空调新技术与环境保护图文新版

28.0%
100,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0
33,468 34,137 24.09%
24.71% 34,572
26.82%
26.15% 34,902
35,037
35,800
27.0% 26.0% 25.0% 24.0% 23.0%
1Hale Waihona Puke Baidu96
1997
1998
1999
1994 1995 -1620 -1352
1996 -598
-3515 -4582
年份
1997
1998
1999
2000
国家领导对建筑节能工作批示
2002年11月26日温总理对建筑节能工作的批示： ……我国政府机构电力能耗接近全国八亿农民生活用 电总量；能源费用开支一年超过八百亿元；单位建筑 面积能耗和人均能源消费总量远高于发达国家水平。 这充分说明我国政府机构节能潜力巨大，急需把节能 工作提上议事日程，研究制定节能规划、措施和制 度。……
我国目前的建筑能源消耗状况
❖ 建筑规模巨大、采暖系统落后
我国人口众多，因此房屋建筑规模巨大。以北京为例，1994年常住人口1050万人，城市实有房屋建筑面 积2.4亿m2，其中住宅建筑面积1.2亿m2，人均居住面积已达8.7 m2。 数量如此庞大的房屋建筑，保温隔热和气密性却很差，采暖系统相当落后。以北京市建造数量较多的多 层砖混住宅为例，过去长期沿用37cm实心粘土砖外墙，24cm实心粘土砖楼梯间墙，单层钢窗。由于门窗 单薄，缝隙不严，门窗及空气渗透所损失的热量，占到全部热损失的一半以上，而外墙和楼梯间墙的保 温效果也差，散热量超过总散热量的 1/3。
尤其是欧洲国家相比．我国北方寒冷的冬季晴天较多，日照时间普遍较长，太阳辐射强度较大。 ❖ 冬季太阳入射角较低，建筑南向窗户接收到的太阳辐射较多，愈是寒冷的月份，南向受到的太
阳辐射量愈多，这对于外界的寒冷气候构成一种补偿。
我国目前的建筑能源消耗状况
外围护结构传热系数的对比 ❖ 发达国家在1973年世界性石油危机后，普遍强化建筑节能。 ❖ 从建筑立法和节能技术上予以保证。 ❖ 从经济政策上加以引导、鼓励或限制。为了推进建筑节能，各国都已颁布了若干项标准，
炊事、热水 38%
城镇采暖 37%
照明、家电 7%
空调 12%
农村采暖 6%
建筑能耗
万吨标煤
建筑能耗
能源消费总量
建筑能耗比例 百分比
160,000 140,000
138,948 138,173 132,214
30.0% 130,119 128,000 130,297 29.0%
120,000
27.37% 27.45%
在空调环境的发展历程， 家用空调系统的技术进步起到至关重要的作用。 人的一生大约有70%—90%在室内度过。 人的一天约需从外界摄取：
食物：1—2kg 水： 2—3L 空气：12—15m3 (14.4 —18kg)
世界家用空调行业中，在90年代以前，60 ％的市场被日本所占有，并且在设备开发 和控制技术上都处于世界最前沿。所以从 日本空调技术的发展可以看出世界空调行 业的变迁过程。直接蒸发式空调系统的发 展过程，大致可以分为五个阶段，其技术 特征和代表技术参见表1.1。从表中可以 看出，直接蒸发式空调技术的发展主要集 中在三个方面： ① 追求空调系统的高效节能，特别是在
中国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。 中国2000年一次能源生产量为10.9亿吨标准煤，能源消费量为11.7亿吨标煤（不包括农村非商品生活能源消费 2 亿吨标煤），不到世界能源消费量的10%；人均能源消费量不到 1 吨标煤，不足世界人均能源消费水平2.4吨标煤的 一半，仅为发达国家的1/5 -- 1/10
顶差2.5～5.5倍，外窗差l.5～2.2倍，门窗气密性差3～6倍。
国内外建筑外围护结构传热系数（W/( m2·K） ）比较
气候
分区指标: 1﹑严寒地区：最冷 月平均温度≤-10℃ 2 ﹑寒冷地区：最冷月平均温度0∽-10℃ 3 ﹑夏热冬冷地区：最冷月平均温度 0∽10℃；最热月平均温度25∽30 ℃ 4 ﹑夏热冬暖地区：最冷月平均温度10 ℃；最热月平均温度25∽29 ℃ 5 ﹑温和地区：最冷月平均温度0∽13℃； 最热月平均温度18∽25℃ 采暖空调需求量大
组成配套的标准系列。随着技术的进步，相应修订节能标准，提高节能要求，挖掘能源潜 力。
我国目前的建筑能源消耗状况
中外围护结构传热系数比较 ❖ 不同国家、不同地区气候条件的差别。一般情况是：气候越是寒冷，采暖度日数越高，其建筑外围护
结构的传热系数的规定就应越是严格。 ❖ 目前我国建筑保温隔热水平与气候条件接近的发达国家相比，差距相当大。大体上外墙差4～5倍，屋
空调新技术与环境保护图文新版
一、世界空调技术新进展
室内环境的舒适性与室内温度、湿度、辐射温度、气流速度、着衣量和人体活动等六要素有着密切的关系， 近来的研究表明，室内装饰的色调、音响效果、光线的明亮程度和空气的清新度等也是影响室内舒适性不可忽视 的因素。随着社会的进步，人们对空调环境的舒适性要求越来越高，越来越接近自然。从空调系统诞生开始，空 调环境已经走过了防暑御寒、自动控温、基本舒适和非感空调阶段，并逐步进入感知空调阶段。
直接蒸发式空调系统发展过程及其技术特征
❖ 第一代 (摇篮期) 40年代中期 手动ON/ OFF控制 ❖ 第二代 (品种扩大期) 55~70年 机械式和电子式ON/ OFF控制 ❖ 第三代 (电子化进展期) 70~82年 用电子元件分别控制温度、湿度、气流组织 ❖ 第四代 (高度电子化成熟期) 82~86年 综合性能控制 ❖ 第五代 (AI进展期) 86年～温感控制模糊控制人工智能控制
1972年石油危机以后，改善压缩机、热交换器、风扇的性能，加强对制冷循环特性的研究，优化制冷系统， 实现了空调系统的小型化、低能耗、低噪音、高可靠性；
② 追求室内环境的高舒适性，从单一的温度控制发展到室内热环境特性（如PMV等）的综合控制，从简单 的双位控制发展到人工神经网络与模糊技术相结合的智能控制，以实现人们对舒适性的要求；
我国目前的建筑能源消耗状况
❖ 湿度 我国气候除西部和西北地区全年都相当干燥以外，整个东部经济发达地区最热月平均湿度均 较高，一般达75％～81％；这些地区到了最冷月，在华北北部湿度较低，而长江流域一带 仍保持较高湿度，达73％～83％。
我国目前的建筑能源消耗状况
太阳辐射 ❖ 在气候资源方面，太阳辐射对建筑节能是个有利因素。我国占有一定优势。与许多发达国家、
从直接蒸发式空调系统的发展过程中可以看出，变频技术、电子膨胀阀和现代控制理论在SVRV上的应 用，具有划时代的意义，它不仅为创造舒适环境、实现空调设备的高效节能运行提供了技术保证，而且 为MVRV空调系统的开发和发展提供了坚强的技术基础。
直接蒸发式空调系统的发展过程及其技术特征
直接蒸发式空调系统的技术进展
③ 追求空调系统的多功能化、多元 化，从单冷型窗式空调器发展到热回收型 MVRV空调系统，极大地拓广了直接蒸发 式空调系统的应用范围，开辟了集中空调 系统的新领域。
表1.2示出直接蒸发式空调系统及相关 技术的纵、横向发展状况。随着制冷循环 控制技术的不断研究和研究成果的应用，
随着制冷循环控制技术的不断研究和研究 成果的应用，先后诞生了非变频调节和变 频调节的MVRV空调系统及与MVRV系统 组合应用的VAV空调系统，推进了小型独 立分散空调系统的发展。 进入90年代后， 计算机通讯、制冷循环控制、设备管理、 故障诊断等技术的发展，加速了空调系统 网络控制的进程，自律分散协调控制技术 在MVRV空调系统中的应用成功，使网络 控制技术得到了进一步简化，
气候
与世界同纬度地区一月份的平均温度相比，大体上
东北地区气温偏低 14 ～ 18 ℃ 黄河中下游偏低 10～ 14 ℃ 长江南岸偏低 8～10 ℃ 东南沿海偏低 5 ℃ 左右
l与世界同纬度地区七月份的平均温度相比，各地 平均温度大体要高1.3 --2.5 ℃
建筑能耗
百 万 tce
2001年全国建筑能耗量（总计358*10^6 tce）
我国目前的建筑能源消耗状况
我国的建筑能耗构成 ❖ 建筑能耗一般包括建筑采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等所使用的能量。 ❖ 建筑采暖、空调、降温和照明所使用的能源中以采暖能耗数量最多。
我国目前的建筑能源消耗状况
我国气候的特点 ❖ 我国南北跨越热、温、寒几个气候带，气候类型多种多样。 ❖ 大部分地区属于东亚季风气候，冬夏盛行风向交替变更，冬季多干冷的偏北风，夏季多暖湿的偏南风。 ❖ 我国气候还有很强的大陆性气候特征，即气温年较差大，冬季平均温度大大低于同纬度地区，而夏季
耗能与节能 ·建筑节能
❖ 建筑能源消耗占全部能耗的比例 ❖ 在美国，建筑消耗的能源占全部基本能耗的35％以上。占世界人口不到4％的美国所消耗的
能源却占世界总能量的25％ 。 ❖ 研究表明，改进能源最终的使用效率，可以使美国对服务建筑的能源需求量减少50％ 。
我国目前的建筑能源消耗状况
我国建筑能源消耗状况 ❖ 我国采暖区城镇人口只占全国人口的13.6％，而采暖用能却占到全国总能耗的9.6％。 ❖ 由于经济的发展，采暖范围日益扩大，空调建筑迅速增加，建筑能耗增长的速度将远高于能源生产增长
160
140
134
120
100
80
60
40
23
20
0
城镇采暖 农村采暖
135
41 25
空调 照明、家电 炊事、热水 类别
建筑能耗：指消耗在建筑中的采暖、 空调、降温、电气、照明、炊事、 热水供应等所消耗的能源全国约有 一半以上房屋建筑位于集中采暖地 区
采暖、空调能耗占建筑能耗 55 %
2001年各类建筑能耗百分比
平均温度又略高于同纬度地区。
我国目前的建筑能源消耗状况
温度 ❖ 我国冬季受北方冷空气侵袭，大部分地区在极地大陆气团控制之下，高纬度的寒冷气团通过冬季
风不断输送到低纬度。 ❖ 我国冬季气温较低，南北温差很大，主要是由于寒潮活动所致。 ❖ 不仅冬天气温较低，而且冷季时间很长。即使在东部平原地区、一年内寒冷的持续时间也相当漫
长。 ❖ 和同纬度的世界其他地区相比，除了沙漠干旱地带以外，我国又是夏季最暖热的国家。
我国目前的建筑能源消耗状况
采暖度日数 ❖ 建筑节能往往以采暖度日数作为冷天气候的一个重要基础数据。 ❖ 采暖度日数是指室外日平均气温与采暖基准温度之差值与天数乘积之和。国际上通常采
用18℃作为采暖基准温度。凡平均温度低于基准温度的日子，均计入采暖度日数。 ❖ 与相同纬度的北半球城市对比，我国各城市的采暖度日数较高。
—中国欧盟第四次能源合作大会（国家计委发言）北京 2001年6月18日
中国已成为能源进口国
万吨标煤
中国近十年能源净进出口数量
(-)为出口;(+)为进口
6000 4000 2000
4706
2707 1755
855
0 -2000 -4000 -6000
1990
1991
1992 -2258
1993 -199
城市用电及其空调系统现状分析
2000
2001
建筑能耗的总量逐年上升，在我国能源总消费量中所占的比例已从1978年的10%，上升到目前的27.45%, 深圳甚至已达35% 左右。
中国能源形势不容乐观
中国人口占世界总人口20%，已探明的煤炭储量占世界储量的11%、原油占2.4%、天然气仅占1.2%。人均能源 资料占有量不到世界平均水平的一半
推进了小型独立分散空调系统向大型集中空调系统和热回收型MVRV空调系统的转化。95年以后，成功地将 蓄冷技术应用于MVRV空调系统中，使能源利用结构更趋合理。在对IAQ要求越来越高的今天, 综合考虑节能、 能源利用结构的优化、空调设备的可靠性和室内环境的舒适性，智能控制空调系统将是今后的发展方向。
的速度，从而成为国民经济的一个重要的制约因素。
我国目前的建筑能源消耗状况
生活水平的提高导致对能源的需求激增 ❖ 随着生活水平的提高，舒适的建筑热环境已成为人们生活的需要。在发达国家，适宜的室温已成
为一种基本需要，他们通过越来越有效地利用好能源，满足了这种需要。在我国，这种需要也在 日益迫切。 ❖ 我国冬冷夏热的问题相当突出，生活越是改善，越不堪忍受寒冬暑夏的折磨，冬天需要采暖，夏 天想要空调，这都需要用能源。