简介几种绿色能源技术

摘要 康博公馆项目位于山东省德州市经济开发区行政中心，环境优美、交通便利，同时具有浓厚的人文气息，区位优势得天独厚，具有绿色人居环境的先天优势。在项目建设的各个环节均坚持高标准、严要求，引入国内第一流的设计团队和施工队伍，并采用了一系列低碳、环保、节能的新技术、新材料、新工艺，着力将本项目打造成省内一流、国内领先的绿色、宜居、环保的精品住宅小区。以下从太阳能、地热能的利用、新风系统、磁能活化水技术等方面，简介其在“康博公馆”项目中的应用。

关键词：太阳能热水、太阳能光电技术、地热能、新风系统、磁能活化水技术

中图分类号：TK51文献标识码： A 文章编号：

1、太阳能在住宅中的应用技术

1.1太阳能热水系统在住宅中的应用

相关参数：德州地区自来水年平均水温在10℃左右；年最低气温为-11℃。热能与电能的换算参数： 1KWh=860大卡1大卡=4.18千焦。冷、热水设计计算参数：额定工况：冷水计算温度：10-15℃ 热水计算温度：55℃ ；最冷工况：冷水计算温度：10℃热水计算温度：55℃。

根据相关参数，充分注重用水要求与现场实际，方便统一操作管理，系统设计均为自动控制执行模式。严格遵循国家技术标准化的规范、以《建筑给水排水设计规范》所要求的水量的设计标准进行设计。

目前较为普遍使用的太阳能集热器主要有平板集热器和全玻璃真空管集热器，本工程主要采用全玻璃真空管集热器。以下就其主要技术环节及特点作一下介绍：(a)全玻璃真空管集热管：它像一个拉长的暖水瓶，由内、外两层同心圆玻璃管构成，内管外表面镀有选择性吸收涂层，外管为透明玻璃管。内、外玻璃管间抽成真空。当太阳光透过外管照射到内管外壁时，镀有选择性涂层的内管外壁将太阳能转换成热能，加热玻璃管内的传热流体。全玻璃真空管的热损失系数在0．9瓦／(立方米•℃)以下，因此它的空晒温度可达到200℃以上，可以轻松地将冷水烧开。全玻璃真空管在中、高温区域具有较高的集热效率，同时在冬季寒冷与太阳辐照度不很强的地区仍然能正常产生热水。对于真空管太阳热水器来讲，真空管集热器是最关键的部件。(b)蓄热水箱：贮存热水的部件。在家用热水器和无强制循环系统中，它必须高于集热器。(c)支架：是将集热器和蓄热水箱连接成一个系统的部件。(d)连集管：将集热器从太阳光转换所获热能传送出去，一方面需有传热工质，另一方面需有专门构造的导管，这被称为连集管。在家用热水器中，蓄热水箱代替了连集管。(e)反射板：真空管集热器的背部都装有反射板，以增强集热管的能量收集，减少集热管的数量是降低集热器成本的有效措施。本工程项目的系统选择：户用太阳热水器以一家为一个系统，若用户多，可若干用户共用一个热水箱，集中供热，称为大系统。大系统的换热方式，除采用户用太阳热水器的自然循环式和闷晒式外，还采用强迫循环式和定温放水式。自然循环系统的单体装置一般不超过100平方米。

1. 2 太阳能光电技术在住宅中的应用

太阳能光电技术是通过光电装置把太阳能转化成电能进行利用，但由于目前光电板造价很高，在住宅中应用的较少，但光电板的造价正呈下降趋势，光电技术的应用前景很乐观。因此本小区仅是公用建筑部分采用太阳能光电技术。

2、地热能在住宅中的应用技术

1) 地源热泵系统。系统通过地源热泵将环境中的热能提取出来对建筑物供暖，或将建筑物中过多的热能释放到环境中去而实现对建筑物的制冷。夏季可以将富余的热能存于地层之中以备冬用；同样，冬季可以将富余的冷能贮存于地层以备夏用。这样，通过利用地层自身的特点实现对建筑物、环境的能量交换。

2) 能量活性建筑基础系统一般在地下10 m～20 m 左右深度,土壤温度全年保持在13 ℃左右。在此之上的土壤温度受外界气候影响而产生季节性波动;在此之下的土壤温度受地心热力影响,每向下33 m 土壤温度上升1 ℃左右。能量活性建筑基础这项技术的基本原理就是在建筑基础施工过程中将工程塑料管埋入地下,形成闭式循环系统,用水作为载体,夏季将建筑物中的热量转移到土壤中;冬季从土壤中提取热量。这项技术于20 世纪70 年代初诞生于欧洲,最初多用于居住建筑。其突出优点就是不需要专门钻井而可以获取地热(地冷) 资源,投资相对较少,经济效益明显。根据建筑基础土质情况和建筑基础工程要求,可采用与基础形式相配合的技术,如能量活性基础桩、基础墙和基础板。这一系统若是采用与其相配套的地冷直接制冷技术则经济效益更好,消耗1 kW 电能可以输送50 kW 冷量到建筑物中。经过20 余年的发展,这项技术已基本成熟。

本项目建筑面积较大，无论采用单纯的地热水阶梯利用还是地源热泵，系统投资都较大，且系统单一具有一定的不安全因数。设计方案拟在240m3/h地热水的热源资源条件下配以地埋管、热泵、燃气锅炉联合系统。地热水、地埋管联合热泵系统承担建筑的基础负荷，燃气锅炉作为供热的调峰措施，负担冬季深冬季节较冷时段的峰值热负荷。地埋管在夏季制冷时可以做为制冷机冷却水用，由于地热水夏季水温较高而无法利用，因此系统需要配置一定容量的冷却塔。

经过初步计算，燃气锅炉配置容量为系统总热负荷的30%左右时，系统的运行费用增加不大，但是投资显著降低，因此燃气锅炉系统配置容量约为系统热负荷的30%左右，其他热量不足部分采用地源热泵系统。

冬夏季供热分配示意图如下：

冬季 夏季

地热水冬季供热时采用阶梯利用，高温部分直接供热，低温部分作为热泵低温热源。示意图如下：

3、新风系统在住宅中的应用技术

运用多元传感技术，对温度、湿度数据自动采集和控制。室内温度形成20-26℃的恒温效应，没有温差，湿度35-70%，室内达到最好的舒适效果。气候系统实现了室内空气的温度、湿度、洁净度（空气含氧量及空气品质过滤等措施）等整体品质的综合处理，在启动制冷或制热时，空气处理也同步联动，配置了远程控制功能，在家人外出旅游时可通过远程控制方式启动系统运行，还配置了高达95%换热效率的热交换器，换热时，比换热效率仅为约65%的普通全热交换器，要减少35-40%的热能损失，并且能及时导出因空气中过多湿气所产生的冷凝水，系统运行安全有效，热交换核采用高分子复合材料具有防潮湿、抗腐蚀性强等特点。而系统Free Cooling功能利用户外昼夜温度变化和不同季节的温度条件，以获得户外不同时段的高温或低温来调节室内的温度需求，系统更节能。

本项目的新风系统是，将主机安装在卫生间或者厨房吊顶内或设备间，污浊空气回风口设置在卫生间吊顶上和走廊的吊顶上，外排气口和新鲜空气进气口设置在外墙上，室内送风口设置在各卧室及书房、客厅的地面，主机运转时，新鲜空气从送风口徐徐进入室内，而污浊空气则从室内排风口通过主机排出到室外。即：从室内底部输送新鲜空气，形成新风湖，被使用后的混浊空气及室内有害气体的比重较轻，漂浮于距室内顶部30厘米空间，人体温度和人的自由走动加快混浊空气的上浮，最后从室内的上方排出室外。形成一个会呼吸的房屋系统。

4、磁能活化水在住宅中的应用技术

现在水污染严重，多地在对水源地进行严格管理。人们的饮用水水质安全也越来越受到重视。其中以直饮水设备为代表的净化水处理设备，以其节能、高效、安全等优势尤为受到重视。

纳滤(NF) 直饮水设备主要通过纳滤膜法水处理技术，它是介于反渗透技术与超滤技术之间。纳滤技术可以有效除去原水中的细菌、硬度、寄生虫等，处理过程中不产生任何副产物。纳滤直饮水设备能去除对人体有害的物质，与此同时还能保留对人体有益的微量元素。

本项目的纳滤直饮水设备设置在能源中心内，工艺流程图如下：

参考文献：刘盛楠朱赛鸿《几种绿色住区应用技术简介》山西建筑2007.3第33卷第8期