暖通空调新技术

班级：11建环本一 姓名：刘志文学号：111614027暖通空调节新技术研究现状引言：暖通空调对人们的生产生活有着重要的意义，因此暖通空调的前景非常广阔。本文对关于暖通空调新技术作了简单的论述，分别介绍了蓄能空调，地源热泵技术，变风量空调系统，温湿度独立控制空调系统等新技术的研究现状。蓄能空调空调蓄能技术是一种最有效地获取分时电价差效益、节省电制冷或电制热运行电费的技术。在国外已经是一项成熟的技术，目前国内正在大面积推广应用。在用户扩容改造或新装制冷中央空调系统时，按蓄能方式设计系统，由于在空调负荷高峰时，可以使用预先储存的冷量来供冷，因此不必象常规空调系统那样按高峰负荷配备主机设备，而是按全天的平均负荷来配备空调主机设备，系统装机容量可减少达30—50%。从而使得按蓄能方式设计的系统比按常规设计的系统节约投资费用。1.冰蓄冷空调冰蓄冷技术，即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用电动制冷机制冷，使蓄冷介质结成冰，利用蓄冷介质的显热及潜热特性，将冷量储存起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，使蓄冷介质融冰，把储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要。1.1冰蓄冷的优点它的优点是：平衡电网峰谷负荷，减缓电厂和供配电设施的建设；制冷主机容量减少，可使空调系统电力增容费和供配电设施费降低；利用电网峰谷荷电力差价，降低空调运行费用；电锅炉及其蓄热技术无污染、无噪声、安全可靠且自动化程度高不需要专人管理；冷冻水温度可降到1-4°C，实现大温差、低温送风空调，节省水、风输送系统的投资和能耗；相对湿度较低，空调品质提高，可有效防止中央空调综合症（具有应急冷热源），空调可靠性提高（冷热量全年一对一配置，能量利用率高）。1.2冰蓄冷存在的问题其缺点是：在不计电力增容费前提下，一次性投资比常规空调大；蓄能装置要占用一定的建筑空间；制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下运行低、电锅炉制热时效率有可能较热泵低。1.3解决方法冰蓄冷缺点已得到克服。冰蓄冷空调一次性投资较常规空调大已得到有效克服，通常对于适合采用冰蓄冷空调的建筑，如常规空调系统选用风冷热泵或直燃型漠化锂吸收式制冷机，一般冰蓄冷空调投资不会超过常规空调系统；但如果常规系统选用水冷式电动冷水机组则其投资通常较冰蓄冷低20%左右，但如计及电力增容费二者投资也有可能持平。有些蓄能装置可不占用有效建筑空间。如温州体育馆，蓄冰装置分别采用无压混凝土槽、无压或有压钢槽（罐）等分设于绿化草皮地下、停车场地下、屋顶等非使用建筑空间，蓄能空调机房面积可做到不超过常规空调冷冻机房占用面积。利用自控系统，将蓄存冷量全年一对一有效利用，做到空调全年用电量不增加，如结合大温差、超低温送风空调技术其全年用电量可得到节约。水蓄冷水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷，可直接与常规系统区配，无需其它专门设备。其优点是：投资省，维修费用少，管理比较简单。但由于水的蓄能密度低，只能储存水的显热，故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池，在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时，可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量，然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。蓄热空调所谓蓄热空调，是指在不需装备锅炉的条件下，利用深夜电力，将电能转化为热能，使水充分吸热。你后将热水存储在一个保温的容器之中，在调荷避峰的情况下，虽然把大负荷的用电设备停止运转，也能有热水自保温的容器中不断地在中央空调的变风量或风机盘管等管道中循环，继续维持空调取暖，使室内仍保持在舒适的环境中。从多年实践证明，我们所指的蓄热空调，不是指在用电高峰时完全不准用电，而是要把用电负荷的峰值削平，维持电网的正常运行，因此，在这个设计思想的指导下，我们可以在当用电高峰时，中央空调采用蓄热装置后，可减少三分之一或一半左右的负荷，所以蓄热空调也得到电力部门和用户的认可和欢迎。地源热泵地源热泵是以地源能（土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水）作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季供暖供热的低温热源，同时是实现供暖、制冷和生活用水的一种系统。它用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调、供暖和供热的模式，是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径，也是国内地热能利用的一个新发展方向。2.1地埋管热泵系统研究现状近年来，地下埋管换热器类型、土壤换热器传热分析、土壤热物性参数有效性测试及施工工艺成为地埋管热泵系统的热点研究内容。其中，地埋管换热器有水平和竖直2种埋管方式。当可利用地表面积较大，浅层岩土体的温度及热物性受气候、雨水、埋设深度影响较小时，宜采用水平地埋管换热器。否则，宜采用竖直地埋管换热器。2.2地埋管热泵系统存在问题水平埋管由于占地面积较大，除了在单元住宅等建筑中能有一定的应用外，其他中大型建筑形式中的应较为有限。为了提高单位占地面积的换热量，需要考虑利用沿垂直方向的岩土层的蓄热作用，如设置多层盘管等。若水平埋管埋深较浅（如在2m以内）则热泵运行后地温可在下1个运行季节到来时通过与地面的传热而恢复，但埋深较深时，地温却只能部分恢复。与水平埋管相比，垂直埋管方案更具有大型工程的实际意义，垂直埋管方式可以在较小的占地面积下获得较大的换热能力，但同时必须考虑的是地温恢复问题。垂直埋管换热器有2种基本形式:U型管式和套管式，U型管式埋管换热器可以用于埋深特别深的工程中，原因是其具有安装方便，不易出现渗漏等优点。目前利用U型管式埋管换热器的埋深可达180m。套管式埋管换热器则可以充分利用钻孔资源，由于其外表面与岩土间的换热面积较大，因此换热能力比U型管高，但是套管式埋管换热器却存在结构复杂、有渗漏担心及不能用于钻孔深度很深的场合等不足。2.3地埋管热泵系统解决方法因此，对于多层埋深较深的水平管地下埋管换热器，在应用上往往需要结合太阳能进行热补偿或应用于冬、夏两季冷热联供使用，以克服上述问题。变风量空调系统3.1变风量系统与定风量的比较集中式空调定风量系统存在着诸多缺陷，它是按照最大热湿负荷确定送风量的，送风量全年不变，当室内负荷减少时，调节再热量，提高送风温度维持室温，浪费热量或冷量。针对定风量系统存在的问题，提出了解决方法：减少送风量，维持室温。通过这种手段，节约了因提高送风温度所需热量，使得系统处理风量减少，风机电耗下降，制冷机冷量下降。3.2变风量空调系统应用现状与问题VAV空调系统真正进入国内的时间较晚，技术相对复杂，控制环节多，尤其是对系统和设备的控制要求较高，使得VAV系统的节能性没有充分体现出来，此外，系统还存在无法达到调节要求、运行不稳定等问题，这也大大限制了VAV系统在国内的推广和应用。3.3解决方法降低风机能耗是实现VAV空调系统节能的重要一环,而优化风机特性是降低能耗的关键。因此研究VAV末端管路特性与风机特性的匹配，实现风机的优化配置和运行可以大大降低系统能耗。温湿度独立调节空调技术4.1常规空调系统与温湿度独立控制空调系统的比较目前常规空调系统大多采用冷凝除湿方式处理空气，降温与除湿同时进行。而实际上降温所需的冷源温度明显高于除湿所要求的冷源温度，而且此种处理方式很难满足建筑室内空气温度与湿度同时变化的需求。将温度与湿度独立处理的空调系统可以避免常规空调系统热湿耦合处理带来的问题，能够有效提高空调系统的能源利用效率。在温湿度独立控制空调系统中，采用17°C左右的冷冻水即可实现控制室内空气温度的目的;采用溶液除湿或冷凝除湿等多种方式处理新风，可以实现控制室内空气湿度及提供新鲜空气的需求。毛细管辐射空调是一种以塑料作为毛细管材料，采取毛细管作为传热末端，表面形成“冷网格”形式的新型辐射空调，它以冷水作为冷量输送介质，具有安装使用方便、重量轻等特点。毛细管辐射空调在应用中存在不同的安装布置方式：直接裸露安装、表面喷涂或5-10mm水泥砂浆、混合砂浆在天花板、地面或墙壁上供冷，也可结合建筑装修，与石膏板或金属顶板组合成模块后安装。4.3溶液除湿系统溶液除湿空调技术的关键在于溶液除湿过程和溶液再生过程。传统溶液除湿空调采取的技术路线是室外新风直接进入除湿器进行溶液除湿，利用热泵或其他辅助设备加热溶液,加热后的溶液直接与室外空进行热湿交换，使溶液再生。由于热湿地区室外空气含湿量高,加大了除湿器的除湿负担,室外空气与再生溶液表面的水蒸气分压力差小,导致溶液的再生浓度及效率降低，削弱了传统溶液除湿技术在该类地区的节能效果。溶液除湿系统在除湿和减少污染物方面具有一定的优势，通过与压缩式/吸收式制冷机、天然气锅炉和太阳能设备等相结合，在ARI标准工况下的性能系数为0.71〜1.25,具有较好的应用前景。李震，等提出了一种带有溶液热回收器的新风空调机，可以用来回收室内排风的能量，使得新风机的性能系数明显提高。保温技术保温、隔热是采暖、空调工程中重要的的组成部分，保温、隔热确保了我们的采暖、空调等各种系统的正常工作，是各种系统的技术参数达到设计要求的保证。保温、隔热的材料有很多种，大致可以分为以下三类：1、纤维材料：矿岩棉制品、玻璃棉制品、硅酸铝纤维制品；2、无机材料：泡沫玻璃制品、硅酸钙制品、复合硅酸铝镁制品、膨胀珍珠岩、泡沫石棉制品；3、有机材料：聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、橡塑海绵、聚乙烯泡沫（俗称EPS）、聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）。此外建筑节能