高层节能制冷(高层节能制冷方法)

1. 高层节能制冷方法

建筑节能，指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。

建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，增大室内外能量交换热阻，以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。

途径：

一、减少能源总需求量

据统计，在发达国家，空调采暖能耗占建筑能耗的65%。中国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度，因此，减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容，一般可从以下几方面实现。

①建筑规划与设计

面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如微排建筑、低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时，根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境（如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等）创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计（主要方法为：在建筑周围布置树木、植被、水面、假山、围墙）；合理设计建筑形体（包括建筑整体体量和建筑朝向的确定），以改善既有的微气候；合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分，主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时，可借助相关软件进行优化设计，如运用天正建筑（Ⅱ）中建筑阴影模拟，辅助设计建筑朝向和居住小区的道路、绿化、室外消闲空间及利用CFD软件，如：PHOENICS，Fluent等，分析室内外空气流动是否通畅。

②围护结构

建筑围护结构组成部件（屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施）的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%～6%，而节能却可达20%～40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。首先，提高围护结构各组成部件的热工性能，一般通过改变其组成材料的热工性能实行，如欧盟新研制的热二极管墙体（低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热，可以产生隔热效果）和热工性能随季节动态变化的玻璃。然后，根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗软件DOE-2.0的计算结果为指导，选择围护结构组合优化设计方法。最后，评估围护结构各部件与组合的技术经济可行性，以确定技术可行、经济合理的围护结构。

③ 提高终端用户用能效率

高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行，才能真正地减少采暖、空调能耗。首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如：热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后，在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面，应尽量使用节能认证的产品。如美国一般鼓励采用“能源之星”的产品，而澳大利亚对耗能大的家电产品实施最低能效标准（MEPS）。

④提高总的能源利用效率

从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中，能源损失很大。因此，应从全过程（包括开采、处理、输送、储存、分配和终端利用）进行评价，才能全面反映能源利用效率和能源对环境的影响。建筑中的能耗设备，如空调、热水器、洗衣机等应选用能源效率高的能源供应。例如，作为燃料，天然气比电能的总能源效率更高。采用第二代能源系统，可充分利用不同品位热能，最大限度地提高能源利用效率，如热电联产（CHP）、冷热电联产（CCHP）。

二、利用新能源

在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。人们对各种太阳能利用方式进行了广泛的探索，逐步明确了发展方向，使太阳能初步得到一些利用，如：

①作为太阳能利用中的重要项目，太阳能热发电技术较为成熟，美国、以色列、澳大利亚等国投资兴建了一批试验性太阳能热发电站，以后可望实现太阳能热发电商业化。

②随着太阳能光伏发电的发展，国外己建成不少光伏电站和“太阳屋顶”示范工程，将促进并网发电系统快速发展；

③全世界已有数万台光伏水泵在各地运行。

④太阳热水器技术比较成熟，已具备相应的技术标准和规范，但仍需进一步地完善太阳热水器的功能，并加强太阳能建筑一体化建设。

⑤被动式太阳能建筑因构造简单、造价低，已经得到较广泛应用，其设计技术已相对较为成熟，已有可供参考的设计手册。

⑥太阳能吸收式制冷技术出现较早，已应用在大型空调领域；太阳能吸附式制冷处于样机研制和实验研究阶段。

⑦太阳能干燥和太阳灶已得到一定的推广应用。

但从总体而言，太阳能利用的规模还不大，技术尚不完善，商品化程度也较低，仍需要继续深入广泛地研究。在利用地热能时，一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应；另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑，在英国和香港已有成功的工程实例，但在建筑领域，较为常见的风能利用形式是自然通风方式。

2. 制冷空调技术及其节能方法

制冷量是空调机在规定空调工况下（即制冷工况）下，单位时间内可以从室内转移到室外的热量；制冷功率，就是在规定的空调工况下，空调机单位时间内消耗的电能。

2、算法不同

制冷量是由制冷功率乘以能效比得出的数剧，能效比越大空调越节能。而制冷功率就是耗电量，耗电量小的效率高

3. 降温供暖措施

地温空调，是根据地温和大气温度的反差规律设计和实施的。在地表面以下3米深处的长年温度为17.5℃，而大气气温就本地而言，冬夏反差为50℃，冬季室外严寒低温为-14℃，夏季炎热高温为36℃，冬天室外和井下水温差达30℃左右，夏天室内和井下水温差为18～20℃。地温空调的作用是利用水温为资源，依靠金属材料的传导性，利用鼓风机的作用，把室内的温度送到井下散热片中调和，调节后得到冬暖夏凉的气候。

地温空调，在炎热的夏天是利用17.5℃的温度进行降温。在关严门窗的条件下，通过地温空调系统，把室内的暖气送入井下17.5℃降温，一次降温达4℃，然后，经过连续循环，把室内温度降至25～27℃。人体在炎热夏季能享受到25～27℃，即没有炎热的感觉。

地温空调适用于住房、办公室、影剧院，作为人们冬季取暖、夏季纳凉之用，不能作为仓库、储藏、保温等空调使用。

地温空调是一种普及型空调，每台套造价200～250元，适宜于一般经济家庭取暖纳凉的目的安装使用，它的诞生可为人们用很少的经济付出获得冬暖夏凉的享受。

现有的空调，已经走向少部分家庭，但真正使用的比例只是千分之几，而夏季的炎热真使人坐卧不安，使用电风扇，虽然感到凉爽，但电风扇永远不能改变环境温度。大家都知道，现有空调是冬暖夏凉的好工具。可又因为现有空调的售价昂贵，并且是一只电老虎，冷却剂为有害物，易损坏，冷却剂散发出来为有害气体，并且修理费用也昂贵。因此，研究使用地调空调，解决了电风扇不能改变环境温度的不足，并解决了原空调高投资高电耗现象，为国家节约了能源，能使千千万万人享受冬暖夏凉的气候，创造出学习、工作、休息的适宜环境。

4. 制冷机节能措施

对于建筑物来说：一是空调建筑或空调房尽量避免东、西向，及在东西向设置窗户。否则，窗户应有良好的遮阳设施；二是空调房间尽量避免设在顶层。否则，屋面应有良好的隔热性能，尤其是东西外墙。

对于空调降温系统来说：一是空调设置适当的调控温度(夏季26-28℃，冬季18-20℃)；二是合理运用耗电量小、制冷量大(即能效比大)的节能型空调设备；三是采用节能型电器、灯具，尽量排除炊事散热，以减少房间内部的热。

5. 制冷节能方案

虽然说空气能热泵的效率是必然大于1，但由于缺少实际的用电量负荷、气温、水温等数据，无法判定节能量。

简单来说所需温升越低，热泵效率越高。比如每日的用水量多少、所用水温平均多少、气温平均多少、来水温度平均多少等等，没有这些数据无法计算。

大概来说，长期持续用水量较大的情况下，而且在南方地区热泵能效甚至能够达到电加热的6倍以上。但对于北方寒冷冬天热泵根本就无法正常工作。

6. 高层节能制冷方法有哪些

1、设立高层建筑户外附属设备安装标准。

2、加强高层建筑玻璃幕墙以及门窗玻璃的安全防护规范措施。

3、在高层建筑最底层的四周，增加预防高空物体坠落的外延结构，或增加每一栋高层建筑的底层四周防坠落物体的金属结构设施。

4、将用于户外附属设施固定的金属防腐材料纳入高层住宅设计规范。

5、增加空调外挂主机的预留外延建筑结构平台或体外凹式墙体空间。

6、设立高层建筑地面的墙体四周外延防护栏，建筑墙体与外延防护栏的安全距离标准为3米。

7、在可能的情况下，统一实施中央空调制冷采暖系统。

8、设立城区高层建筑物体坠落安全防范巡查机构，制定高空物体坠落安全防范条例。

9、城市居民社区委员会实施高层建筑物体坠落安全防范责任制度，健全施工企业档案登记工作。