生命周期内地源热泵空调系统低碳化策略分析研究

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随着我国经济的发展,空调系统越来越多的被广泛应用于宾馆、办公楼、机房等工业建筑和民用建筑中,空调的能耗占我国建筑总能耗的比例越来越大。因此,有必要建立地源热泵空调系统的碳排放评估体系,按生命周期对其各阶段的能耗及碳排放进行比较分析,为绿色产品设计提供技术支持。  首先,本文以生命周期评价(LCA)理论为基础,将地源热泵空调系统分为生产加工、运输安装、运行使用、拆除回收四个阶段。制定了各个阶段的碳排放计算模型,同时收集整理了我国部分能源、材料、运输方式等的碳排放相关数据。建立了适用于地源热泵空调系统全生命周期碳排放的核算模型,提出了以空调系统单位冷吨制冷量每年产生的CO2排放量作为不同类型空调系统对比的指标,便于不同使用年限和形式的空调系统的碳排放量比较。  其次,结合工程实例,计算分析了地源热泵空调系统在生命周期各个阶段的CO2排放情况,同时针对空气源热泵、冷水机组+燃气锅炉、地源热泵等三种不同的冷热源方案在运行阶段的碳排放进行了对比分析,结果表明:地源热泵空调系统全年能耗和碳排放量最低,适合在电力资源紧缺的地区应用;冷水机组+燃气锅炉次之、空气源热泵系统较高,后两者能耗基本相同;除分析碳排放引起的环境负荷(温室效应)外,还利用生命周期评价软件SimaPro,通过Eco-Indicator99方法分析了地源热泵生命周期内的环境影响负荷。  最后,对地源热泵空调系统各个阶段提出了低碳化对策。以运行阶段为重点,结合工程实例,计算分析了地源热泵系统主机、空调侧水泵、地源侧水泵、风机盘管、新处理风机组全年运行时的耗电量及产生的CO2排放量。利用当量满负荷运行时间法建立了地源热泵空调系统在运行阶段的碳排放模型,分析了水系统变流量、风系统变风量等所产生的减排效果。
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