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生活热水系统可再生能源利用量计算:软件操作与原理详解

生活热水系统可再生能源利用量计算:软件操作与原理详解 PKPM绿色低碳
2024-04-22
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导读:超低能耗设计领域中,生活热水系统能耗量不可忽略。在建筑本体性能指标中,生活热水系统能耗过建筑能耗综合值进行约束,降低生活热水能耗能够降低建筑能耗综合值、提升可再生能源利用率。



超低能耗设计领域中,生活热水系统能耗量不可忽略。在建筑本体性能指标中,生活热水系统能耗过建筑能耗综合值进行约束,降低生活热水能耗能够降低建筑能耗综合值、提升可再生能源利用率。
生活热水系统中采用常规能源热源作为建筑主要生活热水供给系统,如电热水器、锅炉等,然后以可再生能源系统作为辅助,例如太阳能热水系统、空气源或地源热泵系统,也可直接使用不同可再生能源系统来满足生活热水需求,例如并联式太阳能和空气源热泵系统。实际项目中生活热水系统采用何种热源应以当地能源情况、项目情况等进行综合考虑。


如何计算生活热水系统的可再生能源利用量?本次以表1的四种生活热水形式为例展示如何计算生活热水可再生能源利用量。

表1 四种形式生活热水系统

01
常规能源热源电热水器+太阳能热水系统

软件操作:软件【生活热水】界面选择【电锅炉】,是否考虑太阳能供应【是】,如图(1)所示。

图(1)电锅炉+太阳能热水系统软件界面

计算原理:根据《近零能耗建筑技术标准》GB/T 51350-2019式(A.1.9-4)太阳能生活热水中可再生能源利用量为太阳能系统的年生活热水供热量,即太阳能生活热水中可再生能源利用量等于生活热水耗热量减去考虑了太阳能生活热水能耗。其中考虑了太阳能生活热水能耗依据《云南省绿色建筑评价标准》提供的式(3.3-1)计算得到,具体计算如表2所示。

表2 常规能源热源电热水器+太阳能热水系统计算原理

02
常规能源热源燃气锅炉+太阳能生活热水系统

软件操作:软件【生活热水】界面选择【燃气锅炉】,是否考虑太阳能供应【是】,如图(2)所示。

图(2)燃气锅炉+太阳能热水系统软件界面

计算原理:太阳能生活热水中可再生能源利用量等于生活热水耗热量减去考虑了太阳能生活热水能耗。其中考虑了太阳能生活热水能耗依据《云南省绿色建筑评价标准》提供的式(3.3-1)计算得到,具体计算如表3所式。

表3 常规能源热源燃气锅炉+太阳能热水系统计算原理

03
仅考虑空气源热泵热水系统

软件操作:软件【生活热水】界面选择【空气源热泵】,是否考虑太阳能供应【否】,如图(3)所示。

图(3)仅考虑空气源热泵的热水系统软件界面

计算原理太阳能生活热水中可再生能源利用量等于生活热水耗热量减去考虑了空气源热泵生活热水能耗。其中考虑了空气源热泵生活热水能耗依据《上海市太阳能与空气源热泵热水系统应用技术标准》DG TJ08-2316-2020提供的式(3.3-3)计算得到,具体计算如表4所式。

表4 仅考虑空气源热泵热水系统计算原理

04
并联式太阳能与空气源热泵热水系统

软件操作:软件【生活热水】界面选择【空气源热泵】,是否考虑太阳能供应【是】,如图(4)所示。

图(4)空气源热泵+太阳能的热水系统软件界面

计算原理太阳能生活热水中可再生能源利用量等于生活热水耗热量减去考虑了太阳能+空气源热泵生活热水能耗。其中考虑了太阳能+空气源热泵生活热水能耗依据《上海市太阳能与空气源热泵热水系统应用技术标准》DG TJ08-2316-2020提供的式(3.3-3)计算得到,具体计算如表5所式。

5 空气源热泵+太阳能的热水系统计算原理

经过对比分析,我们得知在同样的热水耗热量需求(1061.29kWh)下,各种热水系统的可再生能源利用量存在显著差异。其中,空气源与太阳能结合的热水系统表现最为出色,其可再生能源利用量达到了最大值(965.77kWh)。紧随其后的是电锅炉与太阳能的组合(900.82kWh)以及燃气锅炉与太阳能的配对(898.65kWh)。相比之下,仅依赖空气源热泵的太阳能系统其可再生能源利用量相对较低,为795.97kWh。

依据太阳能生活热水中可再生能源利用量的计算原则,即生活热水耗热量减去考虑了太阳能(或空气源热泵)的生活热水能耗,我们可以得出上述四个生活热水系统的能耗排序为:空气源+太阳能>电锅炉+太阳能≈燃气锅炉+太阳能>空气源热泵。需要注意的是,这一排序是基于特定的参数设置得出的,若参数发生变化,排序也可能随之调整。然而,一个明显的趋势是,结合了两种可再生能源的生活热水系统其能耗普遍较低。





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依托于PKPM强大的企业实力与丰富项目经验,定期发布国内外绿色建筑资讯、绿色建筑政策与标准信息、节能与绿色建筑设计、绿色建筑软件产品、绿色建材、绿色建筑典型案例与知识等,以期帮助建筑从业人员,并促进绿色建筑行业的快速发展。
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