摘要：對建筑電氣空調(diào)系統(tǒng)及新能源節(jié)能新技術(shù)進行了歸納總結(jié)，尤其對冰蓄冷空調(diào)電氣節(jié)能技術(shù)、冷熱電三聯(lián)產(chǎn)電氣節(jié)能技術(shù)、以及太陽能風(fēng)能等新能源電氣節(jié)能技術(shù)等在高層樓宇建筑節(jié)能中的節(jié)能效果進行了詳細討論研究。

關(guān)鍵詞：建筑電氣空調(diào)系統(tǒng); 新能源; 節(jié)能新技術(shù)

1.冰蓄冷空調(diào)電氣節(jié)能技術(shù)

冰蓄冷空調(diào)電氣節(jié)能技術(shù)原理，是在電力負荷較低的夜間，利用“低谷”區(qū)的電能資源采用制冷機進行制冷，將電能轉(zhuǎn)換為冷量，然后利用冰的潛熱特性，利用相應(yīng)儲存容量將冷量儲存起來。而在電力負荷較高的白天電能需求高峰期，把冰中所儲存的冷量有機釋放出來，以滿足建筑物制冷空調(diào)系統(tǒng)或其它制冷生產(chǎn)工藝的需求，從而達到添補高峰電能供應(yīng)不足、利用峰谷電價差節(jié)省電費、以及降低空調(diào)設(shè)備容量等目的。高層樓宇建筑中廣泛采用冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，主要是利用水-冰-水轉(zhuǎn)換變成中伴隨著熱量遷移的功能特性，盡可能利用夜間電力負荷低谷區(qū)的廉價電能資源，讓制冷機在最優(yōu)工況條件下運轉(zhuǎn)制冰，將樓宇制冷空調(diào)系統(tǒng)所需全部或部分冷源以潛熱形式儲存于固態(tài)或結(jié)晶狀冰體中，這樣當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)過負荷工況時，冰就會自動吸收相應(yīng)熱量融化，以低溫能量水提供空調(diào)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)所需的冷源，從而實現(xiàn)將低谷電能資源向高峰電能資源轉(zhuǎn)換的目的，達到電能能源的充分利用，提高空調(diào)制冷設(shè)備的綜合利用率。在現(xiàn)代分時電價的廣泛實施過程中，有效將低谷廉價電能資源轉(zhuǎn)換到高峰時利用，將會取得非常顯著的節(jié)約電費的經(jīng)濟效益。冰蓄冷空調(diào)電氣節(jié)能技術(shù)主要包括以下優(yōu)點：

(1)有利于電網(wǎng)峰谷電力負荷調(diào)節(jié)，減緩電廠和供配電設(shè)施的供電壓力;

(2)利用冰蓄能技術(shù)，在空調(diào)過負荷期間，將冷量水提供給制冷主機，從而減少了制冷主機容量，同時減少空調(diào)系統(tǒng)相應(yīng)的配套系統(tǒng)增容費用，減少了空調(diào)系統(tǒng)綜合投資;

(3)將低谷期的電能資源有效儲存起來，利用電網(wǎng)峰谷荷電價差額，降低空調(diào)系統(tǒng)在高峰期的電能消耗，減少了高層樓宇建筑的空調(diào)運行費用;

(4)冷凍水溫度可以降到1-4℃，從而實現(xiàn)了高層樓宇大溫差、低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)造，同時節(jié)省了水、風(fēng)輸送系統(tǒng)的綜合投資和系統(tǒng)能耗;

(5)冰蓄冷空調(diào)相對濕度較低，空調(diào)制冷品質(zhì)得到有效提高，可有效防止常規(guī)中央空調(diào)綜合癥，增強空調(diào)系統(tǒng)的人性化服務(wù)水平;

(6)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)為高層樓宇空調(diào)系統(tǒng)提供了一個應(yīng)急冷源，從而提高了空調(diào)系統(tǒng)的運行可靠性;

(7)冰蓄冷空調(diào)冷量全年均按一對一配置，系統(tǒng)電能資源綜合利用率較高，節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)綜合能耗經(jīng)濟效益十分明顯。

冰蓄冷空調(diào)電氣節(jié)能技術(shù)是高層樓宇建筑削峰填谷、緩解供配電系統(tǒng)電能供應(yīng)壓力和新增用電點矛盾的有效解決節(jié)能降耗解決途徑，在建筑電氣節(jié)能領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景，有效推動著建筑節(jié)能工作的順利開展。

2.冷熱電聯(lián)產(chǎn)電氣節(jié)能技術(shù)

冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)(BCHP)技術(shù)是一種建立在能源梯級綜合利用理念的基礎(chǔ)上，集制冷、供熱(建筑物采暖與供熱水)、以及發(fā)電三個過程為一體的多聯(lián)產(chǎn)能量綜合分配利用高效系統(tǒng)，與遠程單獨送電工程相比，使能源資源利用效率得到了大大提高。據(jù)大量文獻資料和實際工作經(jīng)驗可知，大型發(fā)電廠的能源綜合利用發(fā)電效率僅有30%～55%，扣除廠用電和電能輸送線損率，到達終端的能源利用效率大約只有35%～47%，而BCHP三聯(lián)產(chǎn)技術(shù)其能源綜合利用效率大約可達80%～90%，且由于三聯(lián)產(chǎn)工程耗能用戶通常較近，幾乎沒有任何電能輸送損耗。對于熱電聯(lián)供系統(tǒng)而言，如果向系統(tǒng)輸入100個單位的能量，則一般可以獲得30個單位的電能輸出，也就是發(fā)電效率為30%;但同時還可以收獲50單位的熱量資源，即獲得50%的熱量，這樣整個系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化率可以高達80%，總能量的損失率大約只有20%。對于常規(guī)獨立能量供應(yīng)系統(tǒng)而言，如果需要30個單位的電能輸出，如果按照能量轉(zhuǎn)換效率為35%計算，則需要85個單位的能量輸入，總損失能量為55個單位;同理如果要獲得50個單位熱量，按照鍋爐能量轉(zhuǎn)換效率為90%計算，則需要大概56個單位的能量輸入，熱轉(zhuǎn)換損失能量約為6個單位。這樣同樣獲得30個單位電能和50個單位熱量，熱電聯(lián)產(chǎn)需要100個單位熱量，而獨立供應(yīng)系統(tǒng)則需要141個熱量，比熱電聯(lián)產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)多消耗41個單位的能童，總的能源利用效率也只有57%，比起熱電產(chǎn)系統(tǒng)的80%要低23個百分點。冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能源供應(yīng)系統(tǒng)與大型熱電聯(lián)產(chǎn)能源供應(yīng)系統(tǒng)相比，熱電聯(lián)產(chǎn)能源轉(zhuǎn)換效率也沒有冷熱電三聯(lián)產(chǎn)能源轉(zhuǎn)換率高，而且大型熱電聯(lián)產(chǎn)能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)還存在輸電線路和供熱管網(wǎng)等能量損失，而冷熱電三聯(lián)產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)由于能源采用能源就地使用原則，可以減大大減少電能輸配電系統(tǒng)和熱能供熱管網(wǎng)的投資及相應(yīng)能源傳輸損耗，無論從減少綜合投資成本還是從節(jié)能環(huán)保等方面來講，冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)均是十分有利的。有關(guān)專家對冷熱電三聯(lián)產(chǎn)作了一些節(jié)能估算，如果我國從2000年起每年有4%的樓宇建筑的供電、供暖、以及供冷采用BCHP冷熱電三聯(lián)產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，從2005年起有25%的新建樓宇建筑到2050年起有50%的新建建筑采用冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進行能量供應(yīng)的話，則到2020年我國二氧化碳的總排放量將減少19%，若將現(xiàn)有建筑實施冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的比例從4%提高到8%的話，則我國到2020年二氧化碳的總排放量將減少30%，也就是說冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)不僅節(jié)能效果十分明顯，而且其在環(huán)境保護方面的應(yīng)用效果也十分明顯。

對用于高層樓宇建筑物的BCHP冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)而言，由于冷暖空調(diào)系統(tǒng)的負荷變動較大，系統(tǒng)不可避免會有相當(dāng)大比例的時間內(nèi)運行在較低負荷工況區(qū)，因此在進行BCHP冷熱電三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計或改造時，應(yīng)采取一些必要的措施(例如增加蓄熱裝置或適當(dāng)蒸汽回注等技術(shù)措施)，無論從系統(tǒng)節(jié)能還是經(jīng)濟運行角度均十分必要。BCHP尤其適應(yīng)于一幢樓宇或一個小區(qū)的集中冷熱電聯(lián)供，因此，對于高層樓宇建筑而言具有非常強大的節(jié)能經(jīng)濟效益。

3.風(fēng)能太陽能新能源電氣節(jié)能技術(shù)

風(fēng)能太陽能等新能源的使用，對于高層樓宇建筑電氣節(jié)能會產(chǎn)生非常大的作用。目前，風(fēng)力發(fā)電、太陽能熱水器等新能源電氣節(jié)能系統(tǒng)，已經(jīng)在高層樓宇建筑中得到大規(guī)模推廣使用;光伏發(fā)電則由于設(shè)備成本高，且控制技術(shù)難度較大，加上規(guī)模小難以產(chǎn)生較大經(jīng)濟效益，在建筑領(lǐng)域發(fā)展速度較為偏慢;地?zé)崮艿葻岜眉夹g(shù)也剛剛起步，在一些示范性工程中已經(jīng)取得了很好的節(jié)能效果，將會在建筑領(lǐng)域很快得到廣泛推廣使用。在進行新能源電氣節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計時，需要注意風(fēng)能太陽能等新能源與建筑功能結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計。

3.1太陽能電氣節(jié)能技術(shù)

太陽能熱水和采暖電氣節(jié)能技術(shù)目前在建筑中已經(jīng)得到廣泛推廣使用，并獲得較大的節(jié)能效果。由于高層樓宇建筑中光熱利用對太陽能集熱器的安裝角度、采集面積、以及周圍的遮擋物等因素有十分嚴(yán)格要求，因此在進行太陽能熱水和采暖系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)考慮采用太陽能建筑一體化設(shè)計方案，實現(xiàn)太陽能集熱系統(tǒng)與建筑功能結(jié)構(gòu)間完美結(jié)合。根據(jù)工程項目的實際情況，太陽能熱水和采暖系統(tǒng)的光熱采集裝置可以考慮安裝在建筑物坡屋面上，利用樓宇建筑屋頂面積可以解決整個樓宇一部分熱水供應(yīng)需求。

3.2風(fēng)力發(fā)電電氣節(jié)能技術(shù)

開發(fā)可再生綠色能源是建筑節(jié)能工作開展的重要組成部分，風(fēng)能作為一種新型可再生能源，已稱為建筑電氣節(jié)能研究的一個重要課題。

參考文獻：

[1] 譚蔚.我國居住建筑節(jié)能的若干問題[J].建筑技術(shù),2005,(09).

[2] 王寶海.上海市建筑節(jié)能情況介紹[J].上海節(jié)能,2005,(04).

[3] 中國應(yīng)對氣候變化國家方案,中國國家發(fā)展和改革委員會 2007,6.

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/dianlilw/19358.html