暖通空调技术发展前景

2024-06-03

暖通空调技术发展前景(精选12篇)

暖通空调技术发展前景 篇1

20世纪中期,压缩式制冷机发展十分迅猛,使得暖通空调被广泛应用于民用建筑及工程建设领域。这不仅与暖通空调工艺的相关需求相符,还体现了人们的生活水平已经提高。空调系统出现于建筑领域,近些年来,我国建筑工业的发展壮大为空调系统的发展创造了前所未有的时机。然而,在大量使用空调的过程中,人们的身体健康及生活环境却受到严重的影响。因此,研究环保、节能的新工艺,以运用于暖通空调机制中,具有十分重大的意义。

1 暖通空调的新技术特点

1.1 新兴的各类环保资源的应用

1.1.1 新型暖通空调制冷能源——天然气

在自然资源中,天然气是继煤碳和石油之后的第二大能源。合理使用天然气可以有效控制空气中二氧化碳和二氧化硫的含量,从而改善我们生活的环境,并在最大程度上降低空调的使用给人体健康造成的影响。因此,在未来市场中,利用天然气作为能源的新型制冷技术的应用前景将会十分广阔。

1.1.2 最优化可再生资源的使用效果

目前,人们越来越追求最优化使用风能、地热能、水能和太阳能等各类可再生资源。比如,现有一种空调,其资源为地源热泵,它在冬天通过泵吸收土层中或地表的水分,并将热能有效地传输到建筑内;而在炎热的夏季,则将建筑内的热能散发,并吸收上述资源中的冷负荷传输至建筑中。目前,这类空调机制一般被应用于学校、私人住宅及别墅等建筑内。而太阳能空调则是利用太阳辐射作为主要能源而开发出来的空调。太阳能空调的使用解决了普通空调电力供应短缺等问题,不仅环保,还可以有效缓解有关部门的供电压力,并阻止城市产生热岛效应。众所周知,利用太阳能不会产生普通空调制冷剂中所含的氟利昂,因此就不会导致臭氧层破坏,其节能作用实至名归。我国地广物博,资源种类十分丰富,而在地热能源中最常见的是低温地热。这类资源可以直接被人们使用。而我国部分地区还蕴藏了十分丰富的高温地热,比如在西藏、台湾等地区,可以大力开发使用高温热泵。此外,我国漫长的海岸线也使得我国拥有十分丰富的海水资源等。将以上所述的各类新能源应用于暖通工程中具有十分诱人的前景。

1.2 环保节能新型工艺的应用状况

1.2.1 蓄冷工艺

蓄冷工艺技术一般利用水或冰两种媒介工作。目前,为了有效缓解白天的供电压力,很多城市白天和夜晚的用电收费标准不同。在夜晚到了某一特定时间后,电费收取标准相对较低。这时,就可以采用冰冷空调。这种空调设备会在晚上电费较低时自动启动制冰装置,同时积攒能量;到了白天时,电费标准相对较高,则空调启动融冰程序,将存储的冷能量进行释放,从而缓解用户用电量因空调的使用而较高的现象,有效节省了空调用户的用电成本。

1.2.2 热能回收工艺

热能回收工艺是指将已经释放的热量再利用某种手段进行回收利用的一种工艺,它避免了因空调房间排风机将热空气排出室外而导致资源浪费的现象。该工艺的运用可以提高热量的使用率和再回收率,进而使大环境中热污染得到有效缓解,从而真正实现环保、节能。

1.2.3 低温地板利用辐射进行采暖的工艺

这种工艺的工作原理是在地板下面直接铺设热水管,从而达到给房间加热、保暖的目的。此时,地板所产生的热辐射能够有效加热室内空气。这种工艺以热水为使用媒介,而其辐射体的表层温度最高上限为45℃。这种采暖工艺可以使空间得到合理的利用,又能保证室内温暖适中,并具有良好的私密性,在降低成本的同时也方便了计量工作。

2 城市暖通工艺的发展趋势

2.1 供热系统的自动化水平将不断提升

目前,随着各类设备自动化水平的不断提高,锅炉机制与换热站机制等得到了广泛的应用。这不仅使供热机制的高效运行得到了保障,也使供热体系的平稳运行得到了保证。

2.2 分户计量将逐步得到试用

随着环保、节能方面法律法规的建立和完善,人们在这方面的意识也在不断提升,因而具有逐步试用分户计量的基础。分户计量的主要目的就是节省能源和分户计量。这会使得温控阀和热量表等产品被广泛应用于供热系统设备中。

2.3 锅炉的节能工艺将会得到推广

全面推广自动控制相关技术,不断实现煤炭煤层无害化燃烧等工艺,从而使锅炉实现高效、节能运行,有效地避免能量的浪费。

2.4 洁净燃料将会被广泛应用

随着人们环保意识的增强,水、气等洁净资源将会替代传统燃料,成为新时代的主要能源。

3 结束语

当今,随着社会发展速度的逐渐加快,暖通空调在人们的生产生活活动中将会得到越来越广泛的使用,而其作为一种需要消耗能源的设备,必须从设计和工作两个方面来考虑其节能效用。只有不断完善暖通空调设备的节能效果,减少在工作中消耗量,才能实现节能减排目标。在暖通空调中大力应用和推广可再生资源,不仅有利于节能、环保,还能促进新工业的兴起,推动我国经济的发展。如今,我国越来越重视节能、环保效益,推出并实施了很多环保方针及政策,未来,我国的发展将会处处体现出“环保、节能”的理念。

参考文献

[1]任廖坤.暖通空调技术发展与建筑节能[J].黑龙江科技信息,2014,03(09):56-57.

[2]王天宇.暖通空调系统节能设计存在的问题及完善措施[J].民营科技,2014,02(03):95-96.

[3]余永兴.暖通空调设计中几个普见的问题[J].民营科技,2013,05(01):13-14.

[4]李晓云.浅谈空调节能新技术[J].中国勘察设计,2013,03(03):28-29.

暖通空调技术发展前景 篇2

专业论文

暖通技术的现状与发展前景

暖通技术的现状与发展前景

【摘要】采暖制冷用能在建筑用能中占有相当大的比重,以及现代建筑物内的人们表现出越来越严重的病态反应。环保节能与提高室内空气品质是暖通技术发展的方向。本文介绍了几种节能环保暖通系统。以及提高室内空气品质的方法。

【关键词】环保 节能空气品质

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

上世纪20 年代,随着压缩式制冷机的加速发展,暖通空调技术开始大量应用于以保证室内环境舒适为目的的公共建筑、商用建筑的环境控制中。在国内外,越来越多的民用建筑以及工业建筑都使用了中央空调,它的使用标志着一个地区的经济、技术发展水平和文明程度,同时也提高了企业管理水平和保证了产品的质量。家用空调以及供暖开始普及。随着空调大规模的使用,一系列的问题也随之产生。

就我国而言,改革开放以来能源建设有了长足的发展,但是能源的供给满足不了社会经济保持可持续发展的需要。建筑耗能在社会总耗能中占的比例相当大,发达国家的建筑用能一般占到全国总耗能的30%~40%,而采暖制冷用能在建筑用能中占有30% 左右。高能耗带来严重的环境问题,造成大气污染、水污染、固体废弃物污染等。近年来,中国的大气污染已经跨出国界,影响到周边的国家和地区。在过去20 多年来,长期生活和工作在现代建筑无内的人们表现出越来越严重的病态反应,这一问题引起了专家学者的广泛重视,并提出了病态建筑和病态建筑综合症(SBS)概念。随着SARS 病毒的爆发,空调房间内空气品质要求越来越高。因此,环保节能和室内空气品质是暖通技术今后研究的重点。

一、暖通技术的现状

当然我们所说的建筑节能不是说不用空调或采暖系统,而是尽可能的设计和制造绿色空调以及节能的空调采暖系统。土壤源热泵空调系统、太阳能空调系统、低温地板辐射冷暖系统、蓄冷空调系统都是

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节能和环保的有效手段。

1、地源热泵空调

土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热换热器。土壤源热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术,冬季通过热泵将大地中的低位热能提高对建筑供暖,同时蓄存冷量,以备夏用;夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温,同时蓄存热量。土壤源热原系统因节能、节水而普遍受到美国、加拿大、欧洲各国等的关注。我国至今还未有应用实例,但已经有一些研究人员注意该系统。

2、太阳能空调

太阳能空调所需的能源部分或全部来自太阳能。太阳能空调是利用太阳光辐射为能源进行制冷工作的空调系统。通过使用太阳能空调,不仅可以弥补供电缺口,还可以为创建环保模范城市做出贡献。推广使用太阳能空调,既没有使用电空调所带来的城市热岛效应,也由于不使用氟里昂等有害物质而不会破坏大气环境。所以说太阳能空调是名副其实的绿色节能空调。

3、低温地板辐射采暖系统

低温地板辐射采暖就是在地板中直接埋设热水管来加热地板,再由地面辐射热来加热室内空气的采暖形式。这种采暖方式辐射体表面温度不大于4 5 ℃,采暖介质常用热水,其辐射体一般是其中埋设了加热管的建筑物构件,如墙壁、顶棚或地板,其中以地面辐射采暖应用居多。,在比正常室内温度低的情况下,同样可以达到其他供暖正常室内温度的热舒适感。地板供热具有舒适性好、减少扬程、节省空间、私密性好、易于计量改造、可利用低位热源和节省维修费用等特点。

二、通过空调系统改善室内空气品质的方法

1、充足的通风量和送风方式的改变

通风效率和换气效率评价指标这两个指标是从发挥通风空调设备和系统的效应,进行有效通风,提高室内空气品质出发提出来的。利用室外新风稀释与排除室内有害气体或气味,仍是保证室内空气品质的基本措施,并认为有效通风是提高室内空气品质的关键。设计良好的空调系统应能提供足够的通风量及换气次数,提供足够的室外空

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气来满足通风要求,并消除异味和污染。在送风方式上,可由“置换式”代替传统的“上送下回”气流分布方式。

2、空调房间内合理的温湿度

在空调房间内保持恒定的温度对热舒适性很重要。在一个区域不同的房间中需要不同的供热和供冷温度时,可以在单个房间内设计不同的温度。此外,还可以实行“工位调节”,这种调节方式的主要特点是在人们附近设置送风的末端装置,个人的舒适性要求则可通过送风末端来满足。湿度也是热舒适性的一个因素,提高相对湿度削弱了蒸发散热的能力,因此相当于提高了温度。不正常的湿度也引起其他I A Q 问题,湿度过高或高低会产生不舒适,而相对湿度高能促发霉和病菌的生长。

3、异味和污染物的控制

控制异味和污染物的一个技术是用室外空气稀释室内空气,只有连续用室外空气有效地与室内空气混合才会起稀释作用。另外还可以用隔绝异味和污染物的方法。这可以通过设计和运行空调系统来控制房间之间的压力关系达到。第三个方法是使用局部排风系统,也就是说在污染物周围维持一个负压状态来隔绝和消除污染源。

三、目前暖通空调技术发展概况

随着国民经济的快速持续发展,作为支柱产业之一的建筑业也得到迅猛发展。而作为建筑业的重要组成部份的暖通空调业,其新产品、新技术、新材料更是层出不穷。暖通空调业发展所遵循的原则,概括起来就是:节能、环保、可持续发展,保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术。

1、供暖技术。分户热计量的实施;供暖系统改造;低温地板辐射供暖;新型散热器应用、开发;区域供热供冷、冷热电联供技术;分布式冷热电联供技术。

2、通风技术。夏热冬冷地区住宅通风;传染病医院病房通风;手术室等生物洁净空间的空调洁净技术;商场、地铁等公共空间的通风;工业通风。

3、室内环境质量。热舒适环境;室内空气品质;通风空调气流

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组织与室内空气品质。

4、燃气空调。燃气热泵;使用燃气的冷热电三联供;燃气蒸汽联合循环;蓄热供暖。

5、公共建筑HVAC。体育馆、剧院、商场、商用办公综合楼等的供暖空调通风技术;建筑防排烟设计。

6、可持续发展能源技术与暖通空调。可再生能源利用(太阳能、自然通风、夜间通风冷却等,光伏技术等);热回收技术与设备;建筑本体节能(包括保温隔热措施、相变材料墙体、节能窗技术等);被动式建筑。

7、节能环保设备的开发。利用低位热能和水源、土壤热源的热泵;高能效设备。

8、空调通风系统和设计进展。分散式个别空调;变风量、变水量系统;置换通风及相关系统研究和应用;住宅空调方式;新风利用、蒸发冷却技术应用。

9、模拟与分析技术、智能控制。暖通空调能耗模拟、能量分析;CFD应用;建筑自动化技术;暖通空调与智能建筑。

由于暖通空调技术的发展和变化,特别是建筑市场竞争激烈,需求日益现代化、多样化、重视国外技术的移植与引进,而节能、环保、绿色等概念的影响及我国能源结构的调整,对暖通空调设计的挑战越来越严峻。预计今后十年,集中供热企业将实现由粗放型经营到质量、效益型的转变,集中供热效率的提高有赖于技术发展的创新与推广,具体表现在以下几个方面:

1、供热自动化控制水平提高和大型供热机组比重增加。

2、城市热、电、冷联产快速发展。随着城市建设的发展,既需供热又供冷的公用建筑大量增加,一些城市以热电厂为热源,实行热、电、冷联供。夏季热负荷的增加,使热电厂的综合效益明显提高。

3、大力推广锅炉节能技术、使用洁净燃料。

4、供热新能源开发方兴未艾。地热能、核能、热泵、垃圾焚烧、生物质能等新能源的开发利用日益得到重视,促进了供热能源结构的调整,环保效益和经济效益十分明显。

四、结语

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空调的发展来于建筑业的发展,近年来建筑业的迅猛发展给空调提供了良好的发展机遇。大力开发使用节能、环保、健康的空调系统是本暖通技术发展的必行之路。随着经济的进一步发展及相关成本的降低,许多现代技术必然会运用到暖通空调界,以满足工程研究及设计领域对暧通技术提出的更高要求。

参考文献

[1] 周亚素.张旭土.土壤源热泵系统的研究现状与发展前景[J].新能源,1999,第21卷第12 期.

[2] 白静,黄书生.低温地板辐射采暖分析山西建筑,2004,第30 卷第20 期.[3] 姜明健,郭航等.蓄冷空调运行经济性计算机分析系统[J].FLUID MACHI NERY,2001,Vo1.29,No.3.[4] 耿世彬,杨家宝.室内空气品质及相关研究[J].建筑热能通风空调,2001,第二期.

暖通空调新技术发展方向初探 篇3

关键词:暖通空调技术;问题;发展方向

随着我国建筑业的迅猛发展,暖通空调新技术成为建筑领域里的重要议题之一。暖通空调的产品得到了广泛的应用,由此而带动了暖通空调新技术和新材料的发展。我国暖通空调业在保护建筑环境的前提下,遵循节能、环保和可持续发展的原则,根据国家的能源结构来不断调整战略,创造了不同地域特点的暖通空调发展技术。

一、暖通空调发展技术简述

随着建筑业的发展的速度,暖通空调技术发展也非常快,目前可以概括为供暖、通风,室内环境质量,燃气空调,蓄能技术,可持续发展能源技术与暖通空调,节能环保设备的开发,空调通风系统和设计进展,模拟与分析技术、智能控制,施工安装和运行管理和制冷技术等十几个方面。暖通空调发展的根本原则是“节能、环保、安全,可持续发展”,以在不同的领域和空间制造不同特点的暖通空调产品。在此重点介绍几种常见的暖通空调技术的应用。

(1)供暖和通风技术的应用。供暖技术目前有區域供热制冷和冷热分布式冷热电联供技术,主要应用在分户供暖热计量,供暖系统的改造,地板辐射供暖,新型散热板供热方式上。通风技术一般用在住宅通风、公共空间的通风和工业通风等场合。根据需要,通风的范围又可以分成局部和全面通风。根据工作动力的性质,分为自然和机械通风。

(2)对室内环境质量的测量。如何对室内环境质量进行测量,这是目前国内外共同探讨的热点问题。暖通领域研究出的专业检测仪层出不穷,对检测环境质量包括热舒适度、室内空气的品质(散发污染物的影响)等发挥了重要作用。

(3)科技创新促进了能源技术的发展。可持续发展战略把能源技术与暖通空调、再生能源的利用、回收技术、建筑本体的节能和被动式建筑紧密地结合起来。

(4)大力开发节能环保设备。中国需要物美价廉的低位热能、土壤热源的热泵和高效节能设备。生产企业要以可靠的质量和良好的信誉立足市场。

(5)空调通风系统的种类。通风形式主要分为局部和全面通风。空调通风设备的种类也层出不穷,其中包括分散式个别空调,变风量、变水量系统,置换通风及相关系统研究和应用,住宅空调方式,新风利用、蒸发冷却技术应用。在不同的场合和环境中,根据不同的情况选择合适的空调通风设备和空调系统。

(6)模拟与分析技术、智能控制。随着人们对生活水平要求的提高,人们对生活用品追求的是现代化和智能化。暖通空调和人们的生活密切相关。暖通空调能耗模拟技术,建筑自动化技术和暖通空调与智能建筑已经走入大众的生活。轻轻移动鼠标,所有测控参数的调整与控制、控制过程的实时趋势、历史趋势及供暖流程画面都可以呈现在控制中心的计算机大屏幕上。现代化的暖通系统可以实现了供暖锅炉给煤、送引风、给水等系统的自动控制、自动监视及供暖温度的智能设定。

(7)空调制冷技术。目前空调制冷技术的研究应用得到飞速进展,新型制冷型、天然制冷剂、含氯氟烃制冷剂替代物和新型制冷循环系统产品不断地更新换代。

在建筑市场日益竞争的激烈形势下,暖通空调技术的发展也突飞猛进。在产品不断地追求现代化和多样化的同时。要注重学习国外的先进技术,并重视对国外先进技术的引进。特别是在节能、环保、绿色等先进概念,对暖通空调设计提出严峻挑战。

二、城市供热面临的制约问题

采暖是人们冬季生存的条件之一。目前沿袭了几十年的供热方式正受到其他采暖能源设备和新的供热方式的挑战。随之而带来的是暖通空调产品的不断改新换代。

由于我国的供热锅炉主要是燃煤为主,因此带来的是一定程度的空气污染,特别是二氧化硫污染。城市是人群密集的空间,污染对于城市环境影响相对比较大。因此要采取有效措施,积极寻求改善城市环境的技术项目,政府也要加大投资力度。真正做到强有力地支持城市的洁净、节能环境建设,打造一个全新的现代化的能源体系。

三、城市供热技术发展前景

我国是能源大国,也是能源消费大国,但利用效率低,能源分布不均匀。有人预计在今后的10年内,许多集中供热的企业会实现由粗放型经营过渡到质量、效益型经营的转变,随着科学技术的创新和推广,通过供热技术全部实现自动化控制,大型供热机组的比重增加,城市热、电、冷联产快捷发展,供热实施分户计量,大力推广锅炉节能技术,使用洁净燃料等,城市集中供热效率会有大大的提高。随着人们生活水平的总体提高和对环保意识的加强,环保燃料会逐渐取代替煤炭等传统燃料。

城市供热新能源开发方兴未艾。一些地热能、核能、热泵、垃圾焚烧、生物质能等新能源的已开始开发和利用,这些新能源和新技术的环保效益和经济效益十分可观。下面简要介绍3种新能源供热技术。

(1)地热能。地热能是一种大自然能源。它是来自地壳的天然热能,并以热能存在。例如来自地球内部的熔岩、火山爆发产生的能量,地球内部的水能量等多种地热能。这些地热能可以发电,即先把地热能转变为机械能,再由机械能转变为电能。

地球是一个天然巨大的能源仓库,被称为“天然的地下锅炉”。它可以避免因燃烧而产生的污染。因此是天然的环保能源。在我国许多地区都蕴藏有巨大的地热资源,如果能被合理开发和利用,必将对改善城市供热能源结构及减少污染发挥重要作用。

(2)垃圾燃烧会产生的新热源。在我国的许多城市,垃圾焚烧实现了无害化处理,垃圾焚烧产生的热能可以回收用来二次供热或进行发电,城市的垃圾废品变成了新能源。既有利于环境保护,又可取得良好的社会和经济效益。采用垃圾焚烧技术解决城市垃圾污染难题已被越来越多的城市接纳。

(3)核能供热技术。核能是一种新能源。其应用前景非常广泛。核燃料的热值比煤要高270万倍之多。核能经常被用于发电,近年来趋向于供热。这大大可以减少煤资源的损耗。另外核能的投资费相对其他能源要低得多,面对城市建筑数量的提升和能源的巨大消耗,人们会对核能的需求量会迅速增长。

关于暖通空调技术的发展与应用 篇4

1 暖通空调技术产业发展的现状

随着社会经济的进步与发展,经济发展水平逐渐提高,改善人们的居住环境、工作环境等对中央暖通则提出了较高的要求。这就要求现代暖通行业加快研发与应用新技术与新材料,从而满足人们对优质环境的需求。然而,实际情况是,我国的暖通企业在研发新技术的过程中面临众多问题,一方面受到研发力量的限制,另一方面则受到研发成本的制约,不利于我国暖通空调新技术的开发与应用。现阶段,市场上所宣传的节能技术只是通过运用变频技术提高空调运行的能力。因此,在贯彻节能减排的过程中,应当加快暖通空调技术的发展,满足现代社会对节能的需求。

2 暖通空调技术发展中面临的问题

2.1 家用暖通空调技术面临的问题

随着我国社会经济的快速发展,人们的生活水平日益提高,生活质量得到了改善,家用空调走进了许多用户,促使众多小厂以及企业投入到生产空调的行列之中。众多企业面临着越来越激烈的市场竞争,出于对经济效益的考虑,企业会缩减对空调技术研发的投入,往往只是对空调的外观设计进行调整,而后则将其投入至市场之中,节约大量的生产成本,从而获得更多的利润。虽然这种做法可以让空调企业一时间获利,但是从长远来看,阻碍了空调技术的研发。此外,专业的暖通空调企业为了能够在激烈的市场中获得更多的竞争优势,都纷纷采取压缩成本的方式,减少对暖通空调的投入,进而阻碍了空调产业的发展。近些年,人们对家用暖通空调的需求不断地增加,但是,只有经过长时间的研发与完善之后的家用暖通空调才能够投入市场使用。

2.2 解决家用暖通空调技术问题的措施

2.2.1 加大投入

我国的家用暖通空调技术受到多种因素的影响,不利于构建资源节约型社会。这就要求我国政府提高对空调产业的重视程度,发挥自身的宏观调控职能,加强对空调产业市场的监督与管理,形成一定的规范与约束力,从而为空调产业的发展创造良好的环境,避免出现恶性竞争。同时,应当加大对空调产业研发的投入,为家用暖通空调技术的研发与应用奠定坚实的物质基础。此外,政府应当给予运用新技术的家用暖通空调技术的企业一定的资金补贴及政策鼓励,以推动新技术的广泛应用,促使市场能够认可全新的家用暖通空调技术。

2.2.2 企业自身

家用暖通空调企业自身应当不断地提升自己,大胆创新,提高自身的市场竞争力,从而在市场竞争中占有一席之地,在获得更多利润的同时,在消费者心中树立良好的企业形象,获得更多的竞争优势。此外,企业在发展过程中,应当有着敏锐的发展眼光,可以抓住更多的发展机遇,从而不断地壮大自身,形成良好的品牌效应,为企业的进一步研发奠定坚实的基础,推动我国暖通企业的健康、快速、可持续的发展,奠定企业长远发展的重要基础。

3 商用暖通空调技术的现状

3.1 商用暖通空调技术存在的问题

在商用建筑专业化水平不断提高的背景下,人们对商用暖通空调的需求逐渐增加。然而,我国的商用暖通空调在发展过程中受到传统暖通空调行业发展的不利影响,导致我国现阶段的暖通空调过于依赖进口,严重影响了商用暖通技术在我国的发展。

3.2 解决商用暖通空调技术问题的措施

3.2.1 政府的支持

政府应当发挥自身的宏观调控职能,加强对商用暖通空调行业发展的引导——不仅要引导建筑工程的设计施工,还要引导招投标采购环节,从而为国产的商用暖通的发展创造健康的竞争环境。与此同时,政府部门应当提高对现代节能建筑需求的重视,给予我国商用暖通空调企业发展一定的政策扶持,推动我国商用暖通企业的健康发展,促进商用暖通空调技术的研发与应用。

3.2.2 培养暖通人才

我国的暖通空调技术在发展过程中对暖通人才提出了较高的要求——一方面要求其能够掌握暖通空调技术的专业知识,另一方面则要求其具有节能意识,掌握与节能建筑相关的专业技术知识。这就要求开展暖通研发的工作人员不断地完善自身的专业知识结构,深入了解节能建筑的发展现状,将节能技术及理论知识应用在空调技术的研发过程中,推动绿色、节能目标的实现。

4 结束语

综上所述,我国的暖通空调行业在发展过程中,由于受到技术方面的制约,阻碍了节约型社会的建设,因此,相关部门应当发挥宏观调控职能,对暖通空调行业进行适当的引导,为暖通行业的发展创造良好的发展环境。与此同时,还应当培养优秀的暖通人才,不仅要求其具备丰富的专业知识,还要具有创新精神与能力。另外,教育部门应结合现代暖通技术研发的需求,适当地调整教学内容,从而推动我国暖通空调技术的健康、快速和可持续发展。

参考文献

[1]黄自君,姚立伟.关于现代住宅暖通空调技术与应用研究[J].现代装饰(理论),2013(06):38.

[2]刘兵.暖通空调技术发展现状与对策分析[J].中国新技术新产品,2012(15):168.

暖通空调技术发展前景 篇5

空调制冷技术研究现状及发展趋势论文对国内外有关空调制冷技术目前的研究现状进行探讨,进而分析空调制冷新技术在我国的应用与发展,并对其未来的发展趋势实施展望。

空调制冷技术研究现状及发展趋势论文【1】

【摘要】当前社会经济的发展在促使人们的生活水平提高的同时,也相对的改变了人们的生活环境,并使空调制冷技术在现实生活中得到广泛的推广与应用。

如在服务行业中,有效运用空调制冷技术对温度进行有效调节以实现对各类食品的保鲜与冷冻,而在现代医学与生物科技等各个领域中,空调制冷技术也得到了广泛的应用,并发挥了巨大的作用。

【关键词】空调制冷技术;发展趋势;冰蓄冷技术

引言

众所周知,所有生物的生长过程都受着温度的限制,如低温就可抑制食品中霉、酵菌的繁殖,而高温也可起到杀菌的作用。

在如今的社会中,空调制冷技术几乎已经渗透到人们生活与生产实践中的各个领域,并在有效改善人们的生活环境发挥着重要的作用。

如在日常生活中,制冷技术就广泛的应用于食品的冷加工与冷处理;而在工业生产中,制冷技术的运用为使生产环境能够始终处于恒温恒湿的状态;同时,在现代的医学与各尖端科学领域中都占据着不可获取的地位,如对相关新型材料的研究与开发等。

可以这么说,现代技术的进步就是紧跟着空调制冷技术而逐渐发展起来的。

1.国内外有关制冷技术的研究现状

1.1制冷剂的研究现状

制冷剂的选用作为空调制冷技术中的一个核心环节,对其开发与应用现状的研究在很大程度上影响到我国空调制冷技术的前进。

对于制冷剂的发展,我国主要有从自然物质――人工合成与回归自然物质的两个阶段。

其中,第一阶段中,像乙醚与氨等天然的制冷剂虽可在自然界中直接提取,但因受科技水平与经济条件的因素的限制,氟利昂指制冷剂因热力性能较好逐渐将其取代,而这也是制冷剂发展初期阶段。

随后,由于氟利昂对臭氧层易造成较严重的破坏而被其它制冷剂所取代。

目前,在大量的天然制冷剂中,丙烷以及氨等是最有可能取代氟利昂而成为新型制冷剂的。

1.2制冷原理的研究现状

随着在制冷剂反面的研究逐渐加深,直接推动了新制冷理论与实践的发展,其中,热声制冷技术就是21世纪发展而成的一种新型的制冷技术。

与传统的制冷系统相比,它具有以下一个优势:不需要使用那些对易对环境造成污染的制冷剂,只需运用惰性气体或者是其混合物即可,不会对臭氧层与温室效应造成影响[1];基本结构简单,可靠性好;使用寿命长;控制灵活,成本低。

热声制冷技术所具有的上述有点几乎完全摆脱了传统的制冷系统的所有缺点,成为了新一代制冷技术发展的方向。

但是,该制冷方法由于效率较低而受到了一定的发展限制,因此,逐渐提高其运行效率是该制冷技术今后发展的主要方向。

2.空调制冷新技术的具体应用与发展

2.1冰蓄冷技术的应用

如今,人们的生活水平已经得到显著的提高,空调也已经成了城市居民生活中所必须的一个生活必需品,并在日常生活与生产实践中得到了广大的应用。

然而,空调技术在被广泛推广与应用的同时,其自身运作所产生的大量能源消耗缺陷也在逐渐显现出来,受到了研究者的广泛关注。

据相关数据显示,我国各企业与居民有60%以上的电能消耗全部用在空调系统上面。

因此,在电能资源的应用日趋紧张的局势下,如何有效降低空调本身的耗能量,是目前研究者正面临且需亟待解决的一个重要问题。

经过长期的努力,专家们终于研制出来一种冰蓄冷技术,用于有效降低空调的耗能量。

运用这种技术而生产的新型空调,可通过使用非峰值时期的电能将制冷物质长期的保持在最佳的能量节约的状态的同时,维持整个系统的良好运行。

其工作原理就是:通过全部释放出空调本身正常运作时所必须的一些潜在的能量与显在的能量,用以提供空调系统正常良好的运行,即通过有效放出融冰冷量,使空调内部的冷负荷值保持在最佳的状态,在这个过程中,蓄冷装置就作为储存冰块的容器而存在。

因此,利用冰蓄冷技术而生产的空调,有着“填谷移峰”的作用,不仅通过提高空调装置在运行时的稳定程度来有效提升企业的经济效益,而且也大大的削减了空调系统的耗能量,缓解了我国电能紧张的局面。

2.2空气源热泵技术的应用

在充分借鉴逆卡若循环原理的基础上,研究者们研发了一种新型的空调制冷技术――空气源热泵技术。

该技术的研发与应用主要有以下几个优点:首先,在该技术之上所构建出的相关产品的服务范围较广,温度可被控制在零下四十度――零下十度;其次,利用该技术而制成的产品不受阴雨、大风等恶劣天气的影响,全面皆可正常运行,可靠性较好;最后,热泵产品也是一种环保型的产品,对环境的污染小,不会排除任何的污染气体。

由此可见,若是将该技术有效的运用于空调的制冷系统中,不仅可节约能源的运用,如使空调系统可自动的对空气进行蓄热的处理并对其实施高效的整合,进而形成比较高温的热源,满足人们的供暖、供热水的需求,而且利用该技术所构建出的系统,其集热的效应也是相当高的[2]。

因此,在现实的生活中,空气源热泵可作为一种节能、制热切环保的新型空调制冷技术而在各个领域得到广泛的推广与运用,并推动空调制冷行业的发展与进步。

2.3太阳能空调制冷技术

现阶段,由于太阳能有着“取之不尽,用之不竭”的优势而作为一种新型的清洁型能源而得到广泛的运用,同时由于其本身所蕴含的巨大潜能量与长期的效果而引起了专家的广泛关注。

近年来,有关太阳能在各种领域中的有效运用的技术研究也取得了比较大的进展,其中,充分利用太阳能而制造出现的制冷空调设备可谓是现阶段制冷节能技术中的关键部分,且这种空调也在现实生活中得到了广发的运用。

对于利用太阳能而制成的空调,其所具有的节能优势是相当明显的,不仅能够大大降低人们的电能消耗,而且对也不会对大气造成任何污染。

同时,由于太阳能在全面其本身所具有的供热量与冷量都是相当高的,即太阳产生的辐射能量越高,其空气的温度也就越高,相对的人们所需的供冷量也会更多。

因此,在现实的生活中,就可有效运用工厂所放出的工业废气或是余热等各种能源构建出各种质量优质的制冷空调。

3.空调制冷技术的发展趋势

就长期的发展形势而言,能源的有效节约、环境的良好保护以及智能化实现是今后空调制冷技术发展的总体趋势。

而在短期的时间内,空调制冷技术的发展重点还在于不断提高其技术的性能,如变频技术、降低噪音技术以及自动洁净的技术与远程的控制技术等。

同时,世界上的相当一部分国家对家电的能源消耗也作出了严格的控制标准,而我国也不例外,在对节能型的家电开发方面投入了大量的人力与财力,并研制出了各项领先于世界的节能技术,如压缩装置与高效率、高质量的换热装置等,而且PAM的能源节约技术也在空调生产中得到了广发的运用[3]。

因此,随着人们生活水平的不断提升与科技的进步,对生活环境提出了更高的要求,而这也就直接推动了相关节能技术的发展与节能型产品的研制,故空调系统的环保与节能就成为了今后空调技术发展的长期目标。

4.结束语

综上所述,空调已经成为了现代人生活中所必不可少的一种家用电器,发挥着营造健康舒适环境的作用。

而先进、节能的空调制冷技术的研究与开发就是该目标实现的必要保障。

因此,在今后很长的一段时间内,研究者们将继续加大对空调制冷技术的研究,以在不断提高其性能的同时,推动我国空调行业的发展,并有效改善人们的生活环境,从而为构建环境友好型的社会提高必要的。

【参考文献】

[1] 段盛琦.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J]. 湘潭师范学院学报(自然科学版). (02):124-126.

[2] 柳园园,范小彬.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J]. 科技创业家. (05):195.

[3] 王 瑶. 空调制冷技术研究状况和发展趋势[J]. 科技创新与应用家. 2013(19):300.

空调制冷技术发展趋势【2】

[摘 要]空调系统已成为人们生活中的重要组成部分,它担负着健康营造舒适环境的重任。

然而这一目标的实现需要先进的、科学的空调制冷技术,因此,本文在分析国内制冷技术现状的基础上,进一步探讨了空调制冷技术的具体应用及发展。

[关键词]空调 制冷技术 现状 发展

我国的环境污染在世界上较严重,由此引发的一系列后效应,将对社会的各行各业带来负面影响。

因此,必须实施国家能源政策,改善能源结构,提倡使用清洁优质高效能源,大力推广节能环保新技术。

特别是制冷与空调行业,应在进一步降低建筑能耗的基础上,从环保化、节能化、智能化三方面着手,注重新技术的研发和应用,以及制冷空调技术与相关技术的融合与交叉,以适应二十一世纪的能源战略新需要。

空调制冷技术发展研究状况浅析 篇6

关键词:空调制冷 研究状况 趋势

中图分类号:TB6 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)001-019-02

1 前言

市场经济的飞速发展,社会的持续进步令人们物质文化生活水平实现了迅猛提升,为优化舒适环境人们对空调制冷技术的需求应用范畴越来越广泛,当前空调制冷技术已全面渗透至各个科学研究、生产技术领域,用于调节气温、冷藏冷冻、加工食品等层面,为服务生产环境营造了必要的恒温条件。同时在农业生产中可用于对特殊种子作物做低温处理,在建筑施工中利用空调制冷技术可有效实现开采冻土,另外空调制冷技术还应用于尖端科学、现代医学中,例如生物技术、微电子技术、宇宙开发领域等,由此可见现代社会的科学发展需要空调制冷技术的辅助支持。与此同时,怎样令空调制冷系统消耗最小的能源、最大化产出制冷量,营造高效制冷效果则成为行业专家历经多年共同研发、不断探索的课题,并研发出了较多新型节能制冷技术,令空调制冷行业实现了稳步向前发展。

2 空调制冷技术的应用发展

2.1 冰蓄冷技术应用及发展

现代化空调设备已成为人们生活、生产离不开的一项必备工具,其走进千家万户、各行各业成为一项生活必需品,同时其能耗显著问题也得到了人们的广泛关注。据相关数据统计,我国空调系统用电量已上升至建筑总消耗电能量的百分之六十以上,由此可见,在电力紧张、能源紧缺的今天,空调行业受到了耗能量庞大的显著影响,为有效降低空调制冷系统能耗,冰蓄冷技术应运而生并成为专家们主力研究的技术领域,采用冰蓄冷技术研发的空调系统主体利用电能非峰值保持制冷剂始终处于最佳化节能状态稳定运行,并将空调系统服务运行所需的潜热与显热形式全部或部分释放冷量用来满足空调系统运行冷负荷,即采用融冰冷量释放达到空调系统运行冷负荷的需求标准,蓄冷设备则成为储存冰的相应容器。该冰蓄冷空调制冷技术可有效发挥填谷移峰作用,并全面提升空调系统运行服务稳定性,创设了显著经济效益,令系统能耗得到了有效控制。

2.2 城市制冷供热中空气源热泵技术应用

空气源热泵构建于循环逆卡若原理之上,是一种制热环保、节能的有效技术方式,应用该技术构建的空调制冷系统可利用自然能,诸如蓄热空气有效获得低温热源,通过系统的集热高效整合后形成高温热源,进而实现供应热水或供暖取暖目标,基于该技术构建的整体系统具有较高的集热效率。应用空气源热泵技术的范畴广泛,其产品适用服务温度范围在零下十度至零上四十度之间,同时不受到环境气候的限制,可实现全天候四季皆可的服务使用,即使是雨天、阴天、下雪等恶劣气候条件或寒冷的冬季傍晚也不会受到任何影响,均能够正常应用。同时该技术系统具有较高热效率,其产品全年平均热效率均超过百分之三百,且其热泵产品不会排放任何种类燃烧污染物,系统中采用的制冷剂可有目的选择环保型R417A种类,进而不会对大气臭氧层造成任何污染,是一种具有优质环保性能的空调制冷技术,较适用于北方冬冷夏热气候的城市制冷与供暖事业,会产生较好的使用效果并创设丰富经济效益。

2.3 太阳能空调制冷技术发展应用

太阳能是取之不尽用之不竭的一种清洁型可再生能源,其蕴含的庞大能量及长效特征令其备受科学家关注并在深入研究中实现了迅猛发展。利用太阳能进程中制冷太阳能空调系统具有广阔的发展前景与良好的发展趋势,是当前研究制冷技术的亮点与热点。太阳能空调制冷技术具备显著的节能优势,据相关数据统计,世界各国消耗于民用空调系统中的电能总量占到民用耗电总量的一半以上,倘若采用太阳能则会令该类显著空调系统能耗大大降低。同时太阳能还具有环保特性,倘若采用CFC工质压缩制冷机则会对自然界大气臭氧层产生强力破坏作用,因此该类工质已被暂停使用。目前世界各国均在致力于研究替代CFC类工质的相关技术。一般情况下,太阳能空调制冷技术采用制冷剂物质为非氟氯氰,其包含的温室效应与破坏臭氧层系数均为零,因此充分满足现行环保要求,并可有效降低石化能源燃烧发电产生的不良环境污染。再者太阳能空调制冷技术还有一类显著优势为供给热量与冷量需求在数量与季节中处于高度匹配性,即辐射太阳能越强,大气的温度便会越高,因此需求的冷量便会越大。利用该性能我们可将太阳能空调制冷系统设计为多能源类型,科学利用废气、余热及天然气等他类能源构建优质空调制冷系统。

当前较为常用的制冷太阳能空调技术有吸收式制冷太阳能空调,该制冷系统主体利用变化的溶液浓度获取冷量,也就是说在一定压力下制冷剂发生吸热蒸发,同时再利用吸收剂进行蒸汽吸收。该原理相当于利用发生器与吸收器替代压缩机,可利用的热能包括太阳能、热水、低压蒸汽以及燃气等丰富形式。当前该空调制冷系统实现了较为广泛的应用,其采用常规吸收式氨水或溴化铎空调机有机结合于太阳能热水体系进而发挥冬季供热、夏季制冷功能。还有一类常用的太阳能空调为喷射式系统,该系统中制冷剂位于换热器实现太阳能吸收并发生增压、气化变化,生成饱和蒸汽,令其进入至喷射器通过喷嘴实现高速的膨胀、喷出,并于喷嘴周围形成真空。同时喷射器再次吸入蒸发器内低压蒸汽,通过喷射器产出的混合气体则逐步进入冷凝器中实现凝结与放热,而后一部分冷凝液经过节流阀流入蒸发器在吸收了部分热量后便产生汽化,完成的该部分工质便是制冷循环过程。另一部分冷凝液则会经过循环泵完成升压后流入换热器并再次履行新一轮吸热汽化的过程。太阳能光电式空调制冷系统也是其应用发展模式之一,实际上该类制冷系统是应用太阳能进行发电的过程,通过光伏转换设备令太阳能合理转化为部分电能,通过工频或高频后令压缩制冷器实现驱动,通常来讲该技术构建的制冷系统完全与压缩制冷系统相同。金属氰化物制冷空调系统主体应用不同温度下金属氢化物吸氢及放氢过程中放热吸热原理实现制冷工作,即使在低温环境下也可正常运行。金属氢化物一旦降低了成本其放氢与吸氢寿命及性能将会有所提升,由此可见该太阳能空调制冷技术系统具有广泛的应用前景,并逐步成为国内外行业专家开发研究的热点项目之一。

3 空调制冷技术发展前景趋势

由总体层面来讲,环保、节能、智能化与健康化是空调制冷系统技术未来的科学发展趋势,行业近期主要针对其显著热点技术进行深入研究,包括直流变频、自动清洁、静音、节能、彩板、加湿、新冷媒、网络远程控制及铝替铜技术。同时较多国家逐步开始了严格控制家电产品能耗指标的研究,我国对于制冷空调节能控制技术也施以充分重视,目前,我国制冷空调在高效换热器、压缩机等层面占据着世界领先地位,例如PAM高效节能技术已领先应用于海尔空调中。再者相关环保技术也逐步实现了广泛应用,人们越发重视空气环境对健康生活的影响,因此空调系统便顺理成章的担负起了健康营造舒适环境的重任。当前健康的空调技术包括发生负离子、离子集尘、健康除湿、保湿双向换新风、多元光触媒、三重防御、立体环绕自然风、静音及抗菌技术等。

4 结语

总之,环保、节能、高效、健康是空调制冷技术研究发展的终极目标,我们只有本着以人为本、立足长远的原则科学研究节能环保型空调智能技术,探寻新型环保能源、总结空调制冷领域取得的成绩、经验,用于指导后续的科学研究发展,才能真正以低成本获取高回报,拓宽空调制冷技术应用范畴,令其推进行业领域的多元化、智能化、科学化、持续性发展。

参考文献:

[1] 罗超.制冷空调技术发展动态[J].现代商贸工业,2007(3).

[2] 葛志祥.空调节能的研究及其实现[J].南通航运职业技术学院学报,2008(3).

暖通空调技术发展前景 篇7

1 暖通空调系统中环保节能技术概述

暖通空调系统的主要功能是调节空气的温度、湿度、洁净度以及气流的运行速度。现代空气环境的恶化使得暖通空调的功能要求增加, 指标更加严格。在暖通空调的设计安装过程中, 节能环保技术可以应用在整个生产使用流程中。从建筑工程布局的设计到新型可再生能源的使用, 再到使用环节的合理安排, 均能降低能源的消耗, 保证环境污染最小化, 实现整个系统的健康运作。

2 暖通空调系统中环保节能方法与措施

2.1 调整建筑物的规划设计

对房屋进行热工改造时, 要提高房屋的舒适度, 就需要合理运用房屋围护架构的特点。研究表明, 在建筑物墙体外侧刷上保温性能的材料之后, 用电量明显降低。由此可见, 房屋围护架构的优化设计有明显的节能效果。此外, 建筑物的规划设计中, 房屋的地址选择、朝向、体形、季节性等因素也需要在从节能环保的层面进行充分的考虑。

2.2 合理设计安装暖通空调系统

在设计安装暖通空调系统时各种子系统包含的设备很多, 设计者要严格按照规定的工作流程, 保证设备的正常运行。同时, 需将节能减排的理念充分的应用到设计的各种环节中。相关工作人员加强施工设计的管理, 严格监督, 保证系统实现设计目标。

2.3 开发利用新型清洁能源

新型环保型能源在暖风空调系统中前景广阔。采用天然气作为空调制冷设备的能源, 能有效控制CO2和SO2和排放量, 减少环境污染。各种可再生能源, 例如地源热、地下水、风力、海洋能等均可运用到暖通空调系统中。其中, 地源热空调冬季吸收地下土壤、水等天然能量为建筑物提供热能;夏季向地下释放热量, 提供给建筑物冷空气。

3 暖通空调系统中环保节能技术的应用

3.1 蓄冷空调

蓄冷空调是专为节能环保研制的设备, 通过水、冰两种介质实现能量交换。一般地, 城市用电白天紧张, 而夜间则缓解很多, 蓄冷空调针对这一现实, 在夜间通过制冷机组制冰, 白天融冰, 释放存储的能量, 提供给建筑物使用。这种方法有效的缓解了城市白天用电紧张的问题, 节约了成本。

3.2 热回收技术

热回收技术能够真正实现能源的节约和环境的保护。该技术将空调排放出的热量进行回收, 实现二次利用。这种方法能够防止排放的空气直接排出室外造成环境污染, 又能提高能源的利用效率。

3.3 变频技术

目前空调设计有定频和变频两种。变频空调性能优越, 节能效果好。通常情况下, 空调设计均留有一定的冗余以便减少运行压力。使用变频技术, 能够在室外温度、湿度、风力等变化导致系统运行负荷变化的情况下灵活调节系统的工作状态, 真正变废为宝, 避免不必要的资源浪费。

3.4 低温地板辐射采暖技术

低温地板辐射采暖技术现在已广泛投入使用, 既实现节能环保, 又安全实效。该技术在地板下安装热水管, 热水在地板下流通, 释放热量, 提高房间的温度。该技术的应用过程中, 应注意保持地板温度低于45度。它通过对流的方式实现热量的传递, 让人脚上温暖, 头部凉爽, 有很高的舒适度。此外, 这种技术能有效的节省空间, 方便计量改造, 从多方面实现了节能环保的目标。

3.5 替代制冷剂的应用

目前, 随着大气环境的恶化, 许多空调已不再使用传统的制冷剂—氟利昂。为保护臭氧层, 暖通空调行业研究了可替代制冷剂—CFCS和HFCS, 并取得了一定的进展。人工合成的制冷剂、天然制冷剂、碳氢化合物等亦可作为替代资源。这些环境友好型制冷剂将不会对臭氧层造成破坏, 保护人类免于紫外线的伤害。

4 暖通空调系统中环保节能技术的展望

科技的发展推动着各行各业的进步, 应节能环保的要求, 暖通空调系统中先进技术的研究也十分广泛。新型的暖通空调节能环保技术有多种方式。

新风预处理系统是为全面提高空调品质提出的全新的概念, 它保持了传统空气处理模式, 增加了对新风的预处理功能, 消除了新风对空调调节的干扰。新风预处系统能改善风量、降低相对湿度、提高空气质量。

独立新风系统能够承担建筑物内的全部新风负荷、室内的全部潜热载荷及部分显热载荷。它能够解决商用建筑中的新风问题、改善室内的相对湿度。并且由于该种技术无回风, 可以大大增强建筑环境的舒适度和安全性。

此外, 环保节能技术必然依赖于新型能源的开发推广, 一旦新能源能够投入使用, 暖风空调系统也必然进入一个新的阶段。

5 结语

总之, 能否真正将节能环保技术应用于暖通空调系统, 决定了该行业能否继续走向辉煌。节能环保技术应用的意义在于降低能源的利用效率、减少对环境的负面影响, 提高人民的生活环境品质, 为社会的发展提供保障。通过本文的分析, 暖通空调系统中节能环保技术的应用和发展空间很大, 本行业相关人员值得加大研发力度, 推动行业的进步。

参考文献

[1]朱立峰.暖通空调系统的环保节能技术的应用与发展[J].信息技术与信息化, 2014 (04) :270-270.

暖通空调技术发展前景 篇8

1.1 节能

节能不仅指节约能源,还要节约材料。从整个空调系统内部所涉及到的水泵、制冷机、控制系统、风机等各个结构的投资过程,控制其原材料和能源涉及材料的投资费用和运行费用。而对于现代新型绿色建筑来说,暖通空调系统的设计、应用,还要与绿色建筑物内的围护结构、室内照明等系统互相结合、互相协调、互相关系。

1.2 回用

绿色建筑中整个系统的回用都与暖通空调系统有关。其暖通空调系统中的各部分都有相对的独立性,大多数零部件可以进行拆卸。经过一定时间的运行后如果某个局部结构报废了,其中的运行设备、管材等非运转件或者材料经过一定的保养和维修,仍可以进行回收再用。

1.3 广回收

这个原则是指暖通空调系统的各个材料和零部件都可以进行回收,回收与回用不同,回收是指对材料与零部件进行分类回收,而不是笼统回收。

1.4 循环利用

经过以上暖通空调系统中设备材料的回用和回收,废料经过专门的处理后要可以再生,实现从原料到产品到废料最后再变为原料的闭环良性循环。对于岩棉、玻璃钢等相对成本较高但却不能回收利用的原料,在设计时就要尽量少用,最大限度的限制其使用量。

2 绿色建筑暖通空调的设计措施

2.1 节能的利用

近年来相关最低消耗标准又在原基础上提出再节能的要求,这个要求中所指的能源就包括了空调、热水、照明以及暖通系统中涉及到的相关能源。采取的设计措施多种多样,设计时的选材因地制宜,比如选用可再生资源、节约能源、高效利用能源等。

2.2 自然环境保持良好

暖通空调设计的好坏很大程度上都体现在对自然资源的利用程度。要想使暖通宽调的效能最大化发挥,在设计过程中就要考虑到如何保持绿色建筑周围水源、土壤以及空气的洁净,尽量避免建筑物受到不良环境的侵袭和危害。并且因为水和树木可以帮助建筑物防风、蓄水和遮阴,因此植物和水都可以广泛的应用于建筑物内部。

2.3 改善建筑热工性能

建筑采暖能耗是随着建筑体形系数的增大而增高的,并且建筑物内通过空气渗透所消耗的能量占总消耗的30%左右,主要是因为导线、管道的出入口、外窗气密性差、部分结构连接有缝隙以及烟囱风道等因素导致,所以我们要从这几个方面入手,降低此部分热能消耗,比如提高门窗的气密性、使用新型建筑材料、加强密封措施等。

2.4 绿色材料的充分利用

绿色建筑物的暖通空调禁止使用Halons和HCFCs等产品,也不能用对人体有害的石棉类材料进行保温,尽量使用可重复使用和可回收利用的保温材料以及管材。尽量因地制宜就近选择,以减少运输材料对环境的影响,降低成本。

3 绿色建筑中暖通空调的应用

3.1 蓄冷技术

蓄冷技术的工作原理非常简单,在夜间用电低峰阶段制冷,在蓄冷设备中以水或冰的形式储存冷量,当电力高峰期出现时,就将储存的冷量释放出来给空调使用,以实现节省电费、节能环保以及移峰填谷的目的。蓄冷技术错开了用电高峰,从而降低了其对电力资源的占有率,这就从侧面放大了社会资源的有效利用,从而缓解国家电力建设投入紧张的局面。只是现在蓄冷技术在全国还未得到普遍的应用和推广,这主要还要仰赖于国家相关政策的扶持和技术的推广。

3.2 太阳能暖通节能技术

太阳能不受地域的限制,无论高山岛屿、海洋陆地,到处都有,并且不用运输开采,直接开发利用即可,取之不竭用之不尽。太阳能也是目前最洁净的能源之一,它不会污染环境。太阳能供暖系统是将太阳能转化为热能,它的集热器由换热水箱和其它加热设施组成,而循环控制系统则由地板采暖和温度控制器组成,另外还有生活热水系统。其工作原理是利用特定的集热设备采集阳光的热能,再经过热导循环系统导入换热中心,并最终导入采暖系统,其室内温度是通过电子仪器控制的。而遇到阴雨天气则自动切换到燃气锅炉。一般太阳能供暖系统的寿命都在二十年以上,而回收成本只需五年,也就是说可以有长达十五年的免费利用,成本低、节能效果好。

3.3 地源热泵

它是利用地下浅层的地热资源进行制冷和供热的节能空调系统,地热资源包括地表水和地下水,输入少量的电能将低温位热能转换为高温位热能。在冬天的时候可以发挥地热能源的作用供室内采暖,而夏天则把室内的热量提取出来释放到低能中。其工作原理是利用地源热泵通过相应的封闭管道从地表下收集热量,再由环路内的循环水把热量传输到室内。

4 暖通空调技术的发展趋势

上个世纪七十年代世界性的能源危机使全世界感到了能源越来越少带给人类的压力。在这次能源危机之前,很多商业建筑的HVAC系统中没有节能环保的设计理念,其为了满足房间内湿度和温度的要求,常常把空气进行制冷再加热,其中的能耗是现在系统的两到三倍,再加上建筑物的围护结构保温性能差等原因,也使得建筑物的能耗快速增加,而且过去的HVAC系统采用双风管、定风量以及外区诱导系统占据其主导地位,因此对于能源的消耗也是巨大的。自从能源危机后人们对于环保和低耗的认识发生了根本性的变化,因此对于暖通空调系统的运行观念和设计理念也发生了质的改变。照明度明显降代,新风量降到最低,室内的空气温度只需保持舒适感的下限即可,这样固然降低了能耗,但又恶化了空气质量。建筑业发展到了绿色建筑的阶段,科学技术也日新月异,暖通设计师也找到了将环保和节能有机结合的方法。所以从这个层面来说,绿色建筑对暖通系统的要求就是用最低的能耗,创造舒适、健康的室内环境,和绿色、洁净的大气环境。

参考文献

[1]金招芬,朱颖心等.建筑环境学[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]钱以明.高层建筑空调与节能[M].上海,同济大学出版社,1990.

[3]黄翔,颜苏芊.绿色建筑与暖通空调设计[J].制冷与空调,2010,(7).

[4]卜增文,刘俊跃,实现绿色建筑暖通空调设计的技术措施[J].制冷与空调,2004,(2).

现代空调技术的发展和展望 篇9

关键词:空调制冷,能源,环保

随着社会的不断进步,人们的生活品质也不断提高,空调的使用越来越普及。当代社会,空调技术几乎已经渗透到各个生产技术、科学研究领域,并在改善人类的生活质量方面发挥巨大的作用。生活上,制冷应用于食品加工,冷藏,运输,舒适性空气调节;工业上,为生产环境提供必要的恒温环境;农业上,对作物种子进行低温处理;建筑上,采用制冷技术实现冻土开采;制冷还广泛应用于现代医学,尖端科学如微电子,生物技术,宇宙开发等领域。可以说现代技术的发展,离不开空调制冷技术 的发展。

1 现代空调技术的发展及应用

现代空调设备成为人们生活和生产的必须设备,但是目前由于能源紧缺,电力紧张,而空调用电量已占建筑物总耗电量的60%~70%,所以空调事业的发展受到极大的影响,因此,发展冰蓄冷技术是非常重要和必要的[1,2]。冰蓄冷空调就利用非峰值电能,使制冷机在最佳节能状态下运行,将空调系统所需要的显热与潜热的形式部分或全部释放的冷量来满足空调系统冷负荷时,即用融冰释放的冷量来满足空调系统冷负荷的需要,用来储存冰的容器成为蓄冷设备,冰蓄冷空调技术可以对用电起到移峰填谷的作用,在且可增强系统的稳定性,并能大大提高经济效率。

基于逆卡诺循环原理建立的空气源热泵技术具有节能、制热环保的优点[2],通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经系统高效集热整合后成为高温热源,用来取(供)暖或供应热水,整个系统集热效率甚高。气源热泵使用范围广,适用温度范围在-10~40℃,且一年四季全天候使用;热效率高;采用环保制冷剂R417A,对臭氧层零污染,是较好的环保型产品。

中央空调系统的冷水机组在运行时要通过冷却水系统排出大量的冷凝热,在制冷工况下运行,冷凝热可达制冷量的1.15~1.3倍。利用高温水源热泵回收这部分冷凝热输出的65℃的热水作为生活热水,是一条变废为宝的节能途径[3]。

利用可再生能源和其它余热可有效缓解世界范围内的能源紧张和环境污染问题,太阳能是一种清洁、可再生能源,利用太阳能制冷与空气调节是太阳能应用的一个重要方面,是一个极具发展前景的领域,也是当今制冷界技术研究的热点[4]。以热(太阳能)制冷的方向有三种:分别是太阳能吸收式制冷、太阳能喷射式制冷和太阳能吸附式制冷。

臭氧层的破坏和全球气候变化,是当前全球所面临的主要环境问题。由于冰箱制冷、空调、热泵行业广泛采用的CFC与HCFC类物质对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应,使全世界的冰箱制冷、空调与热泵行业面临严重的挑战。为了适应环保的需要,特别是为了适应保护臭氧层的需要,近十多年来,冰箱制冷空调行业己作了积极响应,采取了许多措施和行动。CFC与HCFC的替代品已成为研究热点[5],目前,替代工质有许多种,大致分为合成的和天然的两种。合成的替代物有HFCs,天然的有NH3、CO2、水、碳氢化合物等。

2 现代空调技术的展望

随着社会的不断发展,人类对生活品质的要求不断提高,并基于节约能源和保护环境的需要,空调技术的发展朝着改善室内环境,保护大气环境和能源有效利用方向发展[6,7]。

改善室内环境方面,要改善室内空气品质,将"舒适空调"提高到确保空气品质的"健康空调"或者"绿色空调",要加大新风量、改善空气品质、尽量减少污染物的产生。目前。室内新风量的计算方法采用室内CO2浓度的方法反映室内空气的污染程度,但是这种方法不能真实反映空气的污染程度,因此不能再按照CO2指标来计算新风量,工程炮兵学院提出了用空气耗氧量作为挥发性有机物的评估标准。目前常用的初效和中效过滤器过滤效率不高,同时空调设备与系统也往往是滋生细菌和产生灰尘之处。因此为了更好地排除室内空气和室外新风中的有害物质,提高室内空气品质,国外开发了多种具有很高过滤效率,能过滤空气中的烟尘、漂浮的有害物质,并能抑制细菌等生长的静电过滤器和过滤材料。就整个空调系统来说[6],从室内空气品质的角度,今后设计风机盘管系统,一要便于维护;二要接回风管,避免回风受顶棚灰尘污染;三是新风不要经过风机盘管机组;四是采用变风量调节方式而不用变水量或变水温调节。

此外对于商场空调设计,从室内空气品质的角度,可以采用全空气系统,也可以将新风单独设置,同时除了双风机空调系统外,另外设置排风系统,在过渡季节可以实现全新风空调送风,夏季也可以利用夜间低温空气来排热和去污。

保护环境方向包括抑制温室效应和保护大气臭氧层。

温室效应会使南北极的冰川融化,使海平面升高,同时破坏生态环境。除了矿物质燃料的燃烧排放的CO2产生温室效应以外,含氯或溴的制冷剂对大气臭氧层起破坏作用,使太阳紫外线辐射到地面的能量增加,也造成了温室效应。因此,CFC和HCFC制冷剂的替代已迫在眉睫。其替代制冷剂有合成替代物和天然替代物两大类,合成替代物有HFC-134a和HFC混合制冷剂(如R407c、R410a、R290等),天然替代物则有碳氢化合物、CO2 、NH3 等[3]。总的趋势是趋向合成替代物。但是,目前还没有一种高效安全、价格便宜的理想的替代制冷剂。此外,发展优质、高效、清洁的天然气能源也是解决大气污染的途径。随着社会的不断进步,能源问题影响着整个国民经济的发展,因此暖通空调制冷工程必须立足于能源的合理利用和有效的节能措施。

建筑能耗占全国总能耗的30%左右,在建筑能耗中,暖通空调能耗占40%~60%左右,即占全国总能耗的15%左右。采用自然通风、热回收、热泵等技术,可以比常规节能40%左右。天然冷热源的研究和应用,在国外已经受到重视,在我国应加大普及力度。要充分利用室外空气的自然冷却能力。近年来空调系统大量采用风机盘管机组加新风系统,由于柜式空调机组在过渡季节无法使用全新风,另外过滤器脏后风量减少,新风量就很少了。因此应尽量使用双风机,来保证几乎有半年时间的过渡季节能充分利用大量新风来实现空调。对于西北各省部分干热地区,采用直接蒸发冷却方式,夏季大部时间能满足舒适空调要求,不必用冷冻机。蒸发冷却原理同样可以用于热泵,当夏季室外气温很高时,冷凝温度过高导致自动保护停机,如果在冷凝器上喷水,水滴蒸发使冷凝器降温,冷凝压力下降,节约能耗。利用地热供热供冷,有很好的应用前景。利用可再生能源和余热解决世界范围内的能源紧张和环境污染问题,作为清洁、可再生能源,太阳能一直受到重视。太阳能制冷技术已经有了很大发展。利用太阳能制冷空调的方法主要有两种方式,一是先实现光-电转换,再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷即压缩式太阳能空调系统,由于目前太阳能电池成本较高,尚难推广;二是进行光一热转换,以热能制冷,如太阳能吸收式空调系统。而蓄冷空调是供电移峰填谷的一种好方式。实际上蓄能空调不仅可以减少电厂投资,缓解供电矛盾,还可减少大气污染和温室气体的排放,改善城市大气环境,是于国于民有利的事业。

3 结语

总之,为了适应人类生活品质不断提高和环保的要求,今后空调制冷行业的发展方向将是绿色环保,高效节能,加强回收。目前,我国的空调制冷业有了长足的发展,技术水平也有了很大的提高。我国已经成为世界上空调产品的生产大国,但是,我国空调制冷业在核心技术领域相对薄弱,与国外先进国家相比还存在着相当的差距。因此,应该在加强关键技术的引进工作外,要注意自身产品的开发能力的提高,在控制技术向智能化方向发展的同时,更应该努力开发应用节能环保技术,使我国的空调制冷业快速健康的发展。

参考文献

[1]罗超.制冷空调技术发展动态[J].现代商贸工业.2007,19(3):169.

[2]杜丽,刘卫华.制冷空调技术的新发展[C].江苏省暖通空调制冷2005年学术年会,2005:379-383.

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[4]王默晗,姚易先,郝红宇.浅谈太阳能制冷技术的发展及应用[J].制冷与空调,2007(1):100-104.

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[6]葛志祥,侯淑芳.空调节能的研究及其实现[J].南通航运职业技术学院学报,2008,7(3):78-80.

暖通空调技术发展前景 篇10

自1902年制冷之父开利先生设计出世界第一套空调系统以来, 空调因其为人类创造冬暖夏凉的室内环境的特点早已广泛应用于全球。然而空调在降低室内温度, 为人类带来舒适性的同时, 系统也向环境排放出大量的冷凝热。大量的热量排出室外, 不仅是能量的浪费, 而且会造成室外大气的热污染, 加剧都市的“热岛效应”。而室外环境温度的升高, 又使得空调系统的运行工况恶化, 增加空调的能耗。

使用冷凝热回收技术, 将排放出的冷凝热回收, 既可替代传统加热设备制取热水以降低能源消耗和运行费用, 又可以减少向大气中排放的废热, 减轻大气污染, 改善生态环境。因此对空调冷凝热的回收是十分必要的。

2 空调热回收技术研究现状

2.1 热泵热回收系统

2006年, 湖南大学土木工程学龚光彩教授, 何君等[1]针对冷凝热回收装置只用于夏季, 而过渡季节及冬季处于闲置状态等问题, 提出将热泵技术与冷凝热回收技术相结合的方法以制取生活热水。若热泵热水装置与冷凝热回收装置共同使用, 可以共用一部分基础设备, 使这部分基础设备的利用率大大增加, 此方法不仅很大程度上推动热泵热水装置的推广应用, 而且冷凝热回收装置的优点也显得更加明显。在对某宾馆集中式空调系统冷凝热回收技术的经济效益进行分析后得出:采用两种装置有效结合的方式, 每年可节约费用约81.7万元, 说明此项综合技术具有巨大的经济潜力。并指出若采用冷凝热回收与热泵综合技术以制取热水, 预计未来建筑冷热源的模式为 (至少我国南部地区) 制冷机组、冷凝热回收装置、热泵热水装置相结合, 或是热泵、冷凝热回收装置、热泵热水装置相结合。在采用冷凝热回收装置及热泵热水装置后, 可以替代传统的锅炉, 以改变目前主要由锅炉生产热水的局面, 并达到经济节省的效益。

2007年, 黄倩、章学来及梁峻[2]提出三联供水环热泵系统, 实现整个系统制冷、制热、制取生活热水的三联供功能, 该系统辅助热源由空气源热泵机组代替了常规的燃油 (气) 锅炉, 并且在系统中加入一组水高温热泵, 在制冷季节回收冷凝热来生产生活热水。其系统工作方式为在在制冷季节时, 冷却水带走空调机组的冷凝热, 其中部分热量通过冷却塔排到空气中, 另一部分热量则通过水一水高温热泵 (热回收机组) 用来加热卫生热水。水一水高温吸收了空调部分的冷凝热, 降低了冷却负荷, 同时, 空调机组由于冷却水温下降, 能效比会升高, 因此双向节能;在采暖季节时, 空调采暖及热水所需的热量都来自空气。辅助热源型空气源热水机组通过吸收空气中的热量来加热水系统中的水 (水温为15~22℃) , 分散水源热泵则通过吸收水系统中水的热量来进行采暖;而水一水高温热泵 (热回收机组) 则通过吸收水系统中水的热量, 用来加热生活热水。过渡季节时, 采用哪种方式来制取生活热水要视室外温度来决定, 当室外温度高的时候利用冷却塔来吸收空气中的热量则可满足制卫生热水要求。该系统能同时满足夏天供冷、冬天采暖、全年供应生活热水。该系统具有高效节能、设备能效高系统综合能效高、运行安全可靠, 无污染安装简单方便等特点。

2010年, 上海交通大学制冷与低温工程研究所江明旒, 吴静怡等[3]提出了两级冷凝热泵热水系统以应对空气源热泵热水器运行在高温工作区时, 压缩机功率及压缩机排气温度偏高, 从而带来安全隐患及效率等问题。两级冷凝热泵热水系统的工作原理为, 系统工质按照逆卡诺循环, 通过压缩机做功, 从环境中吸收热量, 再通过前后串联的第一级冷凝器和第二级冷凝器把热量分别输送到第一级水箱和第二级水箱中。通过导水的方式, 使得在循环加热过程中, 第一级水箱的水温始终高于第二级水箱的水温, 并且第一级水箱吸收的是制冷剂侧温度较高的显热部分, 因而能在第一级水箱中得到高温热水, 同时第二级水箱较低的水温使得系统的冷凝压力较低, 从而既提高了热泵热水机组的供水温度, 又改善了机组的运行工况。在20℃左右的室外环境温度下进行两级水箱循环加热及单级水箱加热实验, 实验结果显示, 虽然两级冷凝热泵热水系统对机组平均COP的改善并不十分明显, 只比单独加热模式高出0.2左右。然而两组实验的最大压缩机功率分别比额定功率高出了8.3%和25.7%, 相应的最高压缩机排气温度分别为100.4℃和111.5℃, 对比可知两级冷凝热泵热水系统对机组最高压缩机功率以及最高压缩机排气温度的控制更加有效, 更能够保证机组安全稳定性。

2.2 带蓄热装置冷凝热回收系统

2004年, 哈尔滨工业大学市政环境工程学院王伟, 马最良等[4]提出引入热泵、蓄热装置 (包括蓄热水罐和消防水池) 等技术措施以解决空调冷凝热与热水供应负荷之间的不平衡性问题。系统中引入的水——水工业热泵可以回收各种工艺流程中温度在27~77 ℃低温废热, 并输出60~110 ℃的高温热量。将其引入常规空调与热水供应系统中, 可有效解决解决空调冷凝热与热水供应负荷品位上的不相同性问题。而引入蓄热装置的主要功能是平衡空调冷凝热负荷与热水供应负荷之间日逐时不波动特性, 延长空调冷凝热的利用时间, 达到最佳的节能效果, 根据蓄热装置的不同系统分为蓄热水罐水蓄热HRHWS系统、及消防水池水蓄热HRHWS系统。

2.3 结合太阳能与天然气冷凝热回收系统

2007年, 烟台市建筑设计研究股份有限公司张积太, 张伟东[5]提出冷凝热, 太阳能及天然气“三联供”系统。该系统具有季节互补性, 在制冷季节, 首先可回收空调冷凝热, 为了不影响空调冷却效果, 热回收冷凝器的出水温度设定不用过高, 一般35℃左右, 再升温的功能由太阳能集热器来完成。在不需空调的季节, 卫浴热水首先由太阳能集热器来完成蓄热升温, 而在太阳能不能充分发挥作用的季节, 比如阴雨天或冬季, 则由天然气完成继续提升水温并达到使用要求。

天然气主要是承担最后的升温功能, 不论哪个季节, 只要水温达到要求, 天然气可不用。通过对某酒店热水卫生系统所得数据分析, 得出结论为当太阳能的配置达到满负荷太阳能的1/3左右, 并与空调冷凝热结合使用时, 其性价比是优良的, 过高的太阳能匹配回报期过长, 没有经济意义, 且占场地也过大, 因此一般推荐配置为满额的1/3左右即可。由此3种热源组成的热水系统全年供应方案在节能方面有着显著的优势。

3 结语

由于发展而造成的资源迅速枯竭和环境恶化, 使得节能与环保已成为世界各国所不可忽视的课题。当前的冷凝热回收技术虽然存在一系列问题, 如对蓄热材料的开发有待加强;缺乏对系统进行计算机模拟以优化设计系统部件;及对系统的精确控制需要进一步提高, 然而, 冷凝热回收技术的本质是回收利用原本将排放至环境而浪费的热量, 其既能降低能耗, 又能减轻环境的热污染。因此, 加强对冷凝热回收技术的研究, 对我国的节能与环保事业具有较大的意义。

摘要:指出了空调冷凝热回收技术是将排放出的冷凝热回收, 既可替代传统加热设备制取热水以降低能源消耗和运行费用, 又可以减少向大气中排放的废热, 减轻环境的热污染, 探讨了我国近年热回收技术的研究现状, 并指出了热回收技术仍存在的一些问题, 以及热回收在节能环保方面的意义。

关键词:冷凝热,热回收,研究现状,节能,环保

参考文献

[1]龚光彩, 何君, 曾巍, 等.冷凝热回收与热泵对建筑冷热源的影响[J].煤气与热力, 2006, 26 (2) :65~68.

[2]黄倩, 章学来, 梁峻.水环热泵一空气源热泵一热泵型热水机组复合空调系统的工程应用实例分析[J].制冷空调与电力机械, 2008, 29 (3) :41, 42~45.

[3]江明旒, 吴静怡, 孙鹏, 等.两级冷凝热泵热水系统的实验研究[J].制冷学报, 2010, 31 (1) :6~10.

[4]王伟, 马最良.空调冷凝热回收热水供应系统方案研究[J].哈尔滨工业大学学报, 2004, 36 (11) :1 531~1 533.

暖通空调节能技术探讨 篇11

【关键词】 暖通空调;节能;技术

随着社会的发展,建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大,而在建筑能耗里,用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%,且在逐年上升。随着人均建筑面积的不断增大,暖通空调系统的广泛应用,用于暖通空调系统的能耗将进一步增大。这势必会使能源供求矛盾的进一步激化。本文主要介绍暖通空调领域具有较大的节能意义和良好应用前景的技术方式。

一、热泵技术

热泵是以大自然中蕴藏着大量的较低温度的低品位热能为热源,如以大气、地表水、地热、或工厂排放的废水(气)为热源,通过压缩机的工作从这些热源中吸取其中蕴藏着的大量较低温度的低品位热能,并将其温度提高后再传给高温热源。热泵按热源的不同可分为:(1)空气源(风冷)热泵。目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。风冷热泵冷热水机组自90年代初开始,在夏热冬冷地区得到了广泛应用,在武汉也有很多的应用。空气源热泵在使用上最大的问题是,冬季供热运行时,室外气温较低的时候,室外换热器翅片表面会结霜,(需要采取除霜措施)。(2)地下水水源热泵。即从地下抽水,经过热泵提取其热量,然后再回灌到地下。这种技术在国内外都已广泛应用。但受到地下水文地质条件的限制,并非处处适用。研究更有效的取水和回灌方式,将使这技术的应用范围进一步扩大。(3)土壤源热泵。即在地下土壤中埋管,通入循环工质,使之成为循环工质与土壤间的换热器。在冬季,通过这一换热器从地下取热,成为热泵的热源;在夏季,从地下取冷,成为热泵的冷源。这样以来,就实现了冬存夏用和夏存冬用。目前,这种技术的主要问题是初投资过高。提高换热管的换热能力,降低初投资是这项技术广泛推广的关键。与水源热泵相比,由于没有水文地质条件的限制,土壤源热泵被认为有更好的应用前景。(4)污水源热泵。直接从城市污水中提取热量,是污水综合利用的组成部分。据测算,城市污水全部充当热源,可解决城市供暖用热的近20%。

热泵技术有三大优势:一、它能长期大规模地利用江河湖海、城市污水、工业污水、土壤或空气中的低温热能。可以把我们生产和生活中弃之不用的低温热能利用起来。二、它是目前世界上最节省一次能源(即煤、石油、天然气等)的供热系统。它能用少量不可再生的能源将大量的低温热量提升为高温热量。三、它在一定条件下可以逆向使用,既可供热,也可用以制冷,即一套设备兼作热源和冷源。另外,由于能够有效地降低一次能源消耗,因而可以减少CO2气体和其它燃烧产生的污染物的排放,是一种可持续发展的建筑节能新技术。理论和大量的应用实践都说明,热泵技术具有很好的节能效益、经济效益和社会效益,具有广阔的应用前景。

二、排风余热回收技术

夏季,空调建筑的排风温度低于室外新风温度,室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收装置对排风和新风进行热交换,可以降低新风温度和湿度。冬季,排风温度高 于室外新风温度,排风含湿量高于室外新风含湿量,热回收装置可以预热和加湿新风。具体做法为,在排风出口安装热交换器,排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热;利用排风余热来预热新风(或者利用余冷来预冷新风),从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。这种产品不但能够用于中央空调系统,而且能够用于供暖建筑和使用家用空调器的建筑。不但节能,而且改善了室内空气质量。现在全国已有多家产品,武汉也研制和开发出了这种产品。有关专家对这项技术的节能意义有很高的评价,对其应用前景有很乐观的估计。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段,进一步提高产品的性能和质量,并且使其易于与各种不同的建筑相结合,便于安装使用,是这项技术的主要研究方向。

三、变流量技术

采暖、空调系统的设计是按照比较不利的气象条件进行的,所以在绝大部分时间内,实际负荷小于设计热(冷)负荷,并且在一天之内也是不断变化的。那么,水和空气作为热量和冷量的的载体,其流量也应当是随着负荷的变化而变化。这既是采暖、空调质量的要求,也是节能的要求。因此,如何动态地控制系统的流量,既能满足经常变化的负荷要求,又能最大限度的节省能耗,是暖通空调领域近年来的技术热点之一。

对系统的流量调节,传统的方式是改变系统的阻力,即用阀门调节。这种方式显然是不经济的,因为是以消耗流体的机械能为代价的,这些机械能是需要泵和风机提供的。为了避免这种无谓的能量消耗,对于系统的集中调节,采用改变系统动力的方式,而不采用改变系统阻力的方式,已成了人们的共识和技术潮流。在改变系统动力的调节方式中,主要有泵/风机多台并联的变台数调节和变速调节,其中包括定速机与变速机的并联、变速与变台数的结合等。在变台数调节中,需要注意的问题是,在调节中单机工况的改变。即随着并联台数的减少,仍在运行的泵(风机),流量增大,效率降低,结果有可能导致超载现象的发生。在变速调节方面,对于一个具体的工程,需要研究的问题是,变速控制信号的选择,以及运行模式的选择。运行模式是指,是并联各台全部变速,还是定变结合,还是变速与变台数结合等。

改变系统动力的变流量技术,就全国范围来看,在热水供暖系统、空调的冷冻水系统、冷却水系统以及风系统中,都有了很多的应用。但在武汉的推进,应当说是不尽如人意的。

四、蓄能空调技术

这是大家都已经比较熟悉的技术,在全国,在武汉都有许多的蓄能空调工程。应当说蓄能空调并不能直接节能,它的意义在于:(1)移峰填谷。即将一部分高峰电负荷转移到低谷。这一方面可以提高发电厂的一次能源利用率,从这个意义上说蓄能空调是一种广义的节能措施;另一方面可以降低电力生产规模。在我国中、南部的许多城市,夏季的空调负荷在社会用电总负荷中占有很高的份额,有的已超过50%,所以在空调工程中发展蓄能技术,可以有效地移峰填谷。(2)可以一定程度的缓解电力紧张。(3)对于用户来说,由于实行分时电价政策,可以降低运行费用。这三条,(1)是根本,(2)和(3)是以(1)为基础的。

就世界范围蓄能空调技术的应用和发展来看,这项技术还是很有生命力的。

五、建筑热电冷三联供技术

文献[3]指出:当天然气为城市中主要的一次能源时,与简单的直接燃烧相比,先由燃气发电,再用发电后的余热供热和制冷,可获得更高的能量利用率。这种方式通过大型建筑自行发电,解决用电负荷,提高了用电的可靠性,减少了长途输电损失。同时以余热的方式解决了供热和空调的能源问题。对于全年存在稳定的电负荷和稳定的热负荷或冷负荷的建筑,这种方式具有较高的节能效果和经济性。

我国实现西气东输后,这种方式可作为东部大城市天然气应用的一种方式。要使这种技术能够很好的应用,真正有利于节能和环保,有较好的经济性,关键是相关设备的开发。

六、结束语

空调制冷电子技术发展研究及展望 篇12

目前的空调制冷技术仍是建立在高消耗、严重耗费资源基础上的, 为优化舒适环境人们对空调制冷技术的需求应用范畴越来越广泛。为了符合环境友好型发展模式, 环保、节能空调制冷电子技术已成为行业专家历经多年共同研发、不断探索的课题, 并研发出了较多新型节能制冷技术, 令空调制冷行业实现了稳步向前发展。

传统的蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器组成, 用管道将它们连接成一个密封系统。制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换, 吸收被冷却对象的热量并气化, 产生的低压蒸汽被压缩机吸入, 经压缩后以高压排出。压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器, 被常温的冷却水或空气冷却, 凝结成高压液体。高压液体流经膨胀阀时节流, 变成低压低温的气液两相混合物, 进入蒸发器, 其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷, 产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入, 如此周而复始, 不断循环。它需要制冷剂作为制冷介质。

为有效降低空调制冷系统能耗, 冰蓄冷技术应运而生并成为专家们主力研究的技术领域, 采用冰蓄冷技术研发的空调系统主体利用电能非峰值保持制冷剂始终处于最佳化节能状态稳定运行, 并将空调系统服务运行所需的潜热与显热形式全部或部分释放冷量用来满足空调系统运行冷负荷, 即采用融冰冷量释放达到空调系统运行冷负荷的需求标准, 蓄冷设备则成为储存冰的相应容器。该冰蓄冷空调制冷技术可有效发挥填谷移峰作用, 并全面提升空调系统运行服务稳定性, 创设了显著经济效益, 令系统能耗得到了有效控制。

热声制冷技术是21世纪以来发展的一种新的制冷技术, 它的工作原理基于所谓的热声效应, 与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比, 热声制冷机无需使用污染环境的制冷剂, 而是使用惰性气体或其混合物作为工质, 因此不会导致使用的CFCS或H F C S臭氧层的破坏和温室效应而危害环境;其基本机构非常简单和可靠, 无需贵重材料, 成本上具有很大的优势;它们无需振荡的活塞和油密封或润滑, 无运动部件的特点使得其寿命大大延长。热声制冷技术几乎克服了传统制冷系统的缺点, 可成为下一代制冷新技术的发展方向。

磁制冷技术所谓磁性物质在制冷机中的应用, 主要是利用随着磁熵变化伴随的吸热或放热现象。磁熵是温度T和磁场B的函数, 因此有两种方法可使磁熵发生变化。一种是在顺磁状态下对磁性物质施加外磁场;另一种是在磁相变Tc附近改变磁性物质的温度。前者外加强磁场, 有意识地控制磁熵, 实现吸热和放热, 称为能动用法。磁制冷便是属于这种方法。后者是改变在T0附近磁性物质的温度, 利用相变时出现的较大的磁热容, 称之为被动用法。这一方法的典型代表就是液氨温区的磁性蓄冷材料。

脉管制冷技术的基本工作原理是利用高低压气体对脉管空腔的充放气过程而获得制冷效果的。蓄冷器的作用是累积上一次循环所得的冷量, 并传递给下一次循环流入气体而使脉管冷端温度逐渐降低下去。

其制冷过程如下:高压气体通过被控制的切换阀流经蓄冷器、负荷换热器、导流器而以层状流动形式进入脉管, 渐次推挤管内气体向封闭端移动, 同时使之受到挤压, 压力升高, 温度上升, 在脉管封闭端气体的温度达到最高值。设在封闭端的水冷式换热器将热量带走, 使管内气体因放热其温度和压力稍有降低。切换阀转动使系统内气体与气源低压侧直接连通, 脉管内的气体又以层状流动渐次向气源推移扩张, 气体膨胀降压而获得低温。切换阀再次转换, 使系统与气源高压侧连通, 重复上述循环。

基本型脉管制冷机结构简单、运行可靠, 除了压缩气源和切换阀是室温运动部件外, 没有其他运动部件。但是其最大的缺点就是制冷效率较低, 长期没有得到实际开发和运用。

空气源热泵构建于循环逆卡若原理之上, 是一种制热环保、节能的有效技术方式, 应用该技术构建的空调制冷系统可利用自然能, 诸如蓄热空气有效获得低温热源, 通过系统的集热高效整合后形成高温热源, 进而实现供应热水或供暖取暖目标, 基于该技术构建的整体系统具有较高的集热效率。应用空气源热泵技术的范畴广泛, 其产品适用服务温度范围在零下十度至零上四十度之间, 同时不受到环境气候的限制, 可实现全天候四季皆可的服务使用, 即使是雨天、阴天、下雪等恶劣气候条件或寒冷的冬季傍晚也不会受到任何影响, 均能够正常应用。同时该技术系统具有较高热效率, 其产品全年平均热效率均超过百分之三百, 且其热泵产品不会排放任何种类燃烧污染物, 系统中采用的制冷剂可有目的选择环保型r417a种类, 进而不会对大气臭氧层造成任何污染, 是一种具有优质环保性能的空调制冷技术, 较适用于北方冬冷夏热气候的城市制冷与供暖事业, 会产生较好的使用效果并产生较大的经济效益。

热声制冷是21世纪一种较为先进的制冷技术, 与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比, 热声热机具有无可比拟的优势:无需使用污染环境的制冷剂, 而是使用惰性气体或其混合物作为工质, 因此不会危害环境, 避免了臭氧层破坏和温室效应的产生。

其原理非常简单, 热声产品的工作原理都基于所谓的热声效应, 热声效应机理可以简单描述为在声波稠密时加入热量, 在声波稀疏时排出热量, 则声波得到加强;反之声波稠密时排出热量, 在声波稀疏时吸入热量, 则声波得到削弱。

热声制冷结构安全可靠, 无需贵重材料, 在成本上具有很大优势。它们无需振荡的活塞和油密封或润滑, 无运动部件的特点使得其寿命大大延长。

热声制冷技术几乎克服了传统制冷系统的缺点, 可成为制冷新技术的发展方向。

从大的趋势来说, 环保节能、健康化是空调制冷系统技术发展的主流趋势, 国际及国内主流空调制造企业也纷纷推出了“环保、健康”的新概念空调。空调制冷电子研究行业也针对这些热点技术进行了深入的科学研究, 包括直流变频、低耗能、铝替铜技术等等。这些新技术的开发和运用, 契合了目前环保节能的主流趋势。

同时我国对于制冷空调节能控制技术也充分重视, 逐步开始了严格控制家电产品能耗指标的研究。目前, 我国制冷空调在高效换热器、压缩机等层面占据着世界领先地位。此外, 相关的制冷电子环保技术也逐步实现了推广应用, 环境对健康生活的影响也越来越被更多的人重视, 因此空调制冷技术在发展的同时, 如何更多地符合可持续发展的环保需求, 这是摆在当下研究空调制冷的学者眼前的难题。

环保、健康、节能是空调制冷技术研究发展的终极目标。我们应该本着立足长远的原则科学研究节能环保型空调智能技术, 以期改变落后的制冷电子技术, 真正建立环境友好型制冷技术, 推进空调制冷行业领域的多元化、智能化、可持续性发展。

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