教学课件可再生能源和余热利用

第十章

可再生能源和

余热利用10.1天然冷源天然冰地下水深湖水或水库水建筑冷热源中天然冰的应用建筑冷热源中地下水的应用鹤壁市政府办公楼地源热泵空调系统原理图10.2地热水我国的地热分布地热在我国分布很广，在1000-2000m深处的地热水平均温度大多在40-80℃，很适宜在建筑空调、采暖中做热源。温度高一些的地热还可以作吸收式制冷的热源。

地热在建筑中应用的原那么〔1〕利用后尽量回灌。〔2〕尽量加大地热水利用的温差〔3〕尾水回灌应防止对地下应用水源的污染。地热按温度分类：高温、中温、低温低温地热还可以分为：热水、温热水、温水10.3太阳能及其集热器类型概述太阳能利用方式与系统组成

太阳能集热器太阳能集热器按结构形式分有平板式、真空管式和热管式太阳能集热器按所加热的热媒分有液体型和空气型

平板式太阳能集热器平板式太阳能集热器的吸热板形式真空管集热器热管集热器太阳能集热器外形图10.4太阳能集热器的特性及选用热工特性式中

——集热器单位透光面积〔相当于吸热板面积〕获得的有用能量〔传递给热媒的热量〕，W/m2；——集热器透光盖板的透射率；

——吸热板的吸收率；

——投射到集热器上的太阳总辐射强度，W/m2；

——吸热板平均温度，℃；

——周围环境空气温度，℃；

——热损失系数，加热器盖板、外壳的对流、辐射、热损失折合到吸热板单位面积和单位内外温差的热量，W/(m2·℃)。集热器效率式中为吸热板面积，m2；为集热器外形面积，m2。典型的平板集热器效率曲线

投射到太阳能集热器上平均总辐射量投射到集热器外表上的月平均日辐射总量在水平面上月平均日辐射量，kJ/(m2·d)应为直接辐射和散射辐射之和。为大气层外水平面上月平均日辐射量，从P209表10-2取值。可从P209表10-3中取值。〔1〕〔2〕〔3〕为集热器朝南的倾角。集热器面积的估算〔1〕计算采暖期建筑热负荷Q〔kJ〕。〔2〕确定太阳能热源承担的比例R。〔3〕选择太阳能集热器。〔4〕计算太阳能集热器在采暖期中单位面积获得的热量(kJ/m2)。〔5〕计算太阳能集热器面积A〔m2〕。太阳能供热采暖工程案例北京门头沟区妙峰山镇樱桃沟村民居太阳能热水采暖工程系统运行方案：系统分夏季热水模式和冬季采暖模式，双模式手动控制转换；夏季热水模式下，太阳能集热运行：T1-T3≥8℃时，集热循环泵P1启动循环，T1-T3≤2℃时，集热循环泵P1停止循环。夏季热水模式下，电辅助加热运行：电加热在设定时间段内运行。设定时间段内，T3到达设定下限温度值40℃时，电加热B输出加热，T3到达设定上限温度值50℃时，电加热B停止加热。冬季采暖模式下，太阳能集热运行：T1-T3≥8℃时，集热循环泵P1启动循环，同时采暖循环泵P2启动循环，T1-T3≤2℃时，集热循环泵P1停止循环，同时采暖循环泵P2停止循环。冬季采暖模式下，电辅助加热运行：电加热在设定时间段内运行。设定时间段内，T4到达设定下限温度值20℃时，电加热A输出加热，同时采暖循环泵P2启动循环，T4到达设定上限温度值30℃时，电加热A停止加热，同时采暖循环泵P2停止循环。冬季采暖模式下，系统防冻保护：T2到达设定下限温度值4℃时，系统防冻保护输出，系统防冻循环或管路防冻伴热输出，T2到达设定上限温度值8℃时，系统防冻保护停止。系统补水：系统储热水箱满液位运行，当水箱液位低于设定液位下限时，自动补水输出，到达设定液位上限时，系统补水停止。生活热水：生活热水利用自来水通过水箱内置换热器即时换热供给。10.5余热和余热锅炉概述余热或称废热，是指生产过程产生的并排放到周围环境中去的热能。余热形式：烟气，热风，废蒸汽，冷却水，废热水，废液，含有显热的产品、原料和废弃物。冷却水和废液体余热温度≤35℃，作热泵低位热源。温度＞35℃，作热水供给的热源。温度100℃左右，作吸收式制冷机或第二类吸收式热泵的热源。废蒸汽余热直接制热水，做采暖、热水供给、吸收式制冷机或第二类吸收式热泵的热源。当蒸汽中不含有腐蚀性物质时，可直接应用于吸收式制冷机。热气体、烟气余热作