建筑節(jié)能技術(shù)第4章

第四章

采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能技術(shù)

主要內(nèi)容4.1采暖節(jié)能技術(shù)4.2通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.3空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.1采暖節(jié)能技術(shù)4.1.1供熱熱源節(jié)能技術(shù)4.1.2室外管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)4.1.3分戶計(jì)量節(jié)能技術(shù)4.1.4輻射供暖技術(shù)采暖系統(tǒng)的形式及能源消耗的環(huán)節(jié)采暖節(jié)能的意義和分類采暖能耗是我國城鎮(zhèn)建筑能耗比例最大的一類建筑能耗，節(jié)能潛力大采暖系統(tǒng)形式是影響采暖能耗的主要因素之一采暖的分類

采暖分戶或分樓采暖小區(qū)集中供熱城市集中供熱集中供熱約占三分之二4.1.1供熱熱源節(jié)能技術(shù)熱源的基本形式大型熱源熱電聯(lián)產(chǎn)、區(qū)域鍋爐房、低溫核能供熱廠小型區(qū)域熱源地?zé)?、工業(yè)余熱、太陽能、地源（水源）熱泵、直燃機(jī)熱源選型在城市集中供熱范圍內(nèi)，應(yīng)優(yōu)先采用城市熱網(wǎng)提供的熱源優(yōu)先使用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱采用大型燃煤鍋爐時(shí)，并堅(jiān)持“宜集中不宜分散，宜大不宜小”的原則采用燃?xì)忮仩t時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持“宜小不宜大”的原則嚴(yán)格禁止集中電熱鍋爐的供熱方式在工廠區(qū)附近時(shí)，應(yīng)優(yōu)先利用工業(yè)余熱和廢熱有條件時(shí)應(yīng)積極利用可再生能源，如太陽能、地?zé)崮苠仩t供熱節(jié)能措施采用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)是供熱鍋爐節(jié)能實(shí)現(xiàn)的重要措施之一供熱鍋爐的控制調(diào)節(jié)中與節(jié)能關(guān)系最為密切的是鍋爐燃燒控制鍋爐燃燒自動(dòng)控制的主要任務(wù)使鍋爐出力與熱負(fù)荷變化相適應(yīng)，維持蒸汽壓力穩(wěn)定保證燃燒過程的經(jīng)濟(jì)性，即要保持燃料量和送風(fēng)量之間有合適的比例維持爐膛負(fù)壓等于設(shè)定值或在規(guī)定值范圍內(nèi)

鍋爐燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)的組合示意圖鍋爐燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖

供熱鍋爐微機(jī)控制供熱鍋爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為高品位的熱能用以發(fā)電后，將其低品位熱能供熱（利用汽輪機(jī)中做過功的蒸汽供熱）的綜合利用能源的技術(shù)

基本形式蒸汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)、燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)、核電熱電聯(lián)產(chǎn)、內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)的技術(shù)特點(diǎn)產(chǎn)熱效率高，最節(jié)能的熱力生產(chǎn)方式小容量機(jī)組夏季發(fā)電效率低不同容量熱電機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)模式時(shí)的發(fā)電效率與產(chǎn)熱效率容量2萬kW以下5萬~10萬kW20萬~30萬kW60萬kW以上發(fā)電效率（%）10~1518~2225~3030~35產(chǎn)熱效率（%）60~7055~7040~5035~45純發(fā)電效率（%）20~2628~3235~3843~45冷熱電三聯(lián)產(chǎn)冷熱電三聯(lián)產(chǎn)是指熱、電、冷三種不同形式能量的聯(lián)合生產(chǎn)，簡稱CCHP

與吸收式制冷結(jié)合，將用戶夏季對(duì)冷負(fù)荷的需求轉(zhuǎn)化為對(duì)熱負(fù)荷的需求，是熱電聯(lián)產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展冷熱電三聯(lián)產(chǎn)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)夏季工況可以實(shí)現(xiàn)冷、電聯(lián)合生產(chǎn)和供應(yīng)，節(jié)能性比熱電聯(lián)產(chǎn)好向小型化方面發(fā)展分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成：以小型燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃料電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)為動(dòng)力機(jī)械，配以余熱利用鍋爐、吸收式制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)冷熱電聯(lián)供以燃?xì)廨啓C(jī)為原動(dòng)機(jī)的冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

樓宇冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)

基本概念為建筑物提供電、冷、熱的小型冷熱電聯(lián)產(chǎn)特點(diǎn)無輸電損耗，能源利用效率高輸配電系統(tǒng)和供熱管網(wǎng)的初投資減少

Maryland大學(xué)微型燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)原理圖

樓宇冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)日本芝蒲區(qū)域冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)示意圖氣候補(bǔ)償器技術(shù)應(yīng)用解決集中采暖系統(tǒng)中存在的過量供熱問題工作原理氣候補(bǔ)償器的連接形式直供系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)混水量來控制供水溫度

氣候補(bǔ)償器的連接形式間供系統(tǒng)通過控制進(jìn)入換熱器一次側(cè)的供水流量來控制用戶側(cè)供水溫度

氣候補(bǔ)償器應(yīng)用的核心問題恰當(dāng)?shù)目刂撇呗允菤夂蜓a(bǔ)償器應(yīng)用的核心設(shè)計(jì)一個(gè)具有系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)功能的有效策略，以使系統(tǒng)自身能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)辨識(shí)出室外溫度和供水溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系是該技術(shù)目前需要解決的問題實(shí)時(shí)測(cè)量一定比例的采暖房間溫度，有效的地掌握系統(tǒng)采暖的綜合水平，更精確有效地實(shí)時(shí)確定供水溫度，是氣候補(bǔ)償器避免控制策略不當(dāng)?shù)挠行緩?.1.2室外管網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能主要措施：管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)采用間接連接方式；采用環(huán)狀管網(wǎng)，各熱源點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)；嚴(yán)格水力計(jì)算管網(wǎng)運(yùn)行的水力平衡在各環(huán)路的建筑入口處設(shè)置手動(dòng)(或自動(dòng))調(diào)節(jié)裝置或孔板調(diào)壓裝置，以消除環(huán)路余壓管網(wǎng)保溫推廣熱水管道直埋技術(shù)直埋管道熱損失小于地溝敷設(shè)，DN500以下管道應(yīng)推廣直埋敷設(shè)分布式變頻泵供熱輸配系統(tǒng)

解決傳統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)中采用調(diào)節(jié)閥消耗用戶多余的資用壓頭造成的能源浪費(fèi)問題基本原理：利用分布在用戶端的循環(huán)泵取代傳統(tǒng)管網(wǎng)中用戶端的調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速來匹配用戶對(duì)流量的要求

4.1.3分戶計(jì)量節(jié)能技術(shù)分戶計(jì)量的特點(diǎn)能夠分戶熱計(jì)量和調(diào)節(jié)供熱量可分室改變供熱量，滿足不同的室溫要求分戶計(jì)量實(shí)現(xiàn)的途徑安裝熱計(jì)量裝置安裝室溫調(diào)控裝置分戶計(jì)量的方式分戶熱量表法分戶熱水表法分配表法溫度法

溫度法分室溫控方式分室溫控的目的對(duì)室溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，充分發(fā)揮行為節(jié)能的作用分室溫控的方式

在散熱器支管上安裝溫控閥，通過控制進(jìn)入散熱器的水流量來維持室內(nèi)設(shè)定溫度溫控閥的分類

手動(dòng)溫控閥、自力式溫控閥、電動(dòng)式溫控閥分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)

與控制方式以壓差為基礎(chǔ)的控制

壓差控制示意圖

壓力控制示意圖

分戶計(jì)量供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)

與控制方式以溫度為基礎(chǔ)的控制原理：保證管網(wǎng)供水溫度只與室外溫度有關(guān)；對(duì)于直供系統(tǒng)，是通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)混水流量來控制供水溫度；對(duì)于間接連接系統(tǒng)來說，是通過調(diào)節(jié)一次管網(wǎng)的流量來控制二次管網(wǎng)的供水溫度以溫度和壓差為基礎(chǔ)的串級(jí)控制主控制器：水溫-壓差控制器副控制器：壓差-頻率控制器4.1.4輻射供暖技術(shù)

定義

輻射供暖是利用建筑物內(nèi)部的頂棚、墻、地面或其它表面進(jìn)行的以輻射換熱為主的供暖方式。輻射供暖分類及系統(tǒng)形式

濕式地板供暖

干式地板采暖輻射供暖系統(tǒng)的節(jié)能特性

地板輻射采暖的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度可比對(duì)流采暖降低2~3度，使得設(shè)計(jì)負(fù)荷減少

便于實(shí)現(xiàn)熱量的“分戶計(jì)量”，有利于實(shí)現(xiàn)行為節(jié)能低溫度供水為低品位能源的使用創(chuàng)造了條件良好的蓄熱能力降低系統(tǒng)能耗低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)的控制

模式Ⅰ房間溫度控制器（有線）+電熱（熱敏）執(zhí)行機(jī)構(gòu)+帶內(nèi)置閥芯的分水器模式Ⅱ“房間溫度控制器（有線）+分配器+電熱（熱敏）執(zhí)行機(jī)構(gòu)+帶內(nèi)置閥芯的分水器”低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)的控制模式Ⅲ：“帶無線發(fā)射器的房間溫度控制器+無線電接收器+電熱（熱敏）執(zhí)行機(jī)構(gòu)+帶內(nèi)置閥芯的分水器”模式Ⅳ：“自力式溫度控制閥組”低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)的控制模式Ⅴ：“房間溫度控制器（有線）+電熱（熱敏）執(zhí)行機(jī)構(gòu)+帶內(nèi)置閥芯的分水器”

模式Ⅵ控制示意圖

低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)的控制模式Ⅶ控制示意圖

4.2通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.2.1自然通風(fēng)節(jié)能技術(shù)4.2.2置換通風(fēng)節(jié)能技術(shù)4.2.3排風(fēng)熱回收節(jié)能技術(shù)4.2.1自然通風(fēng)節(jié)能技術(shù)作用原理利用室內(nèi)外溫度差所造成的熱壓或室外風(fēng)力所造成的風(fēng)壓來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣

特點(diǎn)利用自然能源免費(fèi)供冷應(yīng)用

適合于全國大部分地區(qū)的氣候條件，常用于夏季和過渡(春、秋)季建筑物室內(nèi)通風(fēng)、換氣以及降溫，通常也作為機(jī)械通風(fēng)時(shí)的季節(jié)性、時(shí)段性的補(bǔ)充通風(fēng)方式。

自然通風(fēng)與建筑的系統(tǒng)協(xié)調(diào)性建筑物開口的優(yōu)化配置

是指開口的尺寸、窗戶的型式和開啟方式以及窗墻比的合理設(shè)計(jì)穿堂風(fēng)

是指風(fēng)從建筑迎風(fēng)面的進(jìn)風(fēng)口吹入室內(nèi)，穿過房間，從背風(fēng)面的出風(fēng)口流出

豎井通風(fēng)

中庭、煙囪空間通風(fēng)隔熱屋面玻璃幕墻

冬季：陽光溫室夏季：煙囪效應(yīng)4.2.2置換通風(fēng)節(jié)能技術(shù)置換通風(fēng)的原理及熱力分層圖低風(fēng)速、低紊流度、小溫差送風(fēng)

置換通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能特性

置換通風(fēng)與混合通風(fēng)方式比較

混合通風(fēng)置換通風(fēng)目標(biāo)全室溫度均勻工作區(qū)舒適性動(dòng)力流體動(dòng)力控制浮力控制機(jī)理氣流強(qiáng)烈參混氣流擴(kuò)散浮力提升大溫差、高風(fēng)速小溫差、低風(fēng)速相應(yīng)上送下回下側(cè)送上回措施風(fēng)口湍流系數(shù)大送風(fēng)湍流小風(fēng)口參混性好風(fēng)口擴(kuò)散性好流態(tài)回流區(qū)為湍流區(qū)送風(fēng)區(qū)為層流區(qū)分布上下均勻溫度/濃度分層效果消除全室負(fù)荷消除工作區(qū)負(fù)荷空氣品質(zhì)接近于回風(fēng)空氣品質(zhì)接近于送風(fēng)置換通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能特性控制目標(biāo)是工作區(qū)的熱舒適度，相比混合通風(fēng)，所需供冷量少通風(fēng)效率高，空氣齡短，與混合通風(fēng)相比，在工作區(qū)達(dá)到同樣空氣品質(zhì)的條件下，所需新風(fēng)量小，新風(fēng)負(fù)荷減少送風(fēng)溫度較高，為利用低品位能源以及在一年中更長時(shí)間地利用自然通風(fēng)冷卻提供了可能性

置換通風(fēng)的應(yīng)用從最早用于工業(yè)廠房解決室內(nèi)的污染控制問題，然后轉(zhuǎn)向民用

置換通風(fēng)系統(tǒng)的布置及室內(nèi)氣流分布

會(huì)議室氣流分布

置換通風(fēng)的應(yīng)用座椅通風(fēng)置換空調(diào)系統(tǒng)及室內(nèi)氣流分布4.2.3排風(fēng)熱回收節(jié)能技術(shù)

采用熱回收裝置，使新風(fēng)與排風(fēng)進(jìn)行（冷）熱量的交換，回收排風(fēng)中的部分能量，減少新風(fēng)負(fù)荷是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的一項(xiàng)有力措施性能評(píng)價(jià)排風(fēng)熱回收裝置轉(zhuǎn)輪式熱回收器

轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)過程中讓以相逆方向流過轉(zhuǎn)輪的排風(fēng)與新風(fēng)，相互間進(jìn)行傳熱、傳濕，完成能量的交換過程

轉(zhuǎn)輪式熱回收器典型控制方式

恒定送風(fēng)溫度恒定露點(diǎn)溫度

通過溫度比較進(jìn)行能量回收

通過焓值比較進(jìn)行能量回收

板式顯熱回收器

作用原理：當(dāng)熱回收器中隔板兩側(cè)氣流之間存在溫度差時(shí)，兩者之間產(chǎn)生熱傳遞過程，完成排風(fēng)和新風(fēng)之間的顯熱交換

板翅式全熱回收器用多孔纖維性材料如經(jīng)特殊加工的紙作為基材隔板兩側(cè)氣流之間存在溫度差和水蒸氣分壓力差時(shí)，兩者之間產(chǎn)生熱質(zhì)傳遞，從而完成排風(fēng)和新風(fēng)之間全熱交換液體循環(huán)式熱回收器

液體循環(huán)式熱回收裝置溶液系統(tǒng)流程由裝置在排風(fēng)管和新風(fēng)管內(nèi)的兩組“水-空氣”熱交換器通過管道的連接而組成熱管熱回收器

利用工質(zhì)（如氨）的相變進(jìn)行熱交換

溶液吸收式全熱回收器通過溶液的吸濕和蓄熱作用在新風(fēng)和排風(fēng)之間傳遞能量和水蒸氣，實(shí)現(xiàn)全熱交換

排風(fēng)回風(fēng)新風(fēng)送風(fēng)溶液泵溶液槽溶液管路排風(fēng)熱回收裝置的安裝形式不設(shè)旁通的熱回收系統(tǒng)

設(shè)置旁通的熱回收系統(tǒng)

投資少、安裝簡便，但在不需要回收熱量的過渡季節(jié)增加了風(fēng)機(jī)能耗

過渡季節(jié)新、排風(fēng)經(jīng)旁通管繞過熱回收裝置,不增加風(fēng)機(jī)能耗,但系統(tǒng)復(fù)雜,機(jī)房面積增大,初投資增加

4.3空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.3.1空氣處理與風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能4.3.2空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能4.3.3空調(diào)蓄冷技術(shù)4.3.4熱泵技術(shù)4.3.5冷水機(jī)組熱回收技術(shù)4.3.6免費(fèi)供冷技術(shù)

4.3.1空氣處理系統(tǒng)與風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能

變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)分層空調(diào)技術(shù)低溫送風(fēng)空調(diào)技術(shù)多聯(lián)機(jī)溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)蒸發(fā)冷卻空調(diào)

變風(fēng)量空調(diào)技術(shù)定義變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是通過改變送入室內(nèi)的送風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的全空氣系統(tǒng)應(yīng)用建筑物內(nèi)區(qū)需常年供冷；或在同一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中，各空調(diào)區(qū)的冷、熱負(fù)荷差異和變化大、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長，且需要分別控制各空調(diào)區(qū)參數(shù)時(shí)，宜采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的控制分類（按照控制原理來分）壓力相關(guān)型控制壓力無關(guān)型控制變風(fēng)量系統(tǒng)的控制方式定靜壓控制法變靜壓控制法總風(fēng)量法TRAV控制法

定靜壓控制法

基本原理在送風(fēng)系統(tǒng)管網(wǎng)的適當(dāng)位置(常在離風(fēng)機(jī)2/3處)設(shè)置靜壓傳感器，在保持該點(diǎn)靜壓一定值的前提下，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)受電頻率來改變空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量定靜壓控制法運(yùn)行工況

變靜壓控制法

基本原理在保持每個(gè)VAV末端的閥門開度在85％~100％之間，在使閥門盡可能全開和風(fēng)管中靜壓盡可能減小的前提下，通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)受電頻率來改變空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量

總風(fēng)量控制法

基本原理根據(jù)風(fēng)機(jī)的相似律，在空調(diào)系統(tǒng)阻力系數(shù)不發(fā)生變化時(shí)，總風(fēng)量G和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速N成正比TRAV（TerminalRegulatedAirVolume）控制法

也是一種通過調(diào)節(jié)風(fēng)量來創(chuàng)造舒適熱環(huán)境的變風(fēng)量系統(tǒng)是基于末端所有各種傳感器的數(shù)值來通盤考慮風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或入口導(dǎo)葉的開度，實(shí)時(shí)控制風(fēng)量的變化支持TRAV系統(tǒng)的變風(fēng)量箱控制器，要配置進(jìn)風(fēng)流量、室溫測(cè)量、房間有無人員停留和窗戶是否打開等傳感元件分層空調(diào)技術(shù)

分層空調(diào)的典型風(fēng)口布置方式

基本概念：僅對(duì)下部工作區(qū)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，保持一定的溫濕度，而對(duì)上部區(qū)域不進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，僅在夏季采用上部通風(fēng)排熱適用范圍適于高大建筑，當(dāng)高大建筑物高度H≥10m，建筑物體積V>1萬m3，空調(diào)區(qū)高度與建筑高度之比h1/H≤0.15時(shí)，才經(jīng)濟(jì)合理低溫送風(fēng)空調(diào)技術(shù)

基本概念指運(yùn)行時(shí)送風(fēng)溫度≤11℃的空調(diào)系統(tǒng)（常規(guī)空調(diào)：送風(fēng)溫度在12~16℃）節(jié)能特點(diǎn)低溫送風(fēng)降低了送風(fēng)溫度，減少了一次風(fēng)量，從而降低系統(tǒng)輸送能耗冰蓄冷系統(tǒng)與低溫送風(fēng)相結(jié)合，不僅降低輸送能耗，并可減小峰值電力需求和降低運(yùn)行費(fèi)用低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行和控制低溫送風(fēng)系統(tǒng)的軟啟動(dòng)

通過采用調(diào)節(jié)空調(diào)冷水流量或溫度、設(shè)定冷風(fēng)溫度下調(diào)時(shí)間表、逐步減少末端加熱量等措施，使送風(fēng)溫度隨室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的降低而逐漸降低應(yīng)用空調(diào)系統(tǒng)初始運(yùn)行時(shí)或者經(jīng)過夜晚、周末節(jié)假日等長時(shí)間停止運(yùn)行后的重新啟動(dòng)，應(yīng)考慮采用軟啟動(dòng)

低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行和控制送風(fēng)溫度的再設(shè)定低負(fù)荷時(shí)，送風(fēng)量減小到最小值已不能再降低時(shí)，需對(duì)送風(fēng)溫度進(jìn)行再設(shè)定設(shè)定范圍為設(shè)計(jì)低溫送風(fēng)溫度到常溫空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度之間，使末端再熱裝置開啟時(shí)間最短、制冷機(jī)的用能降到最低多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)主導(dǎo)思想變制冷劑流量、一拖多和多拖多

節(jié)能特點(diǎn)制冷劑作為熱傳送介質(zhì)，單位質(zhì)量介質(zhì)傳遞的熱量大，不需要龐大的風(fēng)管和水管系統(tǒng)，減少輸送能耗采用制冷劑直接蒸發(fā)制冷，減少了一個(gè)能量傳遞環(huán)節(jié)，從而減少了能量的損耗可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化，瞬間進(jìn)行制冷劑流量調(diào)整，使多聯(lián)機(jī)在高效工況下運(yùn)行室內(nèi)機(jī)可單獨(dú)控制

，可根據(jù)需要開閉室內(nèi)機(jī)，減少了能源的浪費(fèi)多聯(lián)機(jī)的組成及工作原理室外機(jī)組室內(nèi)機(jī)組制冷系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)管路配置示意圖多聯(lián)機(jī)的分類按改變壓縮機(jī)制冷劑流量的方式，分為變頻式和定頻式

變頻：改變壓縮機(jī)頻率來調(diào)節(jié)制冷劑流量，部分負(fù)荷時(shí)能效比比滿負(fù)荷時(shí)高定頻：通過壓縮機(jī)輸送旁通等方法來調(diào)節(jié)制冷劑流量，部分負(fù)荷時(shí)能效比要比滿負(fù)荷時(shí)低

按系統(tǒng)的功能可分為單冷型、熱泵型、熱回收型和蓄熱型四個(gè)類型

熱回收型：適用于有內(nèi)區(qū)的建筑蓄能型：多聯(lián)機(jī)與小型蓄冷裝置相連，實(shí)現(xiàn)電力的移峰填谷冷卻介質(zhì)可分為風(fēng)冷式和水冷式兩類

風(fēng)冷式：性能系數(shù)低，適用于小型系統(tǒng)水冷式：性能系數(shù)高，適用于大型系統(tǒng)多聯(lián)機(jī)的控制從功能的角度而言

室外機(jī)保證系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并提供各室內(nèi)機(jī)需要的制冷量(或制熱量)，各室內(nèi)機(jī)把室外機(jī)所提供的制冷量(或制熱量)分配給不同的房間以滿足其對(duì)冷(熱)條件的需求從調(diào)節(jié)和擾動(dòng)因素的角度室內(nèi)機(jī)的調(diào)節(jié)手段為風(fēng)閥和電子膨脹閥開度，而擾動(dòng)因素則是由于室內(nèi)冷負(fù)荷變化而引起的室內(nèi)溫、濕度的變化，人為調(diào)節(jié)室內(nèi)機(jī)風(fēng)量以及室內(nèi)機(jī)啟停等；室外機(jī)的調(diào)節(jié)因素主要為壓縮機(jī)容量(頻率、容量、臺(tái)數(shù)以及其它變?nèi)萘看胧?和室外機(jī)換熱器的容量(包括風(fēng)量、換熱器面積)，而擾動(dòng)因素主要為室外空氣溫、濕度變化溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)輻射吊頂+獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)

輻射冷卻系統(tǒng)負(fù)責(zé)除去室內(nèi)顯熱負(fù)荷、承擔(dān)將室內(nèi)溫度維持在舒適范圍內(nèi)的任務(wù)通風(fēng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)新鮮空氣的輸送、室內(nèi)濕環(huán)境調(diào)節(jié)、以及污染物的稀釋和排放任務(wù)

工作原理輻射吊頂+獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)量的減少降低了輸送空氣的能量消耗用水代替空氣來消除熱負(fù)荷，可大幅度降低輸送冷量的動(dòng)力能耗輻射供冷降低人體實(shí)感溫度，減少了系統(tǒng)能耗

高冷凍水溫允許采用天然冷源和在部分季節(jié)使用自然冷卻直接供冷節(jié)能特性輻射吊頂?shù)男问交炷令A(yù)埋管冷吊頂工藝較成熟，造價(jià)相對(duì)較低，單位面積供冷量小熱惰性大輻射吊頂?shù)男问剑╝）直接抹灰吊頂(b)石膏板吊頂(c)金屬吊頂毛細(xì)管網(wǎng)柵冷吊頂根據(jù)安裝應(yīng)用需求，做成相應(yīng)的尺寸，安裝靈活多變

單位面積供冷量較大輻射吊頂?shù)男问浇饘佥椛浒謇涞蹴攩挝幻娣e供冷功率大,運(yùn)行成本低，但金屬冷板單元質(zhì)量大,耗費(fèi)金屬多,

初投資偏高,另外冷板表面溫度不均勻

蒸發(fā)冷卻空調(diào)

使用水作為制冷劑，利用水蒸發(fā)吸熱制冷以取代傳統(tǒng)機(jī)械制冷的空調(diào)技術(shù)能效比高，是機(jī)械制冷空調(diào)能效比的2.5~5倍

其運(yùn)行能耗約為常規(guī)空調(diào)設(shè)備的1/5，初投資約為常規(guī)空調(diào)設(shè)備的3/5

蒸發(fā)冷卻空調(diào)的形式直接蒸發(fā)冷卻

使空氣和水直接接觸，通過水的蒸發(fā)而使空氣溫度下降，使用加濕后的空氣對(duì)房間進(jìn)行降溫間接蒸發(fā)冷卻采用板式或管式熱交換器，利用間接蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)待處理空氣的冷卻甚至除濕直接—間接蒸發(fā)冷卻

由兩級(jí)組成，第一級(jí)為間接蒸發(fā)冷卻器，經(jīng)間接蒸發(fā)冷卻后的一次空氣再送入直接蒸發(fā)冷卻器進(jìn)行加濕冷卻

蒸發(fā)冷卻空調(diào)的應(yīng)用氣候比較干燥的西部和北部地區(qū)如新疆，青海，西藏，甘肅，寧夏，內(nèi)蒙古，黑龍江的全部，吉林省的大部分地區(qū)，陜西、山西的北部，四川、云南的西部等地，空氣的冷卻過程，應(yīng)優(yōu)先采用直接蒸發(fā)冷卻，間接蒸發(fā)冷卻或直接冷發(fā)冷卻與間接蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的二級(jí)冷卻方式?！度珖裼媒ㄖこ淘O(shè)計(jì)技術(shù)措施·節(jié)能專篇》

4.3.2空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能

變流量空調(diào)水系統(tǒng)二次泵變流量系統(tǒng)冷源側(cè)定流量，負(fù)荷側(cè)變流量，負(fù)荷側(cè)采用變頻泵一次泵的揚(yáng)程，克服冷水機(jī)組蒸發(fā)器到平衡管的一次環(huán)路阻力二次泵的揚(yáng)程，克服從平衡管到負(fù)荷側(cè)的二次環(huán)路的阻力空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能

變流量空調(diào)水系統(tǒng)一次泵變流量系統(tǒng)冷源側(cè)變流量，負(fù)荷側(cè)變流量，冷源側(cè)與負(fù)荷側(cè)采用同一個(gè)變頻泵要求具有可變流量的冷水機(jī)組冷水機(jī)組和水泵臺(tái)數(shù)不必一一對(duì)應(yīng)是冷水系統(tǒng)最佳的配置方式，但對(duì)冷水機(jī)組的要求較高，控制系統(tǒng)非常復(fù)雜水泵的變頻技術(shù)變頻調(diào)速是通過改變電動(dòng)機(jī)定子供電頻率以達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的目的

空調(diào)水系統(tǒng)中水泵變頻技術(shù)的應(yīng)用對(duì)水泵實(shí)施變頻調(diào)速控制，使其根據(jù)負(fù)荷的變化不斷調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，與定頻技術(shù)相比，減少耗電，起到節(jié)能效果

4.3.3空調(diào)蓄冷技術(shù)基本概念當(dāng)冷量以顯熱或潛熱形式儲(chǔ)存在某種介質(zhì)（冰、冷水或凝固狀相變材料）中，并能夠在需要時(shí)釋放出冷量的空調(diào)系統(tǒng)稱為蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行方式夜間電網(wǎng)低谷，制冷系統(tǒng)開機(jī)制冷，將冷量儲(chǔ)存起來，待白天電網(wǎng)高峰時(shí)間同時(shí)也是空調(diào)負(fù)荷高峰時(shí)間將冷能釋放出來滿足空調(diào)負(fù)荷的需要

特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的“移峰填谷”，降低發(fā)電能耗，節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用蓄冷系統(tǒng)的分類水蓄冷空調(diào)工作原理：利用水的顯熱來儲(chǔ)存冷量水蓄冷空調(diào)以冷水機(jī)組為制冷設(shè)備，以保溫槽為蓄冷設(shè)備，在電力非峰值期間冷水機(jī)組制取冷水后儲(chǔ)存于蓄冷槽中，在電力峰值或空調(diào)負(fù)荷高峰期間供給空調(diào)用戶。特點(diǎn)

傳熱性能好，價(jià)格低廉蓄冷密度低，單位蓄冷量低，蓄水池體積龐大，冷損耗大蓄冷方式

自然分層蓄冷、多罐式蓄冷、迷宮式蓄冷和隔膜式蓄冷

自然分層水蓄冷溫度為4~6℃的冷水聚集在蓄冷槽下部，而溫度為10~18℃的溫?zé)崴奂谛罾洳鄣纳喜浚纬衫錈崴淖匀环謱印?/p>

熱水始終是從上部散流器流入或流出，而冷水是從下部散流器流入或流出，形成分層水的上下平移運(yùn)動(dòng)

自然分層水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)冰蓄冷空調(diào)工作原理：在電力非峰值期間用冷水機(jī)組把水制成冰，將冷量貯存在蓄冰裝置中，在電力峰值或空調(diào)負(fù)荷高峰期間利用冰的融解把冷量釋放出來，滿足用戶的冷量要求

分類并聯(lián)系統(tǒng)

適用于供、回水溫差不大的常規(guī)空調(diào)水系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)

可獲得較低的供液溫度，適用于大溫差的空調(diào)水系統(tǒng)

冰蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略全負(fù)荷蓄冷

蓄冷裝置承擔(dān)全部空調(diào)冷負(fù)荷，制冷機(jī)在夜間非用電高峰期進(jìn)行蓄冷；在白天用電高峰期，制冷機(jī)不運(yùn)行，由蓄冷系統(tǒng)將蓄存的冷量釋放出來供給空調(diào)系統(tǒng)可以最大限度地轉(zhuǎn)移高峰電力用電負(fù)荷蓄冷設(shè)備的容量較大，初投資較高

冰蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略部分負(fù)荷蓄冷：蓄冷裝置只承擔(dān)部分空調(diào)冷負(fù)荷，制冷機(jī)在夜間非用電高峰期開啟運(yùn)行，并儲(chǔ)存周期內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷中所需釋放部分的冷負(fù)荷量；白天空調(diào)冷負(fù)荷的一部分由蓄冷裝置承擔(dān)，另一部分則由制冷機(jī)直接提供。初投資相對(duì)較低，經(jīng)濟(jì)有效，一般優(yōu)先采用可分為負(fù)荷均衡蓄冷和用電需求限制蓄冷冰蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略負(fù)荷均衡蓄冷運(yùn)行策略示意圖

制冷機(jī)在設(shè)計(jì)周期內(nèi)連續(xù)（蓄冷或供冷）運(yùn)行，負(fù)荷高峰時(shí)蓄冷裝置同時(shí)釋冷提供冷量

冰蓄冷空調(diào)運(yùn)行策略

用電需求限制蓄冷運(yùn)行策略示意圖

制冷機(jī)在限制用電或電價(jià)峰值期內(nèi)停機(jī)或限量開，不足部分由蓄冷裝置釋冷提供

蓄冷空調(diào)控制策略制冷機(jī)優(yōu)先運(yùn)行（簡稱冷機(jī)優(yōu)先）空調(diào)負(fù)荷主要由制冷機(jī)供冷，不足部分用蓄冰裝置補(bǔ)足。主機(jī)和蓄冷裝置的容量相對(duì)較小，初投資較低，主機(jī)利用率較高“移峰填谷”的效果有限，未能充分發(fā)揮冰蓄冷節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

蓄冰裝置優(yōu)先運(yùn)行

（簡稱釋冷優(yōu)先）

先以恒定的速度釋放蓄冷裝置冷量，不足部分由制冷主機(jī)補(bǔ)足，以滿足空調(diào)負(fù)荷的需要

雙工況主機(jī)和蓄冰裝置的容量相對(duì)較大，但“移峰填谷”的效果較好，運(yùn)行費(fèi)用也更省冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)常用流程蓄冰裝置與制冷機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)（一）冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)常用流程蓄冰裝置與制冷機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)（二）冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)常用流程蓄冰裝置與制冷機(jī)（上游）串聯(lián)系統(tǒng)

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)常用流程蓄冰裝置與制冷機(jī)（下游）串聯(lián)系統(tǒng)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)常用流程外融冰間接式蓄冷系統(tǒng)

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)常用流程雙蒸發(fā)器外融冰間接式蓄冷系統(tǒng)

冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)常用流程外融冰冷媒直接蒸發(fā)式蓄冷系統(tǒng)

冰蓄冷空調(diào)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式描述特點(diǎn)適用范圍直接數(shù)字控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行控制，由計(jì)算機(jī)中的板卡實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和控制信號(hào)的模/數(shù)與數(shù)/模的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低廉、功能相對(duì)較為簡單中小規(guī)模的機(jī)房控制系統(tǒng)集散型控制系統(tǒng)由下位機(jī)實(shí)現(xiàn)信息的采集，而上位機(jī)實(shí)現(xiàn)信息的處理和利用；由下位機(jī)構(gòu)成底層的控制回路，而上位機(jī)實(shí)現(xiàn)各控制回路間的交互上位機(jī)和下位機(jī)各司其職從而減少硬件的冗余度，同時(shí)有利于釋放系統(tǒng)的故障風(fēng)險(xiǎn)中大規(guī)模的機(jī)房控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)把集散的層面下降至I/O層，能真正實(shí)現(xiàn)分散控制的技術(shù)目標(biāo)，并具備更好的開放性和擴(kuò)展性使系統(tǒng)的故障風(fēng)險(xiǎn)得到最徹底釋放，同時(shí)又很好的擴(kuò)展特性，但在現(xiàn)階段造價(jià)較高適合中大規(guī)模的機(jī)房自控系統(tǒng)或較高級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)合4.3.4熱泵技術(shù)空氣源熱泵土壤源熱泵地下水源熱泵地表水源熱泵污水源熱泵水環(huán)熱泵

熱泵也就是可以把不能直接利用的低品位熱能(如空氣、土壤、水、太陽能、工業(yè)廢熱等)轉(zhuǎn)換為可利用的高位能，從而達(dá)到節(jié)約部分高位能(煤、石油、天然氣、電能等)的目的

分類定義空氣源熱泵定義空氣源熱泵是通過機(jī)械做功將室外空氣的能量從低位熱源向高位熱源轉(zhuǎn)移的制冷/熱裝置，其中一側(cè)換熱器為空氣—制冷劑換熱器

分類空氣-空氣熱泵另一側(cè)換熱器為制冷劑—空氣換熱器

空調(diào)器、多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)、屋頂式空調(diào)機(jī)組空氣-水熱泵另一側(cè)換熱器為制冷劑—水換熱器

風(fēng)冷熱泵

空氣源熱泵夏季工況：以室外空氣為冷源，利用室外空氣側(cè)換熱器（此時(shí)作冷凝器用）向外排熱，于水側(cè)換熱器（此時(shí)作蒸發(fā)器用）制備冷水作為供冷冷媒

冬季工況：利用室外空氣作熱源，依靠空氣側(cè)換熱器（此時(shí)作蒸發(fā)器用）吸取室外空氣的熱量，把它傳輸至水側(cè)換熱器（此時(shí)做冷凝器），制備熱水作為供熱熱媒。

冬夏工況轉(zhuǎn)換：通過四通換向閥切換，改變制冷劑載制冷循環(huán)中的流動(dòng)方向

土壤源熱泵

夏季工況工作原理土壤源熱泵

冬季工況工作原理土壤源熱泵的分類

垂直埋管：占地地面積小，應(yīng)用廣泛土壤源熱泵的分類

樁基式地源熱泵樁埋管熱交換器示意圖

樁基埋管：建筑已有的樁基內(nèi)鋪設(shè)管道減少鉆孔費(fèi)用，埋深淺，占地面積多土壤熱失衡問題及解決措施

目前解決土壤熱平衡問題的主要方法有：提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性（系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到土壤熱平衡問題，采用逐時(shí)負(fù)荷模擬軟件計(jì)算負(fù)荷和確定系統(tǒng)）采用復(fù)合式土壤源熱泵采用熱回收式土壤源熱泵規(guī)范施工，條件合適時(shí)適當(dāng)放大埋管間距設(shè)置運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)運(yùn)行管理

土壤熱失衡：夏季向土壤中排放的熱量與冬季從土壤中吸收的熱量不平衡地下水源熱泵

地下水水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)

地下水源熱泵的應(yīng)用條件水源系統(tǒng)水量充足水溫適度水質(zhì)適宜供水穩(wěn)定回灌順暢地下水源熱泵的監(jiān)測(cè)與控制供水系統(tǒng)宜采用變流量設(shè)計(jì)抽水管和回灌管上應(yīng)設(shè)置計(jì)量裝置，并且對(duì)地下水的抽水量、回灌量及其水質(zhì)應(yīng)定期進(jìn)行檢測(cè)設(shè)置觀測(cè)孔，對(duì)地下水井的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地表水源熱泵

原理圖地表水源熱泵

地表水源閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)

污水源熱泵(a)污水間接利用空調(diào)系統(tǒng)；（b）污水直接利用空調(diào)系統(tǒng)城市污水源熱泵系統(tǒng)簡圖污水源熱泵的監(jiān)測(cè)與控制監(jiān)測(cè)水的供回水溫度及其流量、載冷劑的供回水溫度、濃度及流量；監(jiān)測(cè)各類水過濾器的前后壓差；所有與添加防凍劑換熱介質(zhì)接觸的傳感器和儀表，其接觸部位的材質(zhì)均不應(yīng)含有金屬鋅；系統(tǒng)控制應(yīng)考慮冬、夏季及過渡季節(jié)的運(yùn)行模式切換；污水源熱泵系統(tǒng)的空調(diào)末端宜采用水泵變頻調(diào)節(jié)的變流量系統(tǒng)。水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)基本概念閉式水環(huán)路熱泵（WaterLoopHeatPump）空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡稱水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)（WLHP）,是水—空氣熱泵的一種應(yīng)用形式。它通過一個(gè)雙管制封閉的水環(huán)路將眾多的水—空氣熱泵并聯(lián)在一起，熱泵機(jī)組將系統(tǒng)中的循環(huán)水作為吸熱（熱泵工況）的“熱源”或排熱（制冷工況）的“熱匯”，形成一個(gè)以回收建筑物內(nèi)部余熱為主要特征的空調(diào)系統(tǒng)。水環(huán)熱泵

典型水環(huán)熱泵系統(tǒng)原理圖水/空氣熱泵機(jī)組工作原理水/空氣熱泵機(jī)組工作原理（a）制冷方式運(yùn)行（b）供熱方式運(yùn)行水環(huán)熱泵運(yùn)行工況(a)各機(jī)組處于制冷工況，冷卻塔全部運(yùn)行，將冷凝熱量釋放到大氣中，使水溫下降到35℃以下。

水環(huán)熱泵運(yùn)行工況(b)大部分熱泵機(jī)組制冷，使循環(huán)水溫度上升，到達(dá)32℃時(shí)，部分循環(huán)水流經(jīng)冷卻塔

水環(huán)熱泵運(yùn)行工況(c)冬季周邊區(qū)熱負(fù)荷與內(nèi)區(qū)冷負(fù)荷比例相當(dāng)時(shí)，排入水環(huán)路中的熱量與從環(huán)路中提取的熱量相當(dāng)，