暖通空调新技术
暖通空调是分户的中央空调，中央空调它最大特点,是能够创造一种舒适的室内环境。而家居一般的分体的空调，它只能解决冷暖问题，而解决不了空气处理过程。现在，有了暖通空调就不一样了。 暖通空调是分户的中央空调，中央空调它最大特点,是能够创造一种舒适的室内环境。而家居一般的分体的空调，它只能解决冷暖问题，而解决不了空气处理过程。现在，有了暖通空调就不一样了。
一． 暖通空调新技术基本内容
1．空调系统类型
按照使用目的，空调可分为：
舒适空调---要求温度适宜，环境舒适，对温湿度的调节精度无严格要求、用于住房、办公室、影剧院、商场、体育馆、汽车、船舶、飞机等。
工艺空调---对温度有一定的调节精度要求，另外空气的洁净度也要有较高的要求。用于电子器件生产车间、精密仪器生产车间、计算机房、生物实验室等。
按照空气处理方式，可分为：
集中式（中央）空调---空气处理设备集中在中央空调室里，处理过的空气通过风管送至各房间的空调系统。适用于面积大、房间集中、各房间热湿负荷比较接近的场所选用，如宾馆、办公楼、船舶、工厂等。系统维修管理方便，设备的消声隔振比较容易解决。
半集中式空调---既有中央空调又有处理空气的末端装置的空调系统。这种系统比较复杂，可以达到较高的调节精度。适用于对空气精度有较高要求的车间和实验室等。
局部式空调---每个房间都有各自的设备处理空气的空调。空调器可直接装在房间里或装在邻近房间里，就地处理空气。适用于面积小、房间分散、热湿负荷相差大的场合，如办公室、机房、家庭等。其设备可以是单台独立式空调相组，如窗式，分体式空调器等。也可以是由管道集中给冷热水的风机盘管式空调器组成的系统，各房间按需要调节本室的温度。
按照制冷量可分为：
大型空调机组---如卧式组装淋水式，表冷式空调机组，应用于大车间、电影院等。
中型空调机组---如冷水机组和柜式空调机等，应用于小车间、机房、会场、餐厅等。
小型空调机组---如窗式、分体式空调器，用于办公室、家庭、招待所等。
按新风量的多少来分：
直流式系统---空调器处理的空气为全新风，送到各房间进热湿交换后全部排放到室外，没有回风管。这种系统卫生条件好，能耗大，经济性差，用于有有害气体产生的车间。实验室等。
闭式系统---空调系统处理的空气全部再循环，不补充新风的系统。系统能耗小，卫生条件差，需要对空气中氧气再生和备有二氧化碳吸式装置。如用于地下建筑及潜艇的空调等。
混合式系统---空调器处理的空气由回风和新风混合而成。它兼有直流式和闭式的优点，应用比较普遍，如宾馆、剧场等场所的空调系统。
按送风速度分： 高速系统---主风道风速20－30m/s。 低速系统---主风道风速12m/s以下。
2. 空调冷热源的形式
集中式空调系统冷热源方式的选择对国民经济的总能耗、工程投资、运行效益、环境都有重要影响。
常用的冷热源方式主要有：电动式制冷机组加锅炉、溴化锂吸收式制冷机加锅炉、热泵式机组、直燃式溴化锂吸收式制冷机组、电动式制冷机组加锅炉加冰蓄冷系统。
①从性能特点方面考虑主要是设备运行的可靠性，技术先进性，节能性，结构紧凑性，安装操作维修方便性，噪声振动性等。总的说来，电动式冷热水机组在技术上比热力式冷热水机组成熟可靠，在调试、运行维护方面比热力式机组方便。而热源以城市热网供热为首选。
②从投资方面考虑在选择空调冷热源设备时，需要对设备的初投资和运行费用进行综合分析。溴化锂吸收式制冷机组耗电少、电力增容费低、但价格比同等产冷量的电制冷机组高。从初投资、一次能耗、运行成本来看，电动式优于热力式。风冷热泵机组比常规的制冷机加锅炉方案一般节省初投资25%.
③从能耗方面考虑吸收式冷水机组的一次能耗比电动式制机组高，其中蒸气型或热水型双效吸收式制冷机的能耗为电动式的2～3倍。直燃式约为电动式的1.6～2.1倍。若无余热可利用热水型机组一般情况下应尽量少用，无特殊情况不宜提介用锅炉新蒸汽作吸收式制冷机组的热源。制冷机制冰时COP值降低，所以蓄冷空调比常规空调要消耗更多的电能，不能称为节能。但就电力供应系统而言，蓄冷所起到的移峰填谷作用，均衡了电网负荷，提高了电网的供电能力。
④从对环境污染方面考虑热电厂烟尘对环境的污染源比分散锅炉房造成的污染要小，同时应考虑电动式机组的CFC对臭氧层的影响，以及热力式机组温室气体CO2排放和SO2的排放问题。
⑤从设备适用性件方面考虑,由于不同的空调冷热源设备具有各自不同的性能特点，各适用于一定的外部条件。在电力紧张地区，溴化锂吸收式机组可作为空调冷源的优先选择，其中直燃式机组一般采用轻柴油或城市煤气为燃料，污染物排放量小但燃料成本高。当环保要求高、地价昂贵、电力增容费较高、冬季需采暖、又经技术经济比较较为合理时，可采用直燃式机组。对实行分时电价政策的地区，蓄冷空调有较广阔的发展前景。对缺水地区可考虑风冷冷水机组。
3.空调系统设计基本步骤
（一）气象资料的收集。
（二）热湿负荷计算
计算设计建筑物在最不利条件下的空调热、湿负荷。
（三）确定最佳空调方案
（四）送风量与气流组织计算
1、根据计算的空调热、湿负荷以及送风温差，确定冬、夏季送风状态和送风量
2、根据设计建筑物的工作环境要求，计算确定最小新风量
3、根据空调方式及计算的送、回风量，确定送、回风口形式，布置送、回风口，进行气流组织设计。
（五）空调水、风系统设计
1、布置空调风管道，进行风道系统的水力计算，确定管径、阻力等
2、布置空调水管道，进行水管路系统的水力计算，确定管径、阻力等
（六）主要空调设备的设计选型
1、根据空调系统的空气处理方案，并结合i—d图，进行空调设备选型设计计算
2、确定空气处理设备的容量及送风量，确定空气处理设备的结构形式及其热工参数
2、根据风道系统的水力计算，确定风机的流量、风压力及型号。
（七）通风及防、排烟系统设计
1、确定通风方案，计算系统所需通风量，预选风机
2、布置通风系统管道和设备，计算管路阻力，确定管径，选定风机型号
3、确定防、排烟系统设置的部位，选择防、排烟方式，进行防、排烟设计。
（八）冷、热源机房设计
1、根据空气处理设备的容量，确定冷、热源的容量和型号
2、根据管路系统的水力计算，确定水泵的流量、扬程及型号
（九）空调设备及管道的保冷、消声和隔震设计
二． 蓄能空调
空调蓄能技术是一种最有效地获取分时电价差效益、节省电制冷或电制热运行电费的技术。在国外已经是一项成熟的技术，目前国内正在大面积推广应用。 在用户扩容改造或新装制冷中央空调系统时，按蓄能方式设计系统，由于在空调负荷高峰时，可以使用预先储存的冷量来供冷，因此不必象常规空调系统那样按高峰负荷配备主机设备，而是按全天的平均负荷来配备空调主机设备,系统装机容量可减少达30—50%。从而使得按蓄能方式设计的系统比按常规设计的系统节约投资费用。
1.冰蓄冷
空调冰蓄冷技术，即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用电动制冷机制冷，使蓄冷介质结成冰，利用蓄冷介质的显热及潜热特性，将冷量储存起来。在电力负荷较高的白天，也就是用电高峰期，使蓄冷介质融冰，把储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调或生产工艺的需要。冰蓄冷有以下主要特点：
电力移峰填谷 均衡电力负荷，加强电网负荷侧（Demand Side Management）的管理。由于转移了制冷机组用电时间，起到转移电力高峰期用电负荷的作用。制冷机组在夜间电力低谷时段运行，储存冷量，白天用电高峰时段，用储存的冷量来供应全部或部分空调负荷，少开或不开制冷机。对城市电网具有明显的“移峰填谷”的作用，社会效益显著。
享受峰谷电价 由于电力部门实行峰、谷分时电价政策，所以冰蓄冷中央空调合理利用谷段低价电力，与常规中央空调系统相比，运行费用大大降低，经济效益显著。且分时电价差值愈大，得益愈多。
降低电力设施投资 由于冰蓄冷空调系统具有储存冷量的能力，故制冷机组无需按照峰值负荷进行选型，制冷主机容量和装设功率大大小于常规空调系统。一般可减少30％～50％。电力高压侧和低压侧设施容量减少，降低电力建设费用。
充分使用设备 冰蓄冷空调系统制冷设备满负荷运行的比例增大，从而提高了制冷设备COP值和制冷机组的经常运行效率，制冷机组工作状态稳定，提高了设备利用率并延长机组的使用寿命。
投资比较： 冰蓄冷空调系统的一次性投资比常规空调系统略高（仅机房部分，末端设备与常规空调系统相同）。但如果计入配电设施的建设费等，有可能投资相当或增加不多，甚至可能投资降低。
效率比较： 夜间冷水机组制冰工况运行时，由于气温下降带来的得益可以补偿由蒸发温度下降所带来的效率的损失。
2. 水蓄冷
水蓄冷是利用3-7°C的低温水进行蓄冷，可直接与常规系统区配，无需其它专门设备。
其优点是：投资省，维修费用少，管理比较简单。但由于水的蓄能密度低，只能储存水的显热，故蓄水槽上地面积大。如若利用高层建筑内的消防水池，在确定制冷机容量与蓄冷槽的容量时，可根据消防水池的容量来计算出蓄冷量，然后根据剩余负荷量来确定制冷机组的制冷量。最后校核一下冷水机组能否满足夜间蓄冷的需要。
3. 蓄热空调
所谓蓄热空调，是指在不需装备锅炉的条件下，利用深夜电力，将电能转化为热能，使水充分吸热。你后将热水存储在一个保温的容器之中，在调荷避峰的情况下，虽然把大负荷的用电设备停止运转，也能有热水自保温的容器中不断地在中央空调的变风量或风机盘管等管道中循环，继续维持空调取暖，使室内仍保持在舒适的环境中。
从多年实践证明，我们所指的蓄热空调，不是指在用电高峰时完全不准用电，而是要把用电负荷的峰值削平，维持电网的正常运行，因此，在这个设计思想的指导下，我们可以在当用电高峰时，中央空调采用蓄热装置后，可减少三分之一或一半左右的负荷，所以蓄热空调也得到电力部门和用户的认可和欢迎。
三．地源热泵
地源热泵是利用地球表面浅层水源（如地下水、河流和湖泊）和土壤源中吸收的太阳能和地热能，并采用热泵原理，既可供热又可制冷的高效节能空调系统。
地源热泵机组运行时，不消耗水也不污染水，不需要锅炉，不需要冷却塔，也不需要堆放燃料废物的场地，环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比也可以减少40%以上；与电供暖相比可以减少70%以上，它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%，比燃气锅炉的效率高出了75%。
地源热泵系统可供暖、空调制冷，还可提供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量的能量，而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求，减少了设备的初投资，地源热泵可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑，小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。
四．变风量空调系统
变风量空调是指，在送风温度不变的条件下，通过改变风量的办法来适应负荷变化。而风量的变化是通过专用的变风量末端装置来实现的。变风量技术的基本原理很简单，就是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行，所以，风量的减少带来了风机能耗的降低。在同一空调系统中，各空调区域内设置变风量末端送风装置，可以根据区域需求，调节所需风量，满足不同温度控制需要，节省运行费用。
五． 保温技术
保温、隔热是采暖、空调工程中重要的的组成部分，保温、隔热确保了我们的采暖、空调等各种系统的正常工作，是各种系统的技术参数达到设计要求的保证。
保温、隔热的材料有很多种，大致可以分为以下三类：
1、纤维材料：矿岩棉制品、玻璃棉制品、硅酸铝纤维制品；
2、无机材料：泡沫玻璃制品、硅酸钙制品、复合硅酸铝镁制品、膨胀珍珠岩、泡沫石棉制品；
3、有机材料：聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫塑料、橡塑海绵、聚乙烯泡沫（俗称EPS）、聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）。
此外建筑节能也是很重要的一个方面。这是对于建筑专业的要求，如屋面和墙一定要采用高保温材料，减少墙体的传导能源损失。
六．锅炉技术
锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或者有机热载体。
燃气锅炉燃用发热量高的燃气，空气用量大，要使燃气能充分燃烧，需要大量的空气与之混合。燃气的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式，对燃烧的强度、火焰长度和火焰温度都有很大的影响。
七.学习体会
中国建筑的能耗(包括建材生产、建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的33.3%，建筑业的二氧化碳排放占全国总体碳排放的43.7%，如今能达到新建建筑国家标准(必须节能50%)的建筑只占同期建筑总量的约10%。随着我国住宅产业的发展，建筑节能越来越受到国家各部门的重视。目前暖通空调系统作为办公楼、住宅的耗能大户，对整个建筑物的能耗有着直接的影响。因此，暖通空调的发展受到多方关注。
暖通空调作为耗能较大的行业，在节能环保的大背景下，低碳环保的生活方式对暖通空调市场影响深远。随着暖通空调行业不断发展，产品布局正在悄然发生变化。低碳节能已经成为暖通空调产品的基本诉求。暖通空调企业不断运用先进的科技，提高空调产品的能效等级，开发能源替代和再生能源利用，研制新制冷剂等。
节能环保时代的到来为节能技术占优的企业赢得了更多商机，同时也向一些产品技术落后的品牌提出了挑战。节能环保成为暖通空调行业发展趋势。作为即将步入社会的当代大学生，我们更应该以扎实的专业素养为保证，同时开阔视野，为暖通空调行业，为节能环保事业尽自己的一份力量。