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暖通空調(diào)軟件可以按用途分為輔助繪圖(CAD)軟件、設(shè)計(jì)計(jì)算軟件和模擬分析軟件,按其與Internet的關(guān)系可以分為離線應(yīng)用軟件和Internet在線應(yīng)用軟件,這些軟件共同構(gòu)成了暖通空調(diào)領(lǐng)域一個(gè)重要的發(fā)展方向,本文就這些軟件本身及其發(fā)展作一個(gè)簡(jiǎn)要的回顧。
自1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生以來,科學(xué)技術(shù)發(fā)生了一場(chǎng)深刻的革命,計(jì)算機(jī)不僅有驚人的運(yùn)算速度和很高的計(jì)算精度,還具有記憶、判斷等功能,同時(shí)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)也在的不斷發(fā)展和完善,計(jì)算機(jī)及其軟件的可靠性和應(yīng)用性越來越高,它們已成為人們工作和生活中不可或缺的工具。暖通空調(diào)軟件在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、暖通空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
暖通空調(diào)軟件最早應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),目前,暖通空調(diào)CAD和設(shè)計(jì)計(jì)算軟件已經(jīng)取得了很大的成就,暖通空調(diào)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)軟件已經(jīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和決策,能耗分析軟件、氣流模擬CFD(計(jì)算流體力學(xué))軟件的應(yīng)用使設(shè)計(jì)人員在大樓建成之前就能對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行工況和能耗情況進(jìn)行模擬,從而據(jù)此選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。
不難發(fā)現(xiàn),暖通空調(diào)軟件經(jīng)歷了一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從粗糙到精細(xì)、從面向過程無(wú)友好程序界面到面向?qū)ο蠼缑嬗押?、從離線到網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程,隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,暖通空調(diào)的軟件也更加完善,更好地為暖通空調(diào)工程師服務(wù)。我們應(yīng)該跟上時(shí)代的步伐,及時(shí)地充分利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),使暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展不斷推向前進(jìn)。
2、暖通空調(diào)軟件技術(shù)
2.1暖通空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件
暖通空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件包括輔助繪圖(CAD)軟件和設(shè)計(jì)計(jì)算軟件,就我國(guó)的情況來說,暖通空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段:起步、發(fā)展、成熟。
1)起步階段(20世紀(jì)70年代左右)
各大學(xué)和研究單位研制開發(fā)一些符合國(guó)情的暖通空調(diào)程序軟件庫(kù),但多為局部性的,覆蓋面不寬,水平也有限。
2)發(fā)展階段(20世紀(jì)80年代左右)
國(guó)家出資研制開發(fā)《建筑工程設(shè)計(jì)軟件包》(BDP),作為國(guó)家“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目,該軟件于1986年5月通過國(guó)家(部級(jí))鑒定,被譽(yù)為當(dāng)時(shí)具有國(guó)際水平的優(yōu)秀軟件,并在此后的數(shù)年里,在國(guó)內(nèi)得到了較為廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí),也有一些CAD軟件出現(xiàn)。
3)成熟階段(20世紀(jì)90年代)
Windows的出現(xiàn),以及AutoCAD的推廣應(yīng)用,各種空調(diào)CAD軟件涌現(xiàn),并得到日益廣泛的應(yīng)用。1995年3月,我國(guó)第一個(gè)在Windows環(huán)境下開發(fā)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件EasyHVAC(同濟(jì)大學(xué))投放市場(chǎng),它一出現(xiàn)即受到設(shè)計(jì)人員的青睞,1998年,該軟件又推出了輔助繪圖版本EasyHVACCAD.我國(guó)的空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件正日益走向成熟和完善,2001年7月,上海華電源信息技術(shù)有限公司和上?,F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)共同開發(fā)的HDY-SMAD空調(diào)負(fù)荷計(jì)算及分析軟件將暖通空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件推向了新的,該軟件通過了上海市建設(shè)和管理委員會(huì)的鑒定,專家一致認(rèn)為該軟件部分功能填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同類計(jì)算軟件的空白,總體設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,該軟件具有如下區(qū)別于其它軟件的新的功能和特點(diǎn):
1)內(nèi)嵌215個(gè)城市和地區(qū)的氣象資料,并具有城市擴(kuò)充功能,能夠計(jì)算各個(gè)城市和地區(qū)的全年逐時(shí)室外干球和濕球溫度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。
2)在不同的設(shè)計(jì)階段,由粗到細(xì)提供6種不同的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法,用戶可根據(jù)需要自由選擇。
3)能夠?qū)Χ究照{(diào)熱負(fù)荷進(jìn)行逐時(shí)計(jì)算,并且可以將冬季的人員、照明和設(shè)備得熱產(chǎn)生的負(fù)荷從空調(diào)熱負(fù)荷中扣除。
4)強(qiáng)大的樓層組管理功能,支持多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層。
5)獨(dú)特的工作時(shí)間表設(shè)定和指派功能,支持不同日期具有不同的上班模式,以及不同時(shí)間的不同上班模式,無(wú)縫處理間歇運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)。
6)應(yīng)用動(dòng)態(tài)焓濕圖(HDY濕空氣分析大師)能自動(dòng)對(duì)一次回風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行冬季和夏季工況,HDY濕空氣分析大師能夠分析和計(jì)算各種空調(diào)系統(tǒng)和工況。
7)利用東方空調(diào)網(wǎng)的暖通空調(diào)設(shè)備數(shù)據(jù)中心,得到各個(gè)廠家的最新空調(diào)設(shè)備資料,用于空調(diào)設(shè)備的選擇。
8)可以輸出14種文件類型:封面、建筑概況、室外氣象資料、室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法及公式、空調(diào)負(fù)荷詳細(xì)計(jì)算參數(shù)、空調(diào)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、空調(diào)負(fù)荷逐時(shí)數(shù)據(jù)、空調(diào)工況分析結(jié)果、樓層組管理文件、回風(fēng)系統(tǒng)劃分文件、新風(fēng)系統(tǒng)劃分文件、設(shè)備選擇結(jié)果。
暖通空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用范圍不限于暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì),它還用于暖通空調(diào)新產(chǎn)品的開發(fā)。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)也取得了較大的成果,它能給出特定建筑物的暖通空調(diào)系統(tǒng)和暖通空調(diào)設(shè)備的各種可能的設(shè)計(jì)方案,并評(píng)判它們的優(yōu)劣,從而可以得到最好的設(shè)計(jì)方案。
2.2暖通空調(diào)能耗分析軟件
暖通空調(diào)輔助計(jì)算軟件解決了輔助繪圖和設(shè)計(jì)計(jì)算等較簡(jiǎn)單、靜態(tài)的問題,但是暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)隨建筑類型和室外氣象條件動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜系統(tǒng),暖通空調(diào)工程在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮節(jié)能和環(huán)保,在運(yùn)行時(shí)也要考慮節(jié)能和環(huán)保,因?yàn)樵谂照{(diào)運(yùn)行期中大部分時(shí)間中其負(fù)荷條件是不同于設(shè)計(jì)條件的。采取一定的技術(shù)和管理措施使暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行適應(yīng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化,盡量避免不必要的能耗,這是暖通空調(diào)節(jié)能的重要方面,要做到這一點(diǎn),必須對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的全年動(dòng)態(tài)能耗進(jìn)行模擬分析,從而準(zhǔn)確地制定相關(guān)的優(yōu)化方案。因此暖通空調(diào)能耗分析軟件也就應(yīng)運(yùn)而生了。
暖通空調(diào)能耗分析軟件,能夠?qū)σ呀?jīng)建成的和將要建造的大樓暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行全年負(fù)荷動(dòng)態(tài)分析、能量消耗模擬和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,設(shè)計(jì)人員可以由此判斷空調(diào)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,并提出空調(diào)系統(tǒng)的最佳控制和管理辦法。
美國(guó)和英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)70年代就開發(fā)出了暖通空調(diào)能耗分析軟件,例如美國(guó)能源部開發(fā)的DOE軟件,英國(guó)的ESP-r軟件,并在美國(guó)和歐洲得到了廣泛的應(yīng)用。2001年,作為DOE軟件和BLAST軟件的升級(jí)版本,美國(guó)能源部又開發(fā)了EnergyPlus軟件,該軟件集中了美國(guó)政府在建筑環(huán)境與設(shè)備領(lǐng)域的投資所產(chǎn)生的世界上最先進(jìn)的科研成果,有10來個(gè)美國(guó)大學(xué)和公司參與了該項(xiàng)目的研究,最終由美國(guó)加州伯克利大學(xué)LawrenceBerkeley國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)發(fā)行。建筑能量模擬已經(jīng)在美國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家中普及,預(yù)計(jì)在未來2-5年內(nèi),將在中國(guó)推廣和普及,相關(guān)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)正在加緊制定,從而為能量模擬軟件的推廣做好了政策上的準(zhǔn)備。目前國(guó)內(nèi)的能耗分析軟件有清華同方股份有限公司開發(fā)的DEST軟件(基于AutoCAD)和上海華電源信息技術(shù)有限公司與上海現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)共同開發(fā)的HDY-SMAD空調(diào)負(fù)荷計(jì)算及分析軟件(直接基于Windows,V2.0以上版本可進(jìn)行能耗分析),后者具有以下的主要功能和特點(diǎn):
1)采用諧波反應(yīng)法計(jì)算墻體得熱,采用熱平衡法計(jì)算房間負(fù)荷,能夠計(jì)算全年8760h的逐時(shí)負(fù)荷。
2)同時(shí)對(duì)建筑物和空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行模擬分析,設(shè)備運(yùn)行結(jié)果可反饋到空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行負(fù)荷的反饋計(jì)算。
3)對(duì)空調(diào)負(fù)荷的強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)和分析功能,彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同類軟件的空白。
4)基于Internet的網(wǎng)上空調(diào)設(shè)備選擇功能。
5)中英文兩種輸出方式。
2.3氣流模擬計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件
空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果與室內(nèi)氣流組織密切相關(guān)。好的氣流組織方式能夠使空調(diào)房間的溫度、濕度和速度很容易地符合設(shè)計(jì)要求,反之,差的氣流組織方式可能根本就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此,在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后施工之前,預(yù)測(cè)空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織狀況就很重要。在以往的研究中,只能用模型實(shí)驗(yàn)的方法研究幾種典型送回風(fēng)方式的氣流組織狀況,獲得一些簡(jiǎn)化的計(jì)算公式,并將它們套用到類似的設(shè)計(jì)中去,但是,它們的精度和使用范圍都不能令人滿意,尤其當(dāng)遇到一些特殊難題,如高大空間的氣流組織、車間有害氣體濃度場(chǎng)分布、室內(nèi)不同障礙物情況下的氣流流動(dòng)規(guī)律等等便無(wú)法解決。正是在這種情況下,基于計(jì)算流體力學(xué)(ComputationalFluidDynamics)的空調(diào)系統(tǒng)氣流模擬軟件發(fā)展起來了。
氣流模擬軟件的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:
1)從簡(jiǎn)單的單個(gè)送風(fēng)口氣流狀態(tài),到多風(fēng)口相互影響下的室內(nèi)氣流組織;
2)從二維到三維;
3)從穩(wěn)態(tài)到動(dòng)態(tài);
4)從層流到紊流;
5)從簡(jiǎn)單的邊界條件和初始條件到復(fù)雜的邊界條件和初始條件;
6)從單純的數(shù)值計(jì)算,到圖文并茂的計(jì)算和前后處理一體化軟件。
比較著名的氣流模擬軟件有SIMPER、PHOENICS等等,另外很多商業(yè)計(jì)算機(jī)公司,如IBM,也開發(fā)了與建筑配套的空調(diào)系統(tǒng)氣流模擬軟件。由于氣流模擬的計(jì)算復(fù)雜,以前大多在工作站或大型計(jì)算機(jī)上開發(fā),隨著微型計(jì)算機(jī)速度的提高,現(xiàn)在已經(jīng)有了微機(jī)上的氣流模擬軟件。
氣流模擬計(jì)算方法以計(jì)算機(jī)為運(yùn)算工具,其最大優(yōu)點(diǎn)是成本低,實(shí)踐表明,計(jì)算機(jī)運(yùn)算的成本要比相應(yīng)的模型實(shí)驗(yàn)低許多倍,隨著被研究的物理對(duì)象越來越大和越來越復(fù)雜,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)將更顯著;其次是速度塊,用計(jì)算機(jī)運(yùn)算,設(shè)計(jì)人員可以在很短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)比許多不同方案,從中優(yōu)選出最佳設(shè)計(jì),而相應(yīng)的模型實(shí)驗(yàn)則需很長(zhǎng)時(shí)間;第三是具有較強(qiáng)的模擬真實(shí)條件的能力,它的計(jì)算空間不受限制,無(wú)須縮小幾何比例,而模型實(shí)驗(yàn)就難以辦到。不過數(shù)值計(jì)算結(jié)果的可靠性主要依賴于數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法的正確程度,故不如實(shí)驗(yàn)方法那么直觀可靠,因而必要時(shí)還須將兩種方法結(jié)合使用。
2.4基于Internet的空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件
隨著Internet技術(shù)的飛速發(fā)展,人們通過Internet對(duì)世界各地的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。杭州華電華源環(huán)境工程有限公司和上海華電源信息技術(shù)有限公司共同開發(fā)的冰蓄冷空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)冰蓄冷空調(diào)工程現(xiàn)場(chǎng)的全自動(dòng)監(jiān)測(cè),具有以下的功能:
1)管理人員通過Internet能夠在任何地方通過密碼登錄后對(duì)各地的冰蓄冷現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);
2)各地的冰蓄冷現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)能夠及時(shí)地向管理人員發(fā)送運(yùn)行數(shù)據(jù);
3)管理人員能夠通過瀏覽器對(duì)各地工程的反饋信息,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理和比較,并進(jìn)行故障診斷。
我們相信,在不久的將來,基于Internet的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷將成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。
2.5基于Internet的暖通空調(diào)電子設(shè)備手冊(cè)
暖通空調(diào)專業(yè)是一個(gè)設(shè)備應(yīng)用專業(yè),設(shè)備的正確選用和布置是工程設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。由于目前設(shè)計(jì)人員主要是通過設(shè)備手冊(cè)和設(shè)備樣本來獲取設(shè)備的信息,這樣獲取的數(shù)據(jù)難以及時(shí)更新,查閱起來也不太方便,因此,上海華電源信息技術(shù)有限公司提出了開發(fā)基于Internet暖通空調(diào)電子設(shè)備手冊(cè)的設(shè)想。
基于Internet暖通空調(diào)電子設(shè)備手冊(cè),除具有常規(guī)設(shè)備手冊(cè)的基本功能(具有設(shè)備的使用和安裝說明,用戶可以查閱)外,而且具有以下常規(guī)設(shè)備手冊(cè)所不具有的功能和特點(diǎn):
1)提供各類設(shè)備專門的選型程序,根據(jù)用戶提交的設(shè)計(jì)參數(shù),可以迅速?gòu)脑O(shè)備庫(kù)中檢索到符合條件的一組設(shè)備,顯示各自的設(shè)計(jì)人員關(guān)心的數(shù)據(jù),利于用戶對(duì)這些設(shè)備進(jìn)一步的比較和分析。對(duì)于某些設(shè)備,并提供一些必要的計(jì)算和分析功能,簡(jiǎn)化用戶的選型。
2)能夠直接根據(jù)用戶選定的設(shè)備生成或調(diào)用相應(yīng)的CAD圖形(三視圖)。
3)上述功能既能在常規(guī)的操作系統(tǒng)和CAD環(huán)境下實(shí)現(xiàn),又能在Internet上實(shí)現(xiàn)。
4)制定了暖通空調(diào)所有設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)格式,統(tǒng)一了各生產(chǎn)廠家提供給設(shè)計(jì)人員的樣本的格式,利于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行分析和比較。
5)各生產(chǎn)廠家可以隨時(shí)在網(wǎng)上對(duì)其產(chǎn)品數(shù)據(jù)和圖形進(jìn)行更新,從而保證設(shè)計(jì)人員所得到的產(chǎn)品資料永遠(yuǎn)是最新的。
目前,該暖通空調(diào)電子設(shè)備手冊(cè)已經(jīng)有Internet、Windows和AutoCAD三個(gè)版本的軟件產(chǎn)品,Internet版本的產(chǎn)品可以在東方空調(diào)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行。
2.6專業(yè)Internet網(wǎng)站的涌現(xiàn)
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為暖通空調(diào)專業(yè)信息交流的一個(gè)重要渠道,因此至今已經(jīng)涌現(xiàn)出了一大批的暖通空調(diào)專業(yè)和企業(yè)網(wǎng)站。目前,各大設(shè)備生產(chǎn)廠家均有自己的企業(yè)網(wǎng)站。國(guó)內(nèi)比較著名的暖通空調(diào)專業(yè)網(wǎng)站有東方空調(diào)網(wǎng)、暖通空調(diào)信息網(wǎng)、中國(guó)空調(diào)制冷網(wǎng)等,其中東方空調(diào)網(wǎng)除提供信息服務(wù)外,還提供設(shè)計(jì)資詢和各種暖通空調(diào)專業(yè)軟件的開發(fā)和外包服務(wù),及附加技術(shù)服務(wù)。可以預(yù)見,隨著人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識(shí)的深入,暖通空調(diào)專業(yè)網(wǎng)站將成為人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?,暖通空調(diào)專業(yè)也將隨著Internet的發(fā)展而進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。
暖通空調(diào)軟件可以按用途分為輔助繪圖(CAD)軟件、設(shè)計(jì)計(jì)算軟件和模擬分析軟件,按其與Internet的關(guān)系可以分為離線應(yīng)用軟件和Internet在線應(yīng)用軟件,這些軟件共同構(gòu)成了暖通空調(diào)領(lǐng)域一個(gè)重要的發(fā)展方向,本文就這些軟件本身及其發(fā)展作一個(gè)簡(jiǎn)要的回顧。
自1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生以來,科學(xué)技術(shù)發(fā)生了一場(chǎng)深刻的革命,計(jì)算機(jī)不僅有驚人的運(yùn)算速度和很高的計(jì)算精度,還具有記憶、判斷等功能,同時(shí)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)也在的不斷發(fā)展和完善,計(jì)算機(jī)及其軟件的可靠性和應(yīng)用性越來越高,它們已成為人們工作和生活中不可或缺的工具。暖通空調(diào)軟件在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、暖通空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
暖通空調(diào)軟件最早應(yīng)用于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),目前,暖通空調(diào)CAD和設(shè)計(jì)計(jì)算軟件已經(jīng)取得了很大的成就,暖通空調(diào)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)軟件已經(jīng)用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和決策,能耗分析軟件、氣流模擬CFD(計(jì)算流體力學(xué))軟件的應(yīng)用使設(shè)計(jì)人員在大樓建成之前就能對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行工況和能耗情況進(jìn)行模擬,從而據(jù)此選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。
不難發(fā)現(xiàn),暖通空調(diào)軟件經(jīng)歷了一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從粗糙到精細(xì)、從面向過程無(wú)友好程序界面到面向?qū)ο蠼缑嬗押?、從離線到網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程,隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,暖通空調(diào)的軟件也更加完善,更好地為暖通空調(diào)工程師服務(wù)。我們應(yīng)該跟上時(shí)代的步伐,及時(shí)地充分利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),使暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展不斷推向前進(jìn)。
2、暖通空調(diào)軟件技術(shù)
2.1暖通空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件
暖通空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件包括輔助繪圖(CAD)軟件和設(shè)計(jì)計(jì)算軟件,就我國(guó)的情況來說,暖通空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段:起步、發(fā)展、成熟。
1)起步階段(20世紀(jì)70年代左右)
各大學(xué)和研究單位研制開發(fā)一些符合國(guó)情的暖通空調(diào)程序軟件庫(kù),但多為局部性的,覆蓋面不寬,水平也有限。
2)發(fā)展階段(20世紀(jì)80年代左右)
國(guó)家出資研制開發(fā)《建筑工程設(shè)計(jì)軟件包》(BDP),作為國(guó)家“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目,該軟件于1986年5月通過國(guó)家(部級(jí))鑒定,被譽(yù)為當(dāng)時(shí)具有國(guó)際水平的優(yōu)秀軟件,并在此后的數(shù)年里,在國(guó)內(nèi)得到了較為廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí),也有一些CAD軟件出現(xiàn)。
3)成熟階段(20世紀(jì)90年代)
Windows的出現(xiàn),以及AutoCAD的推廣應(yīng)用,各種空調(diào)CAD軟件涌現(xiàn),并得到日益廣泛的應(yīng)用。1995年3月,我國(guó)第一個(gè)在Windows環(huán)境下開發(fā)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件EasyHVAC(同濟(jì)大學(xué))投放市場(chǎng),它一出現(xiàn)即受到設(shè)計(jì)人員的青睞,1998年,該軟件又推出了輔助繪圖版本EasyHVACCAD.我國(guó)的空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件正日益走向成熟和完善,2001年7月,上海華電源信息技術(shù)有限公司和上?,F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)共同開發(fā)的HDY-SMAD空調(diào)負(fù)荷計(jì)算及分析軟件將暖通空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件推向了新的,該軟件通過了上海市建設(shè)和管理委員會(huì)的鑒定,專家一致認(rèn)為該軟件部分功能填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同類計(jì)算軟件的空白,總體設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,該軟件具有如下區(qū)別于其它軟件的新的功能和特點(diǎn):
1)內(nèi)嵌215個(gè)城市和地區(qū)的氣象資料,并具有城市擴(kuò)充功能,能夠計(jì)算各個(gè)城市和地區(qū)的全年逐時(shí)室外干球和濕球溫度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。
2)在不同的設(shè)計(jì)階段,由粗到細(xì)提供6種不同的空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法,用戶可根據(jù)需要自由選擇。
3)能夠?qū)Χ究照{(diào)熱負(fù)荷進(jìn)行逐時(shí)計(jì)算,并且可以將冬季的人員、照明和設(shè)備得熱產(chǎn)生的負(fù)荷從空調(diào)熱負(fù)荷中扣除。
4)強(qiáng)大的樓層組管理功能,支持多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層。
5)獨(dú)特的工作時(shí)間表設(shè)定和指派功能,支持不同日期具有不同的上班模式,以及不同時(shí)間的不同上班模式,無(wú)縫處理間歇運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)。
6)應(yīng)用動(dòng)態(tài)焓濕圖(HDY濕空氣分析大師)能自動(dòng)對(duì)一次回風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行冬季和夏季工況,HDY濕空氣分析大師能夠分析和計(jì)算各種空調(diào)系統(tǒng)和工況。
7)利用東方空調(diào)網(wǎng)的暖通空調(diào)設(shè)備數(shù)據(jù)中心,得到各個(gè)廠家的最新空調(diào)設(shè)備資料,用于空調(diào)設(shè)備的選擇。
8)可以輸出14種文件類型:封面、建筑概況、室外氣象資料、室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算方法及公式、空調(diào)負(fù)荷詳細(xì)計(jì)算參數(shù)、空調(diào)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、空調(diào)負(fù)荷逐時(shí)數(shù)據(jù)、空調(diào)工況分析結(jié)果、樓層組管理文件、回風(fēng)系統(tǒng)劃分文件、新風(fēng)系統(tǒng)劃分文件、設(shè)備選擇結(jié)果。
暖通空調(diào)輔助設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用范圍不限于暖通空調(diào)工程的設(shè)計(jì),它還用于暖通空調(diào)新產(chǎn)品的開發(fā)。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)也取得了較大的成果,它能給出特定建筑物的暖通空調(diào)系統(tǒng)和暖通空調(diào)設(shè)備的各種可能的設(shè)計(jì)方案,并評(píng)判它們的優(yōu)劣,從而可以得到最好的設(shè)計(jì)方案。
2.2暖通空調(diào)能耗分析軟件
暖通空調(diào)輔助計(jì)算軟件解決了輔助繪圖和設(shè)計(jì)計(jì)算等較簡(jiǎn)單、靜態(tài)的問題,但是暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)隨建筑類型和室外氣象條件動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜系統(tǒng),暖通空調(diào)工程在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮節(jié)能和環(huán)保,在運(yùn)行時(shí)也要考慮節(jié)能和環(huán)保,因?yàn)樵谂照{(diào)運(yùn)行期中大部分時(shí)間中其負(fù)荷條件是不同于設(shè)計(jì)條件的。采取一定的技術(shù)和管理措施使暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行適應(yīng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化,盡量避免不必要的能耗,這是暖通空調(diào)節(jié)能的重要方面,要做到這一點(diǎn),必須對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的全年動(dòng)態(tài)能耗進(jìn)行模擬分析,從而準(zhǔn)確地制定相關(guān)的優(yōu)化方案。因此暖通空調(diào)能耗分析軟件也就應(yīng)運(yùn)而生了。
暖通空調(diào)能耗分析軟件,能夠?qū)σ呀?jīng)建成的和將要建造的大樓暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行全年負(fù)荷動(dòng)態(tài)分析、能量消耗模擬和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,設(shè)計(jì)人員可以由此判斷空調(diào)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,并提出空調(diào)系統(tǒng)的最佳控制和管理辦法。
美國(guó)和英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)70年代就開發(fā)出了暖通空調(diào)能耗分析軟件,例如美國(guó)能源部開發(fā)的DOE軟件,英國(guó)的ESP-r軟件,并在美國(guó)和歐洲得到了廣泛的應(yīng)用。2001年,作為DOE軟件和BLAST軟件的升級(jí)版本,美國(guó)能源部又開發(fā)了EnergyPlus軟件,該軟件集中了美國(guó)政府在建筑環(huán)境與設(shè)備領(lǐng)域的投資所產(chǎn)生的世界上最先進(jìn)的科研成果,有10來個(gè)美國(guó)大學(xué)和公司參與了該項(xiàng)目的研究,最終由美國(guó)加州伯克利大學(xué)LawrenceBerkeley國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)發(fā)行。建筑能量模擬已經(jīng)在美國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家中普及,預(yù)計(jì)在未來2-5年內(nèi),將在中國(guó)推廣和普及,相關(guān)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)正在加緊制定,從而為能量模擬軟件的推廣做好了政策上的準(zhǔn)備。目前國(guó)內(nèi)的能耗分析軟件有清華同方股份有限公司開發(fā)的DEST軟件(基于AutoCAD)和上海華電源信息技術(shù)有限公司與上?,F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)集團(tuán)共同開發(fā)的HDY-SMAD空調(diào)負(fù)荷計(jì)算及分析軟件(直接基于Windows,V2.0以上版本可進(jìn)行能耗分析),后者具有以下的主要功能和特點(diǎn):
1)采用諧波反應(yīng)法計(jì)算墻體得熱,采用熱平衡法計(jì)算房間負(fù)荷,能夠計(jì)算全年8760h的逐時(shí)負(fù)荷。
2)同時(shí)對(duì)建筑物和空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行模擬分析,設(shè)備運(yùn)行結(jié)果可反饋到空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行負(fù)荷的反饋計(jì)算。
3)對(duì)空調(diào)負(fù)荷的強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)和分析功能,彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)同類軟件的空白。
4)基于Internet的網(wǎng)上空調(diào)設(shè)備選擇功能。
5)中英文兩種輸出方式。
2.3氣流模擬計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件
空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果與室內(nèi)氣流組織密切相關(guān)。好的氣流組織方式能夠使空調(diào)房間的溫度、濕度和速度很容易地符合設(shè)計(jì)要求,反之,差的氣流組織方式可能根本就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此,在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后施工之前,預(yù)測(cè)空調(diào)系統(tǒng)的氣流組織狀況就很重要。在以往的研究中,只能用模型實(shí)驗(yàn)的方法研究幾種典型送回風(fēng)方式的氣流組織狀況,獲得一些簡(jiǎn)化的計(jì)算公式,并將它們套用到類似的設(shè)計(jì)中去,但是,它們的精度和使用范圍都不能令人滿意,尤其當(dāng)遇到一些特殊難題,如高大空間的氣流組織、車間有害氣體濃度場(chǎng)分布、室內(nèi)不同障礙物情況下的氣流流動(dòng)規(guī)律等等便無(wú)法解決。正是在這種情況下,基于計(jì)算流體力學(xué)(ComputationalFluidDynamics)的空調(diào)系統(tǒng)氣流模擬軟件發(fā)展起來了。
氣流模擬軟件的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:
1)從簡(jiǎn)單的單個(gè)送風(fēng)口氣流狀態(tài),到多風(fēng)口相互影響下的室內(nèi)氣流組織;
2)從二維到三維;
3)從穩(wěn)態(tài)到動(dòng)態(tài);
4)從層流到紊流;
5)從簡(jiǎn)單的邊界條件和初始條件到復(fù)雜的邊界條件和初始條件;
6)從單純的數(shù)值計(jì)算,到圖文并茂的計(jì)算和前后處理一體化軟件。
比較著名的氣流模擬軟件有SIMPER、PHOENICS等等,另外很多商業(yè)計(jì)算機(jī)公司,如IBM,也開發(fā)了與建筑配套的空調(diào)系統(tǒng)氣流模擬軟件。由于氣流模擬的計(jì)算復(fù)雜,以前大多在工作站或大型計(jì)算機(jī)上開發(fā),隨著微型計(jì)算機(jī)速度的提高,現(xiàn)在已經(jīng)有了微機(jī)上的氣流模擬軟件。
氣流模擬計(jì)算方法以計(jì)算機(jī)為運(yùn)算工具,其最大優(yōu)點(diǎn)是成本低,實(shí)踐表明,計(jì)算機(jī)運(yùn)算的成本要比相應(yīng)的模型實(shí)驗(yàn)低許多倍,隨著被研究的物理對(duì)象越來越大和越來越復(fù)雜,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)將更顯著;其次是速度塊,用計(jì)算機(jī)運(yùn)算,設(shè)計(jì)人員可以在很短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)比許多不同方案,從中優(yōu)選出最佳設(shè)計(jì),而相應(yīng)的模型實(shí)驗(yàn)則需很長(zhǎng)時(shí)間;第三是具有較強(qiáng)的模擬真實(shí)條件的能力,它的計(jì)算空間不受限制,無(wú)須縮小幾何比例,而模型實(shí)驗(yàn)就難以辦到。不過數(shù)值計(jì)算結(jié)果的可靠性主要依賴于數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法的正確程度,故不如實(shí)驗(yàn)方法那么直觀可靠,因而必要時(shí)還須將兩種方法結(jié)合使用。
2.4基于Internet的空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件
隨著Internet技術(shù)的飛速發(fā)展,人們通過Internet對(duì)世界各地的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。杭州華電華源環(huán)境工程有限公司和上海華電源信息技術(shù)有限公司共同開發(fā)的冰蓄冷空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)冰蓄冷空調(diào)工程現(xiàn)場(chǎng)的全自動(dòng)監(jiān)測(cè),具有以下的功能:
1)管理人員通過Internet能夠在任何地方通過密碼登錄后對(duì)各地的冰蓄冷現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè);
2)各地的冰蓄冷現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)能夠及時(shí)地向管理人員發(fā)送運(yùn)行數(shù)據(jù);
3)管理人員能夠通過瀏覽器對(duì)各地工程的反饋信息,進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理和比較,并進(jìn)行故障診斷。
我們相信,在不久的將來,基于Internet的常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷將成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。
2.5基于Internet的暖通空調(diào)電子設(shè)備手冊(cè)
暖通空調(diào)專業(yè)是一個(gè)設(shè)備應(yīng)用專業(yè),設(shè)備的正確選用和布置是工程設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。由于目前設(shè)計(jì)人員主要是通過設(shè)備手冊(cè)和設(shè)備樣本來獲取設(shè)備的信息,這樣獲取的數(shù)據(jù)難以及時(shí)更新,查閱起來也不太方便,因此,上海華電源信息技術(shù)有限公司提出了開發(fā)基于Internet暖通空調(diào)電子設(shè)備手冊(cè)的設(shè)想。
基于Internet暖通空調(diào)電子設(shè)備手冊(cè),除具有常規(guī)設(shè)備手冊(cè)的基本功能(具有設(shè)備的使用和安裝說明,用戶可以查閱)外,而且具有以下常規(guī)設(shè)備手冊(cè)所不具有的功能和特點(diǎn):
1)提供各類設(shè)備專門的選型程序,根據(jù)用戶提交的設(shè)計(jì)參數(shù),可以迅速?gòu)脑O(shè)備庫(kù)中檢索到符合條件的一組設(shè)備,顯示各自的設(shè)計(jì)人員關(guān)心的數(shù)據(jù),利于用戶對(duì)這些設(shè)備進(jìn)一步的比較和分析。對(duì)于某些設(shè)備,并提供一些必要的計(jì)算和分析功能,簡(jiǎn)化用戶的選型。
2)能夠直接根據(jù)用戶選定的設(shè)備生成或調(diào)用相應(yīng)的CAD圖形(三視圖)。
3)上述功能既能在常規(guī)的操作系統(tǒng)和CAD環(huán)境下實(shí)現(xiàn),又能在Internet上實(shí)現(xiàn)。
4)制定了暖通空調(diào)所有設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)格式,統(tǒng)一了各生產(chǎn)廠家提供給設(shè)計(jì)人員的樣本的格式,利于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行分析和比較。
5)各生產(chǎn)廠家可以隨時(shí)在網(wǎng)上對(duì)其產(chǎn)品數(shù)據(jù)和圖形進(jìn)行更新,從而保證設(shè)計(jì)人員所得到的產(chǎn)品資料永遠(yuǎn)是最新的。
目前,該暖通空調(diào)電子設(shè)備手冊(cè)已經(jīng)有Internet、Windows和AutoCAD三個(gè)版本的軟件產(chǎn)品,Internet版本的產(chǎn)品可以在東方空調(diào)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)中心運(yùn)行。
2.6專業(yè)Internet網(wǎng)站的涌現(xiàn)
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為暖通空調(diào)專業(yè)信息交流的一個(gè)重要渠道,因此至今已經(jīng)涌現(xiàn)出了一大批的暖通空調(diào)專業(yè)和企業(yè)網(wǎng)站。目前,各大設(shè)備生產(chǎn)廠家均有自己的企業(yè)網(wǎng)站。國(guó)內(nèi)比較著名的暖通空調(diào)專業(yè)網(wǎng)站有東方空調(diào)網(wǎng)暖通空調(diào)信息網(wǎng)中國(guó)空調(diào)制冷網(wǎng)等,其中東方空調(diào)網(wǎng)除提供信息服務(wù)外,還提供設(shè)計(jì)資詢和各種暖通空調(diào)專業(yè)軟件的開發(fā)和外包服務(wù),及附加技術(shù)服務(wù)。可以預(yù)見,隨著人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識(shí)的深入,暖通空調(diào)專業(yè)網(wǎng)站將成為人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚囊徊糠?,暖通空調(diào)專業(yè)也將隨著Internet的發(fā)展而進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。
1.1工程概況
某生產(chǎn)調(diào)度中心為一座合辦公、會(huì)議、活動(dòng)、餐飲的多功能辦公大樓,其建筑面積約為44000m2,其中地上建筑面積約35000m2,地下面積約9000m2。
1.2空調(diào)方案
本生產(chǎn)調(diào)度中心擬采用水冷集中空調(diào)系統(tǒng),綠色節(jié)能、環(huán)保及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性、智能化以及滿足綠色建筑要求是本設(shè)計(jì)者著重考慮的方向。其覆蓋范圍除地下停車庫(kù)、高壓與油機(jī)房等配套用房之外的所有生產(chǎn)調(diào)度用房?jī)?nèi)。為了克服傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷時(shí)的能耗高、綜合能效比低、運(yùn)行費(fèi)用高的缺陷,本次設(shè)計(jì)方案采用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng),由處理顯然的系統(tǒng)與處理濕度的系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)節(jié),分別控制溫度與濕度。由熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組調(diào)節(jié)控制室內(nèi)濕度以及負(fù)擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷,由干式風(fēng)機(jī)盤管、冷梁或吊頂毛細(xì)管輻射板負(fù)擔(dān)室內(nèi)的顯熱負(fù)荷,其冷源采用離心式冷水機(jī)組+水蓄冷聯(lián)合的制冷方式,制冷機(jī)房設(shè)置在地下室二層,消防水池兼做蓄冷水池,開式冷卻塔布置于大樓屋面。水系統(tǒng)豎向分高低區(qū),低區(qū)冷水由制冷機(jī)房所制取的冷凍水供給,高區(qū)由設(shè)備層的水泵房提供二次冷凍水??照{(diào)冷凍水、冷卻水系統(tǒng)采用變頻控制,依據(jù)末端空調(diào)負(fù)荷調(diào)節(jié)水泵頻率,可以最大限度的節(jié)省水泵運(yùn)行能耗,同時(shí)變頻器具有調(diào)頻調(diào)壓功能,使水泵電機(jī)啟動(dòng)為軟啟動(dòng),變頻器無(wú)級(jí)調(diào)速,電機(jī)平滑啟動(dòng),能延長(zhǎng)水泵的使用壽命。冷凍水泵及冷卻水泵均設(shè)置備用泵。變配電室、電梯機(jī)房、機(jī)房等散熱量大的房間采用自帶冷源的空調(diào)機(jī)組降溫以滿足房間內(nèi)的溫度要求。室外機(jī)就近布置于外墻。
1.3空調(diào)綠色節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)本項(xiàng)目的中央空調(diào)系統(tǒng)采用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng),從而避免常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中溫、濕度聯(lián)合處理帶來的能量損失,并且能充分的利用和發(fā)揮高溫冷水供冷等節(jié)能優(yōu)勢(shì);(2)使用熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組處理,充分利用熱泵系統(tǒng)產(chǎn)生的冷量和熱量,能源利用效率高,COP在5.5以上。室內(nèi)空調(diào)末端冷源則采用高效冷水機(jī)組,其能效比(COP)大于5.1,綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)(IPLV)大于5.42,并與水蓄冷系統(tǒng)聯(lián)合使用(其中水蓄冷冷量可提供30%的空調(diào)負(fù)荷),在非辦公時(shí)期,根據(jù)所在地區(qū)的峰谷電價(jià),采取蓄冷措施減少電力增容費(fèi)和供配電設(shè)施費(fèi),減少冷卻塔的裝機(jī)容量和功率,使設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行比例增大(因?yàn)橹评渲鳈C(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的COP是最高的),充分提高設(shè)備利用率和效率,系統(tǒng)冷量調(diào)節(jié)靈活,過渡季節(jié)不開或少開制冷主機(jī),節(jié)能效果明顯;(3)對(duì)中央空調(diào)水系統(tǒng)采用水泵變頻調(diào)速控制,通過定壓差方式控制水泵轉(zhuǎn)速,根據(jù)末端空調(diào)負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)水流量。使用變頻冷卻塔風(fēng)機(jī),根據(jù)主機(jī)空調(diào)負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)風(fēng)量;(4)空調(diào)末端采用吊頂毛細(xì)管輻射板、主動(dòng)式冷梁或干式風(fēng)機(jī)盤管,由于其內(nèi)部所流動(dòng)的是高溫冷水,所以沒有了傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管所帶來的冷凝水,提高了舒適性,減少了滋生霉菌的源頭,大大改善了室內(nèi)的工作環(huán)境。其中吊頂毛細(xì)管輻射板和主動(dòng)式冷梁無(wú)需風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng),可大大減少風(fēng)機(jī)能耗、降低室內(nèi)噪音和風(fēng)感,達(dá)到了更好的節(jié)能效果和工作環(huán)境;(5)室內(nèi)排風(fēng)采用溶液全熱回收單元進(jìn)行熱能回收,與熱泵式溶液調(diào)濕機(jī)組一體化聯(lián)合使用,部分房間使用全熱回收新風(fēng)換氣系統(tǒng),高效回收排風(fēng)能量,其熱回收率在名義工況下不低于60%;(6)合理優(yōu)化空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),在過渡季節(jié)和冬季可以采用全新風(fēng)系統(tǒng),利用新風(fēng)的自然冷量來節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的制冷量,達(dá)到節(jié)能目的。
2相關(guān)節(jié)能技術(shù)的介紹
2.1蓄冷技術(shù)
蓄冷技術(shù)是我國(guó)南部地區(qū)應(yīng)對(duì)夏季電能缺失的重要技術(shù)措施。蓄冷技術(shù)的廣泛應(yīng)用有利于保護(hù)好生態(tài)環(huán)境,可創(chuàng)造出顯著的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。事實(shí)上,蓄冷技術(shù)的原理并不復(fù)雜。蓄冷主體在夜間用電低峰的時(shí)候進(jìn)行制冷,然后將冷量基于水或者冰模式位于蓄冷裝置中進(jìn)行儲(chǔ)存。當(dāng)遇到用電高峰時(shí),則可將在低峰存儲(chǔ)的冷量予以釋放并作為空調(diào)系統(tǒng)的能量應(yīng)用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電能的均衡使用、降低能源消耗,節(jié)約電費(fèi)、環(huán)保高效的目標(biāo)。盡管我國(guó)蓄冷技術(shù)的有著迅速的發(fā)展,但是實(shí)際上在我國(guó)的使用范圍還是很小的,并沒有實(shí)現(xiàn)全范圍的推廣普及,也造成了對(duì)社會(huì)資源的整體優(yōu)化應(yīng)用貢獻(xiàn)有限。事實(shí)上,我國(guó)主要的電能生產(chǎn)還是依靠火力發(fā)電。由于火力發(fā)電的電機(jī)調(diào)配水平不高,常常很難對(duì)其發(fā)出來的總電量進(jìn)行自由隨意的管控與變更。因此,如果廣泛的應(yīng)用蓄冷技術(shù),就可以使得電廠發(fā)電設(shè)備機(jī)組利用夜間低峰時(shí)段進(jìn)行高效服務(wù)運(yùn)行,進(jìn)而節(jié)約單位煤量消耗,提升電廠發(fā)電機(jī)整體工作效率。另外,冰蓄冷以及區(qū)域供冷應(yīng)用技術(shù)規(guī)避高峰用電,其占用電力資源總體范圍有所下降,進(jìn)而全面釋放社會(huì)資源,可基于相同電力資源水平條件,供給服務(wù)更豐富項(xiàng)目,并緩解我國(guó)電力建設(shè)發(fā)展投入的相對(duì)緊張狀況。
2.2獨(dú)立溫濕度控制空調(diào)系統(tǒng)
溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)是一種新型的空氣處理方式,改變了傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)一只手做兩件事的理念,即冷凍水系統(tǒng)同時(shí)負(fù)責(zé)降溫和除濕兩個(gè)功能,熱濕聯(lián)合處理;改為兩只手做兩件事,即高溫冷水系統(tǒng)只負(fù)責(zé)降溫,除濕由溶液除濕系統(tǒng)來處理,溫度、濕度分別控制。溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)具有高效節(jié)能、室內(nèi)舒適度高和提高室內(nèi)空氣質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。高效節(jié)能:熱泵式溶液調(diào)濕機(jī)組內(nèi)的熱泵循環(huán)經(jīng)過熱力學(xué)優(yōu)化,溶液調(diào)濕單元COP(性能系數(shù))可達(dá)5.0以上,明顯高于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中冷源的制冷效率。高溫冷水機(jī)組僅承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷,冷水溫度可由常規(guī)的7/12℃提高到12/17℃,故其COP值也隨之由常規(guī)機(jī)組的4~5提高到7~11.5范圍。室內(nèi)舒適度高:溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)將溫度和濕度分開處理,能夠更好的適應(yīng)室內(nèi)溫濕度的變化,從而提高室內(nèi)的舒適性。良好的室內(nèi)空氣品質(zhì):溶液調(diào)濕機(jī)組采用的鹽溶液,而鹽溶液有去除細(xì)菌和可吸入顆粒物的效果,凈化空氣。而且除濕過程不產(chǎn)生結(jié)露,杜絕霉菌滋生,從而保證室內(nèi)空氣的潔凈度。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:地源熱泵,建筑空調(diào)系統(tǒng),設(shè)計(jì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境和環(huán)保的要求也日益提高。如何尋求一種低排放的清潔能源也擺在我們建筑從業(yè)者的面前,但地源熱泵技術(shù)的出現(xiàn)讓我們看到了希望。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過吸收大地的冷熱量, 利用淺層地能進(jìn)行供熱制冷的新型能源利用技術(shù),將地下土壤中熱量或者冷量轉(zhuǎn)移到所需要的地方。
一、地源熱泵在我國(guó)的發(fā)展
地源熱泵在我國(guó),雖然是一項(xiàng)新興的技術(shù),但是從90年代起,就已經(jīng)在很多的項(xiàng)目例如建筑中興起了地?zé)嶂苯永玫?尤其在高緯度寒冷的東北、華北、西北地區(qū),逐步加大了以地?zé)峁┡癁橹鞯拈_發(fā)力度。地源熱泵應(yīng)用于建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的開展不僅減少了大量有害物質(zhì)的排放,利于環(huán)保,而且還能取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。畢業(yè)論文,設(shè)計(jì)。除此之外,在北京、天津、西安等地正在利用熱泵技術(shù)等多種形式進(jìn)行示范工程并逐漸推廣。東南沿海地區(qū)在發(fā)展旅游業(yè)的同時(shí)利用地?zé)徇M(jìn)行制冷和烘干。需要特別加以指出的是隨著熱泵技術(shù)的發(fā)展和采用,中低溫?zé)崴谌珖?guó)正以強(qiáng)勁勢(shì)頭向規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化方向健康發(fā)展。
地源熱泵系統(tǒng)采取了與傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)不同的的換熱方式,使其具有樂傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法比擬的高效節(jié)能優(yōu)點(diǎn)。地源熱泵系統(tǒng)徹底解決了大眾常用的室外空調(diào)機(jī)的排放對(duì)大氣壞境的污染,可以完全取代鍋爐和其他傳統(tǒng)供暖方式和空調(diào)系統(tǒng),而且土壤中的熱量來源于太陽(yáng)能,它是一種可再生能源,像太陽(yáng)能一樣永無(wú)枯竭。因此,從建筑節(jié)能和綠色環(huán)保的角度來講,地源熱泵在我國(guó)有著非常廣闊的發(fā)展前景。
二、地源熱泵特點(diǎn)
在建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,地源熱泵有著非常環(huán)保經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),也更易于為大眾所接受。在建筑空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中有著非常突出的優(yōu)勢(shì)。地源熱泵的這些優(yōu)勢(shì)突出體現(xiàn)在資源的可循環(huán)利用、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)保、使用費(fèi)用低等方面。
(一)地源熱泵技術(shù)具有可再生能源利用優(yōu)勢(shì)
一般的自然資源具有不可再生性,而地源熱泵技術(shù)和太陽(yáng)能一樣,是一種可再生資源。地源熱泵以地表淺層資源作為冷熱源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換與供給。一般來說,利用地表資源比如土壤、水吸收太陽(yáng)能、地?zé)崮芰窟M(jìn)而蘊(yùn)藏的熱能??梢韵胂?,這種地表資源不受空間、環(huán)境的限制,在量上可以說達(dá)到了不受限的程度,利用這種資源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換進(jìn)而應(yīng)用到人們的生活中,是一種非常環(huán)保的可再生資源的合理應(yīng)用。這樣,利用地源熱泵技術(shù)就使地能成為一種可再生、可持續(xù)發(fā)展的新型能源的一種形式。
(二)地源熱泵具有經(jīng)濟(jì)節(jié)能優(yōu)勢(shì)
從節(jié)能方面來講,地源熱泵具有突出的優(yōu)勢(shì)。土壤、湖泊、河流等地表資源的溫度相對(duì)來說要比較穩(wěn)定,一般要高于或低于冬季或夏季的環(huán)境空氣溫度,對(duì)于地源熱泵系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換有著良好的客觀條件。據(jù)調(diào)查,應(yīng)用地源熱泵技術(shù)進(jìn)行建筑空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要比傳統(tǒng)的空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省40%左右。而且,土壤、水等地表資源相對(duì)穩(wěn)定的溫度為地源熱泵的穩(wěn)定運(yùn)行提供了高效、經(jīng)濟(jì)的條件。經(jīng)過調(diào)查,技術(shù)成熟的地源熱泵系統(tǒng)在用戶供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用上可以節(jié)約30-40%,大大降低了人們平常使用傳統(tǒng)空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用,具有不可比擬的經(jīng)濟(jì)節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
(三)地源熱泵污染物排放更少
與其他的供熱制冷方式相比,地源熱泵的污染物排放更低,從環(huán)保、低碳的角度來講是一種更加綠色的節(jié)能方式。在污染物的排放上,據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,地源熱泵的污染物排放比電供暖減少70%以上,比空氣熱源泵減少40%以上。而且地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)可自主調(diào)節(jié)溫度,為人們帶來更為自主、環(huán)保的生活狀態(tài)。
(四)地源熱泵維護(hù)費(fèi)用更低
在相同的使用條件下,采用地源熱泵系統(tǒng)的建筑物早維護(hù)費(fèi)用上能做到更低。與鍋爐供熱系統(tǒng)相比, 地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能,比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量; 其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的50~60%。因?yàn)榈乇碣Y源的溫度相對(duì)穩(wěn)定,使得地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行也較為穩(wěn)定,這樣維護(hù)起來更為簡(jiǎn)便。而且地源熱泵的運(yùn)行部件一般都在地下或室內(nèi),幾乎不受受惡劣氣候影響,大大節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用。
三、地源熱泵在建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用推廣
地源熱泵在國(guó)內(nèi)也被稱為地?zé)岜?。畢業(yè)論文,設(shè)計(jì)。根據(jù)地?zé)嵩吹姆N類和方式不同可分為土壤源熱泵、地下水熱泵系統(tǒng)、地表水熱泵系統(tǒng)。目前建筑空調(diào)設(shè)計(jì)最常用的是地埋管地源熱泵系統(tǒng)。
而今,世界范圍內(nèi)的能源環(huán)保壓力越來越大,中國(guó)在能源環(huán)保方面也同樣面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。畢業(yè)論文,設(shè)計(jì)。在經(jīng)濟(jì)保持高速增長(zhǎng)的同時(shí),國(guó)家也在嚴(yán)肅考慮環(huán)保、資源的可持續(xù)發(fā)展問題。這就要求從各個(gè)行業(yè)、各個(gè)方面提高能源利用率,要求能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和有效利用。例如在北京,已經(jīng)提出使用清潔能源改造取暖方式。而隨著人們生活水平的提高,空調(diào)的使用率也在逐年提高,空調(diào)擁有率上海居民已超過60%,北京占34%,城鎮(zhèn)居民擁有率20%,空調(diào)成為冰箱、彩電后普及的又一種主要家電。畢業(yè)論文,設(shè)計(jì)。畢業(yè)論文,設(shè)計(jì)。能源的消耗加大,污染加重。在滿足人們生活環(huán)境改善的同時(shí),國(guó)家要考慮采用優(yōu)勢(shì)更多的技術(shù)滿足經(jīng)濟(jì)環(huán)境和諧發(fā)展的各種需求,因此,地源熱泵技術(shù)在建筑空調(diào)系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用就將成為最具競(jìng)爭(zhēng)的建筑空調(diào)方式,而且在未來的發(fā)展中有著廣闊的前景。
四、地源熱泵系統(tǒng)發(fā)展的前景
雖然存在各種困難,地源熱泵技術(shù)作為一項(xiàng)有效的暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù),因其自身的清潔、節(jié)能等特點(diǎn),存在一定的推廣價(jià)值。在國(guó)外,由于起步較早,此技術(shù)已經(jīng)基本成熟,并開始逐步應(yīng)用于各種建筑中,并且針對(duì)不斷出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整。我國(guó)的地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用研究工作相對(duì)較晚,但隨著技術(shù)的引進(jìn)與需求的提高,在一些建筑工程中已逐步采用了地源熱泵技術(shù)進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。隨著技術(shù)障礙的不斷被克服,在地源熱泵的應(yīng)用上,一些制約因素將會(huì)逐步被克服,為地源熱泵的應(yīng)用于發(fā)展提供便利條件。我國(guó)幅員遼闊,地域的氣候和土壤條件各不相同,但大部分地區(qū)都是冬冷夏熱,都符合地源熱泵的使用條件。因此,地源熱泵系統(tǒng)在建筑空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中有著廣闊的天地。利用其經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、維護(hù)費(fèi)用低的優(yōu)勢(shì),相信地源熱泵技術(shù)越來越多、越快的為廣大群眾所認(rèn)可和接受。在實(shí)際使用的過程中,只要發(fā)揮其突出的優(yōu)勢(shì),規(guī)范其弊端,正確定位,地源熱泵系統(tǒng)有著相當(dāng)大的發(fā)展空間。
總之,地源熱泵系統(tǒng)的能量來源與地下能源。它不向外界排放廢氣、廢水、廢渣,是一種理想的“綠色空調(diào)”,被認(rèn)為是目前可使用的對(duì)環(huán)境最友好和最有效的供熱、供冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)無(wú)論嚴(yán)寒地區(qū)或熱帶地區(qū)均可應(yīng)用,可廣泛應(yīng)用于辦公樓、賓館、學(xué)校、宿舍、醫(yī)院、飯店、商場(chǎng)、別墅、住宅等領(lǐng)域。再結(jié)合高性能的外墻措施,對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的建筑節(jié)能要求來講,是一種很值得推廣的系統(tǒng)方案。畢業(yè)論文,設(shè)計(jì)。相信在不久的將來,地源熱泵技術(shù)在建筑空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中將被廣泛應(yīng)用,成為一種主流的方式。
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關(guān)鍵詞:節(jié)能,冷熱源選擇,采暖空調(diào)系統(tǒng)
0.引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展,能源緊張、環(huán)境惡化的問題日益突出,節(jié)約能源,改善環(huán)境質(zhì)量已成為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問題。采暖空調(diào)系統(tǒng)能耗約占建筑總能耗的40~60%[1],合理選擇冷熱源可以達(dá)到節(jié)能效果。
?1. 供熱采暖系統(tǒng)的熱源選擇形式[3]
目前所存在的眾多采暖方式中,集中供暖占據(jù)著主要地位,大部分地區(qū)都采用這種取暖方式。集中供暖不僅能夠保持室內(nèi)溫度的均勻與穩(wěn)定,而且不需要用戶進(jìn)行任何操作,非常適合有老人和小孩的家庭。但集中供暖受住房條件限制,且具有使用費(fèi)用較高等弊端,用戶還不能根據(jù)自身情況控制溫度高低,控制使用時(shí)間,同時(shí)還越來越多地受到節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等方面的限制但是有不少家庭仍然面臨著這樣一種尷尬:不管家里有沒有人,不管所有的房間是否都需要供暖,但只要你選擇了集中供暖方式,就必須按照住房面積支付費(fèi)用,這對(duì)于每天在外奔波的上班族來說,是很不經(jīng)濟(jì)的一種取暖方式。建筑采暖系統(tǒng)的選擇是建筑節(jié)能的重要措施之一。論文格式。
就建筑物而言,嚴(yán)格執(zhí)行建筑墻體保溫、門窗的熱工性能、屋頂保溫、分戶熱計(jì)量是徹底減少建筑用能的關(guān)鍵方法。我國(guó)國(guó)情是,在建筑節(jié)能方面超標(biāo)準(zhǔn)投入只有少數(shù)地區(qū)和項(xiàng)目才能做到的,因此,我們更應(yīng)提倡在建筑上推廣使用投資低、節(jié)能效果好的采暖系統(tǒng)。
1.1建筑供暖分戶熱計(jì)量
建筑供暖分戶熱計(jì)量是建筑節(jié)能的最終結(jié)果。分戶熱計(jì)量的首要目的,是為了使供暖運(yùn)行節(jié)能,是要為熱用戶提供調(diào)節(jié)控制手段,使他們可以根據(jù)熱舒適度的需要,調(diào)節(jié)控制采暖量。論文格式。為此,供熱就必須是高質(zhì)量的。只有供熱的高質(zhì)量,使熱用戶有熱可調(diào),也才有節(jié)能運(yùn)行的可能,否則,分戶熱計(jì)量將成為一種擺設(shè)。所以,供熱的高質(zhì)量是集中供暖系統(tǒng)分戶熱計(jì)量的前提條。
供暖采暖系統(tǒng)節(jié)能是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能50%目標(biāo)的主要途徑,供熱采暖系統(tǒng)節(jié)能主要措施有:水力平衡,管道保溫,提高鍋爐熱效率,提高供熱采暖系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理水平,室溫控制調(diào)節(jié)和熱量按戶計(jì)費(fèi)。
我國(guó)長(zhǎng)期以來實(shí)行福利制供暖,耗能多少與用戶利益無(wú)關(guān)。根據(jù)國(guó)家的節(jié)能法,生活用能必須計(jì)量向用戶收費(fèi)。發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)告訴我們:實(shí)行供熱采暖計(jì)量收費(fèi),可節(jié)能20~30%。
1.2地面輻射供暖系統(tǒng)
地面輻射供暖系統(tǒng)以其節(jié)能、舒適性高等突出特點(diǎn),公認(rèn)為最理想、最舒適、最先進(jìn)的采暖方式之一。在相同的室內(nèi)設(shè)定溫度下,采用地面輻射供暖系統(tǒng)的房間墻壁內(nèi)表面溫度明顯高于其它采暖形式的房間,室內(nèi)各表面溫度的提高也使得平均輻射溫度升高,提高了人體的熱舒適感,同時(shí)在保證同樣的實(shí)感溫度前提下可以略降低室內(nèi)空氣溫度,達(dá)到節(jié)能的目的,根據(jù)實(shí)際使用情況來看節(jié)能率在10%以上。
地面輻射供暖方式按敷設(shè)材質(zhì)和發(fā)熱媒介的不同可分為低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)和發(fā)熱電纜地面輻射供暖系統(tǒng)兩種。后者把發(fā)熱的電纜埋在地面下,直接利用電力加熱地面墊層而供暖。由于用發(fā)熱電纜直接發(fā)熱傳遞熱量,它集熱源和終端設(shè)備為一體,具有的優(yōu)勢(shì)更加明顯。近年來,發(fā)熱電纜地面輻射供暖應(yīng)用技術(shù)正在逐步推廣應(yīng)用,很多住宅小區(qū)大面積采用,收到了較好的采暖節(jié)能效果。
2 .空調(diào)系統(tǒng)冷熱源選擇[4] [5][6]
集中式空調(diào)系統(tǒng)冷熱源方式的選擇對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總能耗、工程投資、運(yùn)行效益、環(huán)境都有重要影響。
中央空調(diào)耗能一般包括三部分,即空調(diào)冷熱源、空調(diào)機(jī)組及末端設(shè)備及水或空氣輸送系統(tǒng)。這三部分能耗中,冷熱源能耗約占總能耗的一半左右,是空調(diào)節(jié)能的主要內(nèi)容。
常用的冷熱源方式主要有:電動(dòng)式制冷機(jī)組加鍋爐、溴化鋰吸收式制冷機(jī)加鍋爐、水源熱泵式機(jī)組、直燃式溴化鋰吸收式制冷機(jī)組、電動(dòng)式制冷機(jī)組加鍋爐加冰蓄冷系統(tǒng)。這幾種冷熱源方案在不同環(huán)境下都能起到節(jié)能作用。就這幾種冷熱源設(shè)備分別從性能特點(diǎn)、能耗、一次性投資、環(huán)境污染、適用條件進(jìn)行分析比較,在不同環(huán)境條件下如何合理選擇空調(diào)冷熱源起到節(jié)能作用。
2.1從性能特點(diǎn)方面考慮
主要是設(shè)備運(yùn)行的可靠性,技術(shù)先進(jìn)性,節(jié)能性,結(jié)構(gòu)緊湊性,安裝操作維修方便性,噪聲振動(dòng)性等??偟恼f來,電動(dòng)式冷熱水機(jī)組在技術(shù)上比熱力式冷熱水機(jī)組成熟可靠,在調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)方面比熱力式機(jī)組方便。而熱源以城市熱網(wǎng)供熱為首選。
2.2從投資方面考慮
在選擇空調(diào)冷熱源設(shè)備時(shí),需要對(duì)設(shè)備的初投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行綜合分析。溴化鋰吸收式制冷機(jī)組耗電少、電力增容費(fèi)低、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,振動(dòng)噪音小,但價(jià)格比同等產(chǎn)冷量的電制冷機(jī)組高。從初投資、一次能耗、運(yùn)行成本來看,電動(dòng)式優(yōu)于熱力式。風(fēng)冷熱泵機(jī)組比常規(guī)的制冷機(jī)加鍋爐方案一般節(jié)省初投資25%。
2.3從能耗方面考慮
吸收式冷水機(jī)組的一次能耗比電動(dòng)式制機(jī)組高,其中蒸氣型或熱水型雙效吸收式制冷機(jī)的能耗為電動(dòng)式的2~3倍。直燃式約為電動(dòng)式的1.6~2.1倍。若無(wú)余熱可利用熱水型機(jī)組一般情況下應(yīng)盡量少用,無(wú)特殊情況不宜提介用鍋爐新蒸汽作吸收式制冷機(jī)組的熱源。制冷機(jī)制冰時(shí)COP值降低,所以蓄冷空調(diào)比常規(guī)空調(diào)要消耗更多的電能,不能稱為節(jié)能。但就電力供應(yīng)系統(tǒng)而言,蓄冷所起到的移峰填谷作用,均衡了電網(wǎng)負(fù)荷,提高了電網(wǎng)的供電能力。
2.4從對(duì)環(huán)境污染方面考慮
熱電廠煙塵對(duì)環(huán)境的污染源比分散鍋爐房造成的污染要小,同時(shí)應(yīng)考慮電動(dòng)式機(jī)組的CFC對(duì)臭氧層的影響,以及熱力式機(jī)組溫室氣體CO2排放和SO2的排放問題。論文格式。
2.5從設(shè)備適用性件方面考慮
由于不同的空調(diào)冷熱源設(shè)備具有各自不同的性能特點(diǎn),各適用于一定的外部條件。在電力緊張地區(qū),溴化鋰吸收式機(jī)組可作為空調(diào)冷源的優(yōu)先選擇,其中直燃式機(jī)組一般采用輕柴油或城市煤氣為燃料,污染物排放量小但燃料成本高。當(dāng)環(huán)保要求高、地價(jià)昂貴、電力增容費(fèi)較高、冬季需采暖、又經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較較為合理時(shí),可采用直燃式機(jī)組。對(duì)實(shí)行分時(shí)電價(jià)政策的地區(qū),蓄冷空調(diào)有較廣闊的發(fā)展前景。對(duì)缺水地區(qū)可考慮風(fēng)冷冷水機(jī)組。
3.小結(jié)
采暖空調(diào)的節(jié)能涉及的范圍非常廣泛較廣,無(wú)論如何提高節(jié)能性,都應(yīng)從提高能量利用效率來采取對(duì)策解決問題,這才是科學(xué)的采暖空調(diào)節(jié)能途徑。
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關(guān)鍵詞:可行性,經(jīng)濟(jì)性,調(diào)節(jié)性,安全性
設(shè)計(jì)方案對(duì)暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)的成敗優(yōu)劣關(guān)系重大。科技論文。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對(duì)節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計(jì)方案大量涌現(xiàn),針對(duì)同一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設(shè)計(jì)方案可以選擇,設(shè)計(jì)人員不得不進(jìn)行大量的方案比較和優(yōu)選的工作,設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的一項(xiàng)重要工作。
1.可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應(yīng)考慮的主要問題。設(shè)計(jì)方案應(yīng)符合國(guó)家和當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)法規(guī)和規(guī)范的要求,包括有關(guān)環(huán)境保護(hù)的要求;設(shè)計(jì)方案應(yīng)能滿足有關(guān)方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應(yīng)特別顧及這些條件的長(zhǎng)期、變化情況。例如采用水源熱泵設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況、地下水資源的現(xiàn)狀和變化趨勢(shì)、冬季熱負(fù)荷和夏季冷負(fù)荷不平衡所產(chǎn)生的熱(冷)蓄積效應(yīng)等問題。對(duì)于溫濕度等參數(shù)要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調(diào)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應(yīng)性??萍颊撐?。對(duì)于一些無(wú)法采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的特殊情況,對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備應(yīng)提出詳細(xì)的參數(shù)要求,并且所提出的參數(shù)要求應(yīng)合理可行。能否有足夠的機(jī)房面積也是評(píng)判設(shè)計(jì)方案可行性必須考慮的問題,尤其是對(duì)于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。對(duì)于一些要求全年保證室內(nèi)空氣參數(shù)的重要工程以及空調(diào)系統(tǒng)故障停機(jī)將產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p失的場(chǎng)所,如航天發(fā)射場(chǎng),應(yīng)考慮系統(tǒng)中設(shè)備的工作可靠性和備份問題,進(jìn)行系統(tǒng)工作可靠性分析。在這種情況下,室外氣象參數(shù)和安全系數(shù)的確定也應(yīng)特殊考慮。
2.經(jīng)濟(jì)性比較問題
經(jīng)濟(jì)性比較是目前暖通空調(diào)方案比較中考慮最多的一個(gè)問題。在經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)首先應(yīng)注意比較基準(zhǔn)必須一致。應(yīng)采用相同的設(shè)計(jì)要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價(jià)格、舒適狀況、美觀情況等基準(zhǔn)條件進(jìn)行比較,這樣才能保證方案比較結(jié)果的科學(xué)性和合理性。如果對(duì)采用名牌設(shè)備和采用低檔設(shè)備的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區(qū)別,對(duì)有新風(fēng)供應(yīng)和沒有新風(fēng)供應(yīng)的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較,對(duì)集中式空調(diào)方案顯然是不公平的。
一次投資是投資方最為關(guān)注的一個(gè)參數(shù),在計(jì)算投資時(shí)應(yīng)全面準(zhǔn)確、不能漏項(xiàng)。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的一次投資不僅包括各種設(shè)備、管道、材料的投資,而且應(yīng)包括各種相關(guān)收費(fèi)(如熱力入網(wǎng)費(fèi)、用電設(shè)備增容費(fèi)、天然氣的氣源費(fèi)等),相應(yīng)的安裝、調(diào)試費(fèi)用,相關(guān)的工程管理等各種收費(fèi),相關(guān)水處理和配電與控制投資,機(jī)房土建投資與相應(yīng)室外管線的費(fèi)用,而這些在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中容易被遺漏。由于同一種設(shè)備的生產(chǎn)廠家較多,價(jià)格各異,因此在不同方案經(jīng)濟(jì)性計(jì)算比較時(shí)各種設(shè)備的價(jià)格應(yīng)采用平均價(jià)格。以上都是直接費(fèi)用,在一些情況下間接效益也應(yīng)綜合考慮。
運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較必須考慮的重要參數(shù)。運(yùn)行能耗除了應(yīng)計(jì)算暖通空調(diào)主機(jī)(鍋爐和制冷機(jī)等)的能耗外,還應(yīng)計(jì)算其他輔助設(shè)備(如風(fēng)機(jī)和水泵等)的能耗。不能簡(jiǎn)單按照設(shè)備銘牌功率和運(yùn)行時(shí)間的乘積來計(jì)算能耗而應(yīng)考慮在全年季節(jié)變化的情況下,建筑物實(shí)際負(fù)荷的變化,同時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的效率。
3.調(diào)節(jié)性和可操作性問題
暖通空調(diào)系統(tǒng)的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統(tǒng)應(yīng)有較好的調(diào)節(jié)性能,以適應(yīng)全年負(fù)荷的變化。調(diào)節(jié)性能好的系統(tǒng)方案,如采用VAV空調(diào)系統(tǒng)和VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)的方案,其一次投資通常較高,但運(yùn)行能耗較小,在經(jīng)濟(jì)性計(jì)算和比較時(shí)應(yīng)綜合考慮這些因素。對(duì)于部分時(shí)間使用的辦公建筑、寫字樓和教學(xué)樓,設(shè)計(jì)方案應(yīng)能適應(yīng)其夜間不工作時(shí)的調(diào)節(jié)要求。
設(shè)計(jì)方案的管理操作方便性是用戶十分關(guān)心的問題。空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高,可以減少管理人員的數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度,從而使人工費(fèi)減少,但使一次投資增加,對(duì)操作人員素質(zhì)的要求提高。空調(diào)系統(tǒng)是否采用自動(dòng)控制,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和要求,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較來確定。對(duì)于大型空調(diào)系統(tǒng)和需要經(jīng)常調(diào)節(jié)控制的設(shè)備較多的工程,宜采用自動(dòng)控制,以減少操作管理的工作量。但自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化,以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。對(duì)于只有季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)才操作的閥門不宜采用自動(dòng)控制。對(duì)于一些各部分不同時(shí)使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業(yè)建筑,系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)考慮分別管理控制和運(yùn)行費(fèi)用分別統(tǒng)計(jì)交納的要求。
4.安全性問題
設(shè)計(jì)方案的安全性是以往考慮較少的問題,隨著美國(guó)“9·11”等恐怖襲擊事件的發(fā)生以及SARS的出現(xiàn)和迅速蔓延,暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性問題已經(jīng)成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn),在SARS嚴(yán)重流行時(shí)期,人們甚至對(duì)空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生恐懼而不敢使用,這將對(duì)暖通空調(diào)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。經(jīng)過對(duì)這些事件的認(rèn)真分析、研究和反思,將會(huì)在工程設(shè)計(jì)、設(shè)備研制、運(yùn)行管理、規(guī)范和技術(shù)措施等諸多方面進(jìn)行改進(jìn),使暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性得以提高。在大中型建筑方案設(shè)計(jì)階段,對(duì)其暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行安全性評(píng)估將是十分必要的。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性主要包括易燃易爆環(huán)境安全、防火安全、人員環(huán)境安全、重要設(shè)備物品環(huán)境安全、系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行安全5個(gè)方面的問題。科技論文。在設(shè)計(jì)彈藥廠房和庫(kù)房、煤礦等易燃易爆工程的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)時(shí),安全性成為必須考慮的重要因素,應(yīng)采取相應(yīng)的防爆技術(shù)方案和措施。在設(shè)計(jì)燃油燃?xì)忮仩t房時(shí)應(yīng)考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應(yīng)設(shè)置可燃性氣體泄漏報(bào)警系統(tǒng)和事故通風(fēng)系統(tǒng),并相互聯(lián)鎖。防火安全問題應(yīng)按照有關(guān)防火設(shè)計(jì)規(guī)范來考慮,在此不作詳述。設(shè)備安全運(yùn)行的問題主要包括制冷系統(tǒng)的安全保護(hù)、北方暖通空調(diào)系統(tǒng)冬季防凍、空調(diào)系統(tǒng)電加熱與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)等問題。
5.環(huán)境影響問題
隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人們生活水平的日益提高,環(huán)境保護(hù)問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行了嚴(yán)格的限制,而且限制的區(qū)域不斷擴(kuò)大。在這些區(qū)域內(nèi),環(huán)境影響成為了關(guān)系到設(shè)計(jì)方案可行性的一個(gè)重要因素。在設(shè)計(jì)方案選擇時(shí)應(yīng)特別注意環(huán)境保護(hù)要求不斷提高的趨勢(shì),避免建筑物建成不久就進(jìn)行改造。在空調(diào)設(shè)備選型時(shí),要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進(jìn)程要求,不能選用以已經(jīng)或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調(diào)產(chǎn)品。在這方面暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員既要有環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感,同時(shí)也要考慮建設(shè)方和用戶的經(jīng)濟(jì)承受能力,不要盲目冒進(jìn),以免給建設(shè)方和用戶增加不必要的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
6.設(shè)計(jì)方案比較中的一些誤區(qū)
由于設(shè)計(jì)方案比較是一項(xiàng)影響因素多、專業(yè)技術(shù)性很強(qiáng)的復(fù)雜技術(shù)工作,即使是暖通空調(diào)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員,要在眾多設(shè)計(jì)方案中選出最佳方案也非易事,對(duì)于局外人更是霧里看花。目前在該項(xiàng)工作中仍然存在一些認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。例如,認(rèn)為采用最新技術(shù)的設(shè)計(jì)方案就是最佳的設(shè)計(jì)方案,出現(xiàn)不管使用條件而盲目追求新技術(shù)的傾向,甚至以此作為賣點(diǎn)進(jìn)行炒作。實(shí)際上每種方案都有其適用條件和范圍,在其適用范圍之外,先進(jìn)的技術(shù)方案就可能變成不合理甚至是不可行的方案。一種設(shè)計(jì)方案對(duì)某個(gè)工程項(xiàng)目可能是最佳方案,但對(duì)于另一個(gè)工程項(xiàng)目就可能是不可行的方案,因此在方案選擇時(shí)不能趕時(shí)髦、搞攀比。
7.結(jié)語(yǔ)
暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的選擇是一個(gè)直接關(guān)系到暖通空調(diào)工程項(xiàng)目的成敗和經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)劣的重要問題。暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的比較和優(yōu)選是一個(gè)涉及面廣、影響因素多的復(fù)雜技術(shù)工作。一個(gè)優(yōu)秀的暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)方案,應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)方案涉及的各種因素進(jìn)行全面的考慮,使其綜合效益最高。
論文關(guān)鍵詞:機(jī)房空調(diào)制冷
論文摘要:本文指出能源是當(dāng)今世界性的迫切問題,解決能源的方針是開發(fā)和節(jié)約能源。對(duì)于電信部門來說,主要任務(wù)是節(jié)約能源,因此提高空調(diào)的制冷效果,具有重要的意義。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高,環(huán)境污染問題、能源緊張問題和食品安全問題越來越引起世界各國(guó)人民的關(guān)注。制冷空調(diào)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)是節(jié)能、環(huán)保和安全。本文主要對(duì)蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)運(yùn)行與管理中的節(jié)能、環(huán)保和安全問題進(jìn)行了探討。
1節(jié)能空調(diào)制冷系統(tǒng)簡(jiǎn)述
空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī),冷凝器,膨脹閥和蒸發(fā)器組成,其工作過程如下:制冷劑在壓力溫度下沸騰,低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸氣,并將它壓縮到冷凝壓力,然后送往冷凝器,在壓力下等壓冷卻和冷凝成液體,制冷劑冷卻和冷凝時(shí)放出的熱量傳給冷卻介質(zhì)(機(jī)房空調(diào)采用的空氣),與冷凝壓力相對(duì)應(yīng)的冷凝溫度一定要高于冷卻介質(zhì)的溫度,冷凝后的液體通過膨脹閥或其他節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器。
在整個(gè)循環(huán)過程中,壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成蒸發(fā)器中的低壓力,冷凝器中的高壓力的作用,是整個(gè)系統(tǒng)的心臟;節(jié)流閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量;蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備,制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量,從而達(dá)到制取冷量的目的;冷凝器是輸出熱量的設(shè)備,從蒸發(fā)器中吸取的熱量連壓縮機(jī)消耗的功轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走。
空調(diào)的節(jié)能在電信生產(chǎn)中的管理工作較為薄弱,能源浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重,所以加強(qiáng)空調(diào)的維護(hù)管理和技術(shù)改造,可以達(dá)到節(jié)能的目的。
2影響空調(diào)制冷效果的因素
由于空調(diào)四大件中,壓縮機(jī)效率已經(jīng)由投資成本決定,因此影響空調(diào)制冷效果的具體因素如下:
2.1制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度
蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度,應(yīng)該比空氣溫度低,這樣機(jī)房的熱量才會(huì)傳給制冷劑,制冷劑吸收熱量后蒸發(fā)成氣體,由壓縮機(jī)吸走,使得蒸發(fā)器的壓力不會(huì)因受熱蒸發(fā)的氣體過多而壓力升高,從而使蒸發(fā)溫度也升高,以致影響制冷效果,而這個(gè)的溫差,是結(jié)合空調(diào)的投資成本及制冷工作時(shí)能耗費(fèi)用而綜合決定的。在我們機(jī)房空調(diào)中,蒸發(fā)器采用的是直接蒸發(fā)式,這個(gè)溫差為12~14℃,而實(shí)際上,由于種種不良因素的影響,不能很好的保證這個(gè)溫差,有時(shí)在20℃以上,這樣我們的能耗就增加了。通過計(jì)算,在冷凝溫度不變情況下,蒸發(fā)溫度越低,壓縮機(jī)制冷效果降低,排氣溫度升高。制冷系統(tǒng)中蒸發(fā)器的制冷劑,蒸發(fā)溫度降低1度,要產(chǎn)生同樣的冷量,耗電約增加4%左右。
2.2脹閥開啟度
必須定期測(cè)量膨脹閥過熱度,調(diào)整膨脹閥開啟度。步驟如下:停機(jī),將數(shù)字溫度表的探頭插入到蒸發(fā)器回氣口處的保溫層內(nèi),準(zhǔn)備讀出蒸發(fā)器回氣的溫度T1將壓力表與壓縮機(jī)低壓閥的三通相連(HIROSS40UA等沒有低壓閥的空調(diào),則將壓力表與蒸發(fā)器上的接頭相連),準(zhǔn)備讀出蒸發(fā)器出口壓力所對(duì)應(yīng)的溫度T2開機(jī),讓壓縮機(jī)運(yùn)行15分鐘以上,進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài),使系統(tǒng)壓力和溫度達(dá)到一恒定值?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)得高壓壓力為18Kg/cm2,高壓開關(guān)始終處于閉合運(yùn)行狀態(tài),故對(duì)系統(tǒng)影響不大,不用作特別處理。讀出蒸發(fā)器出口溫度T1與蒸發(fā)器出口壓力所對(duì)應(yīng)的溫度T2,過熱度為兩讀數(shù)之差。注意,必須同時(shí)讀出這兩個(gè)讀數(shù),因?yàn)榕蛎涢y是一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu),它的動(dòng)作會(huì)同時(shí)引起T1和T2的改變。膨脹閥過熱度應(yīng)在5-8℃之間,如果不是,則進(jìn)行調(diào)整。
2.3制冷系統(tǒng)的冷凝壓力
空調(diào)冷凝器臟機(jī)房空調(diào)一般采用風(fēng)冷式冷凝器,它由多組盤管組成,在盤管外加肋片,以增加空氣側(cè)的傳熱面積,同時(shí),采用風(fēng)機(jī)加速空氣的流動(dòng),以增加空氣側(cè)的傳熱效果。因片距較小,加上機(jī)房空調(diào)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間使用,飛蟲雜物及塵埃粘在冷凝器翅片上,致使空氣不能大流量通過冷凝器,熱阻增大,影響傳熱效果,導(dǎo)致冷凝效果下降,高壓側(cè)壓力升高,制冷效果降低的同時(shí),消耗了更多的電力,冷凝壓力每升高1kg/cm2,耗電量增加6~8%。采用對(duì)策:結(jié)合空調(diào)使用環(huán)境,根據(jù)結(jié)灰情況,定期對(duì)空調(diào)外機(jī)進(jìn)行沖洗,具體方法是用水槍或壓縮空氣,由內(nèi)向外沖洗空調(diào)冷凝器,清除附在冷凝器上的雜物和灰塵,現(xiàn)在杭州電信分公司每年兩次對(duì)機(jī)房空調(diào)外機(jī)進(jìn)行沖洗,保證良好的散熱效果的同時(shí),節(jié)約了大量的能源。
冷凝器配置不當(dāng)有些廠家為了節(jié)約成本,追求利潤(rùn)最大化,故意配置偏小的冷凝器,使空調(diào)制冷效果降低,這種情況盡量在空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行避免,但有時(shí)也會(huì)發(fā)生,夏天造成空調(diào)頻繁高壓告警,頻繁沖洗空調(diào)外機(jī)也無(wú)濟(jì)于事,嚴(yán)重加重了維護(hù)人員的工作量,必須更換冷凝器。如杭州轉(zhuǎn)塘、新風(fēng)機(jī)房,由于冷凝器配置偏小,夏季三天兩頭高壓故障,維護(hù)人員疲于奔命,浪費(fèi)了大量的人力物力,現(xiàn)在杭州電信分公司對(duì)配置不合理的冷凝器已進(jìn)行了更換,很好的解決了這個(gè)問題。
系統(tǒng)內(nèi)部有空氣如果空調(diào)抽真空不夠,加液時(shí)不小心,就會(huì)混進(jìn)空氣??諝庠谥评湎到y(tǒng)中是有害的,它會(huì)影響制冷剤的蒸汽的冷凝放熱,使冷凝器的工作壓力升高,如當(dāng)時(shí)的冷凝溫度為35度,對(duì)應(yīng)的冷凝壓力為12.5kg/cm2表壓,可實(shí)際壓力表的壓力可能是14kg/cm2,這多出來的1.5kg/cm2的空氣占據(jù)在冷凝器中(道爾頓定律),由于排氣壓力增高,排氣溫度也升高,制冷量減少,耗電量增加,所以必須清除高壓系統(tǒng)中的空氣。采用對(duì)策:進(jìn)行放空氣操作,在停機(jī)情況下,從排氣口或冷凝器絲堵處放氣進(jìn)行放氣操作。
制冷劑沖注過多,冷凝壓力也會(huì)升高。由于多余的制冷劑會(huì)占據(jù)冷凝器的面積,造成冷凝面積減少,使冷凝效果變差。
通過上述手段,可以保證空調(diào)工作在最佳狀況,不僅降低了空調(diào)的故障率,而且單臺(tái)空調(diào)在夏季可以節(jié)約10~20%的能量。因此,加強(qiáng)空調(diào)維護(hù),對(duì)空調(diào)的制冷效果、空調(diào)壽命、尤其是節(jié)約能源具有重要的意義。
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論文關(guān)鍵詞:節(jié)能能耗能源環(huán)保
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
引言
隨著現(xiàn)代人們的生活理念和方式的多樣化、細(xì)節(jié)化,對(duì)于建筑物內(nèi)的環(huán)境要求也日益增加。舒適和高品質(zhì)的居住環(huán)境成為人們追求的趨勢(shì),建筑空調(diào)能耗正在迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),空調(diào)能耗占建筑能耗的55%左右,約占社會(huì)總能耗的20%。因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不容忽視,降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗對(duì)減少建筑系統(tǒng)總能耗的意義重大,同時(shí)對(duì)緩解用電緊張局面,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能源利用率也具有十分重要的意義。
1.暖通空調(diào)的作用及產(chǎn)生的效果
1.1暖通空調(diào)的作用
安裝暖通空調(diào)是為室內(nèi)提供舒適的工作和生活環(huán)境。其作用主要包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調(diào)中,以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標(biāo),在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調(diào)室內(nèi),主要以滿足生產(chǎn)工藝為標(biāo)準(zhǔn)。
1.2暖通空調(diào)對(duì)人體的影響
由于建筑物的密閉性逐漸增加,裝修檔次也越來越高,從而導(dǎo)致室內(nèi)污染物的滯留量增加及延長(zhǎng)停留時(shí)間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發(fā)出的多種致病化學(xué)物質(zhì),加上通風(fēng)換氣量的明顯不足,空氣在室內(nèi)循環(huán)造成室內(nèi)空氣品質(zhì)嚴(yán)重不合格。
如何才能有效地解決空調(diào)房間存在的空氣品質(zhì)問題,已引起人們的廣泛關(guān)注。通過通風(fēng)換氣向室內(nèi)提供大量新鮮空氣,是改善空氣質(zhì)量的有效措施。但同時(shí)意味著增加新風(fēng)負(fù)荷。利用增加新風(fēng)量和排風(fēng)進(jìn)行熱交換可以解決這一問題,從而減少空調(diào)的運(yùn)行耗能。
2.影響暖通空調(diào)的不利因素
在房屋建筑熱工設(shè)計(jì)時(shí),為了能達(dá)到房間內(nèi)有舒適的微氣候,需要恰當(dāng)?shù)乩梅课輫o(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規(guī)劃設(shè)計(jì)、太陽(yáng)輻射、空氣溫濕度等幾個(gè)方面。
2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫的作用
對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言,通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的(冷熱負(fù)荷)空調(diào)負(fù)荷占有很大比例,而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定維護(hù)結(jié)構(gòu)綜合傳熱系數(shù)的大小,亦即決定通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的(冷熱負(fù)荷)空調(diào)負(fù)荷的大小。所以在國(guó)家出臺(tái)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中,首先要求的就是提高維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。提高系統(tǒng)控制水平,調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù),盡可能降低暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗。
2.2規(guī)劃設(shè)計(jì)的作用
建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要指導(dǎo),規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)需要從地址選擇、功能分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節(jié)性尤其冬季主導(dǎo)風(fēng)向、太陽(yáng)輻射、建筑外部空間環(huán)境等方面進(jìn)行規(guī)劃布局。通過建筑師的規(guī)劃布置,認(rèn)真分析,充分論證,利用和改造不利為有利,形成良好的、利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。
3.暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)
空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須根據(jù)工程具體情況,對(duì)空調(diào)運(yùn)行季節(jié)進(jìn)行全方位、全過程的分析,找出一個(gè)合適的方案,使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣候參數(shù)或室內(nèi)狀況下都可以經(jīng)濟(jì)、合理、正常地運(yùn)行。
3.1采用合理的冷熱源
對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的設(shè)備進(jìn)行合理選型是影響空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵因素,合理配置中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源對(duì)節(jié)能和能源合理利用關(guān)系重要。中央空調(diào)系統(tǒng)常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機(jī)組加鍋爐、熱泵型機(jī)組和溴化鋰吸收式機(jī)組。比如:溴化鋰機(jī)組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低,省電但并不節(jié)能適用于有廢熱和余熱的地方,如熱電廠等附近。
3.2采用蓄冷系統(tǒng)
各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,但程度不同地存在著電負(fù)荷峰谷差較大的實(shí)際,在用電高峰時(shí)電力供應(yīng)不足,而在低谷用電時(shí)供應(yīng)過剩的浪費(fèi)。在實(shí)施電力峰谷電價(jià)的地區(qū),就可以采取低電價(jià)時(shí)段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來儲(chǔ)存冷量,高電價(jià)時(shí)段再將冷量釋放出去,這會(huì)對(duì)整個(gè)電力負(fù)荷的移峰補(bǔ)谷工作起到很好的效果,并能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
3.3采用變頻應(yīng)用系統(tǒng)
變頻技術(shù)在現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)的使用中成為一種必然性,不僅能有效地改造空調(diào)系統(tǒng)的某些不足,還能較大地降低能耗、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。采取變頻技術(shù)的原因是: a、設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí),通常會(huì)預(yù)留一定的富裕量,事實(shí)上設(shè)備很少會(huì)在全負(fù)荷下運(yùn)行,甚至不可能出現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)行的情況。 b、建筑物由于使用環(huán)境的變化,負(fù)荷也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。c、建筑物的實(shí)際負(fù)荷會(huì)隨著室外氣候的變化而產(chǎn)生波動(dòng)。正常情況下,空調(diào)設(shè)備只能按設(shè)備的額定功率運(yùn)行。當(dāng)負(fù)荷降低時(shí),設(shè)備仍以額定功率全負(fù)荷輸出運(yùn)行。這就必然造成能量的浪費(fèi)。如果使用變頻技術(shù),使空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨著負(fù)荷的增減而變化,就會(huì)起到明顯的節(jié)能效果。根據(jù)空調(diào)負(fù)荷狀況,改變水流量或風(fēng)流量能有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。變風(fēng)量( VAV)空調(diào)系統(tǒng)是通過末端裝置來補(bǔ)償室內(nèi)負(fù)荷的變動(dòng),調(diào)節(jié)室內(nèi)送風(fēng)量以維持室溫。變水量系統(tǒng)(風(fēng)機(jī)盤管)是通過水量控制的方法來調(diào)控溫度的。通過對(duì)水量、風(fēng)量及主機(jī)的變頻控制調(diào)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)所需空調(diào)負(fù)荷的用時(shí)匹配,使其達(dá)到節(jié)能的目的。
4.新的環(huán)保節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
4.1熱回收技術(shù),是將空調(diào)機(jī)組排放出的熱量進(jìn)行回收,避免排風(fēng)系統(tǒng)直接將空調(diào)房?jī)?nèi)的空氣排出室外,造成能量的浪費(fèi)。
4.2低溫地板輻射采暖技術(shù),是在地板中直接埋設(shè)熱水管用以加熱地板,由地面輻射產(chǎn)生的熱來加熱室內(nèi)空氣。
4.3地源熱泵空調(diào),是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然資源的能量,向建筑物提供熱能,夏天向天然資源釋放熱量,給建筑物供冷的一種高效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng),具有經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保等多方面的優(yōu)勢(shì),也不存在分體空調(diào)那樣影響建筑外觀造型美,同時(shí)彌補(bǔ)了我國(guó)傳統(tǒng)的供暖制冷方式存在的許多問題,更重要的是在很大程度上為社會(huì)節(jié)省了能源,為環(huán)境減少了污染,緩解了電荒,也節(jié)省了開支。
4.4太陽(yáng)能空調(diào),就是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能或電能進(jìn)行制冷的一種方式。太陽(yáng)能是公認(rèn)的未來人類最合適、最安全、最綠色、最理想的替代能源之一,具有取用方便、能量巨大、無(wú)污染、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】采暖、通風(fēng)空調(diào);節(jié)能減排;對(duì)策
中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一.引言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化進(jìn)程的加快以及人們生活水平的提高,采暖、通風(fēng)空調(diào)的項(xiàng)目在建筑行業(yè)內(nèi)越來越多,采暖、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)所消耗的能源占整個(gè)建筑電量的一半以上,所以當(dāng)前,很大一部分空調(diào)都是出于低效率運(yùn)行的狀況,這樣也造成了巨大的能源浪費(fèi),所以研究建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)是十分必要的,在我國(guó)暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)中也還存在許多的問題,這就需要行業(yè)內(nèi)的工作者不斷的努力來解決,也只有這樣才能推動(dòng)我國(guó)建筑暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。
二.建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)節(jié)能中的不足
1. 節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問題
(1)設(shè)計(jì)理念方面
設(shè)計(jì)理念作為建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)工程中節(jié)能的基礎(chǔ),是決定建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)工程能夠切實(shí)節(jié)能的指導(dǎo)思想,建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)的節(jié)能率能否大幅度提升依靠一個(gè)良好的設(shè)計(jì),由于目前,設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)時(shí),幾乎很少會(huì)考慮環(huán)境利益與節(jié)能,就造成我國(guó)建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)工程中節(jié)能并不合理。加之工程設(shè)計(jì)時(shí)間緊迫、細(xì)節(jié)方面粗糙不夠精細(xì)以及相關(guān)問題考慮不夠周全等問題,使得建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)工程中不僅耗費(fèi)資金,運(yùn)行時(shí)耗能也巨大,與國(guó)家要求的標(biāo)準(zhǔn)遙遙相望、望塵莫及。
(2)設(shè)計(jì)管理
設(shè)計(jì)管理是暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與基礎(chǔ),與系統(tǒng)的節(jié)能功能有著直觀的關(guān)系。因此,在設(shè)計(jì)管理環(huán)節(jié),如果無(wú)法正確確立合理的思路,加強(qiáng)對(duì)周邊環(huán)境以及本地區(qū)外部氣候環(huán)境的調(diào)查和分析,在設(shè)計(jì)思路上就容易走進(jìn)誤區(qū),反而影響系統(tǒng)最終的節(jié)能效果。同時(shí),如果在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)無(wú)法解決工程中可能會(huì)遇到的眾多細(xì)節(jié)問題,將會(huì)嚴(yán)重影響節(jié)能設(shè)計(jì)系統(tǒng)在后期的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
(3)設(shè)計(jì)計(jì)算
設(shè)計(jì)計(jì)算方面主要以室內(nèi)適宜溫度的計(jì)算以及冷熱負(fù)荷計(jì)算為主。不同地區(qū)的工程的冷熱負(fù)荷的極限也不同,南方地區(qū)的熱負(fù)荷一定要高于北方地區(qū),北方地區(qū)的冷負(fù)荷則一定要高于南方地區(qū),這與外部氣候環(huán)境有著直接關(guān)系,因此不管是暖通系統(tǒng)的供暖、供冷總量還是冷源、熱源設(shè)置還是管道的尺寸以及耐受負(fù)荷等都要考慮到不同地區(qū)的承受能力,在設(shè)計(jì)階段一定要謹(jǐn)慎,避免出現(xiàn)將單位建筑面積的冷、熱負(fù)荷指標(biāo)用作施工階段冷熱負(fù)荷控制的指標(biāo),以致出現(xiàn)冷熱源設(shè)備裝機(jī)容量偏大、水泵配置偏大、末端設(shè)備偏大、管道直徑偏大等現(xiàn)象,造成不必要的浪費(fèi)。室內(nèi)適宜溫度的計(jì)算在冬季不能過高,在夏季不能過低,否則會(huì)加大能耗。
2. 能源管理方面的不足
在能源管理方面,許多節(jié)能設(shè)計(jì)都忽略了基本的能耗監(jiān)控與分析功能,尤其是對(duì)大型建筑群來說,這種忽略會(huì)加重運(yùn)營(yíng)管理負(fù)擔(dān),且不利于長(zhǎng)期的能耗管理,因此,在設(shè)計(jì)中融入調(diào)整優(yōu)化的概念是十分必要的。通過調(diào)試將系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制功能進(jìn)行發(fā)揮,對(duì)于降低能耗有著積極意義,這也需要設(shè)計(jì)人員不斷進(jìn)行實(shí)踐和總結(jié)。
建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)節(jié)能減排控制要點(diǎn)
目前,采暖通風(fēng)最主要的方式就是空調(diào),因此空調(diào)采暖通風(fēng)節(jié)能的控制就十分重要了。如何在空調(diào)的使用過程中有效節(jié)能,可以采取以下措施:
1.合理的選擇設(shè)計(jì)參數(shù)
我們?cè)谶x擇空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí),首先必須要對(duì)室內(nèi)的實(shí)際的溫以及濕度進(jìn)行精確的計(jì)算,這樣才能取得一個(gè)比較合理的取值,我們特別需要注意的是夏季不宜過高同時(shí)冬季也不宜過低。同時(shí)在計(jì)算和選擇新風(fēng)量的時(shí)候,我們不僅僅要滿足衛(wèi)生以及合理的生產(chǎn)工藝要求的前提下,還要最大可能的減少其能耗??照{(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的重要參考參數(shù)就是室內(nèi)的溫度和濕度。暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗不僅僅受當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)的影響,而且也受建筑護(hù)結(jié)構(gòu)等這些因素的直接影響。同時(shí)室內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度和濕度的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)對(duì)空調(diào)的負(fù)荷產(chǎn)生最直接的影響。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要以保證人們的健康以及生產(chǎn)工藝為前提。在夏天如果室內(nèi)的空氣設(shè)計(jì)溫度升高1℃,那么可以降低大約十分之一的熱負(fù)荷,這種方法是十分有效的,同時(shí)如果夏季室內(nèi)的空氣濕度設(shè)計(jì)提高百分之十,就可以降低大約百分之二十的能耗。
2.空調(diào)冷熱水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
在進(jìn)行空調(diào)的冷熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),我們主要通過下面幾種方法來來降低能耗:
(1)閉式循環(huán)的模式是優(yōu)選考慮的方法,這種方法不僅可以降低靜水力所需要的輸送能耗,而且管道及設(shè)備的腐蝕也有所減少,延長(zhǎng)了空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命;
(2)在能夠滿足空氣調(diào)節(jié)的前提下,冷凍水的供水溫度越高好,制冷機(jī)的蒸發(fā)溫度越高,其單位制冷能耗量就越低;
(3)最好適當(dāng)?shù)募哟罄鋬鏊┗厮臏囟炔睿梢越档脱h(huán)水泵在運(yùn)行過程中的流量,進(jìn)一步降低輸送過程中的能量消耗;
(4)如果冷凍水系統(tǒng)的靜壓力小于1MPa時(shí),最好不要豎向分區(qū),可以采用一泵到頂?shù)姆椒?,這樣不僅在設(shè)備運(yùn)行維護(hù)過程中更加方便,而且因?yàn)榉謪^(qū)而增加的土建設(shè)工程成本也有所降低,并且設(shè)備的電能消耗也會(huì)相應(yīng)的減??;
3.空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
如果當(dāng)?shù)貨]有豐富可供使用的自然水源,最好不要采用直流式的冷卻水系統(tǒng),而是采用冷卻塔循環(huán)合使用,進(jìn)一步降低循環(huán)水泵的揚(yáng)程及能耗,而在冬天還可以將冷卻塔用作冷源設(shè)備。
5.采暖通風(fēng)其他節(jié)能措施
(1)房頂?shù)母魺?/p>
房頂分為兩種形狀,平頂和坡房頂,建筑平頂時(shí)使用實(shí)體材料作為隔熱層,使用的物料要具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,能夠使房頂內(nèi)溫度比房頂外溫度有很大的差距。建筑坡房頂最好使用保溫層,在房頂外層鋪設(shè)天棚板,天棚板外層使用油氈鋪設(shè),油氈外層鋪設(shè)保溫物料,能夠?qū)崿F(xiàn)保溫隔熱。
(2)墻體的隔熱
在高檔的建筑物中,可以在建筑物的外墻中使用外保溫措施,可以使用膠粉聚苯顆粒作為墻體外層保溫措施,這種措施對(duì)保溫隔熱、抗震、抗裂、耐火等有很好的效果,不過就是建筑費(fèi)用比較高。在普通的建筑物中,可以使用墻體物料以及布置能夠?yàn)閴w遮陽(yáng)的裝備實(shí)現(xiàn)保溫效果。
(3)門窗的絕熱
門窗具有保溫、隔聲、防水等圍護(hù)作用,同時(shí)門窗失去許多熱量。在節(jié)能措施方面,應(yīng)降低空氣滲透熱損失,提高氣密、水密、隔聲、保溫、隔熱等性能。推廣使用鋁塑、鋼塑等門窗專用型材,采用中空雙層玻璃,可實(shí)現(xiàn)隔熱與有效利用太陽(yáng)能的雙重目標(biāo)。
(4)供暖使用太陽(yáng)能資源
在現(xiàn)代化社會(huì)最有發(fā)展前景的資源是太陽(yáng)能。當(dāng)下,在供暖中使用太陽(yáng)能有廣闊的發(fā)展空間。伴隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)前進(jìn),開發(fā)出很出新型建筑材料。
(5)供暖使用地板輻射模式
近幾年地?zé)崮茉醋鳛樾滦湍茉囱杆侔l(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)在建筑中廣泛使用。
(6)采用發(fā)熱電纜與電熱膜采暖
隨著電力市場(chǎng)供應(yīng)的市場(chǎng)化,電能的利用發(fā)展了發(fā)熱電纜和電熱膜采暖系統(tǒng)。發(fā)熱電纜安裝結(jié)合房間的吊頂布置。采用先進(jìn)的電熱膜發(fā)熱技術(shù),其熱效大于原先的取暖設(shè)施。
(7)使用風(fēng)壓強(qiáng)完成自然通風(fēng)
在外部環(huán)境比較好的地域,風(fēng)壓強(qiáng)是輔助自然通風(fēng)的重要辦法。在國(guó)內(nèi)有很多沒有裝置空調(diào)的樓宇,使用風(fēng)壓推動(dòng)建筑物內(nèi)的空氣的轉(zhuǎn)換,促進(jìn)建筑物內(nèi)空氣品質(zhì),是建筑物中經(jīng)常使用的通風(fēng)措施。
(8)利用熱壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)
利用建筑內(nèi)部空氣的熱壓差來實(shí)現(xiàn)建筑的自然通風(fēng)。利用熱空氣上升的原理,在建筑上部設(shè)排風(fēng)口可將污濁的熱空氣從室內(nèi)排出,而室外新鮮的冷空氣則從建筑底部被吸入。
(9)使用設(shè)備推動(dòng)自然風(fēng)流動(dòng)
使用機(jī)械設(shè)備推動(dòng)空氣流動(dòng)體系,這套設(shè)備是一套完善的空氣循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)體系,不僅具有處理空氣技術(shù),還能夠加速空氣在樓宇內(nèi)的流動(dòng)。
四.結(jié)束語(yǔ)
本文就建筑采暖、通風(fēng)空調(diào)工程節(jié)能減排中存在的問題以及控制要點(diǎn)作了簡(jiǎn)單的探討,希望對(duì)于節(jié)能減排工作具有一定的積極意義。
參考文獻(xiàn):
[1]胡清蓉 高層建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)探析 [期刊論文] 《現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)》 -2010年22期
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