世纪太阳能科技发展的回顾与展望

20世纪太阳能科技发展的回顾与展望摘要：据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“未来能源结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。回顾和总结本世纪太阳能科技发展的历程，对21世纪太阳能事业的发展十分有意义，本文对此作了尝试。关键字：太阳能回顾发展历程1引言近年来，办公写字楼的市场急剧增长，众多公司、企业纷纷搬进了办公写字楼办公，使办公写字楼的物业管理业变得十分兴旺，各运行单位更加注意成本的分摊核算，不得不考虑整个建筑的运行综合成本问题。由于高档办公写字楼内部一般按开敞式大空间设计，通常多采用大型中央空调系统，但写字楼在出租时，面积需要按照用户的使用要求重新进行分割。由于各使用单位所占用的面积不同，且相对独立，很难保证用户都能在一个单独控制的空调单元内，再加上各单位的进住时间、日常办公模式、办工时间、环境温度要求等均有所不同，集中空调系统管理控制起来十分困难。因此，必须更新传统的设计理念，打破高档办公建筑一定使用大型中央空调的观念，紧紧围绕高档办公楼的使用功能及特点，量体裁衣，定制出适合高档办公写字建筑的空调系统形式。本文以座落在某开发园区的办公建筑群体设计为例，对使用户式集中空调系统的办公建筑进行解析，阐述户式空调系统用在办公写字建筑中的优势和在设计、施工中应注意的问题，供在今后设计户式集中空调时参考。2工程概况和空调系统设计方案的确定本建筑群体座落在北京某开发园区，一、二期工程建筑面积共45万平方米，全部建筑为独栋式办公楼建筑，环境好，品位高，各建筑之间独立性好，面积划分灵活，适用性强，是非常理想的办公场所，开发商将其定位在各大公司在中国的总部基地。其中一期工程总建筑面积为20万平方米，由83栋十层建筑组成。我们在××大厦进行设计调研过程时发现，经常发生一个客户加班需要空调，整座大厦的空调水系统、空调冷热源系统全部投入运行的情况，尽管有工作人员值班，但仅水泵电耗就可想而知。而且，经常发生用户与物业因为空调问题发生的纠纷，有时还会造成物业管理收费困难。为此，开发商想寻求一种适合独栋式办公楼建筑、可灵活地进行空调面积划分、可分区域单独控制温度和计量收费的中央空调模式。经数轮多方调研、论证、比较，最终将数码户式集中空调系统作为该项目的空调系统设计方案之一。户式空调，又称户式中央空调，科学的名称叫“家用型集中空调”，源于美国，适合于当地三层以下的独立式别墅建筑使用，近年来被引入我国。户式空调分许多类型，最常用的是空气源热泵系统。由于该系统具有设计施工简单、控制灵活方便、计量和收费容易、档次较高等众多优点，在我国的发展速度很快，不但被用于高级住宅和别墅建筑，还有相当一部分被用于商业和办公建筑，远远超出了该空调系统的“家用”范畴，成为名副其实的“中小型集中空调”，为此，我们在本文中暂称它为“户式集中空调”。用户选择的数码户式多联变冷媒流量的集中空调系统，是由采用了数码宽度脉冲调节控制技术的变容量涡旋压缩机的室外机与多台可单独控制的室内机组成,室内机还可以按50％～110％的室外机容量进行灵活配备，是新一代模块化、集约化的多联机系统（简称DVM）。该空调的最大冷媒配管长度可达150米，室外机与室内机高低差可达50米，完全可以解决室外机的放置问题。室内机之间高差可以达到15米，完全可以满足较大范围内分散空间的空气调节。该空调系统既可制冷又可制热，安装维护简便、灵活性强，无任何电磁干扰，适用于多种场所特别是数码涡旋技术能让压缩机在10％至100％的容量范围下实现无级调节运行，能耗低于一般压缩机综合能源损耗40％以上，实现了整个范围内的无级调节运行，具有优秀的季节能耗比，特别适合负荷变化较大的建筑，完全符合节能设计规范中对设备的要求。在当时，如此大面积单独使用户式中央空调系统的办公建筑群在北方地区还不多见，由于北方地区有冬季采暖及部分建筑设备保温防冻的问题，单一使用户式中央空调进行冬季采暖的设计风险较大，作为设计者，在设计之初对该方案是否可以在冬季正常供暖和设备、管道是否会冻坏的问题上也无太大把握。为保险起见，除提议建筑上加强了维护结构的保温性能外，还特别对卫生间内和管道井中的管道采取了保温防冻措施，避免冬季发生不测。3空调系统的设计⑴室外空调通风计算参数见表1：室外空调通风计算参数表1比

右项蚁魄目内参轮腾数戏项踩竹目漠参填侨数矮夏季强空调计算干球爸温度磁33.创2垦℃装通风计算干球望温度阀30.壶0令℃抓空调计算湿球减温度逗26.匙4足℃划平均风速萌1.9m金/s拢空调计算日均码温度外28.分6牲℃熔风向篇N呜大气压力衔99.86K列pa炒

股

尺冬季损空调计算干球尺温度饶-12.盗0宵℃尘采暖计算干球子温度角-9.贵0犯℃叔空调计算相对漫湿度陪4刺5踩％茎通风计算干球闪温度舒-5.集0匪℃掠大气压力晋102.04脉Kpa狗平均风速婆2.8m柜/s租

远

冤风向晌NNW⑵室内设计参数见表2：室内设计参数表表2头房间名称耍室内温宅度菊℃娱相对湿度％逐新风还量执m平3潜/h索·阅人姥排风量介次碗/h毙室内噪声标尘准救NR没夏季吗冬季黑夏季舌冬季核办公室翻2既4例～盏26浅2趋0育～含22辣

艰

跟30合/谁3牲0任～呀40友个人办公室梦2香4钓～奖26洲2竞0斥～桂22愉

疲

罢40卫

嗽

疫会议室息2讨5横～景27拣1涉8地～斥20栽

驱

偿40妖/驱3跟0骤～仰40浑卫生间酒/型1恋6何～貌18宰/触/藏

冷6叠/⑶空调设备的选型本建筑群一期工程共有建筑83栋，四种楼型，10余种户型，由于楼层、朝向有所不同，各房间冷热负荷也不相同（单位面积平均最大冷负荷为146w/m2，热负荷为130w/m2）。考虑到房间供热、制冷效果和温度升降速度，这里以设备选型匹配的负荷值进行选型说明机组的配型。赠某栋建筑的机湾组配型表醒表迟3相楼层练房间名称绳房间面积仰机种肥台数么机器容量嘉系统配置孝m旦2恒W/m划2盲W穿一层征产业用房收186.00米AVMLH1跑40篮1冻188馒35,000宽22HP(1涉-1)霉1-1-1兰1-1-2剃1-1-3宰AVMLH1付05鼠2咐产业用房沟186.00疲AVMLH1走40筛1抢188迅35,000虫2-1-1锈2-1-2躲2-1-3良AVMLH1茂05帐2截产业用房悄186.00灌AVMLH1兆40财1肺188锣35,000效14HP(1帮-2)略1-2-1榜1-2-2虹1-2-3利AVMLH1非05践2溜小计悦

运372.00灵

叔9专188售70,000豪

稳

滥二层校产业用房垃186.00纲AVMLH1羊05覆3升169粉31,500验22HP(2擦-1)岸1-1-4亏1-1-5断1-1-6头产业用房雪183.00森AVMLH1眯05草3停172稍31,500砍2-1-4敲2-1-5即2-1-6躺产业用房郊183.00吸AVMLH1繁05熔3比172缩31,500许10HP(2严-2)务2-2-1呆2-2-2脸2-2-3冤小计予

副369.00耳

烦9持171肠63,000悉

弱

弯三层遇产业用房恨215.00狮AVMLH1娇40顿2捕179损38,500岩26H考P懂（途3-扣1霸）谣3-1-1拥3-1-2厨3-1-3秘AVMLH1汁05什1革产业用房屋215.00纠AVMLH1饭40大2比179旅38,500厉4-1-1垃4-1-2兄4-1-3区AVMLH1供05弄1辉产业用房挪215.00某AVMLH1蚊40轿2降179毒38,500浪14HP(3侨-2)倘3-2-1贼3-2-2论3-2-3误AVMLH1西05袭1截小计铸

链430.00杯

涌9授179志77,000颜

音

居四层费产业用房蚁215.00炭AVMLH1醉40员2魄179惕38,500照26H灯P暮（若4-绳1监）冰3-1-4绣3-1-5员3-1-6暑AVMLH1袖05易1剥产业用房侮215.00贱AVMLH1暖40慧2负179亲38,500供4-1-4水4-1-5妥4-1-6捕AVMLH1差05响1叶产业用房支215.00聪AVMLH1爪40贱2腿179沾38,500搞14HP(4近-2)攻4-2-1委4-2-2王4-2-3脖AVMLH1惠05疑1架小计悔

品430.00刃

艰9铅179摄77,000锹

绣

鹰五层乞产业用房纵215.00害AVMLH1猪40梨2劫179否38,500猎26H纪P缎（汉5-织1维）朋5-1-1斯5-1-2菊5-1-3筋AVMLH1斥05虹1俊产业用房邻215.00挥AVMLH1优40础2银179往38,500邪6-1-1须6-1-2解6-1-3芦AVMLH1暗05兰1知产业用房踢215.00恶AVMLH1贵40继2贿179尘38,500叮14H臭P尚（药5-在2晶）殖5-2-1膀5-2-2叔5-2-3币AVMLH1呆05奖1见小计挤

名430.00鸽

骗9楼179成77,000撞

杯

林六层痕产业用房息215.00跳AVMLH1垒40淡2慨179斯38,500堆26H陵P钟（患6-访1抄）锄5-1-4筋5-1-5季5-1-6狭AVMLH1装05帖1荐产业用房汁215.00句AVMLH1伯40固2讽179涌38,500颂6-1-4杠6-1-5农6-1-6宣AVMLH1悠05害1锐产业用房歪215.00湖AVMLH1育40晶2深179析38,500历14H茄P匀（损6-竹2狠）链6-2-1斑6-2-2贩6-2-3斤AVMLH1撇05牛1脆小计格

毁430.00杆

哄9前179如77,000推

付

益七层客产业用房速215.00企AVMLH1畏40善2碍179坑38,500魂10H各P旦（久7-缴1薪）洁7-1-1补7-1-2琴AVMLH1运05若1域6H桥P顶（肥7-廉2阔）摘7-2-1平产业用房蜡215.00魄AVMLH1杆40妖2致179玉38,500自10H换P瞧（秤7-碑3邮）俘7-3-1她7-3-2滑AVMLH1穿05魄1辅6H夏P康（南7-墨4瓦）位7-4-1琴产业用房督215.00异AVMLH1搞40体2坊179下38,500斤14H骤P骡（谋7-每5晶）子7-5-1宝7-5-2绣7-5-3霜AVMLH1鼻05掀1扁小计浆

晓430.00过

择9肯179姻77,000店

陡

船合计柏

事2,891英

洁63读179脖518,00穿0进

匀

怕需要说明的是柏，在配置室内忌机组时，应按愈照室内机组的眯冷、热最大出摸力与建筑物的补冷、热负荷值芽进行比较，取螺最大值做为选史配机组的依据远，特别还应注怀意到户式中央荐空调冬季制热晶工况除霜逆运妇行时，反吹造散成的室温下降庆对制热效果的井影响。室内机犯组可根据建筑碑的性质和使用互情况按播照暮5放0喂～型11半0脱％的主机容量然配置室内机数纤量。该工程共玉设置不同型号乌的室外感机勿50附9转台，不同型号绳的室内灿机营192飞9库台，同时还使督用用于新风置靠换的全热空气第交换歉器店120吩0铺余台。一期工日程已存于拢200畅3主年年傅底迹至偿200销4玉年负4郊月陆续竣工，督目前已有众多都用户在本基地印落户，从空调趣系统的使用效蜓果看，既解决当了收费问题，教也解决了用户盛对市内参数的晓不同需要问题求，取得非常好墙的效果，各方竿均比较满意。征建设方决定二阴期捷2费5读万平方米建筑您，继续采用这研种空调方式。加4证．数码户式空欠调在设计、施橡工时应注意的点问题：浓户式集中空调轿在北方地区应策用时，在设计雀和施工时还应劲注意如下问题纱：扮⑴糖谢设计时应充分换考虑建筑节能鸭问题。选择适狭当的建筑结构吃保温形式和恰霞当的窗墙比，让使建筑的冷、屑热负荷减少，裳从而减少空调性装机容量，使惰空调的初投资么和运行费用大幅幅度下降。麦⑵佩雹北方地区单独福使用户式空调驳时，应特别注抹意卫生设备和森管道的保温防切冻问题。这也豪是设计者最担锯心的问题之一周。解决室内设赠备、管道的防冶冻问题解决的弱途径有两个：梳第一，与建筑症专业配合，尽丛量将厨房、卫痰生间等房间设鸦计在合理位置末，并尽量设置够管道竖井及厨仓卫排风管道，模通过人工控制艳排风引起的负洗荷。其次，根相据不同性质建句筑，对明装管境道和管井中的痕管道进行保温吧设计，必要时终可采用电伴热眠防冻措施。条⑶蚂奋设计室内机组城时，应充分考掉虑室内气流组旦织问题。根据带所选机型和出跨风口形式，保崖证室内气流组煎织合理，避免环出现死角。创⑷锡僻设计时，还应定该注意较大建我筑的内外区划疮分问题，尽量币使内外区的空缩调机组分开设愚置，以保证不促同的需要。歇⑸烂牙设计时应考虑镇新风问题耽。瑞“收非宴典险”往流行过后，人再们对空气的品垃质要求提高，信许多户式空调消用户希望能够值提供足够的新水风，但从建筑竿节能的角度，嫌新风量又不宜钩过大。通常提忆供新风有三种跑方法：第一种粘方法也是最简付单的方法，就孔是定时开窗通贪风换气；第二对种方法是将新竿风用管道直接漫引到机组的新杜风接口，但提亡供的新风量有柔限；第三种方畜法就是采用恒飞温换气机（全随热空气交换器企）进行通风置怪换，由于换气遍机同时进行送举排风，使房间检压力基本保持胳平衡，并能提吊供足够的新风辜，同时还可以臣回收部分冷热辆量，节约了能拐源，但会增加费初投资。在条运件允许的情况里下，应尽量采票用该种方式。法⑹搁医施工中应注意维的问题叙①畅毫注意凝结水的芽排放问题。由慕于空间高度的雄限制，凝结水唱管的坡度有时穴难以保证，国捧外多采用在设伤备上增加排水趋泵进行强排的龄方法，凝结水伍排放没有任何河问题，而国产塞末端设备大多摊数没有凝水排册水泵，有些产脆品将排水泵作泉为选配件，多第被用户订货时储取消，而采用见自然排水，这碎就需要根据实骄际情况采取必区要的技术措施陕，确保凝水的恒排放。笔者在拳工程中曾尝试粗过如下的作法捏：在吊顶内采歪用齐d4饶0械的私U-PV度C跌管，基本无坡链环形敷设，室反内机的凝结水雄全部排放到管此道中，在环形他管的几个地方懒分别引出排水忽管至排水点，租解决了凝水排伶放问题。现在行的许多末端产丛品都可以配备惭排水泵，建议续有条件的用户慢采用这种排水碌方式为宜。阔②幅贸北方地区的管惜道保温及辅助熔供热问题。由浆于种种原因，解有时设计会忽尾视这部分设计泽内容，施工时畜应作提醒。特济别是对于民用魂建筑，由于人秘们习惯人走关嫩空调，在没有跃其他辅助采暖房措施时，亦发没生管道冻坏现孤象，因此管道岛保温十分重要撒。在冬季取暖送时，其室外温凤度越低，建筑杏所需的热负荷剪就越大，但这勇时空调机组的汇供热出力是最丰低的，因此，物应在做好经济泄比较的前提下芽，决定是否采但用其他辅助采冠暖方式。遍③役室外机的放置蛾问题。室外机趋的安装，既要午不影响建筑物忘的美观，还要之注意集中安置男室外机对周围浩气流产生的影赔响，尽量避免休因室外热气流扇引起的温度随救楼层升高而形小成的温度场对母空调效率的影于响。以本设计答为例，建筑专穴业较好的解决磨了室外机的安那装位置，但我门们发现，在夏懂季某无风天测露量室外机安装性位置附近的温已度时（室外温声度细3芦3智℃会，其机组全部肿开启），其上趴部温度比首层穴温度高出筋2债℃川左右，这将会流影响上部空调淋系统的制冷效悲率。曾有研究疫表明：室外温修度升高泉1闷℃港，其空调的效庸率下准降笛0.症5衬～缘1蜓％左右。因此溉，尽量避免室猫外机外设置不壳必要的遮挡，迎在凹陷式露台相设置室外机组岛时，还应当设浇置必要的导流狭措施。钉5纠．户式空调系咸统的运行问题碰户式空调的最歉佳运行方式是预连续不间断运矿行，公共建筑杜、办公建筑能凭够做到，对于志民用建筑，往慨往习惯人走关虎闭空调剪的圈“绩行为节枪电融”愤运行方式。这反种运行方式在巡夏天尚可行，喝但在北方地区鲜冬天如此运行稻却是非常危险妄的。从蓄热和浸供热安全的角悉度看，建议采占用连续运行方娃式，可以利用亚机组的运行自庸控功能。可将洲机组设置成两员种运行模式，池即吗“走正常（温度）络工弯况株”担和政“母值班（温度）特工腿况浮”膊，两者按培设定时间和设宪定的参数自动阿进行切换运行钥，这对于数码现户式空调系统港是很容易做到者的，当然也可俯以进行人工控牲制，这样就满巡足不同用户、宇不同时间段的化运行要求留。荐6．结论勺不管今后户式正空调形式被定巾义贡为堆“坚家用集中空历调馋”欲或是其他什么灾