室内环境与室外环境.pptx

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1、室内环境与室外环境室内环境与室外环境2 21.1.2室外气温的日变化规律利用 Free cooling：夜间通风 night purge 室内蓄热量的计算室内蓄热量的计算 通风量通风量 通风时间通风时间 系统系统 气流组织气流组织 适用条件适用条件第1页/共34页3 31.2室外湿度室外湿度变化规律对围护结构的影响对空调系统的影响 新风负荷新风负荷 冷却塔效率冷却塔效率利用 Free cooling：蒸发冷却EC（Evaporative Cooling）第2页/共34页4 41.2.1直接蒸发冷却DEC 空气与水直接接触进行热湿交换而降温，空气与水直接接触进行热湿交换而降温，其原理及计算类似淋

2、水室、冷却塔其原理及计算类似淋水室、冷却塔 空气降温的同时含湿量增加，应用受限：空气降温的同时含湿量增加，应用受限：一次OASA上海地区twg=34C tws=28.2C 无法直接用作送风新疆喀什twg=33.7C tws=19.9C若降温至22C，湿度为60%可以直接作送风第3页/共34页5 51.2.2间接蒸发冷却IEC 空气与水通非直接接触进行热交换而降温，空气与水通非直接接触进行热交换而降温，空气温度下降而含湿量不变，但降温有限空气温度下降而含湿量不变，但降温有限 提高效率的方法：提高效率的方法：CTHE二次OA一次OASAEA冷却塔和表冷器结合亦可采用蒸发式表冷器CTHEEASA，两

3、级IEC串联在许多地区仍无法直接作为送风，但可能用于新风预处理第4页/共34页6 6CTHE1HE2一次OASAEA 二次OA冷却塔和两级表冷器结合 相关研究：设备、系统形式、运行调节、技术经济比较第5页/共34页7 71.2.3蒸发冷却的应用利用空调系统排风作为二次利用空调系统排风作为二次OAOA与夜间通风联合应用与夜间通风联合应用与制冷系统结合与制冷系统结合在潮湿地区与减湿技术联合的在潮湿地区与减湿技术联合的DECSDECS（Desiccate Evaporative Cooling System Desiccate Evaporative Cooling System）WAB用吸湿剂对新

4、风减湿W A用IEC对空气进行冷却A B用废热对吸湿剂再生实现以热制冷可用于新风预处理第6页/共34页8 81.3太阳辐射太阳辐射太阳辐射强度与辐射得热的计算夏季减少辐射得热的措施太阳能的利用 供热供热 发电发电 制冷：吸附式、吸收式制冷：吸附式、吸收式 降湿降湿 第7页/共34页9 9双层围护结构太阳能电池太阳能集热器太阳能土壤蓄热利用太阳能的建筑第8页/共34页1010利用太阳能的建筑第9页/共34页11111.4室外风室外风围护结构外表对流换热系数渗透风自然通风新风口和排风口位置1.5夜间辐射冷却夜间辐射冷却建筑降温或蓄冷 Radiative Cooling Radiative Cool

5、ing Nocturnal Cooling Nocturnal Cooling材料或涂料Spectrally Selective Spectrally Selective CoatingCoating第10页/共34页1212高层建筑窗际自然通风装置第11页/共34页13131.6地热利用地热利用土壤源热泵 开式：单井、双井开式：单井、双井 闭式：垂直、水平闭式：垂直、水平地下水利用 夏灌冬用、冬灌夏用夏灌冬用、冬灌夏用1.7地表水利用地表水利用 江、河、湖、海、水库江、河、湖、海、水库1.8绿化绿化1.9相变材料相变材料PCM（Phase Change Phase Change Materi

6、alMaterial）第12页/共34页14142.室内环控系统对室外环境的影响2.1臭氧层的破坏臭氧层的破坏2.1.1氟里昂Freon和哈龙Halon 甲烷甲烷CHCH4 4和乙烷和乙烷C C2 2H H6 6的部分或全部氢原子的部分或全部氢原子H H被卤素被卤素F F、ClCl、BrBr取代的产物取代的产物2.1.1.1杜邦DuPont分类法1）CFC Chloro Fluoro Carbon（Fully HaloganatedFully Haloganated）完全卤代烷完全卤代烷 R R11 11 CClCCl3 3F F ；R R12 12 CClCCl2 2F F2 2 R R13

7、 13、112112、113113、114114、含含ClCl不含不含H H，对对臭氧层破坏能力最大臭氧层破坏能力最大臭氧层破坏能力最大臭氧层破坏能力最大第13页/共34页15152）HCFCHydro Chloro Fluoru Carbon 含氢卤代烷 R R2222 CHClF CHClF2 2 ；R R123 123 CHClCHCl2 2CFCF3 3 含含ClCl含含H H，对臭氧层破坏能力较小对臭氧层破坏能力较小3）HFCHydro Fluoru Carbon 无氯卤代烷 R R134a 134a CHCH2 2FCFFCF3 3 不含不含ClCl，对臭氧层无破坏能力对臭氧层无破

8、坏能力4 4）Halon完全卤代烷完全卤代烷 Halon Halon1211 1211 CFCF2 2ClBrClBr；HalonHalon1301 1301 CFCF3 3BrBr 含含ClCl、BrBr对臭氧层破坏能力大对臭氧层破坏能力大第14页/共34页1616美国ASHRAE 及ANSI（American National Standards Institute）制定的制冷剂命名法 R400 R400系列：非共沸混合工质系列：非共沸混合工质 R500 R500系列：共沸混合工质系列：共沸混合工质 通常由通常由2 2、3 3种种R300R300以下工质按不同质量比混以下工质按不同质量比混

9、合合 如如R507R507由由R125R125、R134aR134a各各50%50%组成，组成，ODP=ODP=0 0，GWP=0.96 GWP=0.96，用于替代用于替代R22R22等等 R600 R600系列：有机化合物工质系列：有机化合物工质 如丁烷如丁烷R600R600；异丁烷异丁烷R600aR600a R700 R700系列：无机化合物工质系列：无机化合物工质 如空气如空气 R729R729；COCO2 2 R744R744；NHNH3 3 R717R717第15页/共34页17172.1.1.2氟里昂Freon和哈龙Halon的用途制冷剂、发泡剂、喷雾剂、清洁剂、溶剂等制冷剂、发泡

10、剂、喷雾剂、清洁剂、溶剂等空调制冷、建材、塑料、保温、化装品、消空调制冷、建材、塑料、保温、化装品、消防灭火、电子仪表、服装等防灭火、电子仪表、服装等2.1.1.3氟里昂Freon和哈龙Halon的危害性19321932年合成年合成CFCCFC，作为制冷剂性能优越作为制冷剂性能优越10741074年年6 6月，月，RowlandRowland和和MolinaMolina首次提出首次提出CFCCFC破坏臭氧层，而后为事实证明破坏臭氧层，而后为事实证明 其原理为：其原理为：CFC Cl CFC Cl；Cl+OCl+O3 3=ClO+O=ClO+O2 2 ClO Cl+O ClO Cl+O2 2；C

11、l+O Cl+O3 3=紫外线第16页/共34页18182.1.1.4臭氧层被破坏的危害人类健康人类健康植物植物水生生物水生生物大气质量大气质量材料材料地球变暖地球变暖第17页/共34页19192.1.2破坏臭氧层能力的评价指标 ODPOzone Depletion Potential 臭氧消耗潜能值：以臭氧消耗潜能值：以R11R11、R12R12为为1 1.0.0ODPGWP可取代CFCR111.01.0R121.03.0R1130.81.35HCFCR220.0550.36 R12R1230.020.02R11 R113R141b0.110.12R11 R113HFCR2305.7R13R

12、134a00.25R12R143a00.76R22第18页/共34页20202.1.3有关限制协定与会议19871987年年9 9月月1414日联合国环境规划署日联合国环境规划署UNEPUNEP（U.N.Env.ProgramU.N.Env.Program）在加拿大在加拿大MontrealMontreal召召开会议并签署控制破坏大气臭氧层物品的开会议并签署控制破坏大气臭氧层物品的蒙特利蒙特利尔议定书尔议定书M.P.M.P.（Montreal ProtocolMontreal Protocol），），4646国参加，国参加，2323国签署国签署限制对象：限制对象：CFC R11CFC R11、1

13、212、113113、114114、115115 Halon 1211 Halon 1211、13011301、24022402 发达国家发达国家19961996年年1 1月月1 1日停产日停产CFCCFC，管制管制HCFCHCFC 发展中国家（人均年耗发展中国家（人均年耗00.3.3kgkg）推迟推迟1010年年每年举行一次会议，不断修改限制对象和计划每年举行一次会议，不断修改限制对象和计划 ：发达国家发达国家20302030年停止使用年停止使用HCFCHCFC；发展中国家发展中国家20102010年年禁禁 用用CFCCFC，20402040年禁用年禁用HCFCHCFC我国我国1991199

14、1年年9 9月月1414日签字日签字第19页/共34页21212.1.4对策2.1.4.1工质替代 alternativesMPMP规定用规定用HCFCHCFC替代替代CFCCFC的原则，非长久之的原则，非长久之计计用用HFCHFC替代替代用自然工质替代：氨、丙烷、丁烷、二氧化用自然工质替代：氨、丙烷、丁烷、二氧化碳、空气、水、氦、氮等碳、空气、水、氦、氮等混合工质混合工质 关于关于“无氟无氟”的提法不科学：的提法不科学：HFC HFC中含有中含有 F F元素，也归入氟里昂系列元素，也归入氟里昂系列第20页/共34页22222.1.4.2工质的回收和再生 减少散发量，发达国家环保法规限制减少散

15、发量，发达国家环保法规限制 混合工质难以再生混合工质难以再生2.1.4.3新制冷技术与设备的研究开发应用 吸收式制冷、半导体制冷、声波制冷、太阳能吸收式制冷、半导体制冷、声波制冷、太阳能制冷、制冷、Passive Cooling Passive Cooling、Free Cooling Free Cooling等等第21页/共34页23232.22.2全球变暖全球变暖全球变暖全球变暖 GW GW（Global WarmingGlobal Warming）2.2.1全球变暖的原因和危害2.2.1.1 GW的原因自然温室效应自然温室效应GEGE（Greenhouse EffectGreenhous

16、e Effect）得热：太阳短波辐射得热：太阳短波辐射可以穿透大气层可以穿透大气层 失热：地面长波辐射失热：地面长波辐射受大气层中的多原子受大气层中的多原子 气体（温室气体，如气体（温室气体，如COCO2 2、H H2 2OO）的阻的阻碍碍 两者维持自然平衡，地表平均温度维持在约两者维持自然平衡，地表平均温度维持在约1515 C C第22页/共34页2424全球变暖 人类生活和生产活动造成大量温室气体进入大人类生活和生产活动造成大量温室气体进入大气层，如气层，如COCO2 2、CHCH4 4、OO3 3、CFCsCFCs等，大大加强等，大大加强了温室效应，使温度上升了温室效应，使温度上升 其中

17、其中CFCsCFCs的排放占温室气体的的排放占温室气体的20%20%左右，在增左右，在增温效应中约占温效应中约占25%25%近近100100年统计：全球气温平均上升内年统计：全球气温平均上升内0.710.71 C C，大城市平均上升大城市平均上升2323 C C 2.2.1.2 GW的危害气候变暖、气候异常、自然灾害增多、海平面气候变暖、气候异常、自然灾害增多、海平面上升、沙漠化、疾病流行、生态变化等上升、沙漠化、疾病流行、生态变化等环境控制系统负荷增加，形成恶性循环环境控制系统负荷增加，形成恶性循环 第23页/共34页25252.2.2 2.2.2 GWGW评价指标评价指标GWPGlobal

18、 Warming Potential 全球变暖潜能值，某些文献称为GP（Greenhouse Potential）以R11为1.0DEGWPDirect Effect GWP 制冷剂散发到大气中直接造成的制冷剂散发到大气中直接造成的GWGW效应效应 1991 1991年年ASHRAEASHRAE会议确定以会议确定以COCO2 2为基准为基准工质DEGWP基于500年平均值基于100年平均值基于20年平均值R744111R2254016004200R1233090330R134a40012003100第24页/共34页2626IEGWP Indirect Effect GWP 考虑使用制冷设备时

19、消耗化石燃料释放考虑使用制冷设备时消耗化石燃料释放COCO2 2间间接造成的接造成的GWGW效应，将不同制冷工质制取效应，将不同制冷工质制取1 1冷冷吨冷量时，运用不同效率设备所消耗的理论吨冷量时，运用不同效率设备所消耗的理论能量作为衡量指标（理论能量作为衡量指标（理论HP/tonHP/ton），），例如：例如：工质IEGWPR110.606R120.682R220.668R1230.618R134a0.696第25页/共34页2727TEWITotal Equivalent Warming Impact总增温作用当量值（CO2散发量）定义式：定义式：TEWI =GWP x M+A x B以C

20、O2为基准的工质GWP值系统释放的工质量kg/h动力设备工作时的CO2释放量kg/kw.h系统总功耗kw水电 A=0，火电 A=0.8据ASHRAE报告：1000RT的离心机 使用R123时 TEWI=23.7 kgcCO2/RT 使用R134a时 TEWI=25.2 kgcCO2/RT第26页/共34页28282.2.32.2.3有关限制协定与会议有关限制协定与会议1992年巴西里约日内卢“地球高峰会议”各国政府首脑签署气候变化框架公约1997年12月日本京都第三次气候变化框架公约大会签署京都议定书KP（Kyoto Protocol）规定温室气体减排计划与措施 与与19901990年排量相比

21、，在年排量相比，在2008201020082010年时年时 总体减总体减5.2%5.2%；其中美国减；其中美国减7%7%；欧盟减；欧盟减8%8%；日本、加拿大减日本、加拿大减6%6%；少数；少数国家可增加国家可增加8%8%；发达国家间可以买卖减排额度发达国家间可以买卖减排额度 发展中国家自愿减排发展中国家自愿减排第27页/共34页29292002年8月30日中国向联合国秘书长递交中国政府（联合国气候变化框架公约）京都议定书核准书京都议定书需55国批准方有效，但截止2003年，虽已有109个国批准，但其中协议规定占1990年CO2总排量55%的减排国家中只有39国，其他全是发展中国家。美国于19

22、98年签署，但2001年3月布什宣布退出；俄罗斯态度暧昧中国和欧洲国家作出实际减排第28页/共34页30302.2.42.2.4对策对策提高制冷设备及系统的效率选用GWP低的工质改善能源结构，自然能源和可再生能源利用、Passive Cooling其他应用场合的温室气体减排第29页/共34页31312.2.52.2.5存在问题存在问题控制破坏大气臭氧层物品的蒙特利尔议定书与京都议定书各行其事：MPMP仅以仅以ODPODP指定时间表，不管指定时间表，不管GWP GWP 如何，如何，不管使用情况如何，一律封杀不管使用情况如何，一律封杀 简单，易于控制监督简单，易于控制监督KPKP实行总量控制，并不

23、具体封杀某种气体，实行总量控制，并不具体封杀某种气体，使用合理的温室气体不受限使用合理的温室气体不受限 较合理，但管制难度大较合理，但管制难度大例如例如R123R123：ODP=0.02ODP=0.02；GWP=0.02GWP=0.02；寿命寿命1.41.4年，年，20302030年禁用年禁用 R134a R134a：ODP=0 ODP=0；GWP=0.25 GWP=0.25；寿命寿命1414年，年，不禁用不禁用第30页/共34页32322.32.3关于空调节能关于空调节能关于空调节能关于空调节能2.3.1关于“节能”的含义不是简单减少能耗，而是提高能源利用效率不能仅考虑运行节能，要考虑LCC经济效益要和环境（社会）效益结合第31页/共34页33332.3.2空调节能途径全过程控制（方案、设计、施工、调试、验收、运行管理、监测、维护、改造等）全面控制（规划、建筑、建材、建筑设备系统、法规、人员等）第32页/共34页3434结 束第33页/共34页