可再生能源在建筑中的應(yīng)用集成

內(nèi)容概要

《可再生能源在建筑中的應(yīng)用集成》由劉令湘編譯，本書為《建筑節(jié)能低碳最新技術(shù)叢書》的第五分冊(cè)，主要介紹了建筑材料可持續(xù)發(fā)展、智能材料、建筑光照變革、可再生能源在建筑中的應(yīng)用集成、熱電聯(lián)產(chǎn)和可再生能源、可持續(xù)發(fā)展的建筑和社區(qū)、區(qū)域供熱制冷、零能耗建筑探索、可持續(xù)建筑電力系統(tǒng)的集成控制、建筑能量消耗與降低溫室氣體排放的前景等相關(guān)知識(shí)。
《可再生能源在建筑中的應(yīng)用集成》可供建筑師、建筑業(yè)主、居者和直接參與建筑業(yè)、物業(yè)運(yùn)行管理、維護(hù)保養(yǎng)的專業(yè)人士，以及大專院校師生、研究人員參考。

書籍目錄

1 建筑材料可持續(xù)發(fā)展
2 智能材料
3 建筑光照變革
4 可再生能源在建筑中的應(yīng)用集成
5 熱電聯(lián)產(chǎn)和可再生能源
6 可持續(xù)發(fā)展的建筑和社區(qū)
7 區(qū)域供熱制冷
8 零能耗建筑探索
9 可持續(xù)建筑電力系統(tǒng)的集成控制
10 建筑能量消耗與降低溫室氣體排放的前景
11 有關(guān)可持續(xù)建筑材料、可再生能源在建筑和社區(qū)集成的書籍

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   6.4.6 建筑物和社區(qū)應(yīng)用低有效能系統(tǒng)小結(jié) 有效能（exergy）這一熱動(dòng)力學(xué)的概念允許分別描述在一個(gè)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中被應(yīng)用或損失的能量流的趨勢(shì)和潛力。因之，能量供應(yīng)系統(tǒng)中的低效無(wú)能可以被精確地定位和量化。在建筑能量系統(tǒng)中應(yīng)用有效能的方法，對(duì)提高能量利用效率會(huì)有很大貢獻(xiàn)。 要得到連貫清晰和有用的結(jié)果，對(duì)于能量和有效能的分析所采用的符號(hào)變換具有重要意義。對(duì)于采暖應(yīng)用，基于采暖期間室外氣溫平均值的穩(wěn)態(tài)輸入一輸出可以初步估計(jì)對(duì)于社區(qū)范圍內(nèi)的有效能特性。然而，如果分析的目的是供熱系統(tǒng)性能的最佳化或者研究熱存儲(chǔ)器的特性，尚需動(dòng)態(tài)評(píng)估。 建筑物供熱和制冷系統(tǒng)旨在為使用者提供舒適。這樣一來(lái)，除了能量效率之外，滿足建筑物內(nèi)的熱舒適度是必不可少的功能。關(guān)于熱舒適度的內(nèi)容在本叢書第二冊(cè)《建筑無(wú)源制冷和低能耗制冷》第12章12.1.1節(jié)建筑物熱舒適度中有詳細(xì)介紹，敬請(qǐng)讀者參閱。 依照能量觀點(diǎn)的探討，無(wú)論涉及一座建筑物或者一個(gè)社區(qū)，為了減少能量需求量而增加熱隔離水準(zhǔn)或增加建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空氣密封，即將建筑物熱能損失最小化。 依照“有效能”觀點(diǎn)的探討，無(wú)論涉及一座建筑物或者一個(gè)社區(qū)，注意力集中于能量供應(yīng)和要求之間的匹配質(zhì)量。因此，對(duì)于空間采暖這種低質(zhì)量能量要求應(yīng)采用低質(zhì)量能量供應(yīng)。而對(duì)于諸如照明、電器使用或者機(jī)械運(yùn)動(dòng)這些高質(zhì)量能量要求應(yīng)采用高質(zhì)量能源供應(yīng)。 “有效能”分析表明：燃燒過(guò)程不應(yīng)該用于滿足建筑物低溫?zé)嵝枨??；剂暇哂懈叩哪芰抠|(zhì)量，應(yīng)當(dāng)在一個(gè)智能的能量系統(tǒng)中得到合理且高效的使用。熱電聯(lián)產(chǎn)單元提供高質(zhì)量的有效能（如電），可算是恰當(dāng)利用這些能源的好樣板。對(duì)于生物質(zhì)基的燃料（盡管是可再生能源）如果也直接用于空間采暖也會(huì)得出類似的結(jié)論——有效能效率特別低。而恰恰相反，低有效能的能源應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)用于滿足建筑物供熱和制冷的需求，比如太陽(yáng)熱能或地?zé)豳Y源。 為了開(kāi)發(fā)低有效能的能源，經(jīng)常尚需要高質(zhì)量能量，比如泵或風(fēng)機(jī)用電能驅(qū)動(dòng)熱泵等。這些高質(zhì)量能量輸入所需亦應(yīng)盡可能地小。 前面6.4.5節(jié)給出的案例突出了建筑系統(tǒng)（如鍋爐或熱泵）的能量和有效能間的區(qū)別。案例體現(xiàn)了基于低溫?zé)嵩从糜诘蜏亟ㄖ锟臻g采暖和制冷的設(shè)計(jì)理念。廢水熱循環(huán)、地區(qū)熱網(wǎng)利用余熱或者太陽(yáng)熱能應(yīng)當(dāng)用于這樣的低溫建筑物空間采暖和制冷。然而，這樣的資源可供性往往在時(shí)間上或者量上不完全滿足要求。這里，智能存儲(chǔ)的概念、具有分層最大化和重疊混合最小化（maximum stratification and minimum mixing）設(shè)計(jì)成為建筑低有效能能量供應(yīng)系統(tǒng)成功的關(guān)鍵因素。 另外，當(dāng)建筑空間供熱和制冷的能量需求降低以后，家用熱水（DHW）的需求比例會(huì)增高，甚至為供熱和制冷的能量需求的2倍。實(shí)踐表明：利用高溫供DHW效率很低。進(jìn)一步的研究應(yīng)依有效能高效的概念設(shè)計(jì)DHW能量供應(yīng)系統(tǒng)。 再者，一座建筑物的高有效能和低有效能要求必須按照級(jí)聯(lián)原則依次供應(yīng)。建筑中這樣的熱能流級(jí)聯(lián)原則可以直接從有效能的分析中得到。 區(qū)域熱網(wǎng)（District heating grids）——依智能方式提供可供熱能流級(jí)聯(lián)原則的頗具希望的解決方案。區(qū)域熱網(wǎng)和電網(wǎng)與現(xiàn)代化存儲(chǔ)系統(tǒng)一起協(xié)調(diào)管理和控制可以最大化供應(yīng)網(wǎng)的有效能效率。如何設(shè)計(jì)和管理這樣一個(gè)系統(tǒng)需要進(jìn)一步研究。

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