“被动式住宅”,这一名词,是源自西方欧美的舶来品。中国大陆的“被动式住宅”,在中国台湾被称作“被动式节能屋”,在日本被称作“无需供暖房”。

德国被动式住宅主要组成分项:

1、被动墙:高效的保温墙体

2、屋面保温隔热系统:高效的屋面节能体系

3、三层玻璃被动窗户:保温隔音性能极佳

4、创新的住宅技术:太阳能新能源技术

5、基础底板保温隔热:防潮与保温兼顾

被动式太阳能采暖(利用太阳能供暖)

传统式住宅——“主动式住宅”的涵义

可以通过下面的通俗说法,来理解和认识“主动式住宅”的涵义。

1、夏季,烈日炎炎,虽然仅有短暂的数十天里,室外空气温度会非常地高,但是,为了能够让人们在室内正常地生活居住,需要对室内环境进行人工降温干预,那么就得需要投资安装寿命仅有十来年的制冷空调设备。

2、同样,冬季,冰天雪地,寒冷的时间可能会比较漫长,为了达到室内适宜生活居住的温度,就得需要在冬天长期点燃火炉,或者事先在住宅建造初期,投入一笔较大的资金,安装比较长久性使用的取暖设施。

3、总之,“主动式住宅”,无论是在夏天,还是在冬天,都需要靠能源设施来“主动”提供能量,都得消耗大量的“一次能源”。

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“被动式住宅”的涵义

“被动式住宅”的涵义,与“主动式住宅”的涵义,正好相反。“被动式住宅”,通俗地讲,可以说是“仅仅靠住宅本身的构造设计,就能到达舒适的室内温度,满足‘冬暖夏凉’的要求,不需要单独再另外安装供暖设施的住宅,即,不需要‘主动’提供能量的这样一种房屋”。其实,也可以这样简单地理解,所谓“被动式住宅”,就是一种思想理念来自西方世界,采用现代保温隔热技术手段,建造的新一代的节能住宅。这种“被动式住宅”仅运行一台相变储能蓄热设备,就可以供给需要的所有热量和热水。“被动式住宅”,使用了超厚的保温隔热断热材料,在住宅的上面、下面、左面、右面、前面、后面,六个方向上,进行了围护和密封。

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“被动式住宅”在德国

“被动式住宅”,或者说是“现代节能住宅”,对大多数中国人来说,还是个比较陌生的名词术语。其实,这一技术早在20世纪七八十年代,就开始在国外发展了。德国在“被动式住宅”方面,处于世界领先的地位。“被动式住宅”,是由瑞典隆德大学和德国达姆斯塔特房屋与环境研究所,在1988年提出来的,目标是设计一种不需要“采暖空调主动供冷热”的住宅,因此命名为“被动式住宅”。

1990年,世界首座被动式住宅,在德国达姆斯塔特建成。从此,以MWF为首的物理学家、数学家、气候环境学家、材料学家、专业工程人员组成的科研团队,对被动式住宅进行了20年的系统研究与测试,形成了一整套技术和施工规范。

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目前德国建成的大多数“被动式住宅”,体量都不算太大,大概每人的使用空间,大约在45平方米左右。在德国,这种“被动式住宅”的造价,仅比传统住宅——“主动式住宅”,高出约5%至7%,“被动式住宅”,最初并没引起世界各国的注意。但随着2005年世界能源价格再一次大幅上涨,“被动式住宅”的独特魅力,才又引起了有关国家的注意,并逐渐获得了认可。进入2009年以后,“被动式住宅”已逐渐成为欧洲住宅节能技术的主流,并被部分欧洲国家确定为国家住宅标准,或者未来城市发展规划的方向。欧洲议会也提议,在欧洲地区,新建住宅,要符合“被动式住宅”的相关标准。“被动式住宅”,节约能源,能够减少二氧化碳的排放,对于保护人类共同的家园——地球环境,有着非常重要的现实意义。

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总结“被动式住宅”

“被动式住宅”,是一个拥有舒适室内微气候环境的住宅。“被动式住宅”无需安装“主动”的制热和冷却系统(比如,锅炉、地热蒸汽泵等)。住宅材料由良好的相变储能蓄热材料构成,住宅自身保温性能良好的特性使屋内温度始终保持恒定,遇到特殊极端天气,配备的相变储能蓄热设备可以有效调节屋内温度,因此称为“被动式住宅”。“被动式住宅”,可以用非常小的能耗,将室内调节到合适的温度,非常环保。

如果你在上海、北京这种寸土寸金的地方有一块宝地,那是最合适建造被动式住宅的,因为被动式住宅的节能和舒适健康性能,能够让你在这些城市生活的更惬意和健康!“被动式住宅”,每年的取暖需求,每平方米的居住面积,必须小于15千瓦每小时。“被动式住宅”,能量损耗非常少,与此同时,还能够提供高层次的舒适感。

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被动式住宅的基本特征:

1、紧凑的结构和良好绝热性能:房屋外壳的所有部分都是保温隔热的,达到一个不超过0.15 W的传热系数。

2、方向定位和阴暗度的考虑:太阳能的被动使用在被动屋的设计上是一个重要因素。

3、节能玻璃窗和框架:窗户(组合的玻璃装置和框架)应该达到一个不超过0.80 W的传热系数。被动式节能住宅的窗户必须是0.8 W或者更好。建议使用优质的三层玻璃窗户。

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4、围护结构气密性:透过不封缝的漏气量,每小时必须小于房屋体积的0.6倍。

5、新鲜空气的被动预热:通过地下管道时土壤换热,新鲜空气被带入房间。即使在寒冷的冬天,新鲜空气也将被预热到5摄氏度以上。高效的废热回收,使用了一个空对空的热交换器:大多数废气中的易感热量被转移到引入的新鲜空气中(热回收率超过80%)。

6、使用可再生能源进行热水供应:相变储能蓄热设备与太阳能板为热水提供能量。节能家用电器,低耗能冰箱、炉灶、冷柜、灯具、洗净器、烘干机等等,这些在被动式住宅中是必不可少的。

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地球上的能量从根本上来说都来自于太阳,能源的利用形式主要包括电和热两种,也因之产生了储电和储热两种技术。尤其需要关注的事实是,热能占终端能源的消费需求高于50%,也就是说,储热的价值和发展空间远大于储电。国际可再生能源署发布的储热专项报告《创新展望:热能存储》指出,当前全球约有234GWh的储热系统正在发挥着重要的灵活性调节作用。

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随着可再生能源设备的逐渐安装,装机发电量猛增,但真正使用过程中发现可再生能源不稳定,是一种间隙性能源,不能稳定的加入电网,致使很多地方出现了弃风弃光的浪费能源现象。可再生能源必须配合储能才可以有效利用,而储能主要分为储电和储热两种。储电需要很多有色金属,造价昂贵。而储热的材料很多,可以任意选择,天帅智能科技研发的相变储热材料储热密度高,可以直接转换到供暖终端,提高热转换效率,因为能源在消费使用终端75%还是通过热能来实现的。现在人们普能只重视电池等储电技术的使用,却忽视了储热才是低成本、高效率的储能方式。

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在储电热度极高的情况下,仍然有公司在坚持前行。天帅智能科技股份有限公司投入科研力量多年研发,推出了天帅智能相变储能供暖系统,在节能环保的同时,为居民提供低成本清洁供暖,为国家电网削峰填谷,为可再生新能源解决无法即时消纳而造成的弃风弃光难题。

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天帅智能科技股份有限公司相变储热技术研发方向已经覆盖水储热、相变储热、固体储热、熔盐储热等多种储热技术路径,依托其高性能的储能技术,公司清洁供暖总规模33830MWh,投运规模3102MWh,在建规模29928MWh,投运项目13个,在建项目10 个,储能清洁供暖项目覆盖:大型楼宇储能供热、城镇小区储能供热、工业园区储能供热、清洁燃煤供热机组储能供热、大型可再生能源基地储能供热等多种类型。

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储热市场发展空间广阔规模超万亿元

储热的价值巨大,在清洁供暖领域,储热技术已经实现了广泛应用:

1、在居民供暖中实际效果与运行成本在众多供暖技术路线中占据优势;

2、在工业用热领域,在峰谷电价等配套政策较好的地方,储热电锅炉应用于工业蒸汽领域,成本已经可以与燃气相当;

3、在高温发电领域,多个配套长时间低成本熔盐储热技术的光热发电项目已投入运行;

4、在火电灵活性改造方面,两批国家试点项目中有一半以上采用了储热相关技术路线;

5、在源网荷储一体化和多能互补综合能源服务项目开发中,储热更是不可或缺。

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