空调技术论文大全11篇

空调技术论文篇（1）

0前言

2004年9月16日，期待已久的空调能耗新标准终于公布，并于2005年3月1日实施。未来的空调产品能否达标，新标准为其划出一条底线——最佳能耗比2.6，即能耗比低于2.6的空调产品将不再允许在市面销售。空调系统的节能已经刻不容缓，而变容量技术一直以来都是空调节能的热点。本文将介绍一种新的变容量技术—数码涡旋技术及其应用。

自2002年数码涡旋压缩机开始供应中国市场以来，数码涡旋技术目前已经在家用中央空调系统、商用多联机系统、风管机系统、冷水机组、机房空调系统及北方地区热泵系统中得到广泛应用，其技术优点相当明显。

1数码涡旋压缩机变容量控制原理

艾默生环境优化技术事业部研发生产的数码涡旋压缩机利用“轴向柔性”技术，“轴向柔性”允许涡旋盘在轴向可以移动非常小的距离，确保涡旋盘始终以最佳的力进行工作。使得两个涡旋盘在任何运行环境下紧密结合在一起，保证涡旋压缩机有很高的能效比。数码涡旋的控制循环周期包括一段“负载期”和一段“卸载期”。负载期间，涡旋盘如图1（a）所示，压缩机像常规涡旋压缩机一样工作，传递全部容量，压缩机输出为100%。卸载期间，由于压缩机的柔性设计，使两个涡旋盘在轴向有一个微量分离（如图1（b）所示），因此不再有制冷剂通过压缩机，压缩机输出为0。这样，由负载期和卸载期的时间平均便确定了压缩机的总输出平均容量。

数码涡旋压缩机一个工作“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间，这两个时间的不同组合决定压缩机的容量调节。通过改变这两个时间，就可调节压缩机的输出容量（10%～100%）。

所谓“周期时间”包括“负载状态”时间和“卸载状态”时间。这两个时间阶段的组合决定压缩机的容量调节。例如：在20s周期时间内，若负载状态时间为10s，卸载状态时间为10s，压缩机调节量为(10s×100％+10s×0％)／20=50％。若在相同的周期时间内负载状态时间为15s而卸载状态时间为5s，则压缩机调实量为75％，容量为负载状态和卸载状态时间平均的总和。通过改变负载状态时间和卸载状态时间，压缩机就可以实现任意大小的容量（10％～100％）。周期时间的概念如图2所示。

图2周期时间的概念

2数码涡旋技术的优点

2．1容量范围广、温控精确、调温快

数码涡旋压缩机的运行范围可以从10％到100％，并且在这一范围内的输出是连续的和无级的，与变频技术的分级输出容量相比是一大改进。提供无级的容量输出的同时保证了房问温度的控制精度可以大大提高（±0.5℃）。由于数码涡旋系统可通过改变负载和卸载周期时间迅速将容量从100％降到10％（反之亦然0，所以它能比别的系统快得多地对系统需求地变化作出反应。

2．2优良的季节能效比

数码涡旋压缩机的性能经过JIS和ARI的标准的评价，证明具有非常出色的SEER。大范围的容量调节可以提高压缩机的季节能效比。

2．3良好的回油控制

数码涡旋是唯一不需要油分离器或回油循环的系统。有两个因素使回油容易。第一，油只在负载周期内离开压缩机。所以，在低容量情况下，离开压缩机的油极少。第二，由于压缩机在负载周期内满负荷运行，负载周期内的气体速度足以使油回至压缩机。试验显示压缩机在最差的条件下，即100m配管长度，30m垂直落差且室内机、室外机位置可互换(有正常的回油弯)，负荷最低时都可以使油回到压缩机。

2．4卓越的除湿性能

除湿性的好坏也是保证用户舒适性的一个关键，尤其是在低负荷运行时。数码涡旋压缩机提供了非常好的除湿性，因为它与变频系统相比具有较低的吸气压力。在任一百分比容量调节，负载状态时压缩机全负荷运行，全负荷运行将导致较低的平均吸气压力，得到较低的显热比。

2．5电磁干扰非常小，无电磁污染问题

数码涡旋系统产生非常小的电磁干扰，因为涡旋盘的负载和卸载只是一个简单的机械操作。这一独特的性能不仅使数码涡旋系统不需要昂贵的电磁抑制电子装置，也增加其可靠性和简易性。

2．6无需制冷剂旁通

大多数现行技术选用热气旁通和液体旁通装置。因压缩机不能达到极低的容量。所以需要这些旁通管保护装置。数码涡旋系统能使容量低至10％，所以无需这些旁通管，因而节省了开支并使系统简化。

3数码涡旋技术在多联机中的应用及节能措施

据一项在上海及周边地区的调查分析，多联机、风管机、冷热水机组、单元式机组分别占到此类市场的70％、13％、12％、5％。2004年上海市场多联机市场容量在10亿元左右。可以很明显地看出，多联机已经明显占据主导地位。

目前，国际上单冷媒多联系统主要有变频多联系统和变容多联系统。变频多联系统起步较早，而变容多联系统是最新发展起来的高新技术，能够很好地解决容量调节等问题，成为了单冷媒多联系统的发展方向。

在室内机和室外机的外形方面，数码变容多联机和变频多联机没有太大的不同，但在容量调节方面，两者有本质的区别。变频多联机通过改变压缩机的频率来调节，而数码变容多联机则通过数码变容压缩机容量的改变来调节。数码变容多联机能够满足人们对空调任意调节、精确控制的要求，具有节能、舒适、噪声低、使用灵活等一系列优点。

数码多联中央空调集一拖多技术、智能控制技术、多重健康技术等多种高新技术于一身。在节能技术方面主要采用的数码变容涡旋压缩机技术、双压缩机技术、制冷剂直接输送技术、制冷剂的智能分配技术、风机调速技术等。

3．1数码涡旋压缩机技术

数码涡旋压缩机实现容量调节的内部结构及过程前面已经作了详细的介绍，这里不再说明。数码涡旋压缩机可以在10％和100％的范围内，输出任意大小的容量（无级输出)。

3．2双压缩机技术

对容量稍大的机组采用两个压缩机（一个数码变容涡旋压缩机，一个定容涡旋压缩机)。采用两台压缩机并联，有以下优点：（1）有效的容量控制，小于数码涡旋压缩机的容量时，只需启动数码涡旋压缩机，大于数码涡旋压缩机的容量时，启动定容涡旋压缩机和数码涡旋压缩机；（2）提高可靠性，较单台大压缩机停开次数减少；（3）启动负荷降低，单台压缩机的启动时间可以分别用时间延迟方法分开；（4）备用性，如果一台压缩机损坏，还有部分容量；（5）置换费用减少，如果一台压缩机损坏，可花较少的费用去更换压缩机。

直接输送制冷剂技术

系统直接以制冷剂作为传热介质。传送的热量几乎是水的10倍、空气的20倍，而且不需庞大的风管和水管系统，减少了输送耗能及冷媒输送中能量损失。表1是几种传热介质性能比较表。

种类利用热输送冷量kJ/kg输送100kW冷量时耗能

水显热20.1(t=5℃)4.05

空气显热10.1(t=10℃)6.38

制冷剂潜热2062.16

表1是几种传热介质性能比较表

由表1可知，同样输送100kW的冷量。以制冷剂作为输送介质，所需的输送系统耗能仅为室内风机所耗的2.16kW分别是以水和空气作为传热介质所需能耗的52.7%和33%由于采用制冷剂直接蒸发制冷，没有传统中央空调系统先把冷量传递结水，

再由冷水传给室内空气这一中间过程，减少了一个能量传递环节，从热量传递的网络图上看就是减少了一项传热热阻，当然也就减少了能量的损耗。

3．4制冷剂的智能分配技术

数码变容量压缩机加电子膨胀阀组成的制冷系统，可实现大范围内流量的调节，以适应整体负荷的变化。通过电子膨胀阀的制冷剂流量由以下两个因素决定：（1）蒸发器进口和出口的温差；（2）室内温度和空调设定温度的温差。室内电子膨胀阀是一个反馈元件。在使用电子膨胀阀进行流量调节时，一般有以下两种方法：一是控制蒸发器出口的真实过热度，用一只压力传感器和一只温度传感器置于出口处，分别检测蒸发器出口处的压力p2和温度t2，p2为蒸发压力pe，换算pe对应的制冷剂饱和温度即蒸发温度te，再计算温差t=t2-te，将其作为控制参数，见图4(a)；另一种情况是用两只温度传感器分别检测制冷剂在蒸发器进口和出口的温度t1和t2，计算温差t=t1-t2，并以其为控制参数，见图4(b)。t的数值决定了电子膨胀阀的开度，即控制过热度，通过电子膨胀阀的调节使蒸发器始终保持最佳状态。

图4电子膨胀阀控制过热

电子膨胀阀按理想方式分配各个房间的制冷剂流速，由模糊控制将舒适度调整至最佳，通过图5空调系统得到蒸发器进口和出口温差，再加上室温和设定温度的温差，计算出过热量和室温状态，然后启动阀门来控制制冷剂流量。通过对电子膨胀阀开度的控制可以实现制冷剂在各室内机蒸发器的智能分配。

图5电子膨胀阀对制冷剂流量的控制

3．5风机调速技术

数码多联机组可以实现能量10%～100%范围内的无级变换，随着室内负荷的降低，室外冷凝器的能力变得很大，为实现节能和系统的合理匹配，室外换热器的风机采用调速技术。

4节能效果分析

4．1能效比

数码多联机组由于采用了数码涡旋压缩机等新技术措施，系统具有很高的部分负荷能效比.三星某数码多联机组能效比的测试结果见图6，从图不同机组的能效比比较可以看出，在整个运行过程中三星DVM空调系统的能效比都要高于传统的整体空调系统。

4．2运行费用

数码多联机组具有高能效比和高季节能效比，系统运行时可以大幅度节约能源和运行能源费用。从表2可以看出，与冷水机组相比，数码多联机组可以节约费用21%，与整体系统相比，数码多联机组可以节约费用48%。表2的比较进一步说明了数码多联机组具有优良的节能潜力。

项目三星DVM系统冷水机组整体系统

能耗，kW44.2×0.8数码涡旋压缩机43×1.052.5×1.0

月能耗，kWh129061569519162

年能耗（一年运行6个月），kWh7743694170114972

一年费用，US￥557567808277

三年费用，US￥107262034024833

五年费用，US￥278773390041389

费用比较100％121％148％

表2运行费用比较

*热负荷：104.67kW

*总面积：750㎡

*运行时间：夏季和冬季各运行三个月

5结论

（1）数码多联机具有节能、舒适等一系列优点，是中央空调的一个很有潜力的发展方向。

（2）容量调节系统在市场上的需求正呈现出快速增长的势头，数码涡旋是这一领域内一个很好的选择。数码涡旋系统提供了独特的优点，低负荷时更好的除湿性能，宽容量调节范围，长连管也能保证正常回油，使用简单，系统元件少，没有电磁干扰问题，因此，谷轮数码涡旋技术能设计出可靠、节能、简单的空调系统。

（3）数码多联机采用了数码变容涡旋压缩机技术、双压缩机技术、制冷剂直接输送技术、制冷剂的智能分配技术、风机调速技术等多项节能技术，具有高能效比、节能的特点。与水系统比较，可节约运行费用20%与传统整体系统比较，可节约运行费用48%。

参考文献：

【1】吴业正,韩宝琦.制冷原理与设备[M].西安:西安交通大学出版社,1997.

【2】廖全平,李红旗.涡旋变频压缩机.流体机械,2002,30(2):35一37.

空调技术论文篇（2）

0引言

近年来,我国大力发展城市轨道交通,尤其鼓励地铁的发展,继北京、上海、广州、深圳多条地铁线开通运营后,很多大型城市正在或即将修建地铁,由于地铁站空调系统需要对冷却水进行降温,因此,在地铁建设中不可避免会涉及冷却塔的设置问题。由于地铁线路所经过的区域多是城市繁华地带,地面上设置冷却塔的空间有限或根本没有,将冷却塔安装在地面上不仅影响城市景观和规划,而且给周围环境带来噪声污染和卫生隐患。因此,研究地铁专用的冷却器替代目前设置在地面的冷却塔,对解决地铁冷却塔设置的问题具有现实意义。

目前地铁空调冷却水系统中所采用的冷却塔是针对设置在室外进行设计制造的,分为横流式和逆流式两种,冷却塔体积巨大,塑料填料间距很小,安装于地铁排风通道中必然影响地铁排风;为避免冷却水被外界空气污染,冷却水不宜与外界空气接触,因此,普通开式冷却塔不宜用于地铁空调系统,而封闭式冷却塔和蒸发式冷凝器由于换热效率等问题而不适合在地铁站中使用,本文提出新型闭式喷雾冷却器和新型喷雾冷凝器两种方案,并对其进行简要分析。

1喷雾冷却技术研究成果

自Maclaine-cross和Banks建立间接蒸发冷却计算模型以来,国内外专家学者以此为基础对喷雾间接蒸发冷却技术进行了大量的研究。杨强生等人基于Merkel方程,实验研究了喷雾空气冷却器的传热传质过程,通过回归的方法得到容积散质系数的关联式[1]。梅国晖等人研究了高温表面喷雾冷却传热系数、气水雾化喷嘴最佳气水比和喷射方向对喷雾冷却换热的影响,研究表明,喷雾冷却过程存在最佳气水比,但最佳气水比不是固定不变的,它随着水压的增加而减小;在低水流密度下,喷射角90°处喷雾传热系数最大,其他喷射角度的传热系数大致以喷射角90°处对称,在高水流密度下,随喷射角度增加而显著增加[2-4]。刘振华通过数值计算方法讨论了液滴与空气速度比和喷雾条件之间的相互关系,认为在自由射流情况下,速度比的变化使流体形成在喷嘴附近的非稳定区和下游的稳定区,在均一流情况下则不存在非稳定区,在稳定区内速度比与模型类别、喷雾距离和初始速度无关;在喷雾距离大于0.5m后,可认为速度比进入稳定区,其大小取决于液滴直径和空气冲击速度,空气冲击速度越大,速度比越接近1,液滴直径越小;液滴直径小于100μm,可认为速度比等于1,对工程计算没有影响[5]。JunghoKim详尽研究了喷雾冷却的传热机理和目前喷雾冷却模型的优缺点,研究了物体表面形状、喷雾倾斜角度和重力对喷雾冷却的影响[6]。最近,美国国家航空航天局的EricA.Silk等人研究了3种强化表面的喷雾冷却效果和喷射倾斜角度(喷射轴向与物体表面法向夹角)对喷雾冷却的影响,在喷雾温度为20.5℃时,分析了冷却水管采用3种不同肋片表面对冷却效果的影响,研究表明,相对于平表面而言,直肋片表面热流密度最大,且喷射倾斜角度为30°时,热流密度可提高75%[7]。

2喷雾冷却与淋水冷却的比较

2.1能耗比较

开式喷雾通风冷却塔由于采用喷雾装置,改变了机械通风冷却塔的工艺结构,不需要淋水填料,所需的风机功率很小甚至不需要风机,因此,节省设备的初投资和运行维护费用,表1是一种喷雾冷却塔与机械通风冷却塔能耗比较[8]。

2喷雾冷却与淋水冷却的比较

2.1能耗比较

开式喷雾通风冷却塔由于采用喷雾装置,改变了机械通风冷却塔的工艺结构,不需要淋水填料,所需的风机功率很小甚至不需要风机,因此,节省设备的初投资和运行维护费用,表1是一种喷雾冷却塔与机械通风冷却塔能耗比较[8]。

从表1可以看出,当冷却水量从75m3/h增加到700m3/h时,在没有考虑普通冷却塔配套设施能耗和运行费用的基础上,喷雾冷却塔与相应规格的机械通风冷却塔相比,综合节能效率在30%~50%之间,喷雾冷却效益显著。

喷雾冷却器设置在地铁排风通道内,水雾与冷却器表面的换热量最终必须由通道内排风带走,因此,空气的温湿度决定了冷却器的换热效果,而通道内空气的温湿度与室外空气温湿度差别很大,因此,实现相同排热量所需冷却器的体积相对会大一些,相应设备功率会增大,这样,不可避免地要增加部分能耗和初投资及运行费用。

由于冷却塔设置在地铁排风通道内,必然会造成通道的排风断面减小,排风阻力增大,由局部阻力计算公式可知,局部阻力与通道的局部阻力系数和速度的二次幂的乘积成正比,当通道排风断面减小一半时,则局部阻力将为原来的4倍,因此,要实现相同排风量,排风机的功率可能会增大。

2.2费用比较

假定某地铁制冷站冷却塔选用横流式冷却塔,型号为DBHZ2—600,9.6万元/台,设计进、出口水温分别为37℃/32℃,湿球温度为28℃,占地面积43m2,高度为3.61m,风机功率为12kW,风量为351m3/h,A声级噪声为56.6dB;循环水泵选用1台轴流泵,流量为400m3/h,功率为7.5kW,凝结水泵选用1台轴流泵,流量为750m3/h,功率为3kW,水泵费用为0.75万元;循环水泵运行费用为5.58万元/a,凝结水泵运行费用为2.23万元/a(电费为0.85元/(kWh),水费为2.8元/t,水、电价来自于重庆市自来水公司和重庆市电力公司;冷却塔和水泵信息来自阿里巴巴网2007-3-15报价)。

冷却塔的运行费用包括水泵的运行费用和补给水的费用,要维持冷却系统正常运转,需定期补给循环水,年补给水量ΔL为[9]

式中Q为冷却水的循环量,t/h;K为系数,取0.14;h为冷却塔全年运行时间,h;m为冷却倍率,取60。

假定系统全天运行24h,一年按365d计算,求得年补给水量应为66225.6t,年补水费为18.54万元,冷却塔风机年运行费用为8.94万元,则冷却塔年运行费用为35.29万元。假设采用喷雾冷却的设备费用与采用机械通风冷却塔的设备费用相同,但由于喷雾所需水量为机械通风的补水量的5%,因此,在不考虑冷却塔运行费用的基础上,仅系统补水水费一项就可节约17万元左右。

2.3耗水量比较

如上所述,假定某地铁制冷站采用机械通风冷却塔时需要冷却水量为600m3/h,配套冷却塔进、出口水温为37℃/32℃。假定喷雾温度为34℃,含湿量为34.94g/kg,蒸发率为0.6~0.8,那么喷雾速率1.8~2.4kg/s就可实现冷却水降温,全年所需水量为1763~2645t。若采用机械通风冷却塔,如上述计算可知,年补水量为66225.6t,同样,采用喷淋水冷却时,按相关规范,最小喷淋水量为100kg/(m3·h),远远大于喷雾冷却所需水量[10],因此,单从耗水量而言,冷却方式宜采取喷雾冷却。

3喷雾间接蒸发冷却器与喷雾间接蒸发冷却冷凝器

3.1喷雾间接蒸发冷却器

喷雾冷却塔与普通机械通风冷却塔不同之处在于喷雾装置的应用,喷雾装置是一种射流元件,是喷雾冷却塔的核心部件,它取代了传统冷却塔的填料和风机,通过喷嘴产生的内旋流作用,有效地保证了低压状态的雾化度,利用低压液流通过旋流雾化喷头形成雾化,喷雾流的反作用力推动它作反向旋转,产生由下部吹向雾流的风力,雾化水滴与进塔空气在雾化状态条件下进行换热,达到预期的降温效果[8]。

喷雾冷却塔结构简单,质量轻,噪声低,耐腐蚀,不易堵塞,使用寿命长,除了省却风机、填料,降低成本费用外,还降低了塔体的自重,减少由填料阻塞引起的冷却塔维修,冷却效果稳定,但是由于它和普通开式冷却塔一样与外界空气直接接触,不能保证冷却水水质,而且冷却效果易受空气参数影响。

封闭式冷却塔由于冷却水在处理过程中不与外界空气接触,冷却水质不会受到外界的污染,但地铁空调系统中如果采用喷淋水来冷却封闭式冷却塔内的冷却水,不仅冷却效果劣于普通开式冷却塔,冷却塔的体积非常大,而且由于存在大量的飘逸损失,喷淋水用水量大,与将冷却塔设置在地面相比得不偿失,因此,综合喷雾冷却塔和封闭式冷却塔的优点,本文提出了一种新型的封闭式喷雾冷却器。

喷雾间接蒸发冷却器利用气水雾化喷嘴将经过处理的少量水雾化,喷到冷却器表面,形成一层均匀水膜,通过水膜蒸发实现冷却器内部冷却水降温。它既能保证冷却水不受污染,又能达到冷却效果,而且由于喷雾所用的水经过适当的处理,不会堵塞喷雾装置,能缓解冷却盘表面结垢问题。喷雾间接蒸发冷却器研究的核心问题是雾化效果和水膜的完整性、均匀性和厚度。

3.2喷雾间接蒸发冷却冷凝器

蒸发式冷凝器是目前制冷系统中常用的一种间接蒸发冷却设备,主要特点是耗水量少,节电和结构紧凑,占地面积小,热效率高。一般水冷式冷凝器每kg冷却水能带走4~6kJ的热量,而蒸发式冷凝器每kg水蒸发能带走约580kJ的热量,所以蒸发式冷凝器的理论耗水量只有一般水冷式冷凝器的1%。考虑冷却水的飞溅以及蒸发、溢水等损失,实际耗水量约为一般水冷式冷凝器循环水量的5%~10%。

由于喷雾冷却能在冷却器表面形成相对完整均匀的水膜,冷却效率更高,所需水量少,目前喷雾冷却多用于高温物体表面的冷却降温,因此,研发一种耗水量少的新型喷雾间接蒸发冷却冷凝器,可以解决地铁空调系统设置冷却塔的问题。

该方案的最大优势在于不用设置冷却塔,节省冷却塔及配套设施的初投资和运行产生的环境问题,采用喷雾冷却的方法,由于所需的水量很少,喷雾水源问题就很容易解决,可以对喷雾所用的水进行软化处理,防止堵塞喷雾装置和缓解冷凝器表面结垢。

喷雾间接蒸发冷却冷凝器实质上是本文所述喷雾间接蒸发冷却器的一个改进方案,要开发它,除了要解决闭式喷雾冷却器的雾化效果,水膜均匀性、完整性和厚度等问题以外,还必须与厂商协商设置冷凝器与冷水机组设备接口,对管道进行保温,研究冷凝器与机组距离对系统其他设备性能的影响,确定机组性能随二者间距变化的曲线,这其中涉及系统压力损失、制冷剂压力与机组压力匹配等问题。

4结论

本文的两种方案可实现地铁空调系统冷却塔不设在城市地面上的设想,能节省目前冷却水系统中部分辅助设备的初投资和运行费用,机组制冷量越大,节水效益越明显,特别是在缺水地区,该项技术的效益更为明显,但是,还有以下问题需要解决:

1)保证喷雾压力的相对稳定,维持运行压力在适当范围内,使冷却效果不受流量变动等的影响。

2)研发一套喷雾装置,使换热器表面水膜完整、均匀,且厚度很小,通过该装置实现间歇喷雾冷却,建立喷雾评价指标体系。

3)研发换热效率高、空气侧阻力小的新型换热器。

4)建立喷雾间接蒸发冷却器性能评价指标体系。

5)喷雾水软化处理,缓解冷却器表面结垢。

6)解决喷雾冷却冷凝器与机组的集成问题及建立相应的评价指标体系。

参考文献:

[1]杨强生,铙钦阳,范云良.喷雾强化空气冷却器的实验研究[J].上海交通大学学报,1999,33(3):313-317

[2]梅国晖,武荣阳,孟红记,等.气水雾化喷嘴最佳气水比的确定[J].钢铁钒钛,2004,25(2):49-51

[3]梅国晖,孟红记,谢植.喷射方向对喷雾冷却换热的影响[J].东北大学学报:自然科学版,2004,25(4):374-377

[4]梅国晖,武荣阳,孟红记,等.高温表面喷雾冷却传热系数的理论分析[J].冶金能源,2004,23(6):18-22

[5]刘振华.微细喷雾时喷雾气流中液滴和空气速度比的研究[J].上海交通大学学报,1996,30(3):97-102

[6]KimJungho.Spraycoolingheattransfer:thestateoftheart[J].InternationalJournalofHeatandFluidFlow,2007,28(4),753-767

[7]SilkEA,KimJungho,KigerK.Spraycoolingofenhancedsurfaces:impactofstructuredsurfacegeometr

yandsprayaxisinclination[J].InternationalJournalofHeatandMassTransfer,2006,49(25):4910-4920

空调技术论文篇（3）

天然气是一种高效、洁净的能源。在功率相同的条件下，燃烧天然气所产生的CO2、NOx、CO量比燃烧油或煤都少。而且没有烟尘又极少SO2的污染。天然气既可以为燃料来获得热能，又可以实现冷热电联产。就上海而言，天然气的供应较为丰富．距上海370公里的东海平湖油田，已探明储量折合天然气约400亿m3，1999年4月开始向上海浦东地区日供天然气120万m3；，等到2003年“西气东输”的实现将为上海提供更充足的气源。

近年来，人们对空调的需求不断增加，用电量也随之剧增，特别是加重了夏季的用电负荷。如果部分改用天然气作驱动能源，不仅能够调整能源结构，降低环境污染，两且能够对电和燃气分别起到削峰、填谷的作用。

在国外，尤其是能源紧缺、环保要求高的国家里。使用煤气空调已较普遍，具有先进的技术和成熟的经验。1994年，上海市煤气公司在美华大楼开始使用煤气空调系统，以后在上海图书馆、天然气公司等大楼都使用了人工煤气或天然气空调系统。

2天然气空调冷热源机组

目前，天然气在空调系统中的应用主要有三种方式：一是利用天然气燃烧产生热量的吸收式冷热水机组；二是利用天然气发动机驱动的压缩式制冷机；三是利用天然气燃烧余热的除湿冷却式空调机。

2．1天然气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组

吸收式冷热水机组主要由发生器、冷凝器、节流机构、蒸发器和吸收器等组成，工质是两种沸点不同的物质组成的二元混合物。当前以水-溴化锂为工质对的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组应用较为广泛。溴化锂稀溶液受燃烧直接加热后产生高压水蒸汽，并被冷却水冷却成冷凝水，水在低压下蒸发吸热，使冷冻水的温度降低；蒸发后的水蒸气再被溴化锂溶液吸收，形成制冷循环。当冬天需要供暖时，由燃烧加热溴化锂稀溶液产生水蒸气，水蒸气凝结时释放热量，加热采暖用热水，形成供热循环。

由于溴化锂水溶液需要在发生器中吸收热量，产生水蒸汽，因此可以来用直接燃烧天然气的方法来提供这部分热量，即以天然气为燃料的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组。该机组既可以制冷，又可以供热。如果在高压发生器上再加一个热水换热器，就可以同时提供生活用热水，达到一机三用和省电的目的．而且使用天然气的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组还有下面的优点：

(1)由于通过直接燃烧天然气来加热吸收器内的溴化锂溶液，因此省去了由锅炉产生蒸汽，再由蒸汽加热溴化锂溶液的二次加热过程，提高了传热效率。同时，因省去了锅炉而大大减少了占地面积及设备、土建初投资。

(2)由于以燃烧天然气的方式提供热量，避免了间接通过烧煤或油锅炉提供热量的方式，降低了环境污染，调整了能源结构。

(3)直燃型溴化铿吸收式机组除功率较小的泵外，没有其他运动部件，机组噪音和振动都很小。

(4)直燃型溴化锂吸收式机组用吸收器和发生器代替了压缩机，因此大大降低了电耗。但这种直燃型冷热水机组与水冷离心式和螺杆冷水机组相比，一次能耗大，制冷效率低，而且不适用于热负荷大，生活热水用量大的建筑物。

2．2天然气发动机驱动的压缩式制冷机

压缩式制冷主要是制冷剂在压缩机(螺杆式、往复式、离心式)、冷凝器、节流机构、蒸发器等设备中循环流动，完成制冷、制热的过程。传统上压缩机是由电带动进行工作的，因此设备耗电量较大．把天然气用于压缩式制冷机，即通过燃烧天然气的狄塞尔发动机或者燃气轮机提供动力，来推动制冷压缩机运转。

用天然气发动机驱动的压缩式制冷机具有以下优点：

(1)用天然气发动机驱动压缩机运转，可以根据室内温度变化调节发动机，使之以最高效率运转，实现快速制冷和节能；

(2)由于压缩机并不通过煤或油发电驱动，而是用天然气发动机，因此减少了对环境的污染。

(3)天然气发动机驱动的压缩式制冷机组除一些辅助设备外，基本不耗电。而且避免了用电高峰时因电力不足成停电造成的电动压缩式制冷机无法运转的麻烦。

(4)天然气发动机驱动的压缩式制冷机除可以制冷、供暖外，还可以回收天然气发动机的尾气废热，所以提高了机组的供暖能力。

2．3天然气用于除湿冷却式空调机

要达到室内的温湿度要求，仅依靠常规的制冷机组对于新风负荷较大，而室内湿度要求低的环境是不够的．为了满足要求，可以在机组中加入转轮除湿机先对室外空气进行除湿处理。在该机组中，室外新风首先进入转轮除湿机，除湿后进入空调机进行处理，再进入空调房间，完成制冷或制热过程。

转轮除温机由吸湿转轮、传动机构、外壳、风机及再生用加热器组成。用来吸收室外新风中水分的吸湿剂一般为硅胶或分子筛．当吸温剂达到含湿量的极限时，会失去吸湿能力，为了重复使用，需要进行再生处理。再生是用180—240℃的热空气即再生空气来加热除湿剂，使其空隙中的水分蒸发。而热空气就是通过在再生用加热器中利用天然气燃烧后尾气的废热与空气进行热交换获得的。

天然气用于除温冷却式空调机有下面的优点：

(1)天然气燃烧后尾气的余热用来加热再生空气，充分利用余热，起到节能的作用。

(2)除温冷却式空调因新风经过除湿处理，能够承担较大的冷负荷和湿负荷。节约了能耗，有较好的经济性．而且避免了制冷剂的蒸发温度过低影响制冷效率，也避免了凝结水排放不当造成的渗漏。

3．办公楼采用天然气作为空调驱动能源的经济性分析

以上海地区商用分公楼为对象，通过对四种典型的空调冷热源设计方案进行经济比较，分析天然气应用于空调系统的优缺点。

3．1方案简介

3.1.1办公楼概况

建筑面积20000m2，楼层数20层，钢筋混凝土结构，宙培面积比为1／3。该建筑物高峰负荷时：夏季供冷量QL2326kw(8374MJ／h)；冬季供热量QR2868kw(10325MJ/h)。

设计条件：夏季室外空气设计温度tw.n=34℃，湿球温度28．4℃，空气烙92kJ／kg，室内设计温度tN＝25℃，空气焓50kJ／kg；冬季室外空气设计温度tW.M＝-4℃，空气焓0kJ／kg。

3.1.2冷热源系统方案

表1冷热源系统方案

项目冷热源冷源容量热源容量方案一离心式冷水机组+油锅炉11631kw×2台制热量940k

w×2台方案二直燃型机组(天然气)1163kw×2台制热量973kw×2台方案三直燃型机组(轻油)1163kw×2台制热量973kW×2台方案四热泵11632kw×2台制热量1058kw×2台

3.2冷热源机组设备投资

这里仅讨论设备费及安装费，土建费应另考虑。至于天然气和电的增容费，目前上海市已可申请减免。

3.2．1冷热源主机设备费用

不同容量的冷热源机组设备费用以下图表示。具体主机设备费用见下表2。

表2主机设备费用单位：万元

费用类别方案一方案二方案三方案四设备费冷源机组192．2264．6264432热源机组88．8

1冷吨＝12．66MJ/h＝3．52kw

3．2．2辅机费用

辅机费用主要指冷却水泵、冷却塔和锅炉给水泵等设备的费用，见下表3。

表3辅机费用辅机名称功率或型号价格(万元/台)辅机数量水泵18．51kw0．694方案1:2台30kw0．906方案1-4：各2台37kw1．088方案2、3：各2台冷却塔LBC-M1506．200方案1：2台LBC—M20011．200方案2、3：各2台锅炉给水泵2．21kw0．250方案1：2台

3.2．3设备安装费用

主、辅机设备安装费用，除热泵以设备费用的15％计外，其它设备以25％计。

3．3年运行费

年运行费包括能耗费、维修费和人工费．由于各方案的人工费差不多，比较时可以略去。固定费，包括设备折旧费、占有空间费、利息和税金等，暂不予考虑。

3．3．1能耗费用

(1)对各冷热源方案进行能耗分析

a.制冷机组的全年能耗

在制冷系统容量和运行时间一定时，全年能耗取决于制冷组的类型、单机容量、台数、不同机型不同容量机组的搭配方式等．如果知道机组的额定冷量和部分负荷调节特性，结合用户全年冷负荷的分布规律，就可以计算其全年能耗。

美国制冷学会ARI-550标准中提出综合部分负荷能耗值IPLV(IntegratedPantLoadValue)和部分负荷应用值APLV(ApplicationPartLoadValue)：

IPLV＝0．05A十0．30B十0．40C十0．25D

APLV＝IPLV／T

式中：A--100％负荷时的耗能量；

B--75％负荷时的耗能量；

C--50％负荷时的耗能量；

D--25％负荷时的耗能量；

T--制冷机组全年运行时间(h／a)。

制冷系统全年能耗为：

ER＝IPLV，或ER=APLV×T

b．热源机组的全年能耗

表4：各方案全年能耗

方案一离心式+油锅炉方案二直燃式(气)方案三直燃式(油)方案四热泵耗电Mwh／a主机冬季8．46．17.1267．2主机夏季341．210．812．5598．5辅机160．5196．1196．1109．1小计510.1213．0215．7974．8耗油t／a主机冬季87．8--84．5--主机夏季----133．5--小计87．8--218．0--耗气1000Nm3／a主机冬季--85．7----主机夏季--135．5----小计--221．2----一次能耗GJ／a主机冬季3843401537232992主机夏季3519636158976702辅机1797219621961222小计9159125721181610916单位面积一次能耗MJ／m2．a458.0628.4590.8546.0

(天然气热值取46．05MJ／Nm3，油锅炉燃油热值取42．71MJ／kg，轻油热值取43．12MJ／kg)

在实际应用中，热源机组的系统负荷率往往比较低。为了便于计算，一般采用间歇调节年，假定机组成者处于满负荷运行，或者处于停机。把全年的热负荷总量qh(kJ／a)与热源机组额定出力qH(kJ／h)之比，定义为“全年当量满负荷运行时间τEH”，即τEH＝qh/qH。

热源机组全年能耗为

EH＝τEH·WH

式中：WH--热源机组满负荷运行时的单位能耗，(kJ／h)

如果机组实际运行时间为TH，定义平均负荷率ξ：

ξ＝τEH／TH

则系统总耗能为

EH=WH·TH·ξ

c．各冷热源方案全年能耗汇总

考虑各方案辅机的能耗消耗，并综合前面主机机组的能耗得到下面各方案全年主机与铺机的能耗如下表4：

考虑6月1日-9月31日和11月1日-次年3月31日，全年空调期间(共274天)有休息日78天，在加上元旦、新年放假，实际空调系统运行时间为计算的70％，修正后的空调系统实际能耗见表5。

表5各方案考虑休息日停机后的全年能耗

方案一离心式+油锅式方案二直燃式(气)方案三直燃式(油)方案四热泵耗电总量Mwh／a357．1149．1151．0682．4耗油总量吨／a61．5--152，6--耗天然气总量103Nm3／a--154．8----一次能耗总计GJ／a6625880382727642单位面积一次能耗GJ／m2．a331．2440．0413．7382．3

在表4、表5中，电力资源是二次能源，需要转换成一次能源的能耗。由于上海的发电厂全是燃煤电厂，因此电力资源折算成一次能源时采用下面公式：

W''''＝W／(ηf×ηw)

W--机组耗电量；

W''''--电力折算一次能耗量；

ηf-燃煤电厂发电热效率，取35％；

ηW-电网输送效率，取92％；

如果考虑火电机组在调蜂运行时的发电效率只有约25％，方案一和方案四的一次能耗将显著增大。

(2)全年能耗费用

在上海目前价格体系下，电价为1元/kwh，轻油价格为3．2元／kg，天然气价格为2．1元/Nm3。根据前面能耗分析，得到各方案的全年能耗费，如表6。

表6各方案全年能耗费用

项目方案一离心式+油锅式方案二直燃式(气)方案三直燃式(油)方案四热泵总电费(万元／年)35．7114．9115．1068．24总油费(万元／年)19．68--48．83--天然气费(万元／年)--32．51----总能耗费(万元／年)55．3947．4263．9368．24

空调技术论文篇（4）

2制冷空调技能技术

制冷空调节能技术主要的目的就是要实现合理用能，并且降低电力高峰期的符合，现阶段主要的制冷空调节能技术主要有七种，分别是：蓄冷技术、燃气技术、太阳能技术、热电冷联产技术、热泵技术、热声制冷技术以及人工智能技术。

2.1蓄冷技术

现阶段空调用电量已经占据了人们生活总耗电量中的70%左右，并且由于电力紧张以及能源紧缺现状的不断加剧，促进了制冷空调新技术的研发。蓄冷技术是在这种条件下被研发出来的，该技术就是使空调在非高峰期用电来保持最佳节能状态，此时空调系统的冷负荷由所需的潜热的形式释放冷量来满足，也就是通常所说的，空调系统冷负荷使用融冰释放的冷量来满足，蓄冷设备也就是储存冰的容器，这样的空调不仅可以提高本身的经济效率，还能够增强系统稳定性。按照我国每年新增3亿m2的商用建筑，如果均使用蓄冷空调系统，每年可为国家节电40亿元，节煤330万吨。

2.2燃气制冷技术

燃气空调的使用，不仅可以降低空调使用对于电网的负荷，也可以提高能源的一次利用率，对于减少污染，平衡冬夏季燃气用量具有非常重要的意义。经过相关部门的测算，如果燃气制冷量1×107万RT，消耗天然气约6×108m3，这些制冷量就相当于少发电3.5×107KW，这种技术不仅提高了电力设备的运转利用率，还能够节约发电设备的投资。随着我国城市燃气管网的逐步完善，燃气空调必然得到快速的发展和应用，此外国家也推出了一系列的政策支持燃气空调的发展，其对于提高能源利用率、缓解夏冬季用电高峰、提高能源供应安全具有非常重要的意义。

2.3太阳能制冷技术

目前太阳能空调主要有两条技术路线，分别是通过光热转换，以热能制冷，另一种是以光电转换，利用电力制冷，而现阶段应用较多的就是热能制冷。作为一种可再生的资源，太阳能的应用对于缓解能源供需矛盾、控制环境污染具有非常明显的效果。但是太阳能光伏/光热发电再制冷的技术在制冷空调中的应用并未取得显著地效果，一个原因是成本过高，另一个就是能源利用率较低。而利用太阳能进行光热直接驱动的空调虽然性能系数赶不上传统的机械式空调，但是由于其成本较低，并且具有较高的能源利用率，因此其是目前应用最为广泛的一种太阳能制冷空调。虽然太阳能具有可再生的特性，但是由于其能量供应具有随机性而且能源密度也较低，给其大规模扩展应用带来了一定的阻力。现阶段的太阳能制冷技术的应用首先就要解决其可靠性、稳定性，并且相应的提高系统性能系数以及效率。最后，也可以将太阳能制冷技术与其他能源技术结合，形成一个多能源系统，充分利用废热、废气以及其他能源。

2.4热泵技术

热泵技术主要有两种，分别是水源热泵技术和土壤源热泵技术。热泵技术具有性能可靠、无污染、高效节能的优点，可以在夏季制冷、冬季制热，并提供一定数量的生活热水，此外配套的热泵系统还具有结构简单、可靠性高、节能效果好的优点。鉴于其明显的节能降耗优势，其已经在国外得到了广泛的应用，并且在我国也有了很多的应用实例，通过对比，我们总结出：虽然热泵技术的初期投入与中央空调基本持平，但是其投入运行后的使用费用远远低于传统的中央空调。据相关部门估算，我国地级以上城市每年浅层地热能可利用资源量相当于3.56亿吨标准煤，扣除消耗电量，可节约相当于2.48亿吨标准煤。

2.5热电冷联产技术

作为一种综合利用能源的系统，热电冷联产技术不仅增加了热电联产中的夏季热负荷，提高了汽轮机组的负荷率，实现了机组效率的提升，还能够提高低品位热能的利用率。燃气轮机发电是以天然气为动力源，并且将废热直接排放到吸收式冷热水机组，长生了用于制冷的冷冻水，并且将热量应用在除湿型空调上面，这样就可以大幅度增加热电冷联产的综合效率。该技术的节能效果非常显著，至少在10%以上，因此我国近年来也开展了该技术的应用，例如上海的黄浦区中心医院以及浦东国际机场都采用了燃气轮机热电冷联产系统，具有非常明显的节能效果。

2.6热声制冷技术

作为一种新发展起来的制冷技术，热声制冷技术与传统的蒸汽压缩式制冷技术相比，取消了对于环境具有破坏作用的制冷剂，直接使用惰性气体或者惰性气体的混合物作为制冷剂，减少了对于温室效应的危害以及臭氧层的破坏。而且热声制冷技术具有结构简单可靠、无需特殊材质，在制造成本具有非常大的优势，而且它减少了活塞、剂的使用，在维护成本上同样具有非常明显的优势。此外，热声制冷技术几乎没有现阶段制冷系统的缺点，因此其可以成为未来制冷空调节能技术的主要发展方向。

2.7人工智能技术

随着科学技术的不断发展，人工智能技术已经广泛应用在了人工工作和生活中的各个方面，人工智能技术主要应用在智能控制、负荷预测以及故障检测和诊断等方面。但是由于人工智能技术在制冷空调中的应用仍处于初期阶段，仍存在很多的不足，所以我们应将传统的方针系统与人工智能制冷技能技术相结合，通过计算机技术的广泛应用，实现空调制冷效率的最大提升，并且实现最大化的节能效果。

空调技术论文篇（5）

目前，我国推行绿色施工的主要依据是《建筑工程绿色施工评价标准》GBT50640－2010以及建设部2007年9月的《绿色施工导则》。根据《绿色施工导则》的定义，“绿色施工”是指工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动，实现环境保护、节能与能源利用、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节地与土地资源保护(简称“四节一环保”)。实施绿色施工的原则:①要进行总体方案优化，在规划、设计阶段，充分考虑绿色施工的总体要求，为绿色施工提供基础条件。②对施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等各阶段进行控制，加强整个施工过程的管理和监督。绿色施工的总体框架由施工管理、环境保护、节材与材料资源利用、节水与水资源利用、节能与能源利用、节地与施工用地保护六个方面组成。

1．2工程概况

苏州某商业广场136．6m综合楼，总建筑面积88000m2，中央空调系统主要包括以下几个方面。1)商场空调系统冷源:商场夏季集中冷源为设于地下一层的2台离心式冷水机组，总冷负荷为3960kW，供回水温度为7/12℃，冷却塔1台设置于裙房屋顶;商场冬季热源为设于裙房屋顶的2台常压热水锅炉，总热负荷为1620kW，供回水温度为60/50℃。2)办公楼空调系统冷源:办公夏季集中冷源为设于地下一层的3台离心式冷水机组，总冷负荷为3956kW，供回水温度为7/12℃，冷却塔1台设置于裙房屋顶;办公冬季热源为设于裙房屋顶的2台常压热水锅炉，总热负荷为2320kW，供回水温度为60/50℃。3)空调水系统:商场空调水系统管路采用同程式，立管采用异程式。办公楼空调水系统管路全部采用同程式，由于办公楼空调水系统超过标准设备承压能力1．0MPa，故在避难层空调机房设置水－水热交换机组。4)空调风系统:一层办公大厅和商场空调风系统采用吊顶式空调器，室外新风直接接入吊顶式空调器回风侧;办公空调风系统采用风机盘管加全热交换器的空调方式。5)通风系统:地下一层二层水泵房采用机械排风系统进行平时通风，自然补风;地下车库采用诱导风机，平时进行气流诱导;公共卫生间、屋顶电梯机房采用机械排风系统;不含防排烟系统。

2环境保护措施

施工现场的环境保护包括资源保护、职业健康环境、扬尘控制、废气排放控制、固体废弃物排放控制及有毒有害物品的处理、光污染控制、噪音控制和生活废弃物的控制等。

2.1资源保护

资源保护主要包括两个方面:一是水资源的保护;二是土地资源的保护。水资源保护主要是保护场地四周原有的地下水形态，在施工中，尽量减少抽取地下水。土地资源保护主要是指防止施工中使用的危险品、化学品存放处污染地面，以及污物排放的过程中污染土地。一般情况是加强工人的环保意识，对其进行有毒、害物品如何处理的教育，对废弃油罐、废弃机油等采取专门处理。

2．2人员健康

安装工程施工现场是一个人员相对集中的地方，尤其是在施工高峰期，人员健康也是工程顺利进行的保障，一般是采取以下措施。1)施工作业区和生活办公区分开设置，生活区设在上风口，并远离有毒、有害物质。2)从事有毒、有害、有刺激性气味和强光、强噪音施工的人员，应佩戴护目镜、面罩等防护器具。电焊人员应佩戴护目镜。3)在深井、密闭环境、防水和室内装修施工时，要有自然通风或临时通风设施。4)现场危险设备地段、有毒物品存放地设置醒目安全标志，施工采取有效防毒、防污、防尘、防潮、通风等措施;现场配电箱、塔吊等危险设备及油罐、材料堆放等处设安全标志;在安全作业方面定期进行教育。5)厕所、卫生设施、排水沟及阴暗潮湿地带，定期喷洒药水消毒;食堂各类器具清洁，个人卫生、操作行为规范。

2.3扬尘控制

扬尘是施工现场主要的环境影响指标，不仅对场地内造成危害，还会对场地外造成不良影响，严重时将引起投诉，损害企业形象。现场采取洒水清扫措施，但应尽量不使用自来水，不能因为控制扬尘而造成水资源浪费;易飞扬和细颗粒建筑材料封闭存放，余料要及时回收。可以采用管道或垂直运输机械进行高空垃圾清运，高层建筑对建筑垃圾的处理采用垂直运输和塔吊的方法。

2.4空气污染控制

1)尽量采用预留孔、洞、槽的工艺方法，若要开凿应采取封闭围挡和必要的洒水控制扬尘措施。2)砂轮切割机等机具应有防尘措施，作业区内目测扬尘控制高度应小于0．5m。3)施工现场出口设置洗车槽，对离场车辆轮胎进行冲洗，运送建筑垃圾及其他固体废弃物的车辆应采取封闭措施。4)建筑物内垃圾清理搭设封闭性临时专用通道由上而下、由内至外进行输送。5)保护施工现场的植被，施工场地硬化，专人洒水及清扫，防止灰尘飞扬。6)就地取材，充分利用本地资源进行施工，减少运输队环境造成的影响。运输、装卸、储存能够散发有毒、有害气体或者粉尘物质的，必须采取密闭防护措施。7)现场目视无扬尘，控制废气、烟雾及粉尘排放，控制使用油漆、涂料、胶水、溶剂等有害气体排放，对排放有害气体的机动车、柴油发电机等定期进行检修。8)气体污染。各种化工溶剂、胶水、涂料、油漆等要设专用通风良好的仓库摆放，使用时采用通风措施。

2.5固体废弃物处置

固体废弃物应分类收集，集中堆放;对废电池设置专门的回收装置;废墨盒等有毒、有害的废弃物单独回收。每隔5～6层设置可移动的环保厕所，以方便高层作业人员使用。

2.6污水排放控制

施工临时设施统一设置排水系统，施工现场设置沉淀池，工程污水先排放至排放点附近的污水点，将污水收集过滤沉淀达标后进行集中排放，确保雨水管网与污水管网分开使用，排水沟同城市管网相连接。办公区、生活区厕所设置化粪池、食堂设置隔油池等进行三级沉淀达到排放标准后排放。存放油品和化学品的库房进行防渗漏处理，在存储和使用中，防止油料跑、冒、滴、漏污染水体。

2．7光污染控制

工地设置大型照明灯具时，可对照明设备照射角度控制，在照明灯外加上灯罩，设置固定式弧光防护罩，透光方向尽量垂直集中在施工区域范围内，以防止强光外泄。电焊作业时采取遮挡防护措施，避免电焊弧光外泄。夜间实施对焊和电焊作业，应有遮光措施或设置遮光棚。

2．8噪音控制

现场除设置隔音设施外，还应设噪声监测点，实施动态监测，发现超标情况，立即查找原因，及时采取隔音或吸音措施。经常维护和保养机械设备和工具;尽量选用低噪声、低振动或备有消声设备的施工机械设备;减少机器空转时间，强噪声机械要设置密闭的机械棚;空压机、通风机等噪声比较大的机械均设置消音装置。控制切割机、冲击钻、电钻、打磨机及安装风管的噪声排放。工地周围学校、居民学习休息时段，尽量避免进行高噪声施工作业。必须夜间作业的，应提前通知建设单位、当地居委和环境保护部门，并发出安民告示，同时投入足够人力、物力，加强现场管理，夜间施工时禁止喧哗，尽快完成施工。

3节材与材料资源利用

节约材料(包括周转材料)一直是施工企业降低成本的主要手段之一，每个工程项目都根据各自的不同特点，采取有效措施，最大限度地节约材料。

3.1材料的选择

施工应选用获得环保认证，有毒、有害物质含量符合国家相关要求的材料;办公设施、生活区设施，可采用活动板房，周转使用。现场工作平台采用可拆卸再利用的钢平台，废弃钢材做脚手架等防护措施重复利用。现场的一些楼梯保护板采用回收的木板重复利用。

3.2材料节约

①根据施工进度、库存情况等合理安排材料的采购、进场时间和批次，减少库存。②现场材料堆放有序，储存环境适宜、整齐、美观，措施得当、建立健全保管制度、责任落实。③选用合适的材料运输工具、装卸方法，防止损坏和遗洒。根据现场平面布置情况就近卸载，避免和减少二次搬运。④对钢材、管材、电线电缆等都有精确预算，优化下料方案，减少废料产生。⑤优化安装工程的预留、预埋、管线路径等方案。⑥就地取材，施工现场500km以内生产的建筑材料用量占建筑材料总重量的70%以上。

3.3资源重复利用和再生利用

①优先选用耐用、维护与拆卸方便的周转材料和机具。②采用工业化的成品，减少现场作业废料与建筑垃圾，充分利用废弃物。③临时设施充分利用旧料和现场拆卸回收材料，使用装配方便、周转、可利用的材料。④建立垃圾管理制度，对垃圾流向进行有效控制，防止无序倾倒和二次污染;生活垃圾分类收集、回收和资源化利用。

4节水与水资源利用措施

地球上的水资源是有限的，节约用水和水资源的利用就尤为重要。施工现场一般要求生产、生活用水分开计量，生活用水设施均为节水型器具，并制定每人每月定额用量，以确保节约用水人人有责。

4.1节约用水

现场安装水表，办公室、生活区均采用节水器具，如节水龙头、脚踏淋浴开关、节水型阀门，公共厕所采用自助冲洗装置。管道水压试验用水的循环使用。

4.2水资源再利用

1)雨水充沛，建立雨水收集装置。可用作进出车辆的清洗，道路洒水、降尘，混凝土养护等。2)冲洗现场机具、设备、车辆用水，应设立循环用水装置。3)在非传统水源和现场循环再利用水的使用过程中，进行水质检测，确保避免对人体健康、工程质量以及周围环境产生不良影响。

5节能与能源利用措施

施工现场消耗的能源主要是电能和汽油、柴油等。加强生产、生活、办公及主要耗能机械的节能指标管理，选择节能型设备，并对主要耗能设备进行耗能计量核算。根据当地气候和自然资源条件，合理利用太阳能或其他可再生能源。如将太阳能热水用于办公区和生活区用水。主要耗能设备包括焊机、电梯、水泵、切割机等，应对其节能指标进行控制。

5.1暖通空调安装工程

绿色施工的节能技术措施1)空调机组、锅炉附属设备、管道、管件及阀门的节能性能及技术参数等必须符合设计要求。保温系统外表应无损伤、密封应良好，各项验收记录、技术文件应齐全、完整。管道的搬运和在安装阶段，不得损坏和降低空保温节能技术参数。2)系统节能工程所使用的设备、管道、阀门、仪表、绝热材料等产品进场，应按设计和规范要求，对其类型、材质、规格及外观等进行验收。3)水系统的安装，经节能监测符合设计要求的技术参数。4)风管的制作:风管与部件、风管与土建及风管间的连接应严密、牢固，风管的严密性及风管系统的严密性检验和漏风量，应符合规范标准规定。5)需要绝热的风管与金属支架的接触处应有防热桥的措施，应符合设计要求。6)凝结水管:保温层接缝处不允许外露保温保冷层，管与其吊架之间须垫入与保温层同等厚度的经过防腐处理的配套垫块，以防止产生冷桥。7)节能绝热材料的粘贴应牢固、铺设应平整;保温材料应按规定的密度压缩其体积，疏密应均匀。防潮层与绝热层应结合紧密，封闭良好，不得有虚粘、气泡、皱褶、裂缝等缺陷。防潮层的立管应由管道的低端向高端敷设，环向搭接缝应朝向低端;纵向搭接缝应位于管道的侧面，并顺水。8)节能专项方案:应对节能工程的工艺标准、节能工程验收内容，达到的质量标准，应有明确规定，交监理工程师批准后实施。

5.2暖通空调安装工程施工检测的节能技术措施

1)通风与空调系统安装完毕，应进行通风机和空调机组等设备的单机试运转和调试，并应进行系统的风量平衡调试。单机试运转和调试结果应符合设计要求;系统的总风量与设计风量的允许偏差不应大于10%，风口的风量与设计风量的允许偏差不应大于15%。2)空调节能工程智能化监测:按设计要求监控室内温度，监控空调保证室内设计温度的能量消耗，在室内温度达到设计要求后，智能化监测装置自动控制节约能源。3)空调与通风系统功能检测:建筑设备监控系统应对空调系统进行温湿度及新风量自动控制、预定时间表自动启停、节能优化控制等控制功能进行检测。应着重检测系统测控点(温度、相对湿度、压差和压力等)与被控设备(风机、风阀、加湿器及电动阀门等)的控制稳定性、响应时间和控制效果、节能控制情况，并检测设备连锁控制和故障报答的正确性。4)锅炉及附属设备系统功能检测:建筑设备监控系统应对系统负荷调节和节能优化控制。检测时应通过工作站对系统设备控制和运行参数、状态、故障等的监视、记录与报警情况进行检查，并检查设备运行的联动情况。核实锅炉及附属设备系统功能系统能耗计量与统计资料。

5.3临时设施施工

临时设施结合日照和风向等自然条件，合理采用自然采光、通风和外窗遮阳设施。使用热工性能达标的复合墙体(注意防火问题)和屋面板，顶棚宜采用吊顶。

6节地与土地资源保护措施

平面布置合理、紧凑，尽量减少施工用地。充分利用和保护原有建筑物、构筑物等;临时办公和生活用房采用适合于施工平面布置动态调整的多层轻钢活动板房、钢骨架多层水泥活动板房等可重复使用的装配式结构。根据施工规模及现场条件等因素合理确定临时设施。临时加工厂、现场作业棚及材料堆场、办公生活设施等的占地指标，应根据临时设施的占地面积按用地指标所需的最低面积设计。生活区与生产区分开布置，临时设施布置应注意远近结合，努力减少和避免大量临时建筑拆迁和场地搬迁，最大限度地减少对原有土地生态环境的影响。在满足环境、职业健康与安全及文明施工技术要求的前提下，尽可能减少废弃地和死角。施工现场道路按照永久道路和临时道路相结合的原则布置。施工现场内形成环形通路，减少道路占用土地。

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2.中央变频节能空调的主要部分以及工作原理

目前所有类型的中央空调的主要组成部分是：冷却风机、外部热交换系统、制冷剂回路

2.1冷却风机

冷却风机分为两种一种是室内风机，另一种是室外风机。处于舍内的风机其目的是将冷风带入室内；室外风机却能够将冷却塔中的水温降低，将热量散发出去。

2.2外部热交换系统

由冷却水循环系统和冷冻水循环系统两个循环水系统组成。冷冻泵将冷冻水加压，进入冷冻水管道，然后在管道内将室内大气间进行热交换，降低室内的空气热量则达到降温的作用；冷却泵是借助冷却水进入冷却塔进行的降温处理，温度降低后的冷却水用来降低制冷剂的温度。

2.3制冷剂回路

制冷剂回路是中央空调的最重要的部分，在蒸发室将冷冻水与制冷剂进行热交换，让冷冻水的温度降低；在冷凝室将制冷剂与冷却水之间进行热量交换，制冷剂温度降低。

3.当今中央空调所存在的问题

3.1中央空调负载要求具有不均匀性

每台空调在出厂所设置的最大负荷量都比额定功率要超出及20%，是为了保障不受外界影响都能够正常的的运行。其实在日常生活或者工作中正确使用，中央空调的实际功率是无法达到额定功率的，所以存在一定的空间的，其中冷冻系统能够智能根据功率值的变化来调节制冷效果，而中央空调中的泵体的连续水量绷水量是不会改变的，所以在一定程度上是很浪费的。为了达到节能的目标，通常情况期望在保障中央空调正常工作的同事，降低泵水量，从根本上降低消耗。由于电动机的转速都是有生产商设定好的，是不可调节的，但是由于水流量的机选由是由电动机的转速所影响的，因此这就增加了能源消耗。

3.2冷冻水循环系统消耗高是因为电动机的转速决定了冷冻水的流动速度

转速过高的话就会导致冷冻水的流速加快，冷冻水循环时间次数增多，就没办法将冷冻水的热交换进行的彻底，造成了能源的浪费。同时，冷冻水循环系统中阀体的使用也会造成一定程度的损失，导致电力的资源的浪费，促使中央空调偏离额定工况运作。

3.3电动机频繁启动对于长时间工作中的中央空调来说，电动机就是它的命脉，是影响使用期限的一大因素

因为在启动电动机的时候所流过的电流是正常工作时的几倍，所以很容易出现超出限定的电流值情况，在如此高的电流下很容易烧坏电动机的接头处、接触点等，直接会影响中央空调的使用期限。

4.将变频节能技术运用到中央空调上

一直以来变频节能技术都受到人们的高度重视，将其运用到中央空调上能够有效的做好节约能源，达到节能的根本目的。中央空调变频节能技术主要是在中央空调转速的改进上，因为电动机转速是生产商设定的，所以变频的根本目的就是要有效控制通过电动机的交变电流，通过对交变电流的有效控制就能达到中央空调的节能目的，承载能力也会随之提升。要使电动机能够输出与外界环境温度向符合的转矩就调节变频器的实际输出的频值，该输出频值是由电源的供电频值所得出来的。使用变频节能技术可以让电动机的工作转速在一个能控制的范围内根据外界的影响而随之变化，还可以将控制流体的阀体省去，减少一部分的消耗。对冷却水循环系统的变频控制是根据冷却水温差的变化来对调节水流量的，也是对电动机转速的调节，温差的变化就影响电动机转速的变化，当冷冻水温差变化比较大时，则表面室内温度高，泵水量也应随之适当的上涨，电动机的转速也应该提高：当温差小时，则反之。变频技术主要是对电动机转速方面进行改进，做好适时的调节，要比阀体对流量的调节更加能达到目的，在故障方面也会降低不少，促进中央空调的工作状况得到根本的改善。

5.中央空调变频节能技术的作用

5.1通过变频技术的使用能让温度的调节更加便捷，更加准确

社会经济的高速发展，同时贯彻国家的政策，积极响应国家的号召，将节能技术达到更深层次的研究，节能技术可以应用到很多设备当中去，随着时代的进步，普及程度就会越来越广阔。

5.2在中央空调的变频控制系统中要装有警示系统，可以保障在发生意外的同时可以第一时间发出警报，并自动切断电源，减少损失。

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在当前，我国部分暖通空调专业设计人员，常常是仅依靠负荷指标的估算值来进行冷热负荷的计算，并没有严格按照要求对室内的负荷进行逐时逐项冷负荷计算和热负荷计算。即使有时对室内冷热负荷进行计算也只是按照设计软件中默认的数值和程序进行，并没有针对工程实际进行相应的调整，往往建筑专业采取的节能后的围护结构传热系数比软件默认的小不少。这样简单的对室内负荷进行估算和不做任何调整的做法，往往导致工程设计的计算冷热负荷偏大，导致过多的能源及资金浪费。还有些工程，设计人员为尽快完成设计任务，在暖通空调的设计中对系统不进行严格的水力计算或者仅按负荷流量大致分配管径，而不控制水力失调度(或者不平衡率)，完全依靠平衡阀、调节阀等高阻力阀件实现大致的水力平衡。这样容易导致局部管路由于阻力的损失过大或者过小而产生压力分配不均衡的情况，同时由于高阻阀件的滥用造成循环泵输出功率过大导致较大的输送损耗。由于系统存在水力失调的隐患，各种系统失调问题在各类工程中屡见不鲜，室内冷热不均、实际流量分配不满足设计要求的现象较为突出，系统调节困难重重。

1．2集中空调施工中存在的问题

即使在完成了较为完善的空调设计之后，在施工过程中也难免会出现各种各样的问题。有些施工单位为了降低人员雇用方面的资金支出，聘用一些专业性不强的施工队伍参与系统安装工作。在实际工作中遇到临时变更方案时，这些工作人员就会束手无策，不能及时对突发状况做出正确的处理。如果施工人员将出现的问题按照自己的想法随意加以变动，势必会对系统以后的正常运行带来隐患。

1．3系统运行管理不到位

目前我国对于暖通空调工程在实际运行中的管理还存在着许多问题。对暖通空调系统的实际运行进行操作的工作人员很多不具备应有的专业知识，在暖通空调的整个设计与实施过程完成之后，施工单位并没有对即将实施操作的工作人员开展系统性的培训，便让其正式操作空调系统的运行工作。由于工作人员缺乏暖通空调的相关理论及应对室外气象参数和其他引起负荷变化的能力，很难有针对性的对系统展开应有的调节工作，进而导致室内参数严重偏离设计值而导致能量的较大浪费。在系统运行进程中，往往不会满负荷运行，在此期间应对运行主机的台数加以适当的调整，也就是先台数调节，再部分负荷调节，尽可能的避免能量的较大损失，使冷水机组工作在较高的能效之下。但是在实际工作中工作人员往往忽视对运行台数的优先调整，致使多台机组在较低的负荷下运行，使机组运行的实际能效比较低，既影响机组的寿命，又浪费能源。其次在运行过程中不注重机器的维修和保养，机器的运行状态直接影响整个系统运行工作的顺利实施。同时，对于业主来说，机器属有形资产，对机器的保护实际上是在无形中减轻企业的经济负担。因此应定期对机器进行检查，及时对低效率的设备予以维修和更换，定期清理系统，减少不必要的能量浪费。同时，也应高度重视渗漏等引起的热损失及盘管附着物等。

1．4节能方式的选择使用问题

随着人们认识的提高，人们逐渐意识到现代的发展方式给人类日后的生存带来了一定的危害，逐渐认识到节能环保的重要性。国家相关部门也抓住时机积极引导人们重视节能环保，在众多科研机构和企业的暖通空调专家以及从业人员的共同努力下，产生了许多暖通空调专业的节能和环保新技术、新材料、新设备，以及其他节能新技术。这些新方法和新技术都有其适用场合和使用前提，有些技术由于出现时间短，没有项目经验，还不是很成熟，不是在什么情况下都可采用。因此，在种类繁多的新技术中采用哪种节能技术和新材料、新设备成为摆在设计者面前的十分关键的问题，但是在大多数情况下，由于对这些节能设计方案缺乏深入的理解，在设计中采用了不恰当的设计方案，整个系统的实施和运行便无法取得理想的效果，进而造成投资浪费。因此，在设计之初，对即将采用的新型节能技术进行可靠性评估显得非常必要。

2集中空调系统节能技术的应用

2．1集中空调风系统

集中空调系统设计往往忽视对自然进排风的利用，有的设计完全依赖机械进排风，这对系统节能不利。合理利用自然进排风，能使人们更有融于自然的感觉，通过与建筑专业的配合，设计合理的自然进排风通道，成为节能设计的一个重要方面。当空调运行区域内的温度、湿度及空调的运行时间存在相对较大的差别时，应根据实际情况进行系统划分。当空调供应的建筑物空间较大，需要同时控制温度和湿度时，空调风系统应尽量避免使用风机盘管，采用全空气空调系统。这不但有助于温度和湿度的控制，还有助于降低运行能耗。采用变风量系统可以分区进行温度控制，减小设备容量和维护工作量，节省运行能耗。在总风量的确定过程中还需要考虑同时使用系数，因此在这种情况下风机的运行所产生的能耗及装机容量均有一定程度的降低。温湿度独立控制系统可温度湿度分别独立控制，用户可根据使用需求开闭调节相应设备，有效节能。

2．2集中空调冷热水系统

空调水系统是集中空调运行能够发挥节能潜力的重要部分。空调水系统布置是否合理，直接影响系统的运行和节能效果。当系统较大时，采用变频器控制循环水泵运行，并与冷水机组等联动控制，具有显著的节能效果。循环泵和对应机组(或者锅炉、换热器等)的运行台数控制在设计时应优先考虑。合理划分系统分区，尽量避免阻力差较大的环路布置，进行严格的水力平衡计算，合理减少高阻力阀件的使用，当机组不能在较低水量或者需定水量运行时，需要设置平衡管，环路阻力差较大时考虑设置二级泵系统。合理选择循环泵扬程，减少不必要的能源浪费。

2．3集中空调冷却水系统

空调的冷却水系统是集中空调系统的重要组成部分，除非水资源极为丰沛并且水质好、取水较为容易、代价很小，否则采用直流式的冷却水系统会导致较大的输送能量和水资源浪费，因此多需要对冷却水资源进行循环利用。采用循环式的冷却水系统进行冷却的过程当中，要达到理想的冷却效果，则需要注意与周围环境中的高温区域隔离开，同时充分保障通风顺畅以及周围环境干净。在将多台冷却塔并联进行冷却工作时，为了避免过多浪费且防止冷却塔中补水与溢水的不均衡，各个冷却塔之间用共用连通水槽或者连通管进行连接。在冷却塔的总供水管、回水管之间设置旁通管以及两通或三通调节阀进行适当的调节控制，以满足冷水机组所需要的低温保护。此外，风机的开启与停止可以通过出水的温度加以控制。多塔冷却水系统可将电动阀门、冷却塔风机与冷水机组联动，根据实际需要开启相应的冷却水管路阀门、循环泵(可采用变频技术)以及对应的冷却塔风机，可有效节水、节电(即节能)。

2．4集中空调系统冷热源的合理选择

要在空调的实际运行中减少能耗，空调冷热源的选择十分重要。空调冷热源的选择与建筑物的使用功能、规模大小以及空调功能的要求、当地的经济状况、资源的丰富程度、能源的价格政策等息息相关。应结合各方面条件，权衡利弊，经过技术经济比较和能耗分析，综合考虑。假如在工程实施地附近有区域供热或者工厂余热等条件，那么将这些作为空调的热源无疑是最好的选择。假如在施工地附近有热力发电厂，那么可以将热力发电厂的余热供热技术和供冷技术运用到空调系统中。在天然气资源充足的区域内，要想提高暖通空调运行中能源的利用率，可以进行天然气与电力的互补，也就是采用分布式热电冷联供系统。除此之外，如果当地的能源种类比较丰富也可以采用复合式的能源供应方式，亦或是利用较好的地理条件，通过技术分析，进行水地热源泵的建设，为空调的运行供冷或者供热。在机组选择使用上，带有热回收的机组越来越受到青睐。热回收技术将是暖通空调的重要研究方向。

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随着近年来航天事业的迅速发展，在全球范围内掀起了一股新一轮的探空探测活动的热潮。我国对深空探测人物也进行了逐步的展开工作，并对其进行了较为长期的规划。在深空探测系统中，信息传递与目标控制的唯一纽带就是深空通信系统，而通信系统能否正常运行，与链路的通畅、准确息息相关，是整个深空探测任务成功的一个重要保障。而深空探测的另一个难点则是遥远的测控通信距离。因为受通信距离和星上宝贵的有限资源限制，中星在深空探测任务中是将地测控数传输率徘徊在Kbps的一个数量级，不过随着中继卫星和轨道器技术的发展，深空通信证的数传速率已经有了明显的提高。通过上述分析可知，对深空通信中的调制解调技术进行提升与研究是非常有必要的。

1 深空通信中的调制解调技术研究的背景

2000年《中国的航天》白皮书，当前国内根据白皮书中的定义，将对地球以外的天体展开的空间探测活动全部统称为深空探测。进行深空探测的目的，不仅是要对其进行科学的研究，从而对太空的奥秘进行探索，将宇宙之谜解开，而且还是对天疆的开拓，将资源的索求目标伸向天空，实现太空移民。在21世纪，深空探测将会是人类对资源进行开发与应用，对空间科学与技术进行创新的重要途径，当前已成为各个航天大国在航天活动中的一大热点话题。

进入21世纪后，各国对深空探测相继制定出了各自的发展战略，目前发展现状如表1所示。

深空探测系统中的中星地通信的唯一纽带是深空通信系统。美国建立的深空通信系统为DSN深空网系统，为NASA的行星探测飞行器给予跟踪、通信与数据获取服务是其主要的作用。在30年的不断发展与壮大中，DSN深空网系统的遥测能力已经从8bps增速到了几十甚至是几百。

在欧洲，其数据中继卫星系统的传速率为640Mbps左右。欧空局的CryoSat系统中的X频段下行链路的传输数据位90Mbps左右；由荷兰Spacelink公司生产出来的数字调制解调器――ERSDEM-2.5的速率最高传输速率可以突破315Mbps，而其近期声场出来的ERSDEM-3数字调制解调器的速率更可以达到1Gbps。

2 深空通信中的调制技术

通信系统的质量好坏，在一定程度上取决于所采用的调制方式。调制的目的就是让信号的特性能与信道的特性向匹配起来，所以，系统的信道特性决定着调制方式的选择，对于不同类型的信道特性，需要选用不同的调制方式。

在深空通信系统中，对于调制解调的方式要求主要有两大点：

第一，根据深空通信信道的非线性与AM/PM的效应，因此，通过深空通信系统中的调制解调后，波形应该尽量的与包络结构具有等同的特点，通常不采用数字调制技术中的幅度变化。

第二，从频域内来说，对已经调波好的要求其具有良好的频谱特性。这样，已经调波好的就需要具有最小的功率占有率。换言之，已经调波好的频谱在快速的高品滚降上更具特性。

现行的较新的连续相位调制和多调制度调相的调制解调技术皆是恒包络调制方式中的范畴，都有比较高的频带利用率与功率利用率。在这两种调制解调技术中，多调制度调相在功率利用率方面可以实现得更高。

未来的深空通信在调制解调技术方面，已经有了一定的发展方向。CCSDS与深空网络Block V建议了接收机结构兼容的带宽有效的调制解调技术。JPL也正在通过与高性能的纠错码结合对符合美国未来的高数据率的深空探测任务进行了要求。

也就是说，在深空通信系统中一个好的调制解调技术，首先要有一个比较高的功率效率，然后对其带宽的效率才能有所提高，最小功率谱占有率的（准）恒包络、连续相位调制技术是其发展方向。

3 结语

综上所述，深空通信中的调制解调技术现阶段还存在比较大的问题，但是作为深空探测人物成败的关键因素，通过相关人士的不断研究与发展，深空通信中的调制解调技术必定能得到长足的发展。

参考文献

[1]潘晓丹.深空通信中的调制技术分析与研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文，2007.

[2]郭婧娜.深空通信中组合调制解调技术的研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文，2007.

[3]强晔.深空通信中的调制解调技术研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文，2007.

[4]高翔.深空通信解调技术研究与实现[C].2010届中国科学院研究生院硕士学位论文，2010.

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摘 要：课程建设是教学质量提高的基础。文章从制冷技术与节能课程的发展历史与作用入手，分析了新形势下，制冷技术与节能课程所面临的问题，并以华中科技大学为例，提出了加强制冷技术与节能课程建设的措施。

关键词：研究生；制冷技术与节能；课程建设

中图分类号：G643 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）06-0026-03

研究生教育是我国高等教育体系中的最高层次,是我国高等教育综合实力和整体水平的直接反映。我国研究生教育兴起于20世纪初，但直到1949年，仅毕业了200多名研究生。新中国成立后，研究生教育有了一定的发展，但仍然处于小规模、低水平的发展状态，1950年到1965年的16年间，共招收研究生2.3万人。1966年后由于“文化大革命”的原因，研究生教育中断长达12年。

我国研究生教育的发展，是在1978年恢复研究生招生制度以后。1978年至1999年的22年间，累计招收研究生77.3万余人。1999年以后随着我国经济的高速发展，研究生教育进入了一个前所未有的超常规发展时期。仅2013年，我国研究生的招生规模就达到了60.8万人，接近1978年至1999年22年招生总数的80%。

这种研究生教育的超常规发展，虽说也达到了某些初衷，产生了多方面的积极意义，但是，数量上的急剧增长也带来了许多问题和矛盾，尤其是研究生的培养质量不容乐观[1-3]。加之中国的研究生教育由于历史的原因，本来基础就比较薄弱，条件也相对欠缺，这就加剧了这些问题和矛盾可能带来的消极后果。

研究生的培养过程涉及到许多方面，其中课程建设是教学质量提高的基础，教学质量的提高又是人才培养的关键。这里就华中科技大学研究生课程制冷技术与节能的建设与思考谈点自己的体会。

一、制冷技术与节能课程的发展历史与作用

（一）制冷技术与节能课程的发展历史

我国制冷及低温工程专业研究生的培养始于上世纪60年代初，但由于文化大革命的原因，制冷及低温工程的研究生教育刚刚起步就戛然而止。文化大革命结束后，1978年才又重新恢复研究生培养。华中科技大学制冷及低温工程的研究生培养也同步开始，并于1981年获得制冷及低温工程专业硕士学位授予权[4]。

在学校制冷低温工程专业研究生培养初期，制冷技术与节能主要针对当时我国制冷技术开始起步，仅在本科专业教学内容的基础上略微提高，确定以制冷新理论、混合工质节能研究以及当时刚刚开始应用的旋转式压缩机和涡旋式压缩机的理论与性能为主要教授内容。1987年联合国关于臭氧破坏物质的《蒙特利尔议定书》获得通过，制冷技术与节能的内容逐渐淘汰混合工质的内容，而代之以CFCs物质的淘汰，尤其是电冰箱用R12的制冷剂替代技术与节能技术。同时由于制冷剂环保性能和多能源驱动的优势，吸收式制冷技术蓬勃兴起并逐渐压缩已经日渐成熟的旋转压缩机技术和涡旋压缩机技术的内容。进入21世纪后，全球变暖的趋势使得具有较高全球温室气体潜能值（GWP）的制冷剂受到挤压，新型更环保的制冷剂研究日渐兴起，空调器与电冰箱的能耗标准越来越高，储能技术与可再生能源的利用等都对制冷技术与节能课程的教学产生了冲击。

（二）制冷技术与节能课程的作用

制冷技术与节能课程针对制冷及低温工程专业中的普冷技术，与早期针对低温技术的低温传热学课程一起构成了学校制冷及低温工程专业研究生教育的两门专业必修课程。制冷技术与节能课程是建立在热力学、传热学、制冷原理与装置等课程的基础上，也就是学生们在掌握了热力学和传热学理论，获得人工制冷的基本原理和循环特性的知识，具有制冷循环分析和计算能力，获得有关制冷设备方面的知识和相应的分析和计算能力的基础上，通过制冷技术与节能课程的学习，需要进一步掌握制冷循环新理论、制冷剂替代新进展、冰箱空调的新要求及其节能措施以及二氧化碳制冷技术、最新蓄冷技术、高效吸收式制冷技术、太阳能等可再生能源在制冷空调中的应用技术等，既要拓宽学生的知识面，又要培养学生的理论与应用能力，这对于培养既具有宽广知识面、适应能力强，又具备良好的专业知识和技能的高水平、有创新精神的优秀学生具有举足轻重的作用。

二、制冷技术与节能课程教学面临的问题

（一）研究生数量急剧增多

在学校开始招收制冷及低温工程专业研究生初期，每年招收的研究生数量均只有几个人。由于人数少，课程教学一直都是采用课堂教学、课堂讨论、专题讲座及讨论等方法，互动性比较强，学生参与度也比较高。后来随着1999年后全国研究生教育进入一个超常规发展时期，加上除了与原来相同的学术性硕士研究生外，近年来又增加全日制专业型研究生的招生，使得学校制冷及低温工程专业的研究生数量每年都在30人左右，已经是一个班的规模，从而对原有教学方式带来冲击。

（二）研究生来源不同，知识背景差异大

由于招生人数的增加，本专业的研究生来源除主要为本校毕业的学生以及其他相类似的重点高校的毕业生外，也开始有一定数量的二本甚至是三本院校的毕业生考入。虽然这些学生大部分来自于热能与动力工程专业制冷与低温方向，但也有一部分学生来自于建筑环境与设备专业。另外还有一些其他专业的研究生将这门课程作为选修课程。除了应届本科毕业生外，也有一些参加工作数年后再来读研究生的。由于研究生的来源不同，学科背景也有一定差距，对本课程相关的基础知识掌握程度也都存在一定的差异，从而也为本课程的教学带来一定的难度。

（三）学科发展迅速，缺乏适合教材

制冷技术与节能课程主要面向制冷空调技术。随着我国改革开放的进行，制冷空调行业走上健康发展的轨道，进入1990年代以后，整个制冷空调迎来了高速增长的发展阶段。现在我国已经跻身于世界制冷空调设备制造大国之列，多项产品产量已稳居世界第一的位置，部分技术处于世界领先地位。这些都表明，制冷空调行业已经成为我国装备工业的有生力量和国民经济的重要组成部分。另一方面，全球的制冷空调技术在近三十年中也取得了长足发展，如制冷剂替代从最初的CFCs淘汰，到HCFCs的淘汰，再到目前HFCs的限制使用，自然制冷剂的重新兴起；国际社会也从最初的只重视破坏臭氧层物质的淘汰，到臭氧层与温室气体效应并重，形势发展错综复杂，各方利益博弈激烈，新的技术层出不穷；制冷换热器、制冷系统、制冷压缩机也都取得巨大进步，难以有一本教材能够跟上，即使是一些专著，也是在出版两三年就已经落后。近些年，制冷剂的替展日新月异，自然工质与新出现的HFOs类工质及各种混合物，由于其0ODP、低GWP受到世界各国的广泛重视，研究力度也大大加强，涌现了很多新技术和新的研究方向。这就需要结合现在最新研究成果对教学内容进行调整与改革。

三、加强制冷技术与节能课程建设的措施

（一）精选教学内容

在我国恢复研究生教育初期，我国的制冷技术尚处于发展起步阶段，制冷技术与节能课程的内容仅限制在一个很窄的范围里。经过改革开放三十多年的发展，我国的制冷界与国际制冷界实现完全接轨，并且在亚洲国家中首次成功承办国际制冷大会。现在我国已经成为全球最大的制冷空调产品生产国，部分产品已近处于国际领先水平，空调器和电冰箱的产量已经分别占全球产量的近80%和近70%。同时制冷空调的研究与应用领域的不断扩大，新的制冷理论与方法、制冷剂的替代与应用、压缩机的新结构新理论与高效化、换热器的新结构与强化传热理论与方法、制冷系统的优化匹配与仿真、吸收式与吸附式制冷系统的研究与应用以及可再生能源在制冷空调领域的应用研究等等，每一个方面都涉及到许多内容，由于课时的限制，全面讲述制冷空调的所有知识是不现实的，或者只能对每个方面做一个简单的进展介绍。因此合理选择制冷技术与节能的教学内容对于研究生掌握必要的专业知识具有重要意义。针对目前制冷空调技术与行业的发展现状和研究生就业去向，节能与环保已经成为制冷空调技术的核心发展方向，空调器、电冰箱在制冷空调行业中占据2/3的份额，且其能效标准还在不断提高，因此我们在兼顾研究生来源不同、知识背景有差异而概述制冷技术的基本理论的基础上，确定制冷技术与节能的核心内容为制冷剂替代与应用技术、空调器节能技术与电冰箱节能技术，同时兼顾新的制冷理论与方法、工商制冷中的最新技术以及可再生能源的应用，使学生不但了解制冷空调的未来发展，更重要的是掌握当前制冷空调技术主流发展的状况，使学生获得最大收益，以便更好地适应社会的需要。

（二）紧盯学科发展前沿

制冷空调技术和制冷空调行业在近三十年来，接连遇到了与人类生存直接相关的大问题。首先是臭氧层破坏问题。研究表明，过去制冷空调中常用的CFCs和HCFCs物质是破坏臭氧层的罪魁祸首，1987年通过的关于破坏臭氧物质的《蒙特利尔议定书》明确提出了在制冷空调设备中淘汰和禁止使用CFCs和HCFCs制冷剂，并在2007年全球实现淘汰CFCs物质的同时，又达成了比原计划提前10年淘汰HCFCs的目标。另一方面全球变暖对人类的威胁也使得关于气候变化的《京都议定书》于1997年得以通过。在《京都议定书》中，曾经作为CFCs和HCFCs物质替代物的HFCs类物质，由于其较高的全球温室气体潜能值（GWP）而被列为限制使用的物质名单中。包括美国在内的一些国家从2009年开始相继在《蒙特利尔议定书》工作组会议上提出议案，要求将HFCs类物质纳入《蒙特利尔议定书》的管制范围予以限制和淘汰。一些国际标准也相继进行修订，将可燃制冷剂纳入制冷空调允许使用的范围。这些都将对整个制冷空调行业产生巨大影响，并对制冷空调技术提出更高的要求。我们在进行制冷技术与节能的课程教学时紧盯当前学科的最新发展，随时将最新的发展动态、最新的技术成果纳入教学内容，并且紧跟空调器和电冰箱能耗标准，及时介绍空调器、电冰箱节能技术的进展、方法、措施以及未来的走向，使学生在课堂上学的知识与实际同步，并略有超前。同时注意结合教师的研究项目及其研究结果讲解相关内容，努力提高教学的实用性、生动性和灵活性，以使研究生们能够尽早了解、适应实验室的研究，有效地将教学与科研有机结合起来。

（三）坚持理论与应用并重

制冷技术与节能课程不仅针对制冷及低温工程专业的研究生，部分工程热物理和流体机械的研究生也将其作为选修课程。作为一门应用技术的专业课程，教给学生的不仅是一项应用技术的知识，更是一种研究方法。因此，这门课程教学不仅要传授原理知识，更重要的是通过教学，让学生学会思考问题、解决问题的方法，做到学以致用。我们在教学中坚持以基础知识和基本原理为先导，在让学生了解、掌握制冷的基本理论、节能的基本方法和措施的基础上，着重介绍如何运用所学知识来解释、解决制冷空调技术研究中出现的现象，遇到的问题。从传热强化的基本原理到制冷换热器的强化传热、从压缩机的基本原理到压缩机的高效化，从制冷系统的基本构成到制冷系统的优化匹配，从部件到系统深入分析制冷空调的节能方法与措施。同时引用自己和同行工作中的研究经验，使学生更容易理解、掌握应用方法，深入了解其具体应用并能够加以拓展。

（四）改革教学方法，建立合理的考核方式

1.采取灵活的教学方法，充分利用多媒体教学

在授课时为使学生能够抓住重点，用最短时间学到对自己有用的知识，我们根据不同的内容需要、学生的接受程度，把教学内容分为精讲内容和简单介绍内容。只讲基本的、关键的内容和前沿知识以及在科研实践中典型的应用实例；同时，适当地留下一些问题，给学生一个讨论和思考的时间，以便于学生能够更深入地理解相关知识。针对课程教学中存在的从原理系统到组成设备再到实际系统和装置的过渡问题，为使学生能更好地理解复杂的系统、设备、装置及其工作过程，我们设计了完整的电子课件，借助于动画和多媒体技术来丰富课程内容和表现形式，将过去因没有实物对象或由于实物过于复杂而难学的抽象工作原理、复杂的设备结构具体化、形象化，加深学生的理解。同时，对多媒体教案和课堂应用进行研讨完善，努力将生动讲述、形象投影、直观演示、启发思考、活跃课堂有机结合起来。

2.建立合理的课程考核方式

考核是一个重要的教学环节，直接反映学生学习成果与教师的教学质量。建立合理的考核方式，可以准确地反映学生对课程的了解、掌握程度，帮助教师准确地掌握课程教学效果和改进方向。本课程成绩的考核目前主要从课堂表现和课程论文两方面来进行考核。并在课程开设之初即告知学生，使其对各个部分都引起足够重视。课堂表现主要是从到课率、问题回答与分析来实时了解学生的学习情况，提高课堂的学习效率；课程论文则是要求学生根据课程教学内容，结合自己的研究内容撰写综述性论文。从目前的效果看，本课程的课程论文为研究生进入课题研究的开题报告的撰写阶段的论文查阅、文献综述、研究目标的制定和研究方法的确定奠定了扎实基础，取得了良好的效果。

四、关于制冷技术与节能课程建设的思考

综上所述，我们在制冷技术与节能课程的教学过程中得到一些启示和经验，在教学中以拓宽学生知识面、掌握必要的研究方法与手段、了解本学科研究前沿为目的，做到精选教学内容，兼顾理论与应用并重；教学内容要反映制冷空调技术的最新进展；教学方式要灵活并充分发挥多媒体教学的优势。上述教学理念已在并将在以后的教学中继续起到一定的指导作用，以提高制冷技术与节能课程的教学质量，从而有利于培养高质量的研究生。

尽管本课程建设取得了一定成效，但由于目前条件的限制，还存在着一些可以通过努力来进一步提高教学质量的方面，其一是适当增加一些的实验环节，培养学生的实际动手能力，提高学生在制冷空调方面的实验技能；其二是在课时允许的情况下适当增加课堂专题讨论内容，进一步加强与学生互动，了解学生的学术需求，力争通过课程的教学实践让学生学有所用。

参考文献：

[1]康宇.我国研究生教育发展历程及其现实困境[J].哈尔滨学院学报，2013，（12）.

空调技术论文篇（10）

主管单位：住房和城乡建设部

主办单位：亚太建设科技信息研究院

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1002-8501

国内刊号：11-2832/TU

邮发代号：2-758

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1971

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核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

中科双效期刊

第三届(2005)国家期刊奖获奖期刊

联系方式

期刊简介

《暖通空调》（月刊）创刊于1971年，由建设部主管， 亚太建设科技信息研究院、 中国建筑设计研究院、 中国建筑学会（暖通空调分会）联合主办。 本刊以实用技术为主，兼具学术性和信息性，在行业中最具影响力，被誉为权威刊物，深受广大读者喜爱，发行量在国内同行业刊物中遥遥领先。

空调技术论文篇（11）

摘要：本文针对中央空调系统目前的研究现状和存在的问题以及未来的发展趋势作了简单的概括。主要从能耗和计算机检测与控制技术两个方面，通过结合实例的应用研究对中央空调系统节能技术的控制原理作了详细论述，对如何进一步提高中央空调系统的高效节能技术进行了深入思考，并提出因地制宜地调整中央空调系统的工作状态以提高其在实际应用环境中的工作效率的结论。

Abstract: in this paper, aiming at the research status of central air conditioning system and the existing problems and the future development trend briefly. Mainly from the two aspects of detection and control technology of energy consumption and computer, by application with an example of the control principle of energy saving technology in central air conditioning system in detail, in-depth reflection on how to improve the energy efficiency technology in central air conditioning system, and puts forward the suit one's measures to local conditions to adjust the central air conditioning system in order to improve its working state the actual application environment of the efficiency of the conclusion.

关键词：中央空调系统 高效节能 分析 应用

Keywords: analysis and application of high efficiency energy saving central air conditioning system

中图分类号：TU831.3+5 文献标识码：A

随着我国社会经济的发展，节能减排已成为国家科学发展的重要组成部分。当前众多企业都将节能技术列作企业优先研发的技术且积极开发各种节能产品，人民也日渐重视在日常生活中有关节能的各个方面。中央空调节能技术，作为与人类生产生活密切相关的人工环境技术，且在整个人类社会大力倡导节能减排的绿色发展的大环境中，在近十年取得了飞速发展。相对于能耗较高的传统空调技术，高效节能的中央空调系统在社会各地域、各领域得到日益广泛的应用，因此不管是在理论上，还是在实际使用中对中央空调系统的节能技术分析和实际应用研究都显得尤为必要。

针对中央空调系统的特殊性，很多地区在研究的过程中，都要以其地位作为一定的参考。另一方面，中央空调系统高效节能技术并不同于一般的节能技术。我们需要根据各个地区的实际情况和未来发展趋势进行一定的研究，在允许的差异范围之内，有效的提高节能技术的实际效果。值得注意的是，单纯的进行理论上的分析，并没有办法达到一个理想的效果。所以，我们还需要在实际应用当中进行一定的研究，找出其中的漏洞或者不完美的地方，在完善之后才投入使用。本文就中央空调系统高效节能技术分析与实际应用进行一定的研究。

一、中央空调系统高效节能技术分析

（一）研究现状

从客观的角度来说，到目前为止，部分地区对中央空调节能技术的研究，并没有取得一个较大的突破，很多的地区仍然在应用传统的技术进行工作，因此，能耗方面依然较高。从社会的整体情况来看，很多地区在研究的过程中，都是将时间和精力放在了系统运行的测试和分析上，研究方向过于单一。在这种情况下，很难具有一个较大的突破。部分研究机构通过不断的测试，发现中央空调系统在节能方面出现了一系列的问题，但是并没有进行实质的改变，而是停留在理论方面，因此在近几年的发展中，很少出现较大的成就。另一方面，变频调节技术虽然在很大程度上得到了广泛的运用，并且对系统水泵风机运行节能产生了较大的积极影响，但是有一个致命的弱点，那就是仅仅局限在辅机设备上，并没有达到一个较为理想的效果。

（二）未来发展方向

中央空调高效节能技术首先要在高效上进行一定的努力，其次要优化节能方式，最大程度的节省能源，为企业的发展和国家的进步提供一定的助力。本文认为，在今后的研究和实践当中，我们可以运用现代热工检测技术，同时结合先进的计算机技术、系统集成技术等一系列的前沿技术，深化中央空调系统高效节能技术的发展。另一方面，还要实时采集系统运行的各种参数，只有这样才能在详细数据的支持下，做出最正确的决策。值得注意的是，由于实现系统参量动态优化控制，跟随空调区负荷变化而实时变化，使空调系统在任何负荷情况下，都达到既能满足空调区舒适性要求，又能最大限度地节省系统能耗的目的。由此可见，中央空调系统高效节能技术在未来的发展中，仍然具有较大的空间，我们需要利用有效的手段，将其中的问题彻底解决，帮助中央空调系统节能技术提升到一个新的高度。

二、装置节能技术控制原理

（一）中央空调系统能耗

从现有的研究成果来看，中央空调系统能耗主要由三个方面组成：首先是主机系统，主机系统在很大程度上决定了中央空调系统在节能方面能否达到一个理想的效果。另一方面，主机系统对中央空调系统的其他方面也有很大的影响，如果主机系统达不到要求，那么其他的部分在运行的时候，势必会产生较大的阻力。其次是辅机系统，很多人认为辅机系统并不重要，这种观点并不正确。目前的辅机系统是由三个部分组成，即冷冻泵、冷却泵、冷却塔，这三个部分既是独立存在，同时又互相配合。辅机系统能够在一定程度上分担主机系统的工作，并且在处理问题的时候，能够更加全面，避免高效节能技术出现些许的瑕疵。第三个部分就是空调末端装置，这个部分是由风机盘管、新风系统以及全空气系统组成。空调末端装置在一定程度上会被人忽略，但它是一个不可或缺的部分，在中央空调系统高效节能技术运用的过程中，会起到“穿针引线”的作用。

（二）计算机检测与控制技术

对于中央空调系统高效节能技术来说，在实际的应用当中，必须在计算机检测与控制技术上进行一定的努力，因为这个系统如果缺乏一个有效的计算机检测和控制技术，并没有办法较好的运行，而且在出现问题的时候，也得不到及时的控制。

1.装置控制工作原理。控制过程实质上是系统运行寻过程，通过优化控制，实现效果最好，能耗最少。具体是先将系统检测参量送入数模转换器(A/D),进行输入量模糊化，使每个输入量都对应一个模糊集合，之后将输入量通过模糊化入口送入工控机中。改变的参数再通过模数转换器(D/A)将模糊的输出进行清晰化处理，使输出量唯一，然后通过执行机构，去控制被控对象。从装置控制工作原理当中，我们可以较为清晰的看到，中央空调系统高效节能技术在应用的过程中，能够得到一个较为理想的效果，由于装置控制工作原理较为完善，因此发生安全事故的概率较小，整个系统完全能够满足现阶段的需求，通过前沿的技术和装置，达到一个较好的节能效果，为持续性发展做出贡献。

2.装置检测控制工作过程。这个过程主要起到一个较强的保障作用，一些较为简单的问题，系统会自动处理，如果遇到一些复杂的问题，那么系统就会有所反应，技术人员和工作人员在第一时间赶到，将问题控制在一个较小的范围之内，避免造成较大的损失。装置监测控制工作过程如下，首先，通过跟踪监测冷冻机供回水温度，能够得到空调区冷负荷变化的详细情况；其次，通过跟踪检测冷水出口的温度，可以得到主机冷凝器散热的情况；第三，通过跟踪检测冷却水进口温度，能够得到冷却水量变化的情况以及冷却塔的冷却效果；第四，对可编程的逻辑控制器进行给定值设置。在得到详细的情况以后，就可以制定针对性的方式来处理。

三、对中央空调系统高效节能技术的思考

相对于一般节能技术来说，中央空调系统高效节能技术能够在很大程度山反映出众多的设备情况，并且涉及到多个领域的工作，通过分析和研究这种技术，能够在很大程度上促进我国科学技术的发展。值得注意的是，在应用此项技术的时候，需要结合地区和企业的实际情况，不能总是按照一个标准来应用，数值方面需要存在一定的变化，只有则样才能对技术的发展产生较大的积极影响。

总结：本文对中央空调系统目前在社会中实际使用情况作了综合分析，从整体的情况来看，各地区中央空调系统的生产商和研发机构都在如何进一步提高中央空调的高效节能技术这个方面进行了深入广泛的研究，并且产生了很多积极的影响。文中对中央空调装置节能技术控制原理作了深入详细分析，并认为因地域、时令，行业等造成不同的实际工作环境，必须采用针对性的措施对中央空调系统进行一定的调整优化，以使其获得最佳工作状态，从而更好的服务于人类的生产生活。

参考文献：