可再生能源在暖通空調中的應用分析

隋長柱

摘 要：隨著經濟的發展、城鎮化水平加快，暖通空調已經成為人們生活的一部分，空調能源消耗也在迅速增加，現今全球氣候變暖環境問題亟待解決，而我國石化能源有限，為了響應國家政府部門可持續發展的方針，減少建筑行業對石化能源的需求，要大力將可再生能源應用到暖通空調中。本文就可在生能源在暖通空調中的應用進行分析探討，并提出一些相關建議。

關鍵詞：可再生資源；暖通空調；應用分析

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，例如太陽能、風能、生物質能、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、不污染環境、清潔安全和資源可再生的優點.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用對于社會的可持續發展具有重大意義。

1 可再生資源應用于暖通空調的可行性分析

暖通空調系統的節能效應在建筑節能層面具有極大的影響，如果暖通空調系統節能效果好，那么這個建筑的能耗就能夠有效降低。所以在建筑設計中，注重暖通空調系統的節能，提升設計水平，加大對可再生資源以及節能新技術的應用。

1.1 解決供暖制冷能耗大和環境污染嚴重問題的迫切性

近年來隨著我國經濟的飛速發展，舒適的辦公和家庭環境成為人們的日常需求，因此帶動了供暖玉制冷需求的急速上升。長期以來，供暖與制冷消耗了大量的煤炭、石油、電力等能源，又造成了環境污染。要從根本上改變目前能耗現狀的緊張局面，就必須開發一種合理有效利用可再生能源的途徑，包括地熱（冷）能和太陽能。把這些可再生資源應用于空調制冷，有效保護和改善人類生活的環境，實現可持續發展。

1.2 相關國家政策

為了在建筑領域貫徹節約能源的方針，國家及建設主管部門頒布了一系列法律法規和規章辦法，大力提倡在建筑中應用能源和可再生能源。在《民用建筑節能管理規定》中提出把“太陽能，地熱等可再生資源應用技術接設備”和”空調制冷節能技術與產品”列為”國家鼓勵發展的建筑節能技術”。而且為了加快新能源和可再生資源產業化的發展，國家經貿委提出了發展重點包括太陽能光能利用，指出要“研究和發展太陽能熱利用、采暖、空調等與建筑一體化技術”等。

2 可再生能源在暖通空調系統中的應用形式

隨著世界經濟的快速發展，人們生活水平的不斷提高，工業時代的發展引發了經濟騰飛與能源危機的矛盾，解決目前面臨的能源危機和環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 太陽能的應用

太陽能在暖風空調系統應用中技能采暖又能制冷。

第一，太陽能采暖系統形式多樣，利用太陽能集熱器，實現主動性太陽能采暖系統的利用，具有工作溫度高、承壓能力大等有點。

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

2.1.1 太陽能壓縮式制冷，主要方式是將太陽能轉換為電能，再由電能去驅動壓縮式制冷系統。但太陽能壓縮式制冷，成本高，不適應現在市場化的需要。

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

2.1.3 太陽能吸附式制冷。太陽能吸附式制冷系統以沸石-水工質對為例，太陽能集熱器同時作為吸附床，白天，床內的沸石吸附劑被集熱器采集的太陽能加熱，沸石中的吸附水脫附，水蒸氣在冷凝器中冷凝，進入儲水箱（蒸發器）；夜間，沸石溫度降低，開始吸附水蒸氣，蒸發器中水蒸發，吸收周圍環境的熱量實現制冷。太陽能不足時，可補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，可以實現太陽能吸附制冷在空調蓄冷和電力儲能中的應用。

吸附制冷技術的商品化應用開發始于上世紀30年代，但由于吸附式循環制冷機制冷效率低、一次性投資大，且當時正值蒸汽壓縮式制冷機蓬勃發展，吸附式制冷機發展緩慢。上世紀70年代以來，由于全球性能源危機日益加劇，人們又重新審視這種以低品位熱能為動力的吸附式制冷技術。為提高制冷效率，降低操作費用，國內外學者做了大量深入系統的研究，從吸附工質對性能、吸附床傳質和傳熱、系統循環及結構等方面推動太陽能吸附制冷技術的發展和應用。

2.2 使用熱泵技術

地下水由于地層的隔熱作用，其受氣溫向陽很小。在暖通空調中，有些地下水可以直接作為冷源，更是熱泵良好的低位熱源。熱泵技術主要是利用資源中的熱源，通過壓縮機操作，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熱源。如：地熱能、太陽能、海洋能等自然資源和環境。有效的降低了能源的損耗，科學、合理的利用可再生資源，應用范圍廣泛，所使用的能源資源豐富，為熱泵技術的發展和壯大提高了基本。

2.3 排風余熱回收技術

利用交換器，將室內溫度與室外溫度分別通過各自的通道流通，熱回收裝置對室外的新風和室內的排風進行交換處理，從而降低室外的新風，減少空調使用過程中的負荷，排風余熱回收技術有效的降低了空調能源的消耗，并且通過室內外空氣的交換，凈化了室內空氣，提高了空氣的質量。

結語

伴隨著經濟的發展和科技的進步，環境污染和能源緊張問題以成為了影響社會發展和進步的一個重要的因素，近年來，為了有效的緩解資源緊張壓力，建設節能、可持續化發展的新型社會，在能源的使用上，積極的開發研制新型的可再生資源，提高能源使用的節能性和清潔性。建筑空調系統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的能源壓力，在綠色建筑中充分引入可再生能源暖通空調技術，成為降低能源消耗和環境污染的重要力量，只要通過合理的設計，行業的正確領導，就能在建筑節能上為我國社會持續發展做出貢獻。

參考文獻：

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