则是：１个月内，地下水的流动距离超过沿流动方向的地埋管布置区域的长度为较大流速；反之为较小流速。地埋管换热系统设计应进行全年动态负荷计算，最小计算周期宜为１ａ。对于地下水径流流速较小的地埋管区域，计算周期内地源热泵系统的总释热量宜与总吸热量相平衡（两者的比值≤０．８～１．２５）。当总释热量与总吸热量不平衡时，应有冷热源的调节措施。对于地下水径流流速较大的地埋管区域，地源热泵系统总释热量和总吸热量可以通过地下水流动（带走或获取热量）取得平衡。６）为减少地源热泵系统造价和占地面积，宜与其他常规能源、太阳能等调峰系统联合运行。
结束语
ＧＢ／Ｔ５０３７８—２０１４《绿色建筑评价标准》只是告诉工程师该做什么，但工程师还要解决如何去做。舒适与节能是暖通空调专业永恒的主题，没有最好只有更好。空调冷热源能耗占空调系统能耗的比例较大，有很大的节能前景。
参考文献：
［１］中国建筑科学研究院．绿色建筑评价标准：ＧＢ／Ｔ５０３７８—２０１４［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１４：１１－１５
［２］中国建筑科学研究院．公共建筑节能设计标准：ＧＢ５０１８９—２０１５［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１５：１８－２６
［３］中国建筑科学研究院．民用建筑供暖通风与空气调节设计规范：ＧＢ５０７３６—２０１２［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１２：６２－８４
论文作者:王燕,刘春花
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/9
标签：系统论文; 热泵论文; 余热论文; 烟气论文; 机组论文; 热源论文; 地下水论文; 《基层建设》2017年第36期论文;