可再生能源在暖通空調(diào)中的應(yīng)用分析

隋長(zhǎng)柱

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城鎮(zhèn)化水平加快，暖通空調(diào)已經(jīng)成為人們生活的一部分，空調(diào)能源消耗也在迅速增加，現(xiàn)今全球氣候變暖環(huán)境問題亟待解決，而我國(guó)石化能源有限，為了響應(yīng)國(guó)家政府部門可持續(xù)發(fā)展的方針，減少建筑行業(yè)對(duì)石化能源的需求，要大力將可再生能源應(yīng)用到暖通空調(diào)中。本文就可在生能源在暖通空調(diào)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，并提出一些相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：可再生資源；暖通空調(diào)；應(yīng)用分析

前言：我們每天都在大量的消耗著我們的能源，有的能源是可以再生的，例如太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、低熱能、水能、海洋能及潮汐能等能源.而有的能源卻是不能再生的，例如煤碳、汽油、天然氣、電能等.可再生能源具有資源豐富、不污染環(huán)境、清潔安全和資源可再生的優(yōu)點(diǎn).因此在能源狀況日益緊張的今天，大力推廣可再生能源的應(yīng)用對(duì)于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

1 可再生資源應(yīng)用于暖通空調(diào)的可行性分析

暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效應(yīng)在建筑節(jié)能層面具有極大的影響，如果暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果好，那么這個(gè)建筑的能耗就能夠有效降低。所以在建筑設(shè)計(jì)中，注重暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，提升設(shè)計(jì)水平，加大對(duì)可再生資源以及節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用。

1.1 解決供暖制冷能耗大和環(huán)境污染嚴(yán)重問題的迫切性

近年來隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，舒適的辦公和家庭環(huán)境成為人們的日常需求，因此帶動(dòng)了供暖玉制冷需求的急速上升。長(zhǎng)期以來，供暖與制冷消耗了大量的煤炭、石油、電力等能源，又造成了環(huán)境污染。要從根本上改變目前能耗現(xiàn)狀的緊張局面，就必須開發(fā)一種合理有效利用可再生能源的途徑，包括地?zé)幔ɡ洌┠芎吞?yáng)能。把這些可再生資源應(yīng)用于空調(diào)制冷，有效保護(hù)和改善人類生活的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1.2 相關(guān)國(guó)家政策

為了在建筑領(lǐng)域貫徹節(jié)約能源的方針，國(guó)家及建設(shè)主管部門頒布了一系列法律法規(guī)和規(guī)章辦法，大力提倡在建筑中應(yīng)用能源和可再生能源。在《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》中提出把“太陽(yáng)能，地?zé)岬瓤稍偕Y源應(yīng)用技術(shù)接設(shè)備”和”空調(diào)制冷節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品”列為”國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的建筑節(jié)能技術(shù)”。而且為了加快新能源和可再生資源產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委提出了發(fā)展重點(diǎn)包括太陽(yáng)能光能利用，指出要“研究和發(fā)展太陽(yáng)能熱利用、采暖、空調(diào)等與建筑一體化技術(shù)”等。

2 可再生能源在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用形式

隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，工業(yè)時(shí)代的發(fā)展引發(fā)了經(jīng)濟(jì)騰飛與能源危機(jī)的矛盾，解決目前面臨的能源危機(jī)和環(huán)境問題的途徑主要有兩種，一是提高煤、石油等能源的利用效率，并尋找污染環(huán)境或不可再生的替代品，二是因地制宜使用清潔無污染的可再生能源。

2.1 太陽(yáng)能的應(yīng)用

太陽(yáng)能在暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中技能采暖又能制冷。

第一，太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)形式多樣，利用太陽(yáng)能集熱器，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)性太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的利用，具有工作溫度高、承壓能力大等有點(diǎn)。

第二，太陽(yáng)能制冷。太陽(yáng)能制冷又分為太陽(yáng)能壓縮式制冷、太陽(yáng)能吸收式制冷和太陽(yáng)能吸附式制冷。

2.1.1 太陽(yáng)能壓縮式制冷，主要方式是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，再由電能去驅(qū)動(dòng)壓縮式制冷系統(tǒng)。但太陽(yáng)能壓縮式制冷，成本高，不適應(yīng)現(xiàn)在市場(chǎng)化的需要。

2.1.2 太陽(yáng)能吸收式制冷。太陽(yáng)能吸收式制冷系統(tǒng)與蒸汽壓縮式循環(huán)相比，其冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器與蒸汽壓縮式循環(huán)的相應(yīng)部件相同，而用吸收器、溶液泵和發(fā)生器所代替蒸汽壓縮機(jī)，以氨―水吸收工質(zhì)對(duì)為例，由于氨蒸汽和水之間的壓力差，蒸發(fā)器中的氨不斷蒸發(fā)被吸收器中的水吸收，由于氨蒸發(fā)是吸熱過程，可以用于制冷；溶液泵將吸收器中的氨水加壓，送入發(fā)生器加熱至沸騰，產(chǎn)生的蒸汽被送入冷凝器，加熱所用的熱量可由太陽(yáng)能集熱器采集的太陽(yáng)能來供給，為保持發(fā)生器和吸收器之間的壓差，在連續(xù)管道上安裝溶液節(jié)流閥。

2.1.3 太陽(yáng)能吸附式制冷。太陽(yáng)能吸附式制冷系統(tǒng)以沸石-水工質(zhì)對(duì)為例，太陽(yáng)能集熱器同時(shí)作為吸附床，白天，床內(nèi)的沸石吸附劑被集熱器采集的太陽(yáng)能加熱，沸石中的吸附水脫附，水蒸氣在冷凝器中冷凝，進(jìn)入儲(chǔ)水箱（蒸發(fā)器）；夜間，沸石溫度降低，開始吸附水蒸氣，蒸發(fā)器中水蒸發(fā)，吸收周圍環(huán)境的熱量實(shí)現(xiàn)制冷。太陽(yáng)能不足時(shí)，可補(bǔ)充其它熱源如低谷期的電能等。制定有效的低谷期電力耦合策略，可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能吸附制冷在空調(diào)蓄冷和電力儲(chǔ)能中的應(yīng)用。

吸附制冷技術(shù)的商品化應(yīng)用開發(fā)始于上世紀(jì)30年代，但由于吸附式循環(huán)制冷機(jī)制冷效率低、一次性投資大，且當(dāng)時(shí)正值蒸汽壓縮式制冷機(jī)蓬勃發(fā)展，吸附式制冷機(jī)發(fā)展緩慢。上世紀(jì)70年代以來，由于全球性能源危機(jī)日益加劇，人們又重新審視這種以低品位熱能為動(dòng)力的吸附式制冷技術(shù)。為提高制冷效率，降低操作費(fèi)用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量深入系統(tǒng)的研究，從吸附工質(zhì)對(duì)性能、吸附床傳質(zhì)和傳熱、系統(tǒng)循環(huán)及結(jié)構(gòu)等方面推動(dòng)太陽(yáng)能吸附制冷技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

2.2 使用熱泵技術(shù)

地下水由于地層的隔熱作用，其受氣溫向陽(yáng)很小。在暖通空調(diào)中，有些地下水可以直接作為冷源，更是熱泵良好的低位熱源。熱泵技術(shù)主要是利用資源中的熱源，通過壓縮機(jī)操作，將熱源提煉吸取其中的熱能，然后將稍微提高的熱能傳遞給高溫?zé)嵩?。如：地?zé)崮堋⑻?yáng)能、海洋能等自然資源和環(huán)境。有效的降低了能源的損耗，科學(xué)、合理的利用可再生資源，應(yīng)用范圍廣泛，所使用的能源資源豐富，為熱泵技術(shù)的發(fā)展和壯大提高了基本。

2.3 排風(fēng)余熱回收技術(shù)

利用交換器，將室內(nèi)溫度與室外溫度分別通過各自的通道流通，熱回收裝置對(duì)室外的新風(fēng)和室內(nèi)的排風(fēng)進(jìn)行交換處理，從而降低室外的新風(fēng)，減少空調(diào)使用過程中的負(fù)荷，排風(fēng)余熱回收技術(shù)有效的降低了空調(diào)能源的消耗，并且通過室內(nèi)外空氣的交換，凈化了室內(nèi)空氣，提高了空氣的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，環(huán)境污染和能源緊張問題以成為了影響社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的一個(gè)重要的因素，近年來，為了有效的緩解資源緊張壓力，建設(shè)節(jié)能、可持續(xù)化發(fā)展的新型社會(huì)，在能源的使用上，積極的開發(fā)研制新型的可再生資源，提高能源使用的節(jié)能性和清潔性。建筑空調(diào)系統(tǒng)是能源消耗的重要方面，可再生資源的引入和利用將極大的緩解我國(guó)的能源壓力，在綠色建筑中充分引入可再生能源暖通空調(diào)技術(shù)，成為降低能源消耗和環(huán)境污染的重要力量，只要通過合理的設(shè)計(jì)，行業(yè)的正確領(lǐng)導(dǎo)，就能在建筑節(jié)能上為我國(guó)社會(huì)持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]俞炳豐.制冷與空調(diào)應(yīng)用新技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版，2002.

[2]王瓏璋.《探討暖通空調(diào)的節(jié)能問題與節(jié)能措施》跨世紀(jì)（學(xué)術(shù)版）.2008（11）.

[3]曠玉輝，王如竹；太陽(yáng)能熱利用技術(shù)在我國(guó)建筑節(jié)能中的應(yīng)用與展望[J]；制冷與空調(diào)；2001年04期.