暖通空調節能技術（簡體書）

《暖通空調節能技術》采取供暖、通風、空調系統及設備的融合方式，以“節能”為技術主線，全面介紹了供暖、通風、空調系統及其節能技術。內容包括供暖系統及相關節能措施（包括供暖計量、氣候補償、熱網的水力平衡以及凝結水回收等），熱源節能技術（熱源設備本身的節能措施、可再生熱源的開發與應用），通風節能技術，中央空調系統常用的節能技術，壓縮式制冷、吸收式制冷、太陽能制冷及蒸發冷卻技術，暖通空調系統與設備控制節能的方法與技術，圍護結構及相關節能技術等。

據預測，按照我國目前的建築用能水平發展，到2020年，我國建築能耗佔全社會總能耗的比例將達到35%。在建築能耗裡，暖通空調能耗佔30%～50%，且在逐年上升。現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中電能所佔比例最大。不可再生能源的大量使用，使得地球資源日益匱乏，同時也引發了嚴重的環境問題。針對現狀，我國許多大學都加強了暖通空調系統與設備節能以及可再生能源在暖通空調中合理應用方面的教學與科研。本書是在這樣的形勢下編寫的。
全書共分8章。第1章扼要介紹了暖通空調系統及其節能理念。第2章介紹了供暖系統及相關節能措施，包括供暖計量、氣候補償、熱網的水力平衡以及凝結水回收等。第3章介紹了熱源節能技術。除了熱源設備本身的節能措施外，還介紹了可再生熱源的開發與應用。第4章介紹了通風節能技術，重點介紹了多元通風技術。第5章介紹了中央空調系統中常用的節能技術，包括變風量調節、變水流量調節、變製冷劑調節技術以及低溫送風、新風節能、溫濕度獨立控制節能技術等。第6章介紹了壓縮式製冷、吸收式製冷、太陽能製冷及蒸發冷卻技術等。第7章介紹了暖通空調系統與設備控制節能的方法與技術。第8章介紹了建築圍護結構及相關節能技術，只有做好建築圍護結構的節能，才能充分發揮暖通空調節能技術的作用。
本書難度適中，力圖方便建築環境與能源應用專業及相關領域的學生和工程技術人員學習、查閱，也可作為高等學校建築環境與能源應用專業及相關專業本科生或研究生教材。
本書由西安交通大學建築環境與能源應用工程系多名教師完成，由劉艷華教授統稿。第1章及第3章31~34節由劉艷華編寫，第3章35節由黨政副教授編寫；第2章由張聯英副教授編寫；第4章及第5章51 、52、54節由孔瓊香副教授編寫，第5章53、55~57節及第6章65節由王灃浩教授編寫，第6章61~6 4節由王新軻副教授編寫；第7章由王軍副教授編寫（其中71節由嚴彩球老師編寫）；第8章由劉星副教授編寫。第5章由吳小舟博士協助統稿。西安交通大學厲彥忠教授審讀了本書並提出了寶貴意見，在此表示感謝。
本書引用國內外多本著作、教材及文獻並在書中給出標註。由於時間倉促，疏忽及漏引之處還望有關文獻的作者能及時指正，以便修改。由於編者水平和經驗有限，不妥之處在所難免，也請廣大讀者批評指正。
編者

序

前言

章 概論

1.1 供暖系統及其節能技術

1.2 通風系統及其節能技術

1.3 中央空調系統及其節能技術

1.4 建築維護結構及其節能技術

思考題

參考文獻

第2章 供暖系統節能技術

2.1 供暖計量與節能

2.1.1 供暖計量的意義及方法

2.1.2 熱計量儀錶及溫控設備

2.1.3 計量供暖系統選擇與應用

2.2 氣候補償與節能

2.2.1 氣候補償器基本工作原理

2.2.2 氣候補償器系統組成

2.2.3 氣候補償器適用範圍

2.2.4 氣候補償器的供暖調節特性

2.2.5 氣候補償器系統特點

2.2.6 氣候補償器供暖調節的示例

2.3 供暖系統節能改造

2.3.1 既有供暖系統分戶熱計量改造原則

2.3.2 室內供暖系統分戶熱計量改造方案

2.3.3 供暖系統熱力站（或熱力引入口）節能改造

2.4 凝結水回收利用與節能

2.4.1 凝結水回收利用的意義

2.4.2 凝結水回收利用系統

2.4.3 凝結水回收利用實例

2.5 鍋爐排汙及煙氣的回收利用與節能

2.5.1 鍋爐排汙

2.5.2 鍋爐排汙原則及排汙系統

2.5.3 鍋爐排污水熱量回收與利用系統

2.5.4 排煙餘熱的回收利用

2.6 蓄熱技術及其應用

2.6.1 蓄熱技術

2.6.2 蒸汽蓄熱器的工作原理與設計

2.6.3 蓄熱器的控制和管路系統

2.6.4 蒸汽蓄熱器的應用

2.7 低溫熱水地板輻射供暖技術

2.7.1 輻射供暖與建築節能

2.7.2 低溫熱水地板輻射供暖

2.7.3 管路系統構造與形式

2.7.4 管路系統設計與選用

2.7.5 控制與調節

2.7.6 塑料管材及絕熱材料

2.8 其他節能技術

2.8.1 熱網的水力平衡

2.8.2 熱網的保溫

2.8.3 熱水循環水泵的耗電輸熱比

2.8.4 散熱設備

思考題

參考文獻

第3章 熱源節能技術

3.1 鍋爐節能技術

3.1.1 鍋爐的基本構造

3.1.2 鍋爐的工作過程

3.1.3 鍋爐損失及效率

3.2 餘熱鍋爐

3.2.1 餘熱鍋爐的分類

3.2.2 餘熱鍋爐參數

3.2.3 餘熱鍋爐的應用

3.3 地熱技術

3.3.1 地熱發電

3.3.2 地熱供暖

3.3.3 地熱的其他利用

3.3.4 地熱開發的風險

3.4 熱泵技術

3.4.1 熱泵的工作原理

3.4.2 熱泵的低溫熱源

3.4.3 熱泵的分類

3.4.4 熱泵的應用

3.5 太陽能供暖設備

3.5.1 太陽能概述

3.5.2 太陽能集熱器

3.5.3 太陽能供暖裝置

3.5.4 太陽能輔助熱泵技術

思考題

參考文獻

第4章 通風節能技術

4.1 通風與節能

4.2 被動式自然通風

4.2.1 熱壓和風壓

4.2.2 被動式自然通風的形式

4.2.3 被動式自然通風的設計要點

4.2.4 被動式自然通風在現代建築中的應用

4.3 多元通風

4.3.1 多元通風的定義及分類

4.3.2 多元通風的控制策略

4.3.3 多元通風的分析與系統設計

4.3.4 多元通風的應用

4.4 置換通風

4.4.1 置換通風與節能

4.4.2 置換通風的設計

4.4.3 置換通風的應用

思考題

參考文獻

第5章 中央空調系統節能技術

5.1 低溫送風技術

5.1.1 低溫送風系統與節能

5.1.2 低溫送風系統的設計

5.1.3 低溫送風系統的應用

5.2 變風量空調技術

5.2.1 變風量空調系統與節能

5.2.2 變風量空調系統的設計

5.2.3 變風量空調系統的應用

5.3 變製冷劑流量多聯式空調技術

5.3.1 變製冷劑流量多聯式空調系統與節能

5.3.2 變製冷劑流量多聯式空調系統的設計

5.3.3 變製冷劑流量多聯式空調系統的應用

5.4 中央空調新風節能技術

5.4.1 中央空調的新風

5.4.2 新風節能關鍵技術

5.4.3 新風節能技術的應用

5.5 中央空調水系統節能技術

5.5.1 中央空調水系統

5.5.2 中央空調水系統變流量設計及控制

5.5.3 動力分散式中央空調水系統的節能原理及其應用

5.6 空調蓄能技術

5.6.1 空調蓄冷技術發展的背景與特點

5.6.2 蓄冷設備

5.6.3 水蓄冷空調系統

5.6.4 冰蓄冷空調系統

5.6.5 共晶鹽蓄冷

5.7 溫濕度獨立控制空調系統

5.7.1 溫濕度獨立控制空調策略

5.7.2 基於鹽溶液除濕系統的新風處理方式

5.7.3 其他除濕方式

5.7.4 溫濕度獨立控制系統工程案例

思考題

參考文獻

第6章 冷源節能技術

6.1 空調用冷源及其節能

6.1.1 空調系統冷源的分類及簡介

6.1.2 冷源節能的發展方向

6.2 壓縮式製冷技術節能

6.3 吸收式製冷技術與節能

6.3.1 吸收式製冷技術

6.3.2 典型吸收式製冷機組

6.3.3 吸收製冷的節能效益

6.4 太陽能製冷空調技術

6.4.1 太陽能吸收式製冷技術

6.4.2 太陽能吸附式製冷技術

6.4.3 太陽能製冷技術發展現狀及存在的問題

6.5 蒸發冷卻製冷技術

6.5.1 直接蒸發冷卻技術

6.5.2 間接蒸發冷卻技術

6.5.3 蒸發冷卻的地理範圍

6.5.4 常用蒸發冷卻設備

思考題

參考文獻

第7章 暖通空調系統與設備控制節能技術

7.1 供暖系統與熱源設備的控制節能

7.1.1 集中供暖系統的節能控制策略

7.1.2 熱源設備的控制策略

7.2 空調系統與設備的控制節能

7.2.1 變風量空調系統的節能控制

7.2.2 中央空調水系統的節能控制

7.2.3 多聯分體空調的節能控制

7.3 暖通空調節能控制的優化技術

7.3.1 全域性優化技術的基本原理

7.3.2 遺傳算法在暖通空調節能優化控制中的應用

7.4 公共建築計算機網絡能耗統計與管理技術

7.4.1 公共建築計算機網絡能耗統計技術

7.4.2 公共建築計算機網絡能耗管理技術

思考題

參考文獻

第8章 建築圍護結構節能技術

8.1 建築圍護結構及其節能潛力

8.2 非透明圍護結構

8.2.1 非透明圍護結構的傳熱性能

8.2.2 非透明圍護結構的保溫與隔熱

8.3 透明圍護結構

8.3.1 透明圍護結構的傳熱特點

8.3.2 窗玻璃材料與建築節能

8.3.3 玻璃幕牆與建築節能

8.3.4 窗和透明幕牆的氣密性

8.3.5 雙層玻璃幕牆

8.4 建築遮陽

8.4.1 窗口遮陽

8.4.2 牆面遮陽

8.4.3 屋頂遮陽

8.4.4 入口遮陽

思考題

參考文獻

1）基於室內空氣品質控制的通風設計。優化室內空氣質量控制的通風，需要使室內空氣質量、熱舒適、能耗、供熱和製冷對環境的影響達到最佳平衡。要實現這一點，需要從以下幾個方面著手：
首先，通過減少污染源和根據需要控制人員的通風量來減少必要的新風量；其次，通過熱回收、被動冷卻或加熱通風來減少供熱和製冷的需要；最後，通過採用低壓管道和其他部件和優化自然驅動力來減少對風機的使用。
另外，還需要注意：當不需要製冷和供熱時，可採用全新風來改善室內空氣品質。室內空氣品質控制的通風，要求不能產生影響舒適性的問題，如吹風感、高的溫度梯度和噪聲。
2）基於室內溫度控制的通風設計。優化自然冷卻效果的通風，需要實現製冷量、圍護結構蓄熱量和熱舒適之間的最佳平衡。要實現這一點，需要從以下幾個方面著手：
首先，通過採用低能耗設備、自然採光和有效地遮陽來減少室內和室外熱負荷；其次，利用建築的蓄熱性能（工作時間段吸收和儲存熱量，並在夜晚通風冷卻）；最後，通過採用低壓管道和其他部件和優化自然驅動力來減少對風機的使用。
另外，還需要注意：通常條件下，溫度控制的通風量比室內空氣質量控制的大。
（2）設計步驟
第一步，確定建築的方位、設計和佈局，多元通風過程受室外氣候和建築周圍的微氣候以及建築的熱特性的影響，因此首先需要考慮這些因素。
第二步，設計多元系統的自然通風模式。根據選擇的白天和夜晚的通風模式設計建築開口的尺寸和位置，以及像太陽能煙囪那樣加強驅動力的部件。考慮室外空氣的預熱／冷以及熱回收和過濾，確定自然通風模式的控制策略。
第三步，設計滿足舒適性和能源要求的必要的機械系統，包括加強驅動力的簡單的機械排風機到平衡的機械通風或全空調系統。這一步要確定多元通風的控制策略，使維持可接受的熱舒適的同時減少能耗。
（3）設計流程多元通風的設計流程包括：概念設計階段、基礎設計階段、詳細設計階段和設計評價階段。
概念設計階段需要確定建築的形式、尺寸、功能和位置。
基礎設計階段需要估計建築的得熱和污染物量，考慮多元通風系統的佈局，計算必要的通風量以及期望的室內空氣品質和溫度水平，計算粗略的年能耗和必要的峰值負荷。如果不能滿足室內空氣品質、熱舒適和用能以及費用限制的要求，通風系統就需要在進入下一步設計之前重新設計。
詳細設計階段需要重新估計污染物量和熱負荷，選擇多元通風系統組件的類型和位置以及控制策略和傳感器位置。要求以設計年的逐時計算為基礎，考慮室內外氣候、能耗和費用，使整個通風系統處於最佳狀態。
最後，在設計評價階段，進行室內空氣品質和熱舒適的詳細預測。
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