大厦中央空调系统冷热源系统设计+CAD图纸(4)
1 新能源的开发和利用
随着社会经济发展水平的提高，空调的能耗需求越来越大，新能源在空调冷热源中的应用是冷热源研究的一个重要方面。目前空调冷热源的新能源应用研究主要集中在太阳能、地热能、天然气、燃料电池、核能和水电等方面。相对于煤炭和石油等化石能源来说，天然气还处于刚刚被开发利用的阶段，今后有很好的发展前景，天然气的燃烧效率比煤炭和石油都高，热值大，因此其CO2 和NOx 等污染物排放标准比煤炭和石油要低得多，是一种相对很清洁的能源。目前以天然气为燃料的锅炉和制冷机组早已投入使用并产生了良好的经济效益。核能也是一种清洁高效的能源，能量密度很高，目前主要用于发电和区域供热，我国现已建成了两座核电站。天然气和核能都是不可再生能源，其储藏量有限；太阳能、地热能和水能等是真正清洁的可再生能源，蕴藏量无限，卫生环保，有很大的开发利用价值。我国太阳能资源丰富，全国年太阳能辐射量的平均值为59×104kJ/cm2，
全国有三分之二的国土面积年日照时间超过2000h，我国的西部和西北部蕴藏量最丰富[1]。太阳能的利用途径主要有两条：光伏转换和光热转换。由于光伏转换设备投资是光热转换的3~4 倍，目前国外的太阳能空调系统以第二种为主，光热转换可供冷供热。太阳能是目前世界上也是我国利用量增长最快的新能源。目前在国内太阳能最主要的用途还是用来供热，全国太阳能热水器已经超过1000 万m2，每年递增200 万m2[2]。地热是目前发展最为迅猛和最环保经济的新能源，最为典型的利用为地源热泵。我国水能蕴藏量世界第一，目前利用率仅10%，
有很大的开发利用价值。
2 冷热电联产(CCHP)
冷热电联产(combined cooling heating and power CCHP) 是一种建立在能的梯级利用概念基础上，把制冷、供热(采暖和卫生热水)和发电等设备构成一体化的联产能源转换系统，其目的是为了提高能源利用率，减少需求侧能耗，减少碳、氮和硫氧化合物等有害气体的排放，它是在分布式发电技术和热能动力工程技术发展的基础上产生的，具有能源利用率高和对环境影响小的特点。典型CCHP 系统一般包括：动力系统和发电机(供电)，余热回收装置(供热)，制冷系统(供冷)等。针对不同的用户需求，系统方案的可选择范围很大，与之有关的动力设备包括微型燃气轮机、内燃机、小型燃气轮机、燃料电池[3]。CCHP 机组形式灵活，适应范围广。使用时可灵活调配，优化建筑的能源利用率与利用方式。目前CCHP 的研究正致力于以下几个方面的工作：分布式冷热电联产；区域冷热电联产(DCHP)和楼宇冷热电联产(BCHP)。
3 热泵技术
热泵就是靠高位能拖动，迫使热能从低温位热源流向高温位热源，将不能直接利用的低品位热能转换为可利用的高位能，是直接燃烧一次能源而获取热量的主要替代方式。热泵分为空气源热泵和地源热泵。空气源热泵利用空气作为冷热源，直接从室外空气中提取热量为建筑供热，应是住宅和其他小规模民用建筑供热的最佳方式，但它运行条件受气候影响很大。外温为0℃左右时，蒸发器的结霜问题，为适应外温在5℃～-10℃范围内的变化需要压缩机在很大压缩比的范围内都具有良好的性能的问题，是目前空气源热泵的两大技术难点。国内外近10 年来的大量研究攻关都集中在这两个难点上，前者通过优化的化霜循环、智能化霜控制、智能化探测结霜厚度传感器，特殊的空气换热器形式设计以及不结霜表面材料的研制等，正在陆续得到解决。后者通过热泵循环方式，如中间补气、压缩机串联和并联转换等来尝试解决。有文献报道一种大型离心式压缩机配盐水冷却塔的热泵方式，通过同时调整压缩机转速和压缩机入口导向叶片，可以使压缩机在较大的压缩范围内都具有较高的效率，而采用盐水冷却塔则避免了蒸发器结霜，其样机的全冬季平均电热转换率已接近4，这将成为大型建筑和区域供热供冷的最佳冷热源方案。