冰蓄冷空调原理-冰蓄冷空调技术趋势研究

绿色生态建筑解析

发展趋势

由建筑设计上看，一种是将建筑融入自然。把建筑纳入与环境相适应的循环体系中，更经济地使用自然资源，使建筑转化为生态系统的一部分，尽量减少对自然的破坏，使自然转化为建筑的一部分。第二种是将自然纳入建筑，运用高科技技术，促进建筑生态化，人工环境趋向自然。

绿色生态建筑概况

绿色生态建筑,是绿色建筑、生态建筑的综合建筑型态，其中单看“生态建筑”，是把建筑融汇为一个生态系统之中，使处于自然环境中的建筑实体、能源、物质都在大的生态系统内部地循环，从而排出污染和浪费掉的部分，进而再获得环境良好、高效清洁的生态环境。

案例解析——深圳万科中心

一、项目概括

万科中心地处深圳大梅沙海滨旅游区，是一个具有多功能的建筑，包括对外租售的SOHO公寓、产权式酒店、以及万科办公大楼。设计师斯蒂文?霍尔将其解释为“漂浮的地平线”——将不同功能体块以水平几何型态串联在一起，并将整个建筑架空抬起，犹如海平面升起，将建筑最大程度地投放于自然。

二、万科中心的绿色生态建筑技术

1.“自然化建筑”技术

建筑和自然进行能量交换的过程中，能源的来源方式与自然界里的风、光、热等，是绿色生态建筑长期应用研究的主要部分。

（1）能源利用技术①太阳能源利用技术万科中心屋顶（除酒店）全部装有太能光电板，总面积为1997平米，转化的太阳能可提供整个万科总部用电总量的14％，约28万度。②绿色生态节能措施A．利用自然减少能耗：万科中心的幕墙玻璃采用高透光双银中空Low-E玻璃，同时采用了活动可调外遮阳装置，外遮阳板上设置有透光孔，遮阳板全部开启状态下各楼层的采光系数大于等于2%的面积比例为78.17%-87.06%。

外遮阳的构造形式，可以满足夏季不同时间、不同角度对于太阳辐射的遮挡，有效地节约了室内照明和空调系统的能源。（如图）B．改善外围护结构的保温性能：万科中心的外墙主体材料采用加气混凝土砌块，其有优异的保温隔热性，具有极低的热透过率，因而具有良好的隔热性能。幕墙玻璃选用双银中空Low-E玻璃，上面覆盖的双银Low-E膜，是一种热反射原理膜，具有极高透光和反射率，良好的隔热性、防止紫外线。屋顶主体结构材料中的保温材料选用了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，这种板材的导热系数小于等于0.028w/m.k,远远低于其它的保温材料。

因此具有高热阻,低线性膨胀率的特点。③能量利用和回收措施A．空调设备和照明系统：万科中心内部所有地面上空调的出风口，是采用独立送风系统。空调采用冰蓄冷空调系统。利用峰谷电价差节省运行费用，每年可达34万元。万科中心根据不同区域所需的采光量不同，选用节能型光源及灯具，同时设置可独立调节光线的灯具来满足环境的变化。这样项目与其他规模的办公大楼相比会减少30%的照明耗能。B．通风设施：室内设置地板层送风系统，靠地板下的低压力送风管送冷风到室内，常规送风温度比其低2～4度，可节电3成以上。

2.“人性化建筑”技术

①自然通风：万科中心的周围不设置围墙，首层全部架空设计，创造了自由、灵活有遮盖的景观绿地，并且让临近的海风和陆风穿透基地，更好地增加自然通风的效果。②绿化系统：场地总绿地面积22967㎡，项目建设用地面积为48542.2㎡，项目绿地率为77.0%。采用屋顶绿化方式，绿化区域在阳区，全天均有日照。绿化可以在夏季可以良好地降低地表温度。（如图）③可循环材料和可再生利用材料：采用钢结构体系、铝合金玻璃幕墙体系、竹材墙板等多种可再生循环材料，可再生循环材料使用重量占所用建筑材料总重量的比例为29.4%。

在材料采购和施工过程中大量选用当地生产或周边地区生产的建筑材料，500km以内建筑材料使用重量占所用建筑材料总量的98.84%。建筑建造过程中旧材料全部回用，对于无法回用的废弃物全部运到相关收购站，并有专人记录。施工现场废弃物回收使用比例约为45.0%。④中水处理：中水处理系统采用垂直流人工湿地系统，出水用于景观绿化及道路广场冲洗，日处理能力为150m3/d。屋面雨水全部收集，地面雨水全部处理渗透，一年可节约大约45700吨水。

深圳万科中心，为我国建筑业很好地阐释了绿色生态化建筑的内涵。通过解析其绿色生态建筑的技术策略，有助于精确把握今后建筑业向绿色生态化发展过程中的关键因素,从而希望它可以为我国建筑业向低碳化、生态化、可持续化提供更好的借鉴。

绿色生态生态建筑节能技术与发展

当前建筑行业的快速发展是我国加快城镇化建设的一个反应，现代化的基础设施关键在于发展质量，建筑的质量对于经济民生发展具有重要的影响。本文细致讨论了一些绿色生态建筑的设计理念和技术应用创新相关办法，并且对于建筑施工过程中的常见问题进行了分析。

一、将节能技术的应用融入绿色生态建筑设计当中

绿色生态建筑在贯彻绿色生态理念的同时要巧妙将节能技术应用考虑在建筑的设计施工整体当中，因此必须要做到将节能技术应用的理念融入到建筑设计的每一个细节当中，从而可以有效地促进建筑的可持续发展。进行建筑设计时节能技术的应用可以帮助完成设计思路的创新。由于当前的建筑设计的理念普遍粗放化，这和节能理念不相符合，由于绿色生态施工的理念要求建筑企业在实际的施工过程中做到集约化的施工管理，减少资源能耗的浪费。设计人员应当注意将绿色生态建筑中的节能技术的应用贯穿于整个建筑的设计当中，从建筑的单体选址到设计，到土地资源的开发，到建筑的通风、采光、能源的利用效率等方面都需要节能技术的有效应用，通过将节能、绿色、生态的建筑设计理念融合来实现促进环境、建筑、经济效益协调发展的目标，进而以创造性、技术性来支持现代建筑的可持续发展。

二、节能技术在绿色生态建筑设计中的应用和发展

绿色生态建筑的设计过程中节能技术应用的发散空间很大，但是也需要通过制定一些科学合理的设计规范，从而有效提升施工的效率。建筑不可否认也是生态环境的一部分，降低能耗是当代建筑设计必然要考虑的问题，所以既要注重节能设计，同时也要对于建筑和环境的可持续发展性进行深度的考虑。

1.结合建筑选址、规划和设计，开发节能应用

建筑设计工作的内容包括了选址、规划和设计等，围绕绿色生态理念，建筑的选址要经过专业的测量和评估，需要考虑的三个主要条件是日照、遮阳、通风。建筑师对这三个要素要格外重视，全面地做好设计规划工作，与负责建筑结构、设备安置、环境设计的相关负责部门进行深入探讨从而实现绿色生态建筑的选址工作的基本目标，需要注意以下内容：第一，建筑的选址要注意气候环境、经济人文、能源设施等多个方面的内容，重点是要保证好设计工作的科学性以及能否实现节能技术的有效应用。

第二，增加建筑辅助的社区环境设计，如建筑所在的社区建设一些公园，利用植被、水域来缓解热岛效应，增加一些气候的功能，达到降低建筑内耗的目的。第三点，建筑形态设计要尽量满足采光、通风等基本的要求，不仅满足建筑宜居性，建筑的耗能也会大大降低。

2.建筑的体型设计

设计好建筑的节能体型要考虑到很多的因素，比如说很多地方的冬季气温、太阳辐射强度等客观条件不同，因此建筑的朝向、围护结构的保温状况及局部风环境等，在进行建筑设计工作时，需要仔细合理对于建筑得热和失热的具体情况进行科学的评估，从而有效优化组合。如果建筑的体型系数越大，那么建筑的单位空间所需要分担的散热面积就会越大，需要消耗的能源量就会越大，有专家的实验数据得到的统计结果表明了，如果建筑的体形系数增加0.01，那么建筑的耗热量指标就可能大约增加2.5%。控制好建筑的体型系数的有效方法，如增加建筑的体量，增加建筑的长度，建筑的体型变化不能太大是越小越好，尽量保持建筑物的规整；合理对于建筑的层数和层高进行科学的设定。

3、注重提升建筑设施的能源利用效率

（一）应用新能源技术

现代新能源技术已经发展逐渐逐渐成熟，比如利用较多的是风能、太阳能，核能以及地热能等。太阳能早已被广泛应用于建筑领域，如今太阳能热水器进入了千家万户，光伏产业的发展和技术的进步，较低的生产成本已经给建筑的太阳能应用设施的使用降低了门槛。太阳能等新能源在建筑领域的开发应用，帮助广大居民缓解了面对能源价格的上升带来的生活成本提高的困局。现代绿色生态建筑需要充分利用现代绿色节能科技，实现对于自然资源无污染的开发应用，减少建筑的耗能，这就是现代绿色生态建筑未来的发展方向。

（二）水循环系统的开发应用

建筑作为一个以人为中心的系统，人类对于水资源的消耗以及生产生活中产生的废水排放都是建筑设计过程中的应用节能技术时需要着力解决的重点。以追利用效率的最大化和环境污染的最小化作为绿色生态建筑应用节能科技应用和发展的一个基本性的内容。鉴于水资源的有限性可以开发水循环系统得到等量的生活可用水，以此可以卓有成效地减轻了污水处理厂的废水处理压力。另外，一些经过系统处理的水资源比如雨水、生活废水，可以应用于生态景观水景规划当中，实现水资源的循环再生，不仅可以达到节约水资源和防止水污染的目的，还能丰富建筑周边的景观水体美感，开放的水景也能起到对生态系统环境的一个调节功能。

（三）风压和热压相结合实现自然通风

建筑中产生的自然通风是风压和热压共同作用的结果，风压和热压的作用有强有弱所以产生的通风效果是不稳定的。因为风压受到天气、室外风向、建筑物形状、周围环境等众多的因素的显著作用。建筑师在进行建筑的通风设计时要注意建筑周围的风压与热压的共同作用并非简单的线性叠加，要在科学测试、评估、考虑各方面的因素的基础上，对于风压和热压发生的相互作用进行补充，从而可以实现风压的配合使用，并且有效地实现建筑物的自然通风，降低建筑物的能源消耗，有效提高建筑居住的舒适性。

建筑业是个高能耗产业，绿色生态建筑的设计中要有效将节能技术的应用融入建筑施工当中。绿色生态建筑的设计，需要进行合理的规划、科学的布局，并且实现高效的持续能源转化系统的构建，最终提高能源的使用效率，积极推动绿色生态建筑中节能技术的可持续化发展，不仅节约了能源，降低了居民的生活成本，同时也为居民提供了一个健康舒适的生活环境。

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1.地源热泵发展史

我国热泵技术的研究开始于20世纪50年代，天津大学热能研究所开展了我国的热泵的最早研究。1956年吕灿仁教授的《热泵及其在我国应用的前途》一文是我国热泵研究现存的最早文献。

20世纪60年代，我国开始在暖通空调中应用发展热泵，并取得了一大批成果。1960年同济大学吴沈钇教授发表了“简介热泵供暖并建议济南市试用热泵供暖”；1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器；1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT-3A热泵型窗式空调器；1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台地下水热泵空调机组；1966年又与铁道部四方车辆研究所共同合作，进行干线客车的空气/空气热泵试验；1965年，由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组，根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温湿空调机组的二次加热器的新流程，这是世界首创的新流程；1966年与哈尔滨空调机厂共同开始研制利用制冷系统的冷凝废热作为空调二次加热的新型立柜式恒温湿热泵式空调机。

1978～1988年我国热泵应用与发展进入全面复苏阶段。这期间，为了充分了解国外热泵发展的现状与进展，大量出版有关著作，国内刊物积极刊登有关热泵的译文，对国外热泵产品进行测试与分析，积极参加国际学术交流。同时，一些国外知名热泵生产厂家开始来中国投资建厂。例如美国开利公司是最早来中国投资的外国公司之一，于1987年率先在上海成立合资企业。

1989～1999年期间我国热泵又迎来了新的发展里程。在我国应用的热泵形式开始多样化，有空气/空气热气、空气/水热泵、水/空气热泵和水/水热泵等。在这期间国内已有国有、民营、独资、台资等不少于300家家用空调器厂家，逐步形成我国热泵空调器的完整工业体系。水环热泵空调系统在我国得到广泛应用。据统计到1999年，全国约有100个项目，2万台地下水热泵机组在运行。20世纪90年代初开始大量生产空气源热泵冷热水机组，90年代中期开发出井地下水热泵冷热水机组，90年代末又开始出现污地下水热泵系统。土壤耦合热泵的研究已成为国内暖通空调界的热门研究话题。国内的研究方向和内容主要集中在地下埋管换热器，在国外技术的基础上有所创新。

进入21世纪后，由于我国快速城市化，人均GDP的增长，拉动了中国空调市场的发展，促进了热泵在我国的应用越来越广泛，热泵的发展十分迅速，热泵技术的研究不断创新。2000年至2003年间，热泵的应用、研究空前活跃，硕果累累。

2000～2003年4年间，专利总数287项，年平均为71.75项，是1989～1999年专利平均数的4.9倍。2000～2003年间发明专利共119项，年平均29.75项，是1989～1999年发明专利平均数的4.25倍。

2000～2003年中热泵文献数量剧增，如2003年文献数是1999年文献的5倍。全国高校有105名研究生以热泵技术为题目，平均每年有26.25名，是90年代平均数的7倍多。

全国各省市几乎均有应用热泵技术的工程实例。热泵技术研究更加活跃，创新性成果累累。在短短的几年中有3项创新性成果问世：同井回灌热泵系统、土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统、供寒冷地区应用的单、双级耦合热泵系统。

2.地源热泵应用基础与实践的研究

我国地源热泵研究起步于20世纪80年代，首先是一些高校和科研机构对地源热泵的相关技术进行了专题研究。部分研究项目列入表3-1中。

表3-1　部分高校地源热泵研究课题

研究工作主要集中于以下几个方面：地下埋管换热器的传热模型和传热研究；夏季瞬态工况数值模拟的研究；热泵装置与部件的仿真模型的理论和实践研究；

地源热泵空调系统制冷工质替代研究；其他能源如太阳能、水能等与地热源联合应用的研究；地源热泵系统的设计和施工；地源热泵系统的经济性能和运行特性的研究；地下地下水热泵回灌技术与实践；土壤热物性及土壤热导率的试验研究。

同井回灌地下地下水热泵地下水运移数值模拟与实验研究；土壤蓄冷与土壤源热泵集成系统的应用基础研究等。

进入20世纪90年代，北京工业大学丁良士教授、山东建筑工程学院方肇洪教授等人先后在美国俄克拉荷马州立大学和瑞典、德国、加拿大等地学习考察地源热泵技术，回国之后纷纷投入国内地源热泵技术研究的实践中。丁良士教授主持北京市“低温地热能梯级利用技术研究”重大科研工程项目，通过在校内的小试、中试、工程三个阶段，研究深层地热利用技术，开创了国内的先河。方肇洪教授完成的山东省重点科技攻关项目“地热综合利用关键技术”在专家鉴定中被评定为“达到国际领先水平”。

同时，原重庆建筑大学、同济大学、湖南大学、青岛建筑工程学院等院校纷纷建立了土壤耦合热泵实验系统，展开了全面全面的研究，土壤耦合热泵研究迅速成为热门研究课题之一。

进入21世纪后，在国家自然科学基金的资助下，地源热泵的研究更加深入，更富有创新性。哈尔滨工业大学姚杨教授等，在对国内外关于土壤源热泵及冰畜冷技术的发展和应用充分了解的基础上，以新技术改造传统技术，整合集成土壤源热泵和冰蓄冷的技术要素和成果，提出一种适合于以空调负荷为主，采暖负荷为辅的全新空调系统形式，即土壤畜冷与土壤源热泵集成系统。哈尔滨工业大学热泵空调技术研究所先后建立了同井回灌地下地下水热泵地下水运移的数学模型；并推导了单一均匀介质含水层中定流量同井回灌地下地下水热泵地下水渗流的分析解；对同井回灌地下地下水热泵地下含水层温度场进行了数值模拟；并对北京恒有源科技发展有限公司共同开展了同井回灌地下地下水热泵工程的现场实践研究。

在各高校研究工作的基础上，研究成果也不断地被应用于工程实践中。例如重庆大学城市建设与环境工程学院在新疆米泉市小型办公楼和重庆大学B区暖通实验楼采用了土壤源热泵系统。北京工业大学新建的综合科技楼、逸夫图书馆、改建的经管学院楼、室内地热游泳池和新建的能容纳8000名学生的教学楼等建筑，供热（制冷）面积5000m2以上的“低温地热能梯级利用技术研究”重大科研工程项目。山东建筑工程学院的学院学术报告厅工程（包括学术报告厅500m2，学生自习室及计算机房等空调面积约2700m2）选用2台水-水热泵冷热水机组。室外地热换热器采用垂直U形埋管形式由25组并联的垂直U形埋管组成的地源热泵系统。

为了推广研究成果，各高校纷纷走上产、学、研结合的道路。1999年天津大学地热中心、天津甘泉集团公司成立研究设计院。2000年山东建筑工程学院成立了首个专门从事地源热泵供热空调系统的理论研究、技术开发、工程设计和旋工指导的方州地源热泵研究所。北京工业大学成立了北京天地能流科技发展有限公司。清华大学的北京清源世纪科技有限公司也参与到地源热泵的工程实践当中。而许多企业也与高校科研机构紧密结合，以高校的技术力量为依托，共同建立科研机构、开发产品、承接工程。比如清华大学和山东富乐达空调设备有限公司，同济大学和广州从化中宇冷气科技科技发展有限公司，山东建筑工程学院和北京嘉和晟业地下水热泵空调有限公司、烟台荏原空调设备有限公司、山东宏力空调设备有限公司，北京工业大学和山东利丰公司，湖北风神净化空调设备工程有限公司和华中科技大学、东南大学等。

3.北京区地源热泵相关的管理规定和政策

1）地下水热泵

近年来，随着国家加大建设“资源节约型、环境友好型”社会的力度，实现国家节能减排目标，各地也相继出台支持开发利用浅层地温能项目。如2006年5月31日，由北京市发展改革委联合市水务局、国土局等九个委办局联合发文对采用地下地下水热泵系统实现供暖和制冷项目按35元/m2的标准进行补贴。

由于地下水热泵项目必须凿井抽取和回灌地下水，因此地下水热泵项目开工前须按照水利部颁发的《建设项自水资源论证管理办法》要求，开展建设项目水资源论证，编制水资源论证报告书，对地下水热泵项目取水、退水的可行性、用水的合理性、保护措施及对其他取水用户的影响进行分析。

为保护珍贵的地下水资源，避免地下水热泵盲目上马对现有集中供水水源地的不良影响和产生不良的地质环境后果（如地下水交叉污染、地面沉降，地裂缝等），各地方水务主管部门还根据当地的水文地质条件有针对性的制定了管理措施，如北京市水务局2007年5月16日发布的《关于加强我市地下水热泵管理工作的通知》中对地下水热泵项目抽、灌距离，限制发展范围等提出了明确要求：

（1）地下水热泵系统抽灌含水层为第四系水，井深不得超过100m;

（2）抽灌井与建筑物距离不少于30m；抽灌井之间水平距离不少于50m，抽水井之间距离不少于100m;

（3）为防止不同含水层水体交换造成水污染，保证回灌效果，抽灌必须在同一含水层内进行；

（4）严禁在自来水水厂地下水源保护区范围内、地面沉降区、地下水严重超采区、承压含水层内批准建设地下水热泵系统；

（5）地下水热泵抽灌井的施工，应严格遵守国家有关规程规范，确保抽灌井质量。承担凿井施工的单位须应具有相应资质；

（6）新建地下水热泵系统抽灌水井应分别安装抽水和回灌计量装置。已建地下水热泵系统也必须限期安装计量设施；

（7）地下水热泵抽灌水量实行月统季报制度。地下水热泵系统使用单位每月末应书面报告当月的抽水量、回灌水量。

2）地源热泵

由于地源热泵无需开采地下水，对地质环境的影响远远低于地下水地源热泵，其潜在的地质风险、安全风险等也远远低于地下水地源热泵，但是地源热泵初投资略高于地下水热泵项目。因此，在2006年5月31日，由北京市发展改革委联合市水务局、国土局等九个委办局联合发文对采用地源热泵系统实现供暖和制冷项目按50元/m2的标准进行补贴，高于地下水地源热泵补贴（35元/m2）。

根据北京市国土资源局关于申报地源热泵项目的通知，项目建设单位需提交经专家审查通过的《地源热泵系统浅层地温能勘查评价报告》，报告主要内容为：序言：情况简介及任务的来源与要求说明；简要评述勘查区以往水文地质的工作程度及浅层地温利用的现状；叙述区域的地层分布情况、气候条件及水文特征；简述勘查工作的进程以及完成的工作量。地源热泵系统的初步设计方案；项目所在地水文地质条件论证；勘查工作情况；项目所在地的浅层地温能的评价：地层换热能力的测试情况；论述浅层地温能利用量计算的依据，计算评价浅层地温能；根据保护资源，合理开发的原则，提出相应的利用方式，简述其保证程度，并预测其可能的变化趋势，对浅层地温能资源进行综合的评估。结论及建议。

沈阳市发布的《关于地源热泵系统建设和应用工作的实施意见》中明显指出：地源热泵系统是利用浅层地能进行供热制冷的新型能源利用技术，具有清洁、高效、节能的特点。推进地源热泵系统建设，有利于优化能源结构，促进能源互补，提高能源利用效率。要求在沈阳市三环内的455km2核心区范围内，对符合应用地下水热泵技术的409km2范围内的建筑物，原则上都要采用地下水热泵技术规划建设。

4.地源热泵相关的学术交流

近年来，有关地源热泵的学术流，也是逐步升温。从地热应用、热泵技术发展和清洁能源利用等多角度对地源热泵发展和应用的会议日益增多。

1978～2005年，中国制冷学会第二专业委员会主办过12届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”。1988年中国科学院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”。自20世纪90年代起，中国建筑学会暖通空调委员会、中国制冷学会主办全国暖通空调制冷学术年会上专门增设“热泵”专题交流。1994年9月6日中国能源研究会地热专业委员会在北京召开了“第四次全国地热能开发利用研讨会”。

2000年6月19～23日，国家科学技术部高新技术开发与产业化司在北京召开了“中美地源热泵技术交流会”，会议介绍了地源热泵技术、国外的应用状况和在中国的推广，会议的主题就是“提供运用地热泵技术为住宅小区或公用楼宇采暖制冷，大幅降温低运行费用的节能解决方案”。

2002年5月20日上午，国际能源机构（LEA）第七届会议在北京国际会议中心举行，这是该组织第一次在中国也是第一次在非组织成员国举行这样的会议，此次会议的目的是促进热泵技术在世界范围内特别是中国的交流和应用。居于国内行业领先地位的富尔达公司成为惟一赞助单位。

2003年3月17日，山东建筑工程学院地源热泵研究所与山东建筑学会热能动力专业委员会联合在山东建筑工程学院举行“国际地源热泵新技术报告会”。

为了落实“科技奥运”、“绿色奥运”的理念，为奥运场馆建设提供可行的清洁能源建设方案，由北京工业大学和《工程建设与设计》杂志组织的体育场馆工程清洁能源建设方案研讨会于2004年7月6～8日在北京召开。此次会议邀请国内外专家就以地源热泵技术为主的体育场馆可能应用的清洁能源建设方案进行了研讨，为2008年奥运会体育场馆最终确定能源方案提供依据。北京奥组委、北京发改委、北京科委等有关单位，国内外学术界、设计界的权威以及28个奥运场馆业主代表、相关企业代表参加了会议。

2005年9月，国际地热协会第39次理事会在北京召开，出席会议的主席伦德先生和参会理事被邀请出席全国地热产业可持续发展学术研讨会。

2005年9月23日，由联合国开发计划署驻华代表处、科技部和国家环保总局共同举办的中国清洁能源行动推广会议在北京举行，来自国内40多个城市的市长、环保局长和其他代表出席了会议。会议旨在推广联合国开发计划署、科技部和国家环保总局共同设立的为期四年的名为“通过使用清洁能源和清洁能源技术减少城市空气污染的能力建设”的项目所取得的成绩和经验。

2007年1月27日，中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心成立，中心设在北京市地质矿产勘查开发局。该中心专门从事全国浅层地温能研究与推广工作。2007年1月29～30日，由国土资源部主办，北京市国土资源局、北京市地质矿产勘查开发局承办的在全国地热（浅层地热能）开发利用现场经验交流会上在北京友谊宾馆召开。来自全国400多位代表考察了示范工程，并就国内外浅层地温能资源勘查评价、开发利用情况、热泵利用现状及其发展前景、浅层地温能利用实例、政策及技术规程等进行了充分的交流，会议号召地质科技人员深入进行浅层地温能资源赋存、来源、运移规律等基础研究，为国家大规模科学合理的开发利用浅层地温能资源奠定坚实的基础。会议出版了《全国地热（浅层地热能）开发利用现场经验交流会论文集》。

2007年12月，由中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心组织的全国浅层地温能资源开发利用高级研修班在北京召开，众多在浅层地温能资源开发利用领域的专家学者从理论和实践两方面详细介绍了浅层地温能资源从勘查评价到开发利用的理论、核心技术和实践经验，会议鼓励科学合理的开发利用浅层地温能资源，为国家节能减排目标的实现做贡献。

在增加会议交流的同时，与地源热泵相关的出版物也不断面世。1988年由中国建筑工业出版社出版了徐邦裕教授等编写的《热泵》教材。机械工业出版社1993年出版了郁永章教授主编的《热泵原理与应用》，1997年出版了蒋能照教授主编的《空气用热泵技术及应用》。1994年由华中理工大学出版社出版了郑祖义的《热泵空调系统的设计与创新》。1998年出版了郑祖义博士的《热泵技术在空调中的应用》。

2001年由中国建筑科学研究院空调所徐伟等人翻译的《地源热泵工程技术指南》一书出版，为国内地源热泵工程设计和施工人员提供了参考。《地源热泵工程技术指南》原是由美国能源部、美国国防部、加拿大自然资源等七家单位支持，美国ASHRAE学会出版的地源热泵技术专业书，全书分为原理篇、设计篇、安装篇和节能篇。内容包括：介绍地源热泵系统的分类、工作原理、系统构成、与常规系统比较；如何进行现场地质调查和实验；地热换热器、地下水换热器及地表水换热器系统的设计；输配系统和室内空调系统的设计；地源热泵系统的安装、调试和检验；地源热泵系统的节能措施和节能设计计算，并提供了土壤和岩石的特性数据、防冻剂的特性数据以及塑料管和配件的特性数据。

2004年哈尔滨工业大学马最良教授等人写作的《水环热泵空调系统设计》出版，这是一部较全面阐述水环热泵空调系统应用理论基础与实践的专著。书中首次归纳出可再生能源水环热泵空调系统的称谓，这个概念的提出，将为水环热泵系统注入新的活力，使其系统的应用更加广泛、更加合理、更加经济。因此，这种可再生能源水环热泵系统将会有很好的应用前景，对解决暖通空调的能源与环境问题将有更长远的战略意义。

这些教材、著作、译著的出版，推动了热泵空调技术在我国的普及与推广。

与此同时，国内的科技期刊上有关地源热泵技术的论文也大幅增加。《暖通空调》、《制冷与空调》等杂志都开设专题进行研讨。《工程建设与设计》杂志为此出版了地源热泵专刊，同时开展了“国内地（水）源热泵应用情况调查”，2004年第4期据调查形成的《国内地源热泵应用情况调查报告》首次全面地展现了国内地源热泵应用的情况。《建设科技》杂志对际高集团有限公司、山东富尔达空调设备有限公司等单位的地源热泵技术给予多次报道。

能源科学导论的论文，谁给我一篇？

中央空调 百科名片 中央空调 中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。目录制冷系统的分类 蒸气压缩式制冷 制冷原理 压缩机 制冷剂 载冷剂吸收式制冷 制冷原理 吸收剂冰蓄冷空调系统 冰蓄冷空调系统原理 发展蓄冰空调系统的背景中央空调常用术语 家用中央空调 中央空调安装 按国家进行回顾 美国 日本 日本住宅空调空调产业“大战”的探索 国产中央空调产业历史至少提前40年 核心制冷技术可叫板美日 国内空调行业发展凸显分水岭部分国际知名中央空调品牌 国内中央空调产业部分领先技术 余热回收系统技术 中央空调低环温空气源系统 高效满液式带补气增焓的地源热泵技术 中央空调热泵技术-空气源 中央空调空气源热泵同名图书 内容提要： 图书目录：制冷系统的分类蒸气压缩式制冷 制冷原理 压缩机 制冷剂 载冷剂吸收式制冷 制冷原理 吸收剂冰蓄冷空调系统 冰蓄冷空调系统原理 发展蓄冰空调系统的背景中央空调常用术语家用中央空调中央空调安装按国家进行回顾 美国 日本 日本住宅空调空调产业“大战”的探索 国产中央空调产业历史至少提前40年 核心制冷技术可叫板美日 国内空调行业发展凸显分水岭部分国际知名中央空调品牌国内中央空调产业部分领先技术 余热回收系统技术 中央空调低环温空气源系统 高效满液式带补气增焓的地源热泵技术 中央空调热泵技术-空气源 中央空调空气源热泵同名图书内容提要：图书目录：展开编辑本段制冷系统的分类　　空调用制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体气化制冷法。（主要是利用液体气化过程要吸收比潜热，而且液体压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。）根据热量从低温物体向高温物体转移的不同方式，可分为：蒸气压缩式制冷、吸收式制冷。 编辑本段蒸气压缩式制冷制冷原理　　气态制冷工质（如氟利昂）经压缩机压缩成高温高压气体后进入冷凝器，与水（空气）进行等压热交换，变成高温高压液态。液态工质经干燥过滤器去除水份、杂质，进入膨胀阀节流减压，成为低温低压液态工质，在蒸发器内气化。液体气化过程要吸收气化潜热，而且液体压力不同，其饱和温度（沸点）也不同，压力越低，饱和温度越低。例如，1kg的水，在绝对压力为0.00087MPa，饱和温度为5℃，气化时需要吸收2488.7KJ热量；1kg的氨，在1个标准大气压力（0.10133MPa）下，气化时需要吸收1369.59KJ热量，温度可抵达-33.33℃。因此，只要创造一定的低压条件，就可以利用液体的气化获取所要求的低温。依此原理，气化过程吸取冷冻水的热量，使冷冻水温度降低（一般降为7℃）。制冷工质在蒸发器内吸取热量，温度升高变成过热蒸气，进入压缩机重复循环过程。蒸气压缩式制冷系统主要分为水冷式和风冷式，如图2-1和图-2所示。 压缩机　　 制冷压缩机是蒸气压缩式制冷装置的一个重要设备。制冷压缩机的形式很多，根据工作原理的不同，可分为两大类：容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机。目前常用的压缩机主要有活塞式压缩机、涡旋式、螺杆式以及离心式压缩机，如图2-3所示。　容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，将周期性吸入的定量气体压缩。常用的容积式制冷压缩机有往复活塞式制冷压缩机和回转式制冷压缩机。　离心式制冷压缩机是靠离心力的作用，连续地将所吸入的气体压缩。这种压缩机的转数高，制冷能力大。目前，国外空调用氟利昂离心式制冷压缩机的单机制冷量高达30000kw。 制冷剂　　 制冷剂是制冷装置中进行制冷循环的工作物质，其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水，而被冷却为液体，往复循环，借助于状态的变化来达到制冷的作用。常用制冷剂有氨（R717）、氟利昂（氟氯代烷）（R22、R134a、R410A等）。 载冷剂　　载冷剂是一种中间物质，如常用的空调冷冻水，其在蒸发器内被冷却降温，然后远距离输送，来冷却需要被冷却的物体。目前常用的载冷剂有水，它只能用于高于0 ℃的条件，当要求低于0 ℃时。一般采用盐水，如：氯化钠或者氯化钙水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有机化合物的水溶液。 编辑本段吸收式制冷　　吸收式制冷是液体气化的一种形式，它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷的目的。所不同的是：蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过程的。 制冷原理　　图2.4表示出吸收式制冷机主要由四个交换设备组成，即发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，它们组成两个循环环路：制冷剂循环与吸收剂循环。左半部是制冷剂循环，属逆循环，由冷凝器、节流装置和蒸发器组成。高压气态制冷剂在冷凝器中向冷却介质放热被凝结为液态后，经节流装置减压降温进入蒸发器；在蒸发器内，该液体被气化为低压气态，同时吸取被冷却介质的热量产生制冷效应。这些过程与蒸气压缩式制冷完全相同。右半部为吸收剂循环（图中的点画线部分），属正循环，主要由吸收器、发生器和溶液泵组成，相当于蒸气压缩式制冷的压缩机。在吸收器中，用液态吸收剂不断吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂，以达到维持蒸发器内低压的目的；吸收剂吸收制冷剂蒸气而形成的制冷剂-吸收剂溶液，经溶液泵升压后进入发生器；在发生器中该溶液被加热、沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，进入冷凝器液化，而剩下的吸收剂溶液则返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂。 吸收剂　　吸收式制冷机中的吸收剂通常并不是单一物质，而是以二元溶液的形式参与循环的，吸收剂溶液与制冷剂—吸收剂溶液的区别只在于前者所含沸点较低的制冷剂量比后者少，或者说前者所含制冷剂的浓度比后者低。二元溶液通常有溴化锂水溶液、氨水溶液等。　中央空调制冷系统的选择，应根据负荷大小、能源提供方式、便利程度等多种客观条件决定。其中活塞式制冷压缩机多为中型（标准制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），但是由于其噪音大、效率低切容易发生故障，目前使用的已不多；涡旋式制冷压缩机目前主要用于小型制冷系统，在家用空调以及商用VRV等小型系统大量使用；而螺杆机具有结构简单、可靠性高及操作维护方便，另外技术成熟等一系列独特的优点，已经广泛应用于空调中；离心式压缩机结构简单紧凑，运动件少，工作可靠，经久耐用运行费用低，一般适用大于500RT的制冷系统中，并且可以实现无级调节，使机组的负荷在30%~100%范围内工作。通常情况下，多采用电制冷，在燃气或燃煤资源丰富的地区，可采用吸收式制冷。 编辑本段冰蓄冷空调系统冰蓄冷空调系统原理　　冰蓄冷系统，是在电力负荷较低的用电低谷期，利用优惠电价，采用电制冷空调主机制冰，并贮存在蓄冰设备中；在电力负荷较高的白天，避开高峰电价，停止或间歇运行电制冷空调主机，把蓄冰设备储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调负荷的需要。 发展蓄冰空调系统的背景　　为了均衡用电，削峰填谷，世界各国都全面实行了峰谷电价政策，我国政府和电力部门在建设节约型社会思想的指导下，大力推广需求侧管理（DSM），以缓解电力建设和新增用电矛盾。各地区也出台了促进蓄冰空调发展的相关政策，推动了蓄冷空调技术的发展和应用。特别是近年来逐步拉大峰谷电价差，多数地区峰谷电价差已达三倍以上。随着各地峰谷电价实施范围的进一步扩大和峰谷电价比的加大，为电力蓄能技术的推广应用提供了更为有利的条件。

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能源科学与未来发展

摘要：通过了解过去以及现在的能源结构和能源利用技术，提出能源科学需要多学科交叉与综合来为能源发展提出贡献，而且能源科学的发展是能源高技术创新的源泉和先导。因此，能源科学和能源利用技术的发展不仅为国家未来的科学发展提供帮助，也为国家解决当今的能源危机给予支持。

关键词：能源结构，能源利用技术，新能源，

能源是比较集中的含能体或能量过程，凡是能够间接或者经过转换而获取某种能量的自然资源，统称为能源。在自然界里有一些自然资源本身就拥有某种形式的能量，它们在一定条件下能够转换成人们所需要的能量形式，这种自然资源显然是能源。

能源是人类从是物质资料生产的原动力。从人类远古时代在地球上出现后，随着社会生活和经济生活的不断发展，能源的应用形势和规模在不断变化增长。在古代，人类的主要能源来自人力和畜力，辅以柴薪。自西方工业革命开始西方资本主义国家为满足其工业化的需要， 18世纪末，瓦特发明了蒸汽机、大量的以煤炭为能源的动力机械逐渐替代了小作坊式的手工业，煤炭与资本主义大生产相结合，使世界能源结构发生了重大变革。

1895年，美国开始了石油钻探开发工作，这种液体燃料显示出比煤炭更强大的吸引力，1876 年，德国人奥托创制了内燃机，进而形成了以内燃机技术为核心的汽车工业，带动了机械制造业的发展，创造了人类历史上空前的物质文明。

19世纪末开始，以电力为主导的能源结构大变革开始，从法拉第发现了电磁感应开始，人们认识到电和磁是统一的电磁现象，之后又发明了电动机、发电机和各种电器，使电力作为二次能源取得了广泛应用。据统计，现在世界上大约四分之三的能源是在发电厂中转化为电力为人类使用。但是利用常规能源（如化石燃料煤炭、石油和天然气）来产生电力，其储量有限，在可预见的将来就可能用尽或者由于利用成本过高而无法使用，因此为了满足社会发展日益增长的能源需求和可持续发展，我们必须寻找除化石燃料以外的新能源，来解决人类面临的能源问题。

能源的几种分类

1、按照能源的来源分类：

a) 来自地球以外的天体的能量，主要是太阳辐射能。

包括：固化了的太阳能，如化石燃料（煤、石油、天然气、油页岩等，由一亿年前存积下来的有机物质形成）、草木燃料等；太阳能转化成的能量，如风能、水能、波浪能、海洋能；直接的太阳辐射，如利用光电转化、光合作用等。

b) 来自地球内部蕴藏的能量。

包括：地球热能，如地震能、火山热能、地下热水、地热蒸汽、热岩层；原子核能，如蕴藏核能的元素，铀、钍、硼、氘等。

c) 来自地球和其他天体相互作用而产生的能量。

包括：地月相互吸引产生的潮汐能。地球上的能源主要来自于太阳能、地球热能、原子核能和潮汐能，占地球全部能源的99.9%。

2、按照能源存在和产生形式分类

a）一次能源———以现有的形式存在于自然界中的能源。

可再生能源———不会随着它本身的转化或被利用而日益减少的能源，包括风能、水能、海流、海洋热能、潮汐能、草木燃料、直接太阳辐射、地震能、火山活动、地下热能等。

非再生能源———随着人类的利用而逐渐减少的能源，包括矿石燃料（煤、石油、天然气、油页岩等），核燃料（铀、钍、硼、氘等）。

b）二次能源—需要依靠其他能源来制取或产生的能源，包括电能、氢能、汽油、煤油、柴油、火药、酒精、甲醇等。他们使用方便，易于利用，是高品位能源。

3、按能源本身的性质分类

a) 含能体能源———能量以某种载体形式存储起来，而为人们利用。包括各种矿石燃料、核燃料、地下热能、高位水库、氢能等。

b) 过程性能源———能量在物质运动的过程中存在，无法直接的大量存储，如需储存起来，必须把它们转化为含能体能源中的能量。包括风能、水能、海流、地震能、潮汐能以及电能等，转化方式如流水→高位水库，电能→蓄电池。

大有潜力的常规能源

最基本的常规能源——煤炭

煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。

煤作为一种燃料，早在800年前就已经开始。煤被广泛用作工业生产的燃料，是从18世纪末的产业革命开始的。随着蒸汽机的发明和使用，煤被广泛地用作工业生产的燃料，给社会带来了前所未有的巨大生产力，推动了工业的向前发展，随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。而且煤炭在地球上的储量丰富，分布广泛，一般也比较容易开采，因而被广泛用作各种工业生产中的燃料。

煤炭对于现代化工业来说，无论是重工业，还是轻工业；无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业，还是轻纺工业、食品工业、交通运输业，都发挥着重要的作用，各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。现我国已探明的煤炭储量为世界第一位。尽管如此，煤炭供应不足仍制约我国国民经济发展，因此，应用高新技术进行煤炭的加工转化，提高煤炭的利用效率，减少煤炭燃烧的环境污染，是解决能源缺乏、加速国民经济发展的重要途径之一。

煤炭的处理加工及转化

（1）选煤技术：选煤是指除去或减少原煤中所含的杂质（包括灰分、矸石、硫分等），并将处理过的煤分成若干个品种等级，以满足不同用户的需要。

（2）洁净煤技术：洁净煤技术是一系列新近开发的煤炭加工、燃烧转化和煤烟通道中的烟道气净化技术的总称。目的是减轻煤炭燃烧对环境的污染，提高煤炭利用效率，并降低成本。

（3）型煤及利用：用粉煤或低品位煤制成的具有一定形状的煤制品称为型煤。燃烧型煤可以提高热效率、节约煤炭并降低污染。型煤的节能率是所有洁净煤技术中最高的，相对环境效益也很高。

（4）煤液混合新型燃料技术：煤液混合新型燃料是一项新技术，这些混合燃料是粉煤在液体中的一种悬浮物，即煤液混合料。目前已有多种混合料经过全面试验，最有工业应用价值的煤液混合料是水煤浆，是一种低污染的燃料。

当代工业的血液——石油和天然气

石油又称原油，是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。它是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成的混合物，属于化石燃料。石油及其产品广泛用于生产和生活的各个方面，被称为工业的血液。石油是现代世界一次能源消费构成中的主要能源，据1990年的资料统计，石油在世界一次能源消费构成中居第一位；在我国仅次于煤炭居第二位。至1990年底，世界天然气在世界一次能源构成中次于煤炭和石油，居第三位。我国已探明的天然气储量居世界第九位。1990年我国天然气在一次能源消费构成中次于煤炭、石油、水电，居第四位。

原油经过加工，形成汽油、煤油、柴油、润滑油、化工轻油和石脑油六大类产品。石油产品的范围从液化石油气开始，中间是石油化工原料、燃料和润滑油料，一直到沥青。原油在加工过程中还会释放出大量的石油气。石油加工后，可以得到利用率高、经济、合理的各种液体燃料，主要为内燃机燃料、锅炉燃料和灯油三类。其他的石油产品主要有润滑油、蜡、沥青以及石油化工产品如石油溶剂、乙烯、丙烯和聚乙烯等。天然气是一种混合气体，其主要成分为甲烷。天然气作为燃料容易燃烧、清洁无灰渣、热值高而且不污染环境。

天然气和石油一样是非常重要的基本有机化工原料。从天然气中分离出来及从石油炼厂汽中回收和分离的许多物质是最基本的化工原料，并可进一步制造转化出多种化工产品，如合成纤维、合成橡胶、合成塑料和化肥等产品。

火力发电的主要燃料就是前面我们讲述过的煤炭，有时候也有用油作燃料的。而且我国在很长一段时期电力建设的主要任务仍将是发展火力发电。火力发电设备容量和参数的提高，有一系列问题需要解决。特别是在当今我们赖以生存的生态环境日趋恶化的情况下，如何降低甚至消除火力发电对环境的污染是一个迫切需要解决的问题，因此采取低污染的燃烧方式是必然的发展趋势。

最干净的常规能源——水能

水能利用的主要方式是发电。水力发电就是利用河流中蕴藏着的水能来产生电能，其中最常用的方法就是在河流上建筑拦河坝，将分散在河段上的水能资源集中起来，然后靠引水管道引取集中了水能的水流去转动设在厂房中的水轮发电机组，在机组运转的过程中，就将水能转变成了电能。因为利用的是水能，而水流本身并无损耗，仍可以为下游用水部门所利用。我国水能资源的特点是水力资源总量较多，但开发利用率低，水力资源分布不均，西部多，东部少，相对集中在西南地区，而经济发达、能源需求大的东部地区水力资源极少，与经济发展不匹配。

水力发电有以下特点：

（1）水作为一种资源可由自然界水循环中的降水补充，使水能资源成为不会枯竭的再生能源，所以其发电成本非常低。

（2）水力发电事业和其他水利事业可以互相结合。为了使水能产生电能，常常要修建水库，而水库可作为防洪、供水、发展航运事业等多种任务。

（3）水电站中装设的水轮机开启方便、灵活，适宜于作为电力系统中的变动用电器，有利于保证供电质量。

（4）水电站建成后，能够连续提供廉价的电力。

（5）水力发电不污染环境，是一种公认的清洁能源。

充满希望的新能源

21世纪的主要能源——太阳能

太阳是一个炽热的气体球，蕴藏着无比巨大的能量。地球上除了地热能和核能以外，所有能源都来源于太阳能，因此可以说太阳能是人类的“能源之母”。没有太阳能，就不会有人类的一切。1945年，美国贝尔电话实验室制造出了世界上第一块实用的硅太阳能电池，开创了现代人类利用太阳能的新纪元。

人们利用太阳能的方法主要有三种，一种是使太阳能直接转换成电能，即光电转换。太阳能电池就属于这种转换方式；第二种是使太阳能直接转变成热能，即光热转换，如太阳能热水器等；第三种是使太阳能直接转变成化学能，即光化学转换，如太阳能发动机等。

实际上，人类早就有意识地利用太阳能，自从有了太阳能电池，就为太阳能的利用开辟了广阔的途径，人造卫星和宇宙飞船探测宇宙空间时用上了重量轻、使用寿命长和耐冲击振动的太阳能电池。目前，世界各国都在大力研究新型太阳能电池，提高光电转换率，使太阳能的开发利用进一步深化。

太阳能电站通常人们所说的太阳能电站，指的是太阳能热电站。这种发电站先将太阳光转变成热能，然后再通过机械装置将热能转变成电能。

太阳能电站能量转换的过程是：利用集热器（聚光镜）和吸热器（锅炉）把分散的太阳辐射能汇聚成集中的热能，经热换器和汽轮发电机把热能变成机械能，再变成电能。

太阳能电站靠太阳能热管来聚集热能，太阳能热管又叫真空集热管，它在结构上与我们平常所用的热水瓶相似，但热水瓶只能用来保温，而太阳能热管却能巧妙地吸收太阳的热能，即使阳光很微弱，它也能达到较高的温度，比一般太阳能集热器的本领强。热管在一天之内可以提供大量的工业用热水，又能一年四季不断地为它的主人供应所需要的热能。

魔鬼与天使——核能

从 1954年前苏联建成世界上第一座核电站以来，人类和平利用核能的历史还不到半个世纪；然而，核能的发展却异常迅速。

核能的发展之所以如此迅速，主要是因为它有着显著的优越性：其一，它的能量非常巨大，而且非常集中。其二，运输方便，地区适应性强。其三，储量丰富，用之不尽。

从目前情况来看，世界各国的核能发电技术已相当成熟，大量投入使用的单机容量达百万千瓦级的发电机组，使核电站得到了迅速的发展。

近十多年来，人们已经成功地研制出能充分利用铀燃料的核反应堆，这就是被称为“明天核电站锅炉”的快中子增殖核反应堆。这种核反应堆能使核燃料增殖，也就是说，核燃料在这种“锅炉”里越烧越多。如果能大量使用快中子增殖核反应堆，不仅能使铀资源的有效利用率增大数十倍，而且也将使铀资源本身扩大几百倍。

另外，近年来在激光核聚变、核电池、太空核电站和海底核电站等研究试验方面也都取得了一定的成果，促进了核能发电技术的进一步提高。

前景诱人的海洋能

海洋能是海水运动过程中产生的可再生能，主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其他星球引力，其他海洋能均源自太阳辐射。全世界海洋能的总储量，约为全球每年耗能量的几百倍甚至几千倍。这种海洋能是取之不尽、用之不竭的新能源。在不远的将来，海洋能在造福于人类方面，将发挥巨大而重要的作用。

海洋潮汐发电你听说过吗？大海也会进行呼吸。海洋的潮汐，是由于月亮、太阳对地球上海水的吸引力和地球的自转而引起海水周期性、有节奏的垂直涨落现象。

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，随着海水水位的升高，就把大量海水的动能转化为势能；在落潮过程中，海水又奔腾而去，水位逐渐降低，大量的势能又转化为动能。海水在涨落潮运动中所蕴含的大量动能和势能，称为潮汐能。

潮汐发电具有如下优点：

（1）潮汐发电的水库都是利用河口或海湾建成的，不占用耕地，也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大面积土地。

（2）潮汐发电站不像河川水电站那样受洪水和枯水的影响，也不像火电站那样污染环境，是一种不受气候条件影响的、干净的发电站。

（3）潮汐电站的堤坝较低，容易建造，投资也较少。

海水盐差发电海水里面由于溶解了不少矿物盐而有一种苦咸味。然而，这种苦咸的海水大有用处，可用来发电，是一种能量巨大的海洋资源。

在大江大河的入海口，淡水和咸水的交汇处，淡水和咸水就会自发地扩散、混合，直到两者含盐浓度相等为止。在混合过程中，还将放出相当多的能量。这就是说，海水和淡水混合时，含盐浓度高的海水以较大的渗透压力向淡水扩散，而淡水也在向海水扩散，不过渗透压力小。这种渗透压力差所产生的能量，称为海水盐浓度差能，或者叫做海水盐差能。

海流能顾名思义，海流就是海洋中的河流。浩瀚的海洋中有一部分海水经常是朝着一定方向流动的，在海洋中常年默默奔流着。海流和陆地上的河流一样，也有一定的长度、宽度、深度和流速。风力的大小和海水密度不同是产生海流的主要原因。由定向风持续地吹拂海面所引起的海流称为风海流；而由于海水密度不同所产生的海流称为密度流。归根结底，这两种海流的能量都来源于太阳的辐射能。利用海流发电比陆地上的河流优越得多，它既不受洪水的威胁，又不受枯水季节的影响，几乎以常年不变的水量和一定的流速流动，完全可成为人类可靠的能源。海流发电是依靠海流的冲击力使水轮机旋转，然后再变换成高速，带动发电机发电。

海水温差能，辽阔的海洋，是一个巨大的“储热库”，它能大量地吸收辐射的太阳能；它又是一个巨大的“调温机”，调节着海洋表面和深层的水温。海水的温度随着海洋深度的增加而降低。这是因为太阳辐射无法透射到400米以下的海水，海洋表层的海水与500米深处的海水温度差可达20℃以上。海洋中上下层水温度的差异，蕴藏着一定的能量，叫做海水温差能。利用海水温差能可以发电，叫海水温差发电。现在新型的海水温差发电装置，是把海水引入太阳能加温池，把海水加热到45～60℃，有时可高达90℃，然后再把温水引进保持真空的汽锅蒸发进行发电。用海水温差发电，还可以得到副产品——淡水，所以说它还具有海水淡化功能，可以用来解决工业用水和饮用水的需要。

生物能源——沼气能

沼气是一种可燃气体，由于这种气体最早是在沼泽、池塘中发现的，所以人们称它“沼气”。我们通常所说的沼气，是人工制取的，所以它属于二次能源。而作为能源的沼气，至今尚未得到广泛的应用，所以它还属于现代新能源的成员。沼气的主要成分是甲烷（CH4）气体。通常，沼气中含有60～70％的甲烷，30～35％的二氧化碳，以及少量的氢气、氮气、硫化氢、一氧化碳、水蒸汽和少量高级的碳氢化合物。

甲烷气体的发热值较高，因而沼气的发热值也较高，所以说沼气是一种优质的人工气体燃料。甲烷在常温下是一种无色、无味、无毒的气体，它比空气要轻。由于甲烷在水中的溶解度很低，因而可用水封的容器来储存它。生产沼气的原料丰富，来源广泛。人畜粪便、动植物遗体、工农业有机物废渣和废液等，在一定温度、湿度、酸度和缺氧的条件下，经厌氧性微生物的发酵作用，就能产生出沼气。沼气是一种可以不断再生、就地生产就地消费、干净卫生、使用方便的新能源。在目前，它可以代替供应紧张的汽油、柴油，开动内燃机发电，驱动农机具加工农副产品，也可以用来煮饭照明。

从现今情况看来，使用沼气具有以下的优点：

（1）沼气不仅能解决农村能源问题，而且能增加有机肥料资源，提高质量和增加肥效，从而提高农作物产量，改良土壤。

（2）使用沼气，能大量节省秸杆、干草等有机物，以 便用来生产牲畜饲料和作为造纸原料及手工业原材料。

（3）兴办沼气可以减少乱砍树木和乱铲草皮的现象，保护植被，使农业生产系统逐步向良性循环发展。

（4）兴办沼气，有利于净化环境和减少疾病的发生。这是因为在沼气池发酵处理过程中，

新时代“古老”能源——风能

在自然界，风是一种巨大的能源，它远远超过矿物能源所提供的能量总和，是一种取之不尽、尚未得到大量开发利用的能源。风能是空气在流动过程中所产生的能量，而大气运动的能量来源于太阳辐射。由于地球表面各处受太阳辐射后散热的快慢不同，加之空气中水蒸汽的含量不同，从而引起各处气压的差异，结果高压地区空气便向低气压地区流动，从而形成了风，因此，风能是一种不断再生的没有污染的清洁能源。

当前，世界各国对风能的利用，主要是以风能作动力和发电两种形式，其中以风力发电为主。以风能作动力，就是利用风轮来直接带动各种机械系统的装置，如带动水泵提水等。这种风力发动机的优点是，投资少、工效高、经济耐用。

根据我国风能资源分布情况和当前的技术条件，近期开发利用风能的重点将放在内蒙古、东北、西北、西藏和东南沿海，以及岛屿、高山、风口等风能资源丰富的地区。在年平均风速超过6米／秒的地区，特别是电网很难达到的牧区、海岛和高山边远地区，开发利用风能资源更具有深远意义。

21世纪的理想能源——氢能

在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。氢的用途很广，适用性强。它不仅能用作燃料，而且金属氢化物具有化学能、热能和机械能相互转换的功能。例如，储氢金属具有吸氢放热和吸热放氢的本领。可将热量储存起来，作为房间内取暖和空调使用。

氢气在一定压力和温度下很容易变成液体，因而将它用铁路罐车、公路拖车或者轮船运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、飞机的燃料，也可用作火箭、导弹的燃料。美国飞往月球的“阿波罗”号宇宙飞船和我国发射人造卫星的长征运载火箭，都是用液态氢作燃料的。

另外，使用氢—氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能，使氢能的利用更为方便。目前，这种燃料电池已在字宙飞船和潜水艇上得到使用，效果不错。当然，由于成本较高，一时还难以普遍使用。

本世纪70年代，人们用半导体材料钛酸锶作光电极，以金属铂作暗电极，将它们连在一起，然后放入水里，通过阳光的照射，就在铂电极上释放出氢气，而在钛酸锶电极上释放出氧气，这就是我们通常所说的光电解水制取氢气法。科学家们还发现，一些微生物也能在阳光作用下制取氢。人们利用在光合作用下可以释放氢的微生物。通过氢化酶诱发电子，把水里的氢离子结合起来，生成氢气。

本学科存在的主要问题

一、简单运用传统经验进行具体工程项目的开发工作较多,研究运用技术科学基础不够。

二、在发展新技术方面, 创新概念少, 自主概念少, 往往是跟着外国人提出的一种概念和已经发表的文献,缺乏自己独立自主的见解和正确分析判断, 跟着上马, 以致往往在人家已下马之后,不得不跟着下马。应结合我国实际,做出科学分析,提出自己独立的见解。要做到这一点,需要有深厚的技术科学基础。

三、能源项目规模大, 投资多, 周期长, 全新概念不是很多,需要看准方向,长期坚持,及时总结,调整发展。

重点发展方向的展望

结合我国情况,重点发展方向应当是以下一些技术:

石油天然气工业关键技术

油气地球物理勘探与钻井新技术,海洋石油天然气开发技术,提高石油采收率新技术,在注水开发后期的油田,应用三次采油等方法提高石油采收率。

煤炭高效洁净利用关键技术

我国煤炭开发利用关键是解决生产效率低、不安全和环境严重污染两个方面的问题, 并应逐渐发展两大技术:一是安全、高效开采技术;二是高效、洁净利用的洁净煤技术:煤炭安全、高效开采技术;煤层气开发技术;煤洗选、加工、处理技术;洁净煤燃烧技术;煤炭气化技术。

电力工业关键技术

超临界、超超临界蒸汽参数发电技术,燃气蒸汽联合循环发电技术,洁净煤发电技术,热电联产及多联供技术,先进压水堆发电技术, 燃料电池发电技术, 全国大区电网互联和灵活的交流输配电技术。

节能技术

中低温余热利用系统和中低温能源利用新技术,热泵技术,建筑节能,新型低温储能(含冰蓄冷及电力调峰) 系统,节能电器,交通运输节能,高能耗工业的节能新工艺流程。

核能释放与利用的科学问题

核废料处理及再利用,提高安全性,新的安全堆型探索;快堆与高温气冷堆;受控热核聚变堆关键技术。

可再生能源与氢能开拓与利用的科学问题

低价、高效、长寿新型光伏发电技术;生物质能转换的化学生物技术; 光热利用新技术(发电、制冷等) ; 氢能规模制备、储运、利用技术。

能源环境技术

能源转换利用中有害元素控制与无公害定向转换技术;城市废弃物无公害、资源化利用技术;回收利用CO2 的能源环境系统探讨;燃煤生态工程,煤基制氢及氢能利用系统。

农村能源技术

沼气技术;生物质气化、液体燃料、发电技术;生物质加工处理技术。

措施及建议

一、能源与环保的立法,价格政策,倾斜政策。

二、对能源科学技术(不是具体生产项目) 给予强大支持,由国家、产业联合支持。科教部门专门支持。

三、对较远见效的方向,如先进概念的发电系统、太阳能、核能要给予重视和布局研究发展工作。

四、培养基础扎实,知识面广,解决问题能力强的能源科学方面青年人才。

五、加大能源科技研究开发的投入:我国能源R&D 经费占国家R&D 总经费的比例比国际上发达国家的相应值小一个数量级。能源R&D 投入过低导致我国科技自主研究开发

参考文献：

《环境与能源科学导论》作者:刘震炎 出版社: 科学出版社; 第1版

《能源科学导论》作者:黄素逸 出版社:中国电力出版社

《2011-2020年我国能源科学学科发展战略报告》(第四稿) 中国科学院

《能源科学发展战略研究》中国科学院院士　吴承康　徐建中

冷水机组主要有哪些种类

走在上海的大街上，鳞次栉比的高楼大厦，琳琅满目的商店柜台，是一道醒目的风景线。上海，无疑已成为摩登、现代的代名词。而绕过几个弯，你却会迷失在古朴的砖瓦、悠扬的钟声中。现代与历史的融合在这里看不出任何痕迹，现代与历史都是这里的一部分，正如这次世博会上的展示内容，正如中国馆内那一卷《清明上河图》。

在中国馆的展品中，最引人注意的毫无疑问是那一幅变幻的《清明上河图》。宋代的街市，融合了现代的技术，不曾在原画中出现的夜色也呈现在了我们面前。现代科技的运用，给这幅名画增添了不少夺目的光彩。

说到名画，不得不提的还有法国馆那七件艺术品。梵高、高更、罗丹……每一个名字，都是灿烂历史中的辉煌代表。而在展品的尽头，一个高挑的女郎穿着华丽的服装，走在那一个张开的 “贝壳”里，展示着LV时尚产品。沉浸在古典名画的芳香之后，我们又感受到了来自现代的气息。

无独有偶。在阿联酋馆中，发展的历史用**表现了出来。阿联酋的过去和现在，在一对父子的对话中串连在了一起。在我们看来，只是听了一个故事，也许几天之后就会被遗忘。而在阿联酋人的心里，这些或许都是最重要的东西吧。只有铭记过去，才能走向遥不可及的未来，不是吗？

没有多少人会想要回到过去，去体验一种我们现在完全无法接受的生活；但也没有人会想要遗忘过去，即使那段历史是多么的耻辱，多么的不堪。我们依然记得过去几千年的风风雨雨，记得那些辉煌时刻，也记得那些落寞时分。欧洲人也依然记得过去的点点滴滴，记得中世纪的黑暗，记得革命后的光明。同样的，美洲人、非洲人……我们都记得过去，无论过去的岁月是欢乐还是痛苦。

但我们也不会沉湎于过去，因为那已经过去。我们看到的是现在，是未来。所以我们会努力研究新的技术，会努力让我们的未来变得更加美好。已经犯下的错误无法弥补，已经过去的历史无法改变，我们所能做的，只是不犯同样的错误。

传承了千年的手艺，流传了千年的故事，承载了现在的土地，预示着未来的科技。不同的展馆中，展示了不同的文化，但相同的是对于过去的释然，对于未来的期盼。

微笑着挥别过去，带着期待仰望未来。我看到每个人的脸上，笑容格外的耀眼。

空调水系统与风系统的优劣

冷水机组的分类有多种形式。

（1）按压缩机形式分类

中央空调使用的压缩机有活塞式、螺杆式和离心式三种，以活塞式压缩机为最多。

（2）按冷凝器冷却方式分类

按冷凝器冷却方式可分为水冷式、风冷式和蒸发冷却式三种。

（3）按能量利用方式分类

按能量利用方式可分为单冷型、热泵型、热回收型单冷、冰蓄冷双功能型等，常用的中央空调一般为热泵型。

（4）按密封方式分类

按密封方式可分为全封闭式、半封闭式和开启式三种。

（5）按能量补偿不同分类

按能量补偿可分为压缩式和吸收式两种，压缩式即利用电力补偿，吸收式即利用燃气补偿。目前我国使用的空调几乎都为电力补偿式。

（6）按热源分类

在吸收式空调系统中，按其热源的不同可分为热水泵、蒸汽型和直燃型三种。所使用的燃料有柴油、煤油、重油和天然气。

（7）按制冷剂分类

中央空调使用制冷剂有氟制冷剂（R22、R123和R134a）和氨制冷剂两种，目前使用R22的机型为最多。

（8）按冷水出水温度分类

按冷水出水温度可分为7℃、10℃、13℃和15℃几种。

什么是暖通 暖通行业未来发展趋势

你说主要就是螺杆机离心机或者风冷热泵等水系统跟多联机氟系统的区别，我认为主要有以下几个区别：

1、造价：同等建筑面积的空调选型，水系统要比氟系统便宜。这主要是由于设备制造和工程施工这块，氟系统走的是铜管，而水系统一般走的镀锌钢管。

2、舒适度：由于氟系统是直接蒸发的，空气中的水会被抽干，所以氟系统，例如家用空调开久了人会比较干，而水系统会让人感觉很舒适。

3、栽冷剂不同：水系统用的是水，而氟系统用的是氟氯昂，氟氯昂当然比水昂贵。

4、压缩机不同：氟系统一般用变频或者变容的涡旋式压缩机，家用机一般是定频活塞式的压缩机。而水系统，一般是定频的涡旋压缩机，而大冷量的一般都用螺杆式的或者离心式的压缩机。

5、能效比：大型离心机螺杆机都可以达到5.0以上的能效比，甚至可以达到7.5，而氟系统的能效比一般最高不超过3.6，这也是为什么大型建筑、高层建筑都选用水系统的原因之一。

6、冷却方式不同：离心机和螺杆机需要设置冷却塔，用于散去冷却水的热量，而氟系统是风冷冷却，也就是用风机吹。

7、制冷/制热：水系统的螺杆机离心机只能制冷，制热一般用的锅炉烧水，可以双制的水系统一般是风冷热泵，当然还有双工况的螺杆离心机，也就是可以冰蓄冷的，晚上制冰，白天制冷，而氟系统双制单冷介可，不可以用冰蓄冷。

8、发展趋势：水系统主要以美系的品牌为主，已经有100多年的历史了，各个时期的世界第一高楼都是用的水系统离心机，氟系统主要以日系的品牌为主，从上世纪80年代开始发展，距现在有就20多年。

9、单台设备的冷量：多联机例如主打的大金VRV，主要是有一个个8p10p的模块机组组合在一起，其单台冷量跟水系统是没法比的，如果一个高层建筑要用氟系统，那么只能分成很多个子系统，而水系统只需要几个，不管从维护还是施工来说，水系统更有优势，这也是很多建筑都选用水系统的原因之二。

10、末端机组：水系统的末端用的是风机盘管，而氟系统的末端用的相对昂贵的多的室内机，而且风机盘管各个品牌可以通用，这个很灵活，氟系统也就是你说的出风系统板一些，也就是兼容性差些。

11、控制与节能：以大金为主的氟系统多联机，在集中制冷控制，例如分付息计费上要比水系统跟好控制和管理，水系统这块的分付计费办法不多，而且成本很高，而且由于氟系统是模块式的变频或者变容压缩机组合方式，其在部分负荷下的节能优势跟突出，控制更灵活，所以现在国内一般的办公楼，或者小高层，选用多联机的趋势很明显。

12、冷量的运输距离：氟系统是通过铜管里的氟氯昂栽冷送入各个房间的，当铜管从主机到达最远端的室内机距离超过例如100米时，其衰减非常厉害，所以设想一个200米的高楼，想从地面把冷量送到顶层是不可能的事情，所以这也是为什么高层都不会考虑氟系统的原因之三，当然以大金VRV3为例，其最大的配管长度随着技术的进步在不断加长，VRV4出来的时候估计配管可以达到1500米（总配管长度）。

13、工程施工及安装：氟系统的安装和施工比水系统的安装更简便，主要是管材的材质决定的，当然水系统跟多的阀门也为施工增加了工程量，同等建筑面积的施工，氟系统的工期要远远短于氟系统。

14、售后与维护：经验告诉我，水系统的维护要远远大于氟系统，因为不管是对空调设备的维护，还有各个阀门、水泵、水箱、水垢的清理等等。

希望大家继续补充。

格力中央空调一拖三的开一个给开三个一样耗电吗?

导读对于大众来讲，可能是没有听过的名字，不过是对于建筑行业的人来讲，暖通可以说是建筑重要的一个环节，因为它关乎取暖通风等人体感知适宜度的工作，今天我们就来聊聊什么是暖通

暖通行业未来发展趋势。

什么是暖通?

暖通就是制冷、制热(含卫生热水)+通风。让人周边的空气更宜人。

不管是空调、暖气这种将房间处理的方式，还是暖宝宝、电暖桌这类处理局部区域的方式。

暧：采暖，最开始是制热。因为只要烧东西即可。然后研究保温，让燃料少烧点。后来发现保温可以存冰，有了皇家冬存冰、夏用的反季节操作。在空调大行其道的时候，现在也在用：天为单位的冰蓄冷、水蓄冷。年为单位的季节蓄热池(Seasonal

Thermal Storage)。当然，制冷用得更多的还是主流的各种空调。常规意义上，就是电空调。

通：通风，最开始是采矿业的基础要求，因为矿井中不通风，人下去就上不来了。然后保温烧碳，就有碳毒(一氧化碳CO中毒，俗称煤气中毒)，就知道家中烧碳不能关窗，要通风。后来装修去甲醛、去异味，要通风，就开始有了营销概念：新风。慢慢的，开始有新风标准推出，但此时新风增加了净化概念，明确新鲜空气必须过滤PM2.5后，再进入室内。所以、通风还是新风，区别就在于净化。有净化功能，可以称之为新风，无净化功能，新风就是一个纯营销概念了。

现在的主机设备性能已经是深度开发了，各主机数据都是传统厂商安身立命的关键，后来者想弯道超车还是太难。资本也不会向这个方向倾斜。

随着监控设备的发展，传感器成本与方式会越来越简便，5G物联网的推广，让数据采集更容易。以及大数据分析的进步，让数据分析更精准。而传统主机供应商缺乏系统的实际运行数据与管理的情况下，那么暖通系统优化，将是系统节钱/节能的关键，也将成为下一个风口。而国内的能源公司，与各地的城投(能源侧)就正在逐步深入中。

综上所述，就是小编今天给大家整理发布的关于什么是暖通 暖通行业未来发展趋势

的相关内容，希望可以帮助到大家。总体来说，暖通行业未来发展趋势是非常不错的，希望大家抓住机遇，欢迎成为暖通的一员。

如果三个内机的大小是一样的，开三个和开一个的耗电是不一样的。空调耗电的计算方式：空调的具体耗电量要以实际机型参数为准，同一品牌不同型号规格的空调，耗电量是不同的。以格力空调为例，用户可以在机身右侧面找到铭牌，在铭牌最上面的标准工况里查询。制冷就查询制冷输入功率，制热就查询制热输入功率，查询到的数字除以1000，从W换算成KW/H（度），就是每小时的耗电量，再乘以24小时即计算出空调平均一天的耗电量。