今冬供暖季将至,供暖方式正悄然转变。近几年,北京市生态环境局持续开展先进低碳技术项目征集,在能源领域新的技术不断涌现。在告别燃煤、用好燃气的基础上,不少地区积极挖掘空气、土壤、水体等可再生能源,建筑本身也通过节能改造协同蓄热保温,供暖向着更绿色、低碳、节能、高效的方向发展。
玻璃外墙“穿”上保暖“外衣”
坐标:北京未来建筑科创中心
北京未来建筑科创中心这栋大楼,从外观看上去就像一间超级大的“玻璃房”。
北京未来科创建筑有限公司项目总监侯郁介绍,这栋大楼采用被动式节能技术,就像给建筑本体穿上了一件保暖“外衣”。夏天,这层“外衣”阻挡外部热量进入室内,冬季又不会让室内热量往外散失,所以大幅降低了建筑对能源的需求和依赖。
站在楼内的玻璃处近距离观察,会发现有些不一样,“这栋楼玻璃的内侧是含有真空层的三玻两腔玻璃,且真空层的厚度只有0.2至0.3毫米,可以完全阻隔热传导与对流,兼具优异的保温性能和隔音效果。”侯郁说。此外,玻璃窗外的每一层都有上下两条遮阳翼,上面装有光伏板。
今年10月,整栋建筑正式交付使用,今冬将迎来第一个供暖季。大楼的供暖,全都依赖于可再生能源,通过地源热泵和空气源热泵耦合并用的方式,提高能源转化和利用效率,实现高效供暖。
大楼内有两组地源热泵机组,搭配地下199口、150米深的封闭换热井,“地源热泵,是通过电能驱动,提取土壤热量进行供暖。”暖通设计负责人刘诺解释,到达一定深度后,土壤温度一年四季相对恒定,冬季土壤温度明显要比空气中的温度高,夏季则反之,所以冬季时可以提取土壤里的热量,到了夏季则可以提取土壤里的冷量来为大楼制冷。
刘诺表示,整栋大楼的供热以地源热泵为主,剩下的则由空气源热泵调峰互补。大楼面积约4万平方米,地源热泵供热占到了三分之二。
“总结起来,建筑的能源策略,就是开源、节流、高效三方面。”侯郁表示,该建筑每年可节约电费约100万元,年能耗达到国标近零能耗建筑标准。建筑减碳率达58.9%,年碳排放强度达到国标近零碳公共建筑标准。
高效利用并回收燃气烧出的热量
坐标:次渠光机电一体化产业基地
在次渠光机电一体化产业基地,一台老旧的燃气锅炉今年换了新颜。通过节能改造,采用水冷预混低氮燃烧和深度余热回收技术,不仅提高了锅炉效率,还降低了氮氧化物排放,实现可回收冷凝水、节省天然气、降低碳和污染物排放的多重效益。
北京炼焦化学厂有限公司安全技术部副经理韩敏介绍,新锅炉变成了方形结构,关键的技术变化在内部。“我们采用水冷预混技术,在锅炉的每个面都布设了细小的水冷管,形成一面面水冷墙,火苗在刚喷出时被瞬间降温,达到超低氮的效果。”韩敏解释,氮氧化物生成的临界温度是1200℃,将燃烧的核心温度降下来,就从根源上大幅减少了氮氧化物生成。这项技术可以实现在运行中将氮氧化物的排放控制在几毫克的水平,远低于国家标准。
另一项核心技术改造在烟气余热回收部分。深度余热回收技术改造,是通过在锅炉尾部加装电驱热泵,把本来高温状态下的烟气,降低到28℃,“相当于把烟气里的热量保留下来,让它再次进入供热管道。”韩敏说。
改造完成后,锅炉的整体热效率最高可达108.9%,相比传统无冷凝技术锅炉93%左右的热效率,可节省约15%的天然气用量。据测算,该项目年节能效益预计可达50万至70万元,对应年节省天然气约30万立方米,并可同步实现二氧化碳及氮氧化物等污染物的减排。
利用空气和水实现智慧供热
坐标:悦年华颐养中心(北京瀛海)
悦年华颐养中心近两年换了一个全新的“热力心脏”——空气源热泵耦合水源热泵加蓄能的智慧供热系统。这套系统最大的优势,是不烧一点天然气,只靠空气里和循环水里的热量,就能让全楼的暖气片热起来。
三台低温空气源热泵机组,是整套系统的第一级热源。空气源热泵属于可再生能源设备,原理是以制冷剂作为介质提取空气中的能量。北京京能数字科技有限公司生产管理人员王桂柱形容,这就相当于一个“热量搬运工”,把免费的空气能变成了可用的热能。
王桂柱介绍,一台水源热泵机组,是系统的第二级热源,这相当于一个“温度放大器”,把空气源热泵送来的低温热水再提一次温。机组旁边还有一个蓄能耦合罐,不仅能把两侧的热量平衡起来,也可以把多余热量存起来备用。
为何要将空气源和水源结合并用?王桂柱解释,这正是这套系统最特别的地方,“因为养老院里的老式暖气片,需要60℃左右的高温热水才能带得热,如果赶上极寒天气,普通空气源热泵无法实现这个温度,所以需要‘双级耦合’。”通过这套系统,一个采暖季能省下15.4万立方米天然气,每年可减少125.76吨二氧化碳排放。
(本文摘自北京日报第9版)
今冬供暖季将至,供暖方式正悄然转变。近几年,北京市生态环境局持续开展先进低碳技术项目征集,在能源领域新的技术不断涌现。在告别燃煤、用好燃气的基础上,不少地区积极挖掘空气、土壤、水体等可再生能源,建筑本身也通过节能改造协同蓄热保温,供暖向着更绿色、低碳、节能、高效的方向发展。
玻璃外墙“穿”上保暖“外衣”
坐标:北京未来建筑科创中心
北京未来建筑科创中心这栋大楼,从外观看上去就像一间超级大的“玻璃房”。
北京未来科创建筑有限公司项目总监侯郁介绍,这栋大楼采用被动式节能技术,就像给建筑本体穿上了一件保暖“外衣”。夏天,这层“外衣”阻挡外部热量进入室内,冬季又不会让室内热量往外散失,所以大幅降低了建筑对能源的需求和依赖。
站在楼内的玻璃处近距离观察,会发现有些不一样,“这栋楼玻璃的内侧是含有真空层的三玻两腔玻璃,且真空层的厚度只有0.2至0.3毫米,可以完全阻隔热传导与对流,兼具优异的保温性能和隔音效果。”侯郁说。此外,玻璃窗外的每一层都有上下两条遮阳翼,上面装有光伏板。
今年10月,整栋建筑正式交付使用,今冬将迎来第一个供暖季。大楼的供暖,全都依赖于可再生能源,通过地源热泵和空气源热泵耦合并用的方式,提高能源转化和利用效率,实现高效供暖。
大楼内有两组地源热泵机组,搭配地下199口、150米深的封闭换热井,“地源热泵,是通过电能驱动,提取土壤热量进行供暖。”暖通设计负责人刘诺解释,到达一定深度后,土壤温度一年四季相对恒定,冬季土壤温度明显要比空气中的温度高,夏季则反之,所以冬季时可以提取土壤里的热量,到了夏季则可以提取土壤里的冷量来为大楼制冷。
刘诺表示,整栋大楼的供热以地源热泵为主,剩下的则由空气源热泵调峰互补。大楼面积约4万平方米,地源热泵供热占到了三分之二。
“总结起来,建筑的能源策略,就是开源、节流、高效三方面。”侯郁表示,该建筑每年可节约电费约100万元,年能耗达到国标近零能耗建筑标准。建筑减碳率达58.9%,年碳排放强度达到国标近零碳公共建筑标准。
高效利用并回收燃气烧出的热量
坐标:次渠光机电一体化产业基地
在次渠光机电一体化产业基地,一台老旧的燃气锅炉今年换了新颜。通过节能改造,采用水冷预混低氮燃烧和深度余热回收技术,不仅提高了锅炉效率,还降低了氮氧化物排放,实现可回收冷凝水、节省天然气、降低碳和污染物排放的多重效益。
北京炼焦化学厂有限公司安全技术部副经理韩敏介绍,新锅炉变成了方形结构,关键的技术变化在内部。“我们采用水冷预混技术,在锅炉的每个面都布设了细小的水冷管,形成一面面水冷墙,火苗在刚喷出时被瞬间降温,达到超低氮的效果。”韩敏解释,氮氧化物生成的临界温度是1200℃,将燃烧的核心温度降下来,就从根源上大幅减少了氮氧化物生成。这项技术可以实现在运行中将氮氧化物的排放控制在几毫克的水平,远低于国家标准。
另一项核心技术改造在烟气余热回收部分。深度余热回收技术改造,是通过在锅炉尾部加装电驱热泵,把本来高温状态下的烟气,降低到28℃,“相当于把烟气里的热量保留下来,让它再次进入供热管道。”韩敏说。
改造完成后,锅炉的整体热效率最高可达108.9%,相比传统无冷凝技术锅炉93%左右的热效率,可节省约15%的天然气用量。据测算,该项目年节能效益预计可达50万至70万元,对应年节省天然气约30万立方米,并可同步实现二氧化碳及氮氧化物等污染物的减排。
利用空气和水实现智慧供热
坐标:悦年华颐养中心(北京瀛海)
悦年华颐养中心近两年换了一个全新的“热力心脏”——空气源热泵耦合水源热泵加蓄能的智慧供热系统。这套系统最大的优势,是不烧一点天然气,只靠空气里和循环水里的热量,就能让全楼的暖气片热起来。
三台低温空气源热泵机组,是整套系统的第一级热源。空气源热泵属于可再生能源设备,原理是以制冷剂作为介质提取空气中的能量。北京京能数字科技有限公司生产管理人员王桂柱形容,这就相当于一个“热量搬运工”,把免费的空气能变成了可用的热能。
王桂柱介绍,一台水源热泵机组,是系统的第二级热源,这相当于一个“温度放大器”,把空气源热泵送来的低温热水再提一次温。机组旁边还有一个蓄能耦合罐,不仅能把两侧的热量平衡起来,也可以把多余热量存起来备用。
为何要将空气源和水源结合并用?王桂柱解释,这正是这套系统最特别的地方,“因为养老院里的老式暖气片,需要60℃左右的高温热水才能带得热,如果赶上极寒天气,普通空气源热泵无法实现这个温度,所以需要‘双级耦合’。”通过这套系统,一个采暖季能省下15.4万立方米天然气,每年可减少125.76吨二氧化碳排放。
(本文摘自北京日报第9版)