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1、暖通空调的过去、现在、未来班级：建环1001 学号：201002040119 姓名：王思达第一章过去暖通空调字面理解为：采暖、通风、空气调节。如果往文艺里说我则是这样理解的为与恶劣大自然做斗争为人类创造一个舒适生存环境的学科。过去，科技没这么发达， 生活在恶劣条件的前辈们发明了很多构思巧妙的和自然环境抗争的方法，当然那时候只停留在采暖、通风层次。这就不得不提到汇聚智慧的火炕和窑洞了。第一节 火炕我来自云南大理，没体验过冬天凛冽的寒风，皑皑的白雪，自然也没穿过传说中的棉裤， 甚至没有分清秋裤和棉裤有什么区别，小镇温润的气候一年让我可以冬天加外套然后在夏天脱掉乐悠悠的混过。于是对于北方的期待来源于
2、我对雪的渴望，如愿来到北方后， 我发现冬天的北方唯一可爱的只剩那一两片少得可怜的雪花，剩下的则是寒冷漫长的寂寞冬天，于是，对北方来说冬天里的暖气是活下去的希望，在没有集中供暖的乡下，人们普遍保留了一种原始的采暖方法火炕。要说认识到火炕这一词汇，得归功于小沈阳的苏格兰裙上炕都费劲，第一次将炕这个词带到了我的视野。东北来的同学在学校供暖不给力的时候总会念叨着家里的火炕，吃饭、睡觉、吃饭、睡觉这是大东北的冬天。火炕的历史河北省文物研究所为配合南水北调工程对于2006年 4 月至 11月对河北省徐水县东黑山遗址进行发掘，发掘出一处西汉时期的火炕， 将火炕的历史提前到了2000多年前。火炕的原理利用烧火
3、做饭产生的热量来进行取暖。火炕的原理就是用秸秆、 树枝等燃料燃烧产生的热气流经过火炕烟道时将热量散发给土坯， ，土坯是热的不良导体，所以土炕被烧热后其温度会持久的。火炕的构成火炕由炉灶、炕体和烟囱三部分构成，“锅灶 -烟道-烟囱”构成一个能够保存并达到火炕每一处的热量、顺利地排出而不漏出烟气的一个有效热循环系统。火炕的兄弟地炕地炕，又名地火。 是将传统炕面下降到地面，在炕面及部分室内地面下作为“炉膛”，在“炉膛”内填进锯末、碎秸秆、牛马粪等燃料，使其在厌氧环境下自然供热。地炕相对于火炕有以下几个优点：1、改善室内空气品质。由于采暖炊事分开，避免的烟气污染；2、减少地热面损失面积；3、室内温度稳
4、定且可控制。传统火炕夜间炉火熄灭，所以在清晨时分室内温度很低，地炕由于地下热源不断，室内温度稳定；4、高效省时。地炕填一次料可以连续供暖两个月，一个冬季只需填23次料就可以了；5、增加室内居住面积；6、燃料来源广泛。第二节窑洞提起窑洞，我脑海中变出现了以下几个词：黄土高坡、阿宝、红高粱。如果说东北的斗争的环境是冰天雪地，那么对于中国西北的人来说所面对的不仅仅是寒冷， 更多的是贫瘠干渴的土地， 一吹就是四季的大风。窑洞具有冬暖夏凉的神奇功能，并且就地取材，因地制宜，不浪费能源就能获得舒适的居住效果， 可谓是最早的绿色建筑。 窑洞的另一显著特点是保温隔热、冬暖夏凉，其温度和相对湿度的稳定性好，有益
5、于人们的健康。说它冬暖夏凉，是因为它保温性能好。 窑洞挖在山坡上，因此它的“屋顶”和“墙壁”都相当厚。人们挖窑洞时，都选择土质比较坚硬的地方，这种厚而坚硬的墙壁不容易传热。所以，窑洞的顶和壁既不能直接从大气中吸热， 也不能直接向大气中散热， 只有窑洞口能够直接和外界接触。因此，窑洞里 的 气 温变 化 总 是落 后 于 外界 的 气 温变化，而且温 差 变 化不大 。第二章，现在第一节、供暖的发展如果说火炕是局部供暖， 那么现在的大型居住地一般采用的是集中供 暖和区域锅炉房供暖了。城市集中热力网供热主要有：燃煤热电联产、燃气三联供、大型燃气 锅炉房、大型燃煤锅炉房、大型燃油锅炉房、燃气- 蒸汽
6、联合循环居住小区集中供热：燃煤锅炉房、燃气锅炉房、燃油锅炉房、燃气三 联供、楼栋式（或单元式）燃气供暖、集中水源热泵、带蓄热装置的 电锅炉、地热热水、地源热泵等。分户供热：分户燃气炉采暖、电暖气（电热膜）采暖、分户水源热泵 采暖、分户空气源热泵等。商业或公共建筑供热有：燃气或燃油直燃机、空气源热泵、水源热泵、 电锅炉、小型燃气 -蒸汽联合循环机组、燃气三联供等。 1. 热电联产采暖方式：热电联产是利用燃料的高品位热能发电后，将其 低品位热能供热的综合利用能源的技术。目前我国火力发电厂的平均发 电效率为 33% ，而热电厂供热是发电效率可达20%,剩下的 80% 热量中的 70% 以上可用于供热
7、。 问题：长距离输送，管道投资高，维护、运行费用高；末端热量浪费。 2. 区域锅炉房集中供热采暖方式：区域锅炉房可以是燃煤、燃气、燃油 或电锅炉方式，但都需要通过区域管网经过热水循环向建筑物内供热。 3. 家用小型燃气热水炉采暖方式：看西方的电影书籍总会看到一个大大 的壁炉，这应该算是较早的壁挂炉了，现在很多家庭就采用了小型壁挂 炉采暖，这种方式节省燃气，运行成本较低，但要主意安全问题。 4. 直接用电采暖： 这种用高品位能源来转换热能的方法从节能方面是不 提倡的，但这种方式优点在于调节灵活，实施简单。 5. 电蓄热采暖方式： 为了解决电力峰谷差， 减缓大型火电与调峰的问题， 利用夜间低估期电
8、力供热，从电力系统运行的综合平衡看，尚有一定的 道理。但目前的问题是设备投资高，电力峰谷价格差别小，应用市场不 广。 6. 空气源热泵采暖：空气源热泵是使空气侧温度降低，将其热量转送至 另一侧的空气或水中，使其温度升高至采暖所要求的温度的供暖方式。 存在问题是热泵性能随室内温度降低而降低，当室外温度较低是，需要 辅助采暖设备。初投资较高。 7. 水源热泵采暖方式：水源热泵是冬季将地下水从深井抽出，经换热器 降温后，再灌倒地下，换热器得到的热量经热泵提升温度后成为采暖热 源。此法环保节能，但要解决地下水资源保护盒井水回灌的问题。 第二节、空调的发展 提到空调就不得不提到制冷技术，相对于制热，制冷
9、技术难度就比较大 一些了。 实现制冷可以通过两种途径：一是利用天然冷源；二是利用人造冷源。 天然冷源时代：大都是冬天建造冰窟，将冰储存，到夏天时候利用。 工业制冷时代： 乙醚活塞制冷机空气制冷机吸收式制冷机 制冰工业（开启了制冷空调工业）自动冰箱空调器、空气源热 泵车载空调器卡车自动冷藏装置、飞机发动机低温试验装置。 在有了制冷后我们就可以对空气的温度进行人为控制了，我们接触最多 的应该是家用空调， 像大型商场一般采用全空气系统，写字楼，办公室，医院则采用风机盘管加新风系统，这些都是我们身边的一些空调系统。 空调的出现改善了我们的生活环境，让夏天不再热，冬天不再冷，但随 之而来的能源、 污染问
10、题不容小觑， 所以所暖通空调要继续发展， 绿色、 节能才是未来的方向。 第三章，绿色的未来 新能源的开发太阳能，太阳能取之不尽用之不竭，最重要的是在于 它的清洁，环保上。对于太阳能的利用现在最普遍的应该是太阳能热水 器、太阳能路灯， 像一些高原地区， 就有太阳能灶台利用太阳能来做饭， 但是太阳能最大的弊端就在于它受气候的影响，不能够很好的控制。 在暖通空调中，我们主要关注的是光与热的转换、太阳能制冷、太阳能 建筑等一些利用太阳能来为我们创造一个舒适的环境。 一、太阳能采暖 主动式太阳能采暖： 主要利用太阳能集热器与载热介质经蓄存及设备传 送向室内供热，集热器吸收太阳辐射使集热器内载热介质温度升
11、高，并 由水泵或风机传送至储热装置内，根据控制温度经过热交换器或直接送 至散热装置内向室内供热，并有备用系统为阴天及供热不足时使用。 被动式太阳能采暖：它通过建筑朝向和周围环境的合理布局，对建筑内 部空间和外部形体的巧妙处理，以及对建筑材料和结构的恰当选择，使 建筑物在冬季能采暖、贮存和分配太阳能，从而解决采暖问题，在夏季 又能遮蔽太阳辐射，散溢室内热量，从而进行减温，达到冬暖夏凉的效 果。 二、太阳能制冷 两个途径：意识利用光电转换器等实现光电转换，以电制冷，成本过高； 二是利用太阳能集热器等实现光热转换，以热制冷，这是主要研究方向。 太阳能吸收式制冷 溴化锂吸收式制冷：利用沸点较低的水作为
12、制冷剂，沸点较高的溴化锂 作为吸收剂，太阳能作为吸收式制冷中加热溶液产生高压蒸汽的热源。 太阳能吸附式制冷 将太阳能用于吸附材料的再生活化，利用太阳能加热吸附发生器，使被 吸附的气态制冷剂不断地受热解析出来，在冷凝器中冷凝器成液体，再 流入蒸发器。液态制冷剂在蒸发器中不断蒸发而实现制冷，而蒸发的气 态制冷剂在吸附发生器中又被吸附剂吸附，吸附饱和后再次被太阳能加 热而解吸，完成循环使用。 太阳能喷射制冷 利用太阳能集热器加热制冷机产生一定压力的蒸汽，然后制冷剂蒸汽通过喷嘴喷射进行制冷。 三、太阳能通风 太阳能强化自然通风就是通过建造太阳能烟囱，利用太阳能来加热房间 的排风，提高排风温度和增加热压
13、，增强室内通风风量，从而达到降低 室温的目的 四、太阳能新产品 太阳能的广阔利用前景已被众多企业所熟知，不少公司已在大力研制开 发新型的太阳能技术与产品，以下介绍几种目前市场上热门的新型太阳 能产品。 1 太阳能产氧空调机 由浙江海宁市斯泰德太阳能热水器厂研制成功，利用太阳无穷的光热原 理，采用化学能强化多级接收方法，收集和储存大量的能量，再由太阳 能吸附式热助器和冷助器根据制冷、制热需要随时满足阴雨雪夜使用， 实现了昼夜全优化高效运行。其产品特点是热值高，升温、降温快，使 用时无明火、无烟尘、无污染，通过光能高效产氧制冷、制热，比传统 空调节约电能达 60% 左右(按一台普通 2匹空调每小时
14、 0.7 度耗电测算 )。 2 多功能太阳能旅游景区清洁机 它主要通过高效太阳能电池板吸收太阳能产生动力，利用特制的高速吸 尘装置，清除景区内（尤其是山路路石阶等常规手段那一清除的位置） 难以清除的细小的杂物，还可以刮磨掉一些难以清除的污垢。可以配置 小型汽油机辅助。 3 采暖降温净化器 其研制原理是：在阳光的作用下，利用单位体积的冷热空气的密度在阳 光的作用下，利用冷热空气的密度差所产生的微循环，来实现冬季供暖、 夏季降温的目的。安装该系统后，室内冬季最高平均室温在19.5以上， 夏季比传统建筑的室内温度低6左右，同时使室内空气得到不断的过 滤、净化，保持清新。 4 太阳能辅助电加热低温地板
15、辐射采暖 系统的集热器采用U型管式太阳能集热器，系统承压能力高，适合机械 循环方式，而且循环介质可以是防冻液，没有冬季冻结的担忧。采用间 接式系统，集热和采暖独立，既方便防冻液使用又有利采暖运行。配备 电加热辅助系统，满足集热不足时的需要。 5 全天侯太阳能灶 根据抛物面聚光原理、光热转换原理、热能存贮与传导原理研制发明。 该太阳灶主要由聚光罩、集热器、保温储能箱、支撑架、自动跟踪调节装置、导热体、保温盖等几部分组成。可以在阳光相对充足的天气，内 部温度达到280 度以上，可以进行蒸、煮、炒、炖等多种烹饪，且一 天三顿饭均可利用。 6 太阳能地能协同供应系统 其关键技术包括太阳能光伏发电技术、
16、热管技术、相变蓄热技术、真空 强制挥发技术、逆卡诺循环制冷制热技术、光电智能控制与自动跟踪 阳光技术等。该技术通过太阳能、地能的控制协同，实现了对房屋的采 暖、制冷和热水供应。通过两者的有效结合，实现了在充分满足环保要 求前提下的经济运行。 7 太阳能风能协同海水淡化系统 属于海水淡化领域，其关键技术包括风能转化利用技术、太阳能技术、 智能控制技术、能量蓄积利用（节能）技术等。通过几种易于得到可再 生能源的协同作用，从而实现了规模化制取淡水，通过模块化的设计， 可以实现通过组合提供各种产水量的海水淡化系统。通过能量的回收利 用，使得能量得到了高效的利用，并使海水淡化的成本大幅度降低。 8 KRW-10型太阳能制冷、采暖、生活热水三联供系统 枣阳市东升太阳能开发有限公司研制，系统采用可跟踪太阳直射的W型 反射装置、100时热效率达到 55% 以上的真空管集热装置和太阳能制冷 的单效 -双级溴化锂吸收式制冷机。新能源的利用还包括了利用自然风、地道风、地下水、地热、海洋能以 及生物质能等。
