1、空调新技术与环境保护空调新技术与环境保护深圳职业技术学院深圳职业技术学院 追求空调系统的多功能化、多元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化，从单冷型窗式空调器发展到热回收型空调系统，极大地拓广了直接蒸发空调系统，极大地拓广了直接蒸发式空调系统的应用范围，开辟了集中空调式空调系统的应用范围，开辟了集中空调系统的新领域。系统的新领域。 表示出直接蒸发式空调系统及相关表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，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
2、研究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成果的应用，先后诞生了非变频调节和变频调节的空调系统及与系统频调节的空调系统及与系统组合应用的空调系统，推进了小型独组合应用的空调系统，推进了小型独立分散空调系统的发展。立分散空调系统的发展。 进入年代后，进入年代后，计算机通讯、制冷循环控制、设备管理、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网络控制的进程，自律分散协调控制技术在空调系统中的应用成功，使网络在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，控制
3、技术得到了进一步简化，直接蒸发式空调系统发展过程及其技术特征直接蒸发式空调系统发展过程及其技术特征v第一代第一代 (摇篮期摇篮期) 年代中期年代中期 手动手动 控制控制 v第二代第二代 (品种扩大期品种扩大期) 年年 机械式和电子式机械式和电子式 控制控制v第三代第三代 (电子化进展期电子化进展期) 年年 用电子元件分用电子元件分别控制温度、湿度、气流组织别控制温度、湿度、气流组织v第四代第四代 (高度电子化成熟期高度电子化成熟期) 年年 综合性能综合性能控制控制v第五代第五代 (进展期进展期) 年温感控制模糊控制人年温感控制模糊控制人工智能控制工智能控制 从直接蒸发式空调系统的发展过程中可以
4、看出，变频技术、电子膨胀阀和现代控制理论在上的应用，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发展过程及其技术特征阶阶 段段时时 期期控制控制对象对象控制控制方式方式技技 术术 特特 征征代代 表表 技技 术术第一第一代代(摇摇篮期篮期)年年代代中中期期温度温度手动手动 控制控制.强冷风直吹人体，强冷风直吹人体，用手动方式启闭用手动方式启闭空调系统，以调空调系统，以调节室内温度节室内温度年代中期：出现手动年代中期：出现手动式房间空调器式房间空调器第
5、二第二代代(品品种扩种扩大期大期)年年温度温度机械机械式和式和电子电子式式 控控制制.追求空调系统使追求空调系统使用的方便性，采用的方便性，采用了温控器控制用了温控器控制温度温度.温控器从机械式温控器从机械式发展到半导体式发展到半导体式 .追求空调系统的追求空调系统的小型化、轻量化小型化、轻量化年：出现窗式单冷型年：出现窗式单冷型空调器和热泵型空调空调器和热泵型空调器器年：出现分体壁挂式年：出现分体壁挂式空调器；滚动转子式空调器；滚动转子式压缩机诞生压缩机诞生第三第三代代(电电子化子化进展进展期期)年年温度温度湿度湿度气流气流速度速度用电用电子元子元件分件分别控别控制温制温度、度、湿度、湿度、
6、气流气流组织组织.为改善温度、为改善温度、气流组织分布，气流组织分布，对风口的位置与对风口的位置与型式作了细致的型式作了细致的研究研究.追求空调系统追求空调系统的节能与节材的节能与节材.在控制技术上，在控制技术上，采用了响应性能采用了响应性能优良的电子元件优良的电子元件(电子传感器、电子传感器、传感器传感器)，温度，温度控制精度得到了控制精度得到了提高提高.开始采用变频开始采用变频器进行能量调节器进行能量调节 年：壁挂下吹式室内机诞年：壁挂下吹式室内机诞生年：低能耗空调器诞生生年：低能耗空调器诞生年：微电脑开始应用于空年：微电脑开始应用于空调控制中；松下电器展展调控制中；松下电器展展出了最早的
7、变频空调器出了最早的变频空调器年：超薄型年：超薄型()室内机诞生室内机诞生年：东芝在世界上首次成年：东芝在世界上首次成功地研制出大型空调机用功地研制出大型空调机用变频往复式压缩机变频往复式压缩机年：东芝在世界上首次成年：东芝在世界上首次成功地研制出小型空调机用功地研制出小型空调机用变频旋转式压缩机变频旋转式压缩机年：变频技术开始进入实年：变频技术开始进入实用化阶段用化阶段第第四四代代(高高度度电电子子化化成成熟熟期期)年年温温度度湿湿度度气气流流速速度度辐辐射射温温度度综综合合性性能能控控制制.空调系统控制空调系统控制理论的研究理论的研究.实现温度、湿实现温度、湿度、气流组织和度、气流组织和辐
8、射温度等复合辐射温度等复合因素的综合控制因素的综合控制.多室内机房间多室内机房间空调系统的开发空调系统的开发设计设计 年：电子膨胀阀应用于空调年：电子膨胀阀应用于空调器制冷剂流量、过热度和排器制冷剂流量、过热度和排气温度控制；直流变频器研气温度控制；直流变频器研制成功制成功年：松冈提出空调器的年：松冈提出空调器的矩矩阵电子控制阵电子控制方法，获日本方法，获日本冷冻协会学术奖；日立涡旋冷冻协会学术奖；日立涡旋压缩机应用于空调器，获日压缩机应用于空调器，获日本冷冻协会技术奖；大金研本冷冻协会技术奖；大金研制出压缩机变频调速的空冷制出压缩机变频调速的空冷热泵式空调系统热泵式空调系统年：辐射传感器引入
9、控制系年：辐射传感器引入控制系统；湿度传感器应用于空调统；湿度传感器应用于空调器控制中；电子膨胀阀、变器控制中；电子膨胀阀、变频器在房间空调器中应用成频器在房间空调器中应用成功；多室内机房间空调器开功；多室内机房间空调器开发成功发成功第第五五代代(进进展展期期)年年温温度度湿湿度度气气流流速速度度辐辐射射温温度度等等温温感感控控制制模模糊糊控控制制人人工工智智能能控控制制.单冷型、热单冷型、热泵型和热回收泵型和热回收型空调系统的型空调系统的开发与完善开发与完善.模糊技术、模糊技术、人工神经网络人工神经网络技术，遗传算技术，遗传算法和混沌理论法和混沌理论应用于房间空应用于房间空调器上，推动调器上
10、，推动了空调系统控了空调系统控制技术的发展制技术的发展.蓄热型空调蓄热型空调系统的开发系统的开发.智能传感器智能传感器的开发的开发年：人工神经网络及温感控制技术年：人工神经网络及温感控制技术应用于空调器；单冷型、热泵型空应用于空调器；单冷型、热泵型空调系统上市；松冈提出了空调器调系统上市；松冈提出了空调器“系统、相关指令控制系统、相关指令控制”方法，将方法，将人工神经网络和模糊技术应用于空人工神经网络和模糊技术应用于空调器的控制上调器的控制上年：东芝提出空调系统的通讯控制年：东芝提出空调系统的通讯控制法法年：双风扇室内机诞生，实现舒适年：双风扇室内机诞生，实现舒适气流控制；变频双转子旋转式压缩
11、气流控制；变频双转子旋转式压缩机诞生机诞生年：模糊控制空调器诞生；开发出年：模糊控制空调器诞生；开发出热回收型空调系统；提出热回收型空调系统；提出 空调系空调系统的自律分散协调制御统的自律分散协调制御()控制法控制法年：提出年：提出 空调系统的模糊自适应空调系统的模糊自适应控制法控制法第第五五代代(进进展展期期)年年温温度度湿湿度度气气流流速速度度辐辐射射温温度度等等温感温感控制控制模糊模糊控制控制人工人工智能智能控制控制.逐步逐步利用人利用人工智能工智能技术开技术开发如自发如自然条件然条件下的感下的感知空调知空调系统系统 年：夏普和松下推出蓄热型空调器；年：夏普和松下推出蓄热型空调器；日立、
12、松下等开发出以为控制目标的日立、松下等开发出以为控制目标的变频空调器变频空调器年：年：双监视辐射传感器双监视辐射传感器开发成功开发成功年：广角双气流和人体感知传感器应年：广角双气流和人体感知传感器应用于空调器中；将遗传算法理论应用用于空调器中；将遗传算法理论应用于空调器控制技术上于空调器控制技术上年：三菱电机楼宇空调系统获日本冷年：三菱电机楼宇空调系统获日本冷冻协会技术奖；冻协会技术奖； 夏普等提出用实验夏普等提出用实验方程控制法控制二元空调系统；应用方程控制法控制二元空调系统；应用混沌理论研究空调器的脉动送风气流；混沌理论研究空调器的脉动送风气流；进行空调系统与冰蓄冷技术结合的应进行空调系统
13、与冰蓄冷技术结合的应用研究用研究年以后：人工智能技术控制制冷循环年以后：人工智能技术控制制冷循环和环境变化控制技术（研究阶段）和环境变化控制技术（研究阶段）直接蒸发式空调系统的技术进展 耗能与节能 建筑节能v建筑能源消耗占全部能耗的比例建筑能源消耗占全部能耗的比例v在美国，建筑消耗的能源占全部基在美国，建筑消耗的能源占全部基本能耗的以上。占世界人口不到本能耗的以上。占世界人口不到的美国所消耗的能源却占世界总的美国所消耗的能源却占世界总能量的能量的 。v研究表明，改进能源最终的使用效研究表明，改进能源最终的使用效率，可以使美国对服务建筑的能源率，可以使美国对服务建筑的能源需求量减少需求量减少 。
14、我国目前的建筑能源消耗状况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建筑能源消耗状况我国采暖区城镇人口只占全国人口的，我国采暖区城镇人口只占全国人口的，而采暖用能却占到全国总能耗的。而采暖用能却占到全国总能耗的。由于经济的发展，采暖范围日益扩大，空由于经济的发展，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的速度，从而成将远高于能源生产增长的速度，从而成为国民经济的一个重要的制约因素。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生活水平的提高导致对能
15、源的需求激增随着生活水平的提高，舒适的建筑热环境已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。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。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。要采暖，夏天想要空调，这都需要用能源。我国目
16、前的建筑能源消耗状况我国目前的建筑能源消耗状况v建筑规模巨大、采暖系统落后建筑规模巨大、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，年常我国人口众多，因此房屋建筑规模巨大。以北京为例，年常住人口万人，城市实有房屋建筑面积亿，其中住宅建筑面积住人口万人，城市实有房屋建筑面积亿，其中住宅建筑面积亿，人均居住面积已达亿，人均居住面积已达 。 数量如此庞大的房屋建筑，保温隔热和气密性却很差，采暖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，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，过去长期沿用实心粘土砖外墙，实心
17、粘土砖楼梯间墙，单层过去长期沿用实心粘土砖外墙，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温效果也差，散热量超过总散热量的 。我国目前的建筑能源消耗状况我国目前的建筑能源消耗状况我国的建筑能耗构成我国的建筑能耗构成建筑能耗一般包括建筑采暖、空调、建筑能耗一般包括建筑采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供降温、电气、照明、炊事、热水供应等所使用的能量。应等所使用的能量。 建
18、筑采暖、空调、降温和照明所使建筑采暖、空调、降温和照明所使用的能源中以采暖能耗数量最多。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目前的建筑能源消耗状况我国气候的特点我国气候的特点我国南北跨越热、温、寒几个气候带，我国南北跨越热、温、寒几个气候带，气候类型多种多样。气候类型多种多样。大部分地区属于东亚季风气候，冬夏盛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，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。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，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即气温年较差大
19、，冬季平均温度大大低于同纬度地区，而夏季平均温度又略高于同纬度地区，而夏季平均温度又略高于同纬度地区。于同纬度地区。我国目前的建筑能源消耗状况我国目前的建筑能源消耗状况温度温度我国冬季受北方冷空气侵袭，大部分地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的寒冷气团通过冬季风不断输送到低纬度。纬度。 我国冬季气温较低，南北温差很大，主我国冬季气温较低，南北温差很大，主要是由于寒潮活动所致。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。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
20、冷的即使在东部平原地区、一年内寒冷的持续时间也相当漫长。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，我国又是夏季最暖漠干旱地带以外，我国又是夏季最暖热的国家。热的国家。我国目前的建筑能源消耗状况我国目前的建筑能源消耗状况采暖度日数采暖度日数建筑节能往往以采暖度日数作为冷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。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采暖基准温度之差值与天数乘积之和。国际上通常采用之和。国际上通常采用作为采作为采暖基准温度。凡平均
21、温度低于基暖基准温度。凡平均温度低于基准温度的日子，均计入采暖度日准温度的日子，均计入采暖度日数。数。 与相同纬度的北半球城市对比，我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。国各城市的采暖度日数较高。 我国目前的建筑能源消耗状况我国目前的建筑能源消耗状况v湿度湿度v 我国气候除西部和西北地区全年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，一达地区最热月平均湿度均较高，一般达；这些地区到了最冷月，般达；这些地区到了最冷月，在华北北部湿度较低，而长江流域在华北北部湿度较低，而长江流域一带仍保持较高湿度，达。一带
22、仍保持较高湿度，达。我国目前的建筑能源消耗状况我国目前的建筑能源消耗状况太阳辐射太阳辐射在气候资源方面，太阳辐射对建筑节在气候资源方面，太阳辐射对建筑节能是个有利因素。我国占有一定优势。能是个有利因素。我国占有一定优势。与许多发达国家、尤其是欧洲国家相与许多发达国家、尤其是欧洲国家相比我国北方寒冷的冬季晴天较多，比我国北方寒冷的冬季晴天较多，日照时间普遍较长，太阳辐射强度较日照时间普遍较长，太阳辐射强度较大。大。冬季太阳入射角较低，建筑南向窗户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，月份，南向受到的太阳辐射
23、量愈多，这对于外界的寒冷气候构成一种补偿。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外围护结构传热系数的对比发达国家在年世界性石油危机后，发达国家在年世界性石油危机后，普遍强化建筑节能。普遍强化建筑节能。从建筑立法和节能技术上予以保证。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，各国都已制。为了推进建筑节能，各国都已颁布了若干项标准，组成配套的标颁布了若干项标准，组成配套的标准系列。随着技术的进步，相应修准系列。随着技术的进步，相应修订节能标准，提高节能要求
24、，挖掘订节能标准，提高节能要求，挖掘能源潜力。能源潜力。 我国目前的建筑能源消耗状况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。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。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。大接近的发达国家相比，差距相当大。大体上外墙差倍，屋顶差倍，外窗体上外墙差倍，屋顶差倍，外窗差倍
25、，门窗气密性差倍。差倍，门窗气密性差倍。国内外建筑外围护结构传热系数（国内外建筑外围护结构传热系数（( ） ）比较比较国别国别外墙外墙外窗外窗屋顶屋顶北京（节能标准北京（节能标准） 哈尔滨（节能标准哈尔滨（节能标准） 瑞典南部瑞典南部（包括斯德哥尔摩）（包括斯德哥尔摩）丹麦丹麦 德国柏林德国柏林英国英国加拿大加拿大（相当于哈尔滨）（相当于哈尔滨）加拿大（相当于北京）加拿大（相当于北京）日本北海道日本北海道日本东京都日本东京都33,46834,90235,03735,800138,948138,173132,214128,000130,29734,57234,137130,11927.45%27
26、.37%26.15%24.71%24.09%26.82%020,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,000199619971998199920002001万吨标煤万吨标煤23.0%24.0%25.0%26.0%27.0%28.0%29.0%30.0%百分比百分比建筑能耗建筑能耗能源消费总量能源消费总量建筑能耗比例建筑能耗比例建筑能耗的总量逐年上升，在我国能源总消费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年的，上升到目前的量中所占的比例已从年的，上升到目前的,深深圳甚至已达圳甚至已达 左右。左右。 家计委发言）北京家计委发
27、言）北京 年月日年月日城市用电及其空调系统现状分析城市用电及其空调系统现状分析增长增长v深圳市平时的用电负荷为左右，深圳市平时的用电负荷为左右，今年夏天高峰期达今年夏天高峰期达(万万) 。v深圳市每年空调使用期达个月，深圳市每年空调使用期达个月，且耗电量很大，一般的办公大楼和且耗电量很大，一般的办公大楼和宾馆、酒楼其空调系统的用电负荷宾馆、酒楼其空调系统的用电负荷占总用电负荷的，节能潜力巨大。占总用电负荷的，节能潜力巨大。 空调行业的发展及节能前景空调行业的发展及节能前景随着人民生活水平不断提高，建筑物随着人民生活水平不断提高，建筑物的能耗（以采暖和空调为主）在我国的能耗（以采暖和空调为主）在
28、我国总能耗中所占比重将越来越大。年，总能耗中所占比重将越来越大。年，我国建筑物耗能约占全社会总能耗的我国建筑物耗能约占全社会总能耗的左右；左右；我国建筑物单位能耗很高，与气候条我国建筑物单位能耗很高，与气候条件相近的发达国家相比，我国多层住件相近的发达国家相比，我国多层住宅单位能耗是他们的倍。以我国空宅单位能耗是他们的倍。以我国空调能耗为例，空调住宅能耗约为一般调能耗为例，空调住宅能耗约为一般住宅能耗的倍；住宅能耗的倍；年我国年产万台家用空调，并且国年我国年产万台家用空调，并且国内空调市场也已经突破了年销售量万内空调市场也已经突破了年销售量万台的门槛。台的门槛。 蓄冷技术发展的历史与现状蓄冷技
29、术发展的历史与现状世纪年代以来，世界范围的能源危机促使蓄冷世纪年代以来，世界范围的能源危机促使蓄冷技术迅速发展。美国、加拿大和欧洲一些国技术迅速发展。美国、加拿大和欧洲一些国家将冰蓄冷技术引入建筑物的空调，积极开家将冰蓄冷技术引入建筑物的空调，积极开发蓄冷设备和系统，实施的工程项目也逐年发蓄冷设备和系统，实施的工程项目也逐年增多。增多。 日本曾广泛应用水蓄冷技术，藉以降低空调的日本曾广泛应用水蓄冷技术，藉以降低空调的高峰负荷和减小制冷机的装机容量，在这方高峰负荷和减小制冷机的装机容量，在这方面积累了一定的实践经验。截至年底，日本面积累了一定的实践经验。截至年底，日本已建有个蓄冷空调系统，移峰电
30、力已建有个蓄冷空调系统，移峰电力，预，预计到年通过蓄冷空调系统可移峰计到年通过蓄冷空调系统可移峰。v我国的台湾省自年从国外引进冰蓄冷及我国的台湾省自年从国外引进冰蓄冷及 控制控制设备、建成台湾第一个冰蓄冷空调系统以来，设备、建成台湾第一个冰蓄冷空调系统以来，蓄冷空调系统发展很快。年台湾只有个蓄冷空蓄冷空调系统发展很快。年台湾只有个蓄冷空调系统，到年底已建成个蓄冷空调系统（其中调系统，到年底已建成个蓄冷空调系统（其中水蓄冷空调系统个），总蓄冷量高达水蓄冷空调系统个），总蓄冷量高达 ，转移，转移高峰用电超过高峰用电超过。v 进入世纪年代以来，蓄冷技术在我国大进入世纪年代以来，蓄冷技术在我国大 陆地
31、陆地区也得到了发展。截止到年底，已建成项水蓄区也得到了发展。截止到年底，已建成项水蓄冷和冰蓄冷空调系统，年月以后开建、建成或冷和冰蓄冷空调系统，年月以后开建、建成或投入运行的项目有项左右。投入运行的项目有项左右。能总量很大，但能量密度较低。且太能总量很大，但能量密度较低。且太阳辐射受到昼夜、季节以及阴雨天气阳辐射受到昼夜、季节以及阴雨天气等气候因素的影响，表现为间断性和等气候因素的影响，表现为间断性和不稳定性。不稳定性。 我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约为 ，全
32、国各，全国各地太阳年辐射总量达（地太阳年辐射总量达（ ），中值为（），中值为（ ）。）。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大，那里平均海拔高度在以上，大气层薄
33、而清洁，透明度好，纬度低，海拔高度在以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长。日照时间长。 全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨全国以四川和贵州两省的太阳年辐射总量最小，其中尤以四川盆地为最，那里雨多、雾多，晴天较少。例如素有多、雾多，晴天较少。例如素有“雾都雾都”之称的成都市，年平均日照时数仅为，之称的成都市，年平均日照时数仅为，相对日照为，年平均晴天为天，阴天达天，年平均云量高达。其他地区的相对日照为，年平均晴天为天，阴天达天，年平均云量高达。其他地区的太阳年辐射总量居中。太阳年辐射总量居中。 我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低
34、值中心都处在北纬我国太阳能资源分布的主要特点有：太阳能的高值中心和低值中心都处在北纬这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量西部这一带，青藏高原是高值中心，四川盆地是低值中心；太阳年辐射总量西部地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由地区高于东部地区，而且除西藏和新疆两个自治区外，基本上是南部低于北部；由于南方多数地区云雾雨多，在北纬于南方多数地区云雾雨多，在北纬地区，地区， 太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度而变化的规律相反，太阳能不是随着纬度的增加而减少，而是随着纬
35、度的增加而度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长。增长。 深圳的日照时间每年约天左右，日照充深圳的日照时间每年约天左右，日照充足，阳光强烈，条件很好，应充分利用。足，阳光强烈，条件很好，应充分利用。 关于抽水蓄能关于抽水蓄能 近几年来，我国电力工业发展很快，普遍缺电近几年来，我国电力工业发展很快，普遍缺电的状况已得到根本改善，但随着电力消费量的增的状况已得到根本改善，但随着电力消费量的增加，电网负荷在白天与深夜有很大的峰谷差的矛加，电网负荷在白天与深夜有很大的峰谷差的矛盾愈加突出。平衡电网负荷，可以采取调节电厂盾愈加突出。平衡电网负荷，可以采取调节电厂发电能力或调节用户负荷这两种方法解决。调
36、节发电能力或调节用户负荷这两种方法解决。调节电厂发电能力的方法，除水电外，对火力发电机电厂发电能力的方法，除水电外，对火力发电机组的发电功率的调节是困难和不经济的，核电要组的发电功率的调节是困难和不经济的，核电要求供电平稳；若采用建抽水蓄能电站的方法，其求供电平稳；若采用建抽水蓄能电站的方法，其一次性投资很大，由于水泵、电机效率的影响，一次性投资很大，由于水泵、电机效率的影响，储能的回收率也只有多，储能成本很高。例如，储能的回收率也只有多，储能成本很高。例如，十三陵抽水蓄能电站，安装台万机组，投资达亿十三陵抽水蓄能电站，安装台万机组，投资达亿元，据测算，用它填补高峰负荷元，据测算，用它填补高峰
37、负荷时，其发电成本高达元（时，其发电成本高达元（），为常规高峰），为常规高峰电价的倍；广东省也拟在惠州建造世界最大电价的倍；广东省也拟在惠州建造世界最大的抽水蓄能电站，总投资达亿元，安装台万的抽水蓄能电站，总投资达亿元，安装台万机组，估计将于年建成，到年将实现年发电机组，估计将于年建成，到年将实现年发电量亿量亿，估计其发电成本也将达元（，估计其发电成本也将达元（）以）以上；另外最大的问题是电网容量有限，即使电上；另外最大的问题是电网容量有限，即使电厂可以增加峰电供应，也因供电网能力的限制，厂可以增加峰电供应，也因供电网能力的限制，对用户而言，仍然会产生高峰缺电状况。因此，对用户而言，仍然会产生
38、高峰缺电状况。因此，调节用户负荷是一种更有效的方法。空调占民调节用户负荷是一种更有效的方法。空调占民用电中很大的份额（在南方城市占民用电的左用电中很大的份额（在南方城市占民用电的左右），用电负荷十分集中，右），用电负荷十分集中，采用蓄冷空调技术，在夜间用多余的电制冷蓄采用蓄冷空调技术，在夜间用多余的电制冷蓄冷，在白天用储存的冷量补充空调高峰负荷，冷，在白天用储存的冷量补充空调高峰负荷，是平衡电网峰谷负荷的有效方法。是平衡电网峰谷负荷的有效方法。 制制 冷冷 剂剂制冷剂的历史制冷剂的历史v蒸气压缩制冷在世纪末期开始实际应用蒸气压缩制冷在世纪末期开始实际应用v系统使用系统使用 、 、氨、氨v世纪三
39、十年代开始使用氟里昂世纪三十年代开始使用氟里昂 v根据稳定性和低毒性根据稳定性和低毒性制冷剂的演化制冷剂的演化第一代第一代世纪年代世纪年代世纪年代世纪年代当时可用工质当时可用工质乙醚，乙醚， ， ，第二代第二代世纪年代世纪年代世纪年代世纪年代安全性和耐久性安全性和耐久性，第三代第三代世纪年代世纪年代环境保护环境保护， ，?常用的制冷剂常用的制冷剂v 常用制冷剂安全等级常用制冷剂安全等级: 制冷剂制冷剂 ()测试测试: 允许暴露等级允许暴露等级 (空气中的致命浓度，一半的测空气中的致命浓度，一半的测试对象小时后死亡试对象小时后死亡)心脏承受浓度心脏承受浓度 (心悸产生的浓度心悸产生的浓度) (无
40、法观察项的影响等级无法观察项的影响等级)毒性降低毒性降低 : “安全类别安全类别”高可燃性高可燃性低可燃性低可燃性不燃不燃丙烷丙烷丁烷丁烷, 氨氨, , , , , , 低毒性低毒性高毒性高毒性毒性降低毒性降低蒙特利尔协议蒙特利尔协议v年，年， 罗兰和莫利纳的理论指出臭氧在大气层罗兰和莫利纳的理论指出臭氧在大气层中正在减少中正在减少v年在南极证实了臭氧正在减少年在南极证实了臭氧正在减少v年蒙特利尔协议签定年蒙特利尔协议签定v包括在发达国家终止一些特殊化学制品包括在发达国家终止一些特殊化学制品年前后的制冷剂年前后的制冷剂v一般暖通制冷用的制冷剂包括一般暖通制冷用的制冷剂包括 、 ()、 ()v机
41、组效率为机组效率为 v低压机组每年约损失充注制冷剂的低压机组每年约损失充注制冷剂的改进措施改进措施v () 替代替代 v () 替代替代 v机组密封机组密封 (高效抽气装置、制冷剂再生等高效抽气装置、制冷剂再生等)v安大略会议推荐在离心机组中使用安大略会议推荐在离心机组中使用()禁止禁止v () 在年禁止在年禁止v 具有毒性具有毒性v最初的最初的 是是 (后来按后来按 升至升至 ) v 被定为被定为 级制冷剂级制冷剂逐渐停止逐渐停止v 时间表时间表;v 年生产能力年生产能力 (年生产量加年生产量的年生产量加年生产量的)v 年年 v 年年 v 年年 v 年年 不增加新的设备不增加新的设备v 年年
42、 逐渐禁止逐渐禁止v 在年月生产能力减少在年月生产能力减少 。 v 在年生产能力减少。在年生产能力减少。v 组织已经给出了相应的措施和计划来防止生组织已经给出了相应的措施和计划来防止生产量的增加。产量的增加。同温层臭氧破坏同温层臭氧破坏v年集中在较低的大气层中。年集中在较低的大气层中。v现在集中在同温层中。现在集中在同温层中。v替代物在大气层中滞留量增加。替代物在大气层中滞留量增加。v在年将回到标准。在年将回到标准。年年. v在北半球在北半球 臭氧层破坏，在南半球溴氧层破臭氧层破坏，在南半球溴氧层破坏坏v赤道部分紫外线的辐射量是北半球两倍，赤道部分紫外线的辐射量是北半球两倍，南半球的四倍。南半
43、球的四倍。全球温室效应全球温室效应v 浓度将超过现在工业指标浓度将超过现在工业指标 ()v 增长一倍增长一倍v全球平均温度将升高摄氏度。全球平均温度将升高摄氏度。v海平面高度平均升高海平面高度平均升高 。年京都最高级会议年京都最高级会议v在年发达国家一致同意控制温室气体辐射在年发达国家一致同意控制温室气体辐射v加拿大在水平上减少加拿大在水平上减少v美国在年水平上减少美国在年水平上减少 v注意：企业发展将增加辐射量是年水平的注意：企业发展将增加辐射量是年水平的 到到 京都协议细节京都协议细节v各成员国负责其内部政策各成员国负责其内部政策v总目标必须实现总目标必须实现v种气体包含种气体包含 (,
44、, , , , )v没有特别的气体禁止没有特别的气体禁止v承认承认“”“”v允许限额贸易允许限额贸易京都协议论点京都协议论点v不包括发展中国家不包括发展中国家v当前当前 是最大的排放源是最大的排放源 (公吨当量公吨当量)v中国第二中国第二 (公吨当量公吨当量)v加拿大第九加拿大第九 (公吨当量公吨当量)v年后发展中国家将超过发达国家年后发展中国家将超过发达国家能源效率能源效率v京都京都 协议将推动高效能建筑协议将推动高效能建筑v民用建筑能源民用建筑能源v工业能源工业能源v 运输能源运输能源当前结果当前结果v京都协议批准京都协议批准v蒙特利尔和京都协议中关于制冷剂的争执蒙特利尔和京都协议中关于制
45、冷剂的争执v新的新的 v新的标准将给实际运用和能源方面分别节省新的标准将给实际运用和能源方面分别节省 和和 蒙特利尔和京都协议间的争论蒙特利尔和京都协议间的争论v蒙特利尔协议在进一步推进蒙特利尔协议在进一步推进 ()同时限制使用，同时限制使用，v京都协议试图减少京都协议试图减少 使用使用 v京都协议仅确认京都协议仅确认 类工质，没有淘汰日期，没类工质，没有淘汰日期，没有给出具体气体的名称有给出具体气体的名称蒙特利尔和京都协议间的争论蒙特利尔和京都协议间的争论v最好的预测，总当量热效应的观点被接受，最好的预测，总当量热效应的观点被接受，并且并且 将有一个很长的使用期将有一个很长的使用期v淘汰淘汰
46、 此类危害气体工质将会有很多工作要做此类危害气体工质将会有很多工作要做v蒙特利尔协议蒙特利尔协议其它制冷剂其它制冷剂氢氢可燃可燃有毒有毒氯氯氟氟寿命长（完全卤化）寿命长（完全卤化）随着氯、氟和氢分子含量的变化，可燃性、随着氯、氟和氢分子含量的变化，可燃性、毒性和大气寿命之间的折衷毒性和大气寿命之间的折衷其它制冷剂其它制冷剂v水水v 氨氨v v (丙烷丙烷, 丁烷丁烷, 异丁烷异丁烷) 水和氨水和氨v水能用于吸收式制冷方面水能用于吸收式制冷方面 v效率是当前问题效率是当前问题 ()v氨的效率高，但有毒性氨的效率高，但有毒性v对大型机械工厂，工业及研究机构进行限制对大型机械工厂，工业及研究机构进行
47、限制二氧化碳二氧化碳v蒸气压缩机制冷剂是最初中的一种蒸气压缩机制冷剂是最初中的一种v蒸发器蒸发器 v冷凝器冷凝器 v深入研究二氧化碳技术深入研究二氧化碳技术易燃制冷剂易燃制冷剂v丙烷和丁烷丙烷和丁烷v涉及到安全问题涉及到安全问题v联合国联合国 研究研究v的市场在北欧的市场在北欧v的世界市场的世界市场v实际用量很少实际用量很少v在北美不受欢迎在北美不受欢迎混合物混合物v共沸混合物共沸混合物 系列系列 v单混合物易于分解单混合物易于分解v共沸混合物系列共沸混合物系列 v特性类似于纯混合物特性类似于纯混合物混合物混合物v () v非常接近非常接近 v温度滑移问题温度滑移问题 不适用于满液式系统不适用
48、于满液式系统v用作代替物用作代替物v可用在压缩机技术可用在压缩机技术混合物混合物v ()v较高运行压力较高运行压力 ()v有少量温度滑移但适用于满液式系统有少量温度滑移但适用于满液式系统v重新设计设备代替目前使用的重新设计设备代替目前使用的 设备设备理想的制冷剂理想的制冷剂、具有所需的热力学性质、具有所需的热力学性质、无毒、不燃并在系统中稳定、无毒、不燃并在系统中稳定、环保，甚至它的分解产物也具有环保性质、环保，甚至它的分解产物也具有环保性质、易于获取或便于制造、易于获取或便于制造、自身润滑，并与其它制冷系统的其它材料相容、自身润滑，并与其它制冷系统的其它材料相容、易于处理和检测，不需要极端的
49、压力。、易于处理和检测，不需要极端的压力。欧盟逐步淘汰欧盟逐步淘汰HCFC产品产品19901995 2000 2005 2010 2015 2020 20252.8 %总量总量35 % - 201010 % - 20150.5% - 202065 % - 200465%40%产量保持为产量保持为1995年产量年产量20%当前的当前的蒙特利尔蒙特利尔协定协定150kW以上的设备以上的设备禁止使用禁止使用HCFC80%19901995 2000 2005 2010 201520252.8% Cap35 % - 201010 % - 20150.5% - 202065 % - 200465%40%产
50、量保持为产量保持为1995年产量年产量20%欧盟逐渐淘汰欧盟逐渐淘汰目前目前蒙特利尔蒙特利尔协定协定德国德国欧洲，高于欧洲，高于150kW的设备的设备80%1990 1995 2000 2005 2010 201520252.8% 总量总量35 % - 201010 % - 20150.5% - 202065 % - 200465%40%产量保持为产量保持为1995年产量年产量20%欧盟逐渐淘汰欧盟逐渐淘汰目前目前蒙特利尔蒙特利尔协定协定德国德国瑞典丹麦瑞典丹麦澳大利亚澳大利亚 意大利意大利加拿大加拿大欧洲，高于欧洲，高于150kW的设备的设备80%国际在加速淘汰：国际在加速淘汰：v瑞典瑞典
