【早安暖通】现代空调节能新技术据说都有很好的发展前景，你了解几个？

综合建筑暖通系统的节能途径和措施， 以下总结了一些得到广泛关注或应用的空调节能新技术。

  （1）地源热泵。

地源热泵是一种能有效利用地下浅层地热资源（包括地下水，土壤或地表水等）来“取”或“放”热的既可供热又可制冷的节能空调技术。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能量向高温位转移，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后中，供给窒内采暖，夏季，把窒内的热量取出来，释放到地能中去。与地源热泵技术相关的详细介绍见第九章相应内容。

2）冰蓄冷。

随着我国经济和电力需求持续快速增长，一天内用电高峰与低谷差距在不断拉大，电网运行的不均匀情况日趋严重。而夏季高峰用电量中，空调用电就占了30%以上，使得电力系统峰谷差急剧增加，电网负荷率明显下降，这极大影响了发电的成本和电网的安全运行。

    冷蓄冷空调就是利用用电低谷时段制冷机组制冰，将冷量蓄存起来，随后在用电高峰时段，化冰取冷，以供空调系统之需要。该技术是20世纪90年代以来在国内外兴起的一门实用综合技术，从社会效应出发由于可以对电网的电力起到“移峰填谷”的作用，有利于整个社会的资源优化配置；同时，从经济性角度出发由于国内不断加大峰谷电价的差额，使蓄冷空调用户的运行电费大幅下降。因此推广使用冷蓄中央空调是一项利国利民的双赢举措。

（3）冷热电联产。
BCHP(Builging,Cooling,Heating&Power) 建筑冷热电联产，即能源的梯级利用，燃料通过热电联产装置发电后，所排放的低品位热能可用于采暖，生活供热等用途的供热，这一热量也可用来驱动吸收式制冷机，用于夏季的空调，从而形成热电冷三联供系统。为了协调热、电和冷三种动态负荷，实现最佳的整体系统经济性，系统往往需要设置辅助的压缩式制冷机和锅炉，甚至蓄能装置等。

BCHP主要由发电设备和吸收式制冷机两部分构成。用于BCHP系统的发电设备有：常规涡轮发电机组、微型涡轮发电机组、柴油发电机组、燃气内燃发电机组和外燃发电机组。燃气轮机以燃料高温烟气为工质，而蒸汽轮机以蒸汽为工质。工质推动转轮叶片做功，带动发电机励磁发电。发电机出来的废气或蒸汽乏汽是吸收式制冷机的理想热源，被用来制冷、采暖和提供卫生热水。

（4）VRV/VAV/VWV空调系统。

VAV（Varible Refrigerant Volume)系统，即变制冷剂流量系统，系统结构上类似于分体式空调机组，采用一台窒外机对应一组窒内机（一般可达16台）。控制技术上采用变频控制方式，按窒内机开启的数量控制窒外机内的涡旋式压缩机转速，进行制冷剂流量的控制。VRV空调系统与全空气系统，全水系统，空气水系统相比，更能满足用户个性化的使用要求，设备占用的建筑空间比较小，而且更节能。正是由于这些特点，其更适合那些需经常独立加班使用的办公楼建筑工程项目。VRV空调系统的设计包含两个部分；空调设备选型及空调管路设计；空调系统控制设计；前一部分内容由设计院的暖通工程师设计，后一部分内容通常由提供全套产品的系统工程承包商配套设计。

VRV（Variable Air Volume）系统、即变风量空调系统，与定风量空调系统一样，变风量空调系统也是全空气系统的一种空调方式，它是通过改变送风量，而不是送风温度来控制和调节某一空调区域的温度，从而与空调区负荷的变化相适应。其工作原理是当空调区负荷发生变化时，系统末端装置自动调节送入房间的送风量，确保窒内温度保持在设计范围内，从而使得空气处理机组在低负荷时的送风量下降，空气处理机组的送风机转速也随之而降低，减小空气输送能耗，达到节能的目的。变风量系统通常由空气处理设备、送（回）风系统、末端装置（变风量箱）及送风口和自动控制仪表等组成。一般在下列情况下宜采用VAV系统；?同一个空气调节风系统中，各空调区的冷热负荷由于变化而产生一定的差异，低负荷运行时间较长，且需要分别控制各空调区温度；?建筑内区全年需要送冷风。

VWV(Variable Water Volume)，即变水流量系统，它是以恒定的水温度供应空气处理设备，当空调区负荷发生变化时，则利用变频水泵调节水泵转速，改变冷冻水的水量，从而确保窒内温度保持在设计范围内，在这个过程中降低了水泵的能耗，达到了节能的目的。

中央空调系统设计通常是按照最大负荷进行设计，从全年运行情况来看，由于建筑物的实际负荷处于峰值的时间很短，大部分时间都处于部分负荷下运行，所以制冷机组大多数时间将在比较低的负荷下运行，COP值偏低。又因为末端用户侧的运行条件和运行模式的差异，能耗状况差别较大。部分负荷下空调末端冷冻水循环侧如果没有合理的控制手段控制流量，仍就是定流量系统的话，则供回水温度差往往低于标准设计工况值（供/回水=7/12℃），此时冷冻水输送系统保持最大负荷时的冷水流量运行，输送能耗没有对应空调负荷的变化，显然不利于节能。特别是过度季节，冷机的负荷更低，当负荷非常小时，只能采取间歇运行的方式，结果导致运行管理及控制复杂，设备能耗增加。因此根据窒内负荷控制水侧流量来保证一定的供回水温差，则可以达到满足窒内的温湿度调节需求和节约输送设备能耗的目的。

增大冷冻水、冷却水温差可以节约水系统的输送能耗，温差越大，水系统输送能耗节约量越大。近年来大温差小流量空调水系统的方案受到广泛关注。《公共建筑节能设计标准》（GB50189——2005）要求冷水供、回水温差不小于5℃，并阐明某些实际工程采用8℃温差，获得良好的节能效果。典型的冷水机组冷冻水温度为5/13℃，冷却水温度为32/40℃，进出口水温差为8℃，与常规水系统5℃温差相比，相应的冷冻水和冷却水流量减少37.5%，节省水泵能耗40%~60%。

目前，大温差空调系统在国内已部分采用，但在国外已经得到广泛应用，据国外实际工程报告显示，大温差空调系统中水泵节省电力约为30%，空调风机节省电力约为20%，设备初投资节省约为10%~15%，此外，另一份国外预测研究资料表明；这项技术可以带来节省一次能源消耗10%，运行费用消耗15%,设备材料初投资10%~25%的效果。

见表

（5）温度湿度独立控制的空调系统。目前集中空调都使用出口温度为5~7或更低的冷水作为冷媒，对空气进行处理，采用温度较低的冷水是因为空气除湿的需要。而如果仅为了降温，采用出口温度为18~20℃的冷源已经可以满足要求。然而一般除湿负荷仅占空调负荷的30%~50%。结果大量的是显热负荷也用这样的低温冷水来处理，就导致冷源效果低下，近年来此领域的一个重要方向就是采用温度湿度独立控制的空调方式。将窒外新风除湿后送入窒内，可用于消除窒内湿负荷，并满足新鲜空气的要求，而用独立的水系统采用18~20℃的冷水循环，通过辐射或对流型末端来消除窒内显热。18~20℃的冷水可由冷源设备制取，条件允许时还可直接利用地下循环水。

这一方面可避免采用冷凝式除湿时为了调节相对湿度进行再热而导致的冷热抵消，还可用高温冷源吸收显热，使冷源效率大幅度提高。同时这种方式还可有效改善窒内空气质量，因此被普遍认为是未来的新型空调方式。

温度湿度独立控制的空调系统的难点是新风的高效大幅度除湿。转轮除湿和溶液除湿是近年来研究热点。而该系统采用高温冷水吸收显热，也会引发现有末端换热装置的革新。

此外，当无法利用地下水或地下换热时，就需要采用压缩式制冷机。从理论上讲制取这种高温冷水制冷机的性能系数会很高，但地要求压缩机在很低的压缩比下工作。一般的压缩机此时效率不高，从而不能达到高效节能的效果。为此需要专门研究开发可工作这一工况的高效制冷机。

来源：建筑节能合作联盟