暖通空调节能技术与工程应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘秋新 著

图书标签:

• 暖通空调
• 节能技术
• 工程应用
• HVAC
• 建筑节能
• 能源管理
• 暖通工程
• 空调工程
• 节能设计
• 绿色建筑

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111550457

版次：1

商品编码：12070030

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-11-01

用纸：胶版纸

页数：213

内容简介

　　本书以工程案例与理论知识相结合为特点，融入作者多年的暖通空调教学、科研和工程实践经验。 　　全书共8章，内容涉及热泵技术与应用、蓄冷空调技术与应用、负荷匹配与控制技术、可再生能源技术与应用、自然冷源技术与应用、典型工程节能示范分析、空调新技术对碳排放量影响的探讨等。通过研究和分析地源热泵、能源塔、低温送风、蓄冷空调、辐射供冷、辐射供暖、温湿度独立控制、全热回收、空气源热泵三联供等节能技术在湖北省图书馆、某勘察设计院综合楼、某医院、某大剧院等10余个项目的推广应用，充分显示了这些技术的节能优势，对耦合这些节能技术的中央空调系统工程应用有很好的指导作用，对从事暖通空调行业研究和设计人员有重要的参考价值。 　　书中工程案例丰富，可作为地源热泵、能源塔、低温送风、蓄冷空调、辐射供冷、辐射供暖、温湿度独立控制、全热回收、空气源热泵三联供等节能技术在中央空调系统工程应用的实施指南，对于现有空调系统的改造以及新建工程的空调系统设计有重要参考价值。 　　本书对暖通空调工程技术人员在工程设计、施工、运行管理等方面有很好的指导作用，并可作为高校建筑环境与能源应用工程专业实践环节教材。

目录

前言 第1章绪论1 第2章热泵技术与应用2 2·1地源热泵系统2 2·2能源塔热泵系统20 2·3两级热泵系统25 2·4热泵式新风换气机的理论与试验 研究31 第3章蓄冷空调技术与应用40 3·1水蓄冷空调系统40 3·2冰蓄冷空调系统46 第4章负荷匹配与控制技术78 4·1液体除湿空调性能的研究78 4·2负荷独立控制空调系统的研究83 4·3用低温送风技术解决辐射供冷结露 问题的研究90 4·4地板辐射供暖的系统形式及相变蓄 热材料的研究95 4·5地板辐射供暖的热舒适性试验研究100 第5章可再生能源技术与应用106 5·1太阳能工位送风空调系统106 5·2太阳能半导体制冷/制热系统的试验 研究115 5·3空气源热泵冷、热、热水三联供系统 研究121 第6章自然冷源技术与应用159 6·1工程概况159 6·2风量的确定159 6·3冷壁供冷量的确定160 6·4山水供冷的计算分析161 6·5数值模拟163 6·6结论164 第7章典型工程节能示范分析165 7·1湖北省某图书馆新馆建设工程165 7·2湖北省某勘察设计院生产科研 综合楼170 7·3武汉市某医院门诊、住院大楼工程180 7·4武汉市某剧院工程184 7·5武汉市某火车站工程185 7·6宜昌创业大厦某广场188 7·7武汉市某商业楼189 7·8湖北省某医院工程192 7·9某花园酒店工程195 7·10武汉市某博览中心198 第8章空调新技术对碳排放量影响的 探讨203 8·1空调工程性质及系统形式203 8·2空调系统的碳排放量204 8·3计算结果分析206 8·4经验关系式及减少空调系统碳排放量的 措施209 8·5结论209 参考文献210

前言/序言

　　本人从事暖通空调相关专业的科研、教学及工程实践工作30余年，《暖通空调节能技术与工程应用》一书，是根据本人多年来对太阳能空调、地源热泵、蓄冷空调、低温送风、辐射供冷供暖、温湿度独立控制以及全热和部分热回收等节能技术研究的成果及其在工程实践中的应用所著。本书结合工程案例对相关节能技术和这些节能技术应用于实际工程带来的经济及社会效益做了详细的分析，并提出了这些节能技术在工程应用中的指导意见。这些节能技术在不同阶段的研究成果多次获得湖北省、武汉市、华夏建设科技进步奖等奖项。本书最大的特点是所有内容均结合实际工程案例，对于暖通空调行业工程技术人员的设计、施工、运行管理以及暖通空调相关专业高校师生的学习有很好的指导作用和参考价值。 　　本书大力推广空调领域相关节能技术，以期为解决我国能源及环境问题尽绵薄之力。 　　本书的编著得到了湖北华洋机电工程有限公司的鼎力支持，在项目研究与节能示范工程实施期间，湖北华洋机电工程有限公司积极配合研究和项目的施工，在此表示衷心的感谢。本人的研究生蔡美元、陈芬、向金童、吴炯、丁照球、李森生、石文、白明强、佘明威、叶小宁、余法文、包阔、黄倞、薛娜、王能、王心慰、潘华阳等人为本书的编著做出了较大的贡献，在此一并表示感谢。 　　因时间限制以及本人水平有限，书中难免有不妥之处，敬请广大读者不吝赐教，提出宝贵意见。 　　武汉科技大学刘秋新2016年于武汉

建筑节能的未来：环境控制系统与可持续发展 引言 在快速发展的现代社会，我们对建筑环境舒适度的要求日益提高，同时也面临着日益严峻的能源危机和环境挑战。传统的建筑设计和能源利用方式已难以满足可持续发展的需求。因此，探索和应用先进的环境控制技术，实现建筑的节能与绿色发展，已成为当前建筑行业和科技研究的重要课题。本书旨在深入剖析环境控制系统的核心技术，并探讨其在各类工程项目中的创新应用，为读者提供一套系统、全面的理论框架和实践指导，助力打造更舒适、更健康、更经济、更环保的未来建筑。 第一章：环境控制系统的基础理论与发展脉络 环境控制系统，作为现代建筑不可或缺的组成部分，其发展历程与人类对舒适生活环境的追求紧密相连。从最初的自然通风和采暖方式，到如今高度集成化的智能化控制系统，每一次技术的飞跃都深刻地改变着我们的生活空间。 舒适度需求的演变： 本章将追溯人类对温度、湿度、空气质量和声环境等舒适度要素的需求是如何随着社会经济发展和科技进步而不断演变的。从简单的防寒保暖到如今对室内空气品质的精细化追求，我们将看到舒适度标准的提升如何驱动环境控制技术的创新。 早期环境控制的探索： 回顾历史上那些充满智慧的早期建筑设计，例如古罗马的地下供暖系统、中国古代的火炕和对流窗户设计等，它们在有限的技术条件下，已展现出对环境控制的朴素理解。 现代环境控制的基石： 深入探讨构成现代环境控制系统的关键科学原理，包括热力学、流体力学、传热学、物质传递以及人体生理学等。我们将理解温度、湿度、空气流动、污染物扩散等基本概念如何影响室内环境，并为后续技术应用奠定理论基础。 技术革新与发展阶段： 梳理现代环境控制技术的发展历程，从机械式温控器到微电子控制，再到如今的物联网（IoT）和人工智能（AI）驱动的智能化系统。我们将重点分析每一次技术革新带来的影响，以及其如何推动系统向更高效、更智能、更节能的方向发展。 关键技术的萌芽与成熟： 探讨如空调、通风、加湿、除湿、空气净化等核心技术的起源和发展，以及它们如何逐步集成，形成完整的环境控制解决方案。 第二章：核心环境控制技术详解 本章将对现代环境控制系统中扮演关键角色的各项技术进行深入剖析，从原理到应用，层层展开。 热湿处理技术： 制冷技术： 详细介绍蒸气压缩式制冷循环、吸收式制冷以及其他新型制冷技术。重点分析压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置等核心部件的工作原理、性能特点和节能优化方向。 供暖技术： 探讨不同类型的供暖系统，如水暖（散热器、地暖）、风暖（空气源热泵、电暖器）以及辐射供暖等。分析其热源选择（燃气锅炉、电锅炉、热泵）、热量传递方式以及系统效率。 湿度控制技术： 深入解析加湿器（蒸汽加湿、超声波加湿、湿膜加湿）和除湿器（制冷除湿、吸湿除湿）的工作原理，并探讨湿度对人体舒适度和室内环境的影响。 通风与空气处理技术： 自然通风与机械通风： 比较不同通风方式的优缺点，以及在不同建筑类型中的适用性。 新风系统： 详细介绍全热交换器（ERV）和显热交换器（HRV）的工作原理，以及它们如何实现新风引入和排风排出的能量回收。 空气净化技术： 探讨各类空气净化技术，如HEPA过滤、活性炭吸附、紫外线杀菌、等离子净化等，并分析其在去除颗粒物、有害气体和微生物方面的效果。 空气动力学与气流组织： 分析室内气流组织对温度分布、污染物扩散和人体舒适度的影响，并介绍层流、紊流等概念在设计中的应用。 控制系统与智能化技术： 传感器技术： 介绍各类环境传感器（温度、湿度、CO2、PM2.5、VOCs等）的工作原理、精度和应用场景。 执行器技术： 讲解阀门、风阀、变频器等执行器如何响应控制信号，精确调节系统运行。 控制策略与算法： 阐述PID控制、模糊控制、模型预测控制等经典和现代控制算法，以及其在实现精确、稳定、节能控制方面的作用。 楼宇自控系统（BAS）： 介绍BAS的体系结构、功能模块以及在集中管理和优化环境控制方面的优势。 物联网（IoT）与大数据应用： 探讨如何利用IoT技术实现设备互联互通，并通过大数据分析优化系统运行，预测设备故障。 人工智能（AI）与机器学习： 分析AI和机器学习在预测用户行为、优化能耗、实现主动式环境控制方面的潜力。 第三章：绿色与可持续的环境控制策略 在能源消耗和环境影响日益受到关注的今天，发展绿色、可持续的环境控制技术是必然趋势。本章将聚焦于实现环境友好型和资源节约型的控制方案。 可再生能源在环境控制中的应用： 太阳能利用： 探讨太阳能集热器在热水供应和供暖中的应用，以及太阳能光伏发电为环境控制设备供电的潜力。 地源热泵与水源热泵： 详细分析地源热泵和水源热泵系统的工作原理、优势以及在节能供暖和制冷方面的卓越表现。 空气源热泵技术： 介绍空气源热泵的效率提升技术和在不同气候条件下的应用。 低能耗与高效率的设备选择： 高效冷凝炉与锅炉： 分析冷凝技术的原理，以及其如何显著提升燃气供暖的效率。 变频技术： 讲解变频技术在压缩机、风机和水泵上的应用，以及其如何根据实际负荷需求进行精确调控，大幅降低能耗。 热回收技术： 深入探讨全热交换器、显热交换器等热回收装置的工作原理和在降低新风负荷方面的作用。 智能化能源管理与优化： 需求侧响应与能源调度： 分析如何通过智能化系统预测和响应电网负荷变化，实现能源的优化调度，降低运行成本。 建筑能源模拟与评估： 介绍建筑能源模拟软件的应用，以及如何通过模拟分析优化设计方案，预测系统能耗。 绿色建筑认证体系与环境控制： 探讨LEED、BREEAM等绿色建筑认证体系对环境控制系统的要求，以及如何通过技术实现认证目标。 低碳排放与环境影响评估： 制冷剂的环保选择： 分析不同制冷剂的全球变暖潜能值（GWP）和臭氧消耗潜能值（ODP），推广使用环保型制冷剂。 室内空气质量（IAQ）与健康： 强调良好的IAQ对人体健康的重要性，以及如何通过环境控制技术实现健康舒适的室内环境。 循环经济理念在设备设计中的应用： 探讨如何通过设备的可回收性、可维护性等设计，减少对环境的长期影响。 第四章：环境控制系统在各类工程中的应用实践 本章将从理论走向实践，通过具体的工程案例，展示环境控制系统在不同领域的多样化应用。 民用建筑（住宅与办公楼）： 住宅舒适度与节能： 分析集成化中央空调、地暖、新风系统在提高住宅舒适度、改善室内空气质量方面的作用，以及智能家居系统如何实现个性化控制和节能。 办公楼的能效管理： 探讨楼宇自控系统在大型办公楼中的应用，如何通过精细化控制实现节能目标，并提升员工的工作效率。 智能建筑的集成化设计： 分析如何将环境控制系统与其他智能建筑系统（如照明、安防）进行集成，打造一体化智能楼宇。 公共建筑（医院、学校、商场）： 医院的特殊需求： 探讨医院对室内环境的严苛要求，如洁净度、温湿度精确控制、负压病房设计等，以及相应的环境控制技术。 学校的健康与学习环境： 分析新风系统、空气净化系统在保障学生健康、提高学习效率方面的重要性。 商场的舒适客流与能耗控制： 探讨商场人流量大、负荷变化快的特点，如何通过先进的控制系统实现舒适的购物环境并有效控制能耗。 工业建筑（厂房、实验室、数据中心）： 工业生产环境的控制： 分析不同工业过程对温度、湿度、洁净度等环境参数的特殊要求，以及相应的定制化解决方案。 实验室的精密控制： 探讨实验室中恒温恒湿、洁净室等对环境控制技术的极致追求。 数据中心的散热与能源效率： 重点分析数据中心庞大的IT设备发热量带来的散热挑战，以及高效制冷技术和节能策略的重要性。 特殊场所的环境控制： 温室的智能调控： 分析温室环境控制系统在保障植物生长、提高产量方面的重要作用。 博物馆与档案馆的文物保护： 探讨对温度、湿度、光照等进行精确控制，以保护珍贵文物和档案。 交通枢纽（机场、火车站）的舒适与能效： 分析这些高人流量场所对环境控制系统的挑战，以及如何平衡舒适性和能耗。 节能改造与升级项目： 老旧建筑的节能改造： 分析如何对现有建筑的环境控制系统进行升级改造，以达到现代节能标准。 智能化升级与集成： 探讨如何为现有系统添加智能化控制模块，实现远程监控和优化。 案例分析与成效评估： 通过具体工程案例，展示节能改造前后的效果对比，量化节能效益。 第五章：未来发展趋势与挑战 环境控制技术仍在不断进步，未来将面临新的机遇与挑战。 深度智能化与自主学习： AI和机器学习将在未来环境控制中扮演更重要的角色，系统将能够更精准地预测需求，自主优化运行，甚至主动预测并解决潜在问题。 集成化与协同化： 环境控制系统将与建筑的其他智能化系统（如照明、安防、能源管理）更深度地集成，实现整体的智能化运行和能源优化。 个性化与适应性： 系统将能够根据不同用户的偏好和活动模式，提供个性化的环境体验，并能够根据外部环境变化进行实时适应。 更严格的环保法规与标准： 随着全球对气候变化问题的日益重视，环保法规将更加严格，对环境控制系统的能效和排放提出更高要求。 新兴技术的融合： 如区块链技术在能源交易和管理中的应用，以及新材料在节能设备中的应用，都将对环境控制领域产生影响。 人才培养与技能升级： 随着技术的快速发展，对掌握先进环境控制技术的专业人才的需求将不断增加，相关教育和培训体系需要不断更新。 挑战与机遇并存： 如何在保证舒适度的前提下，实现极致的节能；如何平衡技术成本与经济效益；如何应对日益复杂的网络安全威胁等，都将是未来发展中需要思考的课题。 结论 环境控制系统已不再仅仅是满足基本舒适需求的工具，更是实现建筑可持续发展、提升能源效率、改善人类健康的重要技术支撑。本书从基础理论到核心技术，从绿色策略到工程应用，再到未来展望，力求为读者呈现一幅全面而深入的环境控制系统图景。通过掌握和应用这些先进技术，我们能够为建设一个更加宜居、绿色、高效的未来做出贡献。

评分☆☆☆☆☆

这本书在实际工程案例的选取和分析上，做得相当扎实。我并不是非常喜欢那种只有理论的干巴巴的书籍，我更希望看到一些真实项目中的应用，能够从中学习到别人是如何解决问题的，以及有哪些值得借鉴的经验教训。《暖通空调节能技术与工程应用》在这方面做得很好，它收录了不同类型建筑（如办公楼、酒店、医院、公共场馆等）的节能改造案例，并且对每个案例都进行了详细的分析，包括改造前的能耗状况、改造的技术措施、实施过程中的遇到的挑战以及改造后的节能效果评估。通过这些案例，我能够更直观地理解书中的理论知识是如何转化为实际效益的，也为我自己的项目提供了许多可参考的思路和方法。

评分☆☆☆☆☆

我一直对地源热泵系统在节能方面的潜力非常感兴趣，因为我的下一个项目计划在一个土地资源相对充裕的区域建设。这本书的第八章，关于地源热泵的系统设计与应用，让我对这个技术有了更系统、更深入的认识。它不仅仅是简单地介绍地源热泵的工作原理，而是详细阐述了土壤热物性参数的测试方法，不同埋管方式（如水平埋管、垂直钻孔、 U型管等）的优缺点比较，以及如何根据当地的地质条件和建筑负荷进行优化设计。书中还讨论了地源热泵系统与辅助热源（如燃气锅炉、电加热器）的结合方式，以及如何通过智能控制策略，最大化地源热泵的运行效率，降低对辅助热源的依赖。这部分内容非常实用，为我后续进行项目可行性研究和初步设计提供了宝贵的理论依据和技术指导。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅《暖通空调节能技术与工程应用》时，我发现它对建筑能耗模拟和优化软件的介绍，远超出了我原本的预期。我之前接触过一些能耗模拟软件，但总感觉其应用效果受限于我自身对模型的理解和参数的设置。这本书则非常系统地讲解了如何利用这些软件进行建筑热负荷计算、动态能耗模拟，以及如何通过模拟结果来评估不同节能措施的有效性。它详细介绍了诸如EnergyPlus、eQUEST等主流软件的建模方法、常用参数设置技巧，以及结果分析的注意事项。尤其令我惊喜的是，书中还提供了一些针对特定工程问题的模拟案例，并给出了详细的步骤和解读，这对于我提升软件应用能力，更准确地进行节能设计优化非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

《暖通空调节能技术与工程应用》这本书，我从目录和前面几章的初步翻阅来看，它似乎比我想象的要更具深度和广度。我原本是抱着学习一些基础节能技巧的心态来寻找相关资料的，希望能够为我即将接手的几个小型商业空间项目提供一些实用的指导，比如如何更有效地选择和配置空调设备，或者是在装修过程中如何优化保温隔热材料的选择。然而，这本书的第一部分就深入探讨了建筑围护结构的热工性能优化，这部分内容涉及了传热机理、热桥效应的分析以及不同保温材料在不同气候条件下的适用性。它不仅仅是简单地告诉你“要用好的保温材料”，而是通过详细的计算公式和图表，解释了为什么某种材料在特定环境下表现更优，以及如何量化其对整体能耗的影响。这让我意识到，节能并非孤立的技术，而是需要与建筑设计、材料科学等多方面紧密结合的系统工程。

评分☆☆☆☆☆

这本书在动力配电与节能控制这一块的阐述，确实让我眼前一亮。我一直认为，在暖通空调系统中，设备本身的能效固然重要，但其运行过程中的电力消耗才是决定整体节能效果的关键。书中详细介绍了各种变频技术在风机、水泵上的应用，以及它们的优劣势分析。更重要的是，它深入剖析了各种控制策略，比如恒压差控制、恒流量控制、温度补偿控制等，并通过实际工程案例，展示了这些策略如何有效地降低水泵和风机的运行功耗。我特别关注了书中关于“分区控制”和“按需供给”的理念，这对于我们项目这种空间功能多样、负荷变化频繁的建筑来说，具有极大的参考价值。以往我们可能会采用比较保守的集中控制方式，但现在我意识到，通过更精细化的分区控制，可以显著减少不必要的能源浪费。

评分☆☆☆☆☆

令我印象深刻的是，这本书并未止步于理论和技术方法的介绍，而是花了相当大的篇幅去探讨工程实践中的细节问题，例如冷凝水回收利用技术。在日常的空调运行中，冷凝水看似微不足道，但如果能够有效收集并加以利用，尤其是在对水资源需求较大的公共建筑中，其节能和节水效益是不容忽视的。书中详细讲解了冷凝水收集系统的设计要点，包括集水器的选型、管道的坡度设置、以及如何防止堵塞和异味产生。更重要的是，它还介绍了几种将收集到的冷凝水用于绿化灌溉、冲厕、甚至作为冷却塔补水的应用方案，并对这些方案的经济性进行了初步的分析。这让我意识到，看似不起眼的小细节，在整体的节能工程中也能发挥重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

我之前参与过一些既有建筑的节能改造项目，常常面临着如何在不影响正常使用的情况下，对原有设备进行升级改造的难题。《暖通空调节能技术与工程应用》在这方面给出了不少启发。书中专门辟出一章讲解既有建筑暖通空调系统的节能诊断与改造策略，其中关于“合同能源管理”模式的应用，以及如何对负荷进行精确评估，从而制定出经济有效的改造方案，这一点让我尤为关注。它详细介绍了设备更换、系统优化、智能控制升级等多种改造手段，并提供了判断改造项目经济可行性的相关指标和计算方法。这对于我来说，无疑是解决既有建筑节能难题的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

《暖通空调节能技术与工程应用》对绿色制冷剂的应用与发展这一部分的阐述，让我对其在行业前沿性上的把握感到钦佩。我一直关注环保议题，并且知道传统制冷剂对臭氧层和全球变暖的影响。这本书不仅列举了当前市场上常见的几种低GWP（全球变暖潜能值）制冷剂，如R290（丙烷）、R744（二氧化碳）、R1234yf等，还深入分析了它们各自的特性、优势和局限性，以及在不同类型制冷设备中的应用前景。书中还探讨了制冷剂替代过程中可能遇到的技术挑战，例如设备的改造、安全性的要求以及相关的法规标准。这让我对未来的暖通空调技术发展方向有了更清晰的认识，并开始思考如何在项目设计中提前规划，为使用更环保的制冷剂做好准备。

评分☆☆☆☆☆

我尤其对书中关于新风系统与空气净化一体化设计的章节感到兴奋。我们现在项目面临的一个挑战是，在提升室内空气品质的同时，又要尽量减少因频繁通风带来的能量损失。这本书提供了一些令人耳目一新的解决方案，比如结合热回收新风机组，以及如何根据室内人数、活动类型和外部环境条件智能调控新风量。它还探讨了不同类型空气净化技术（如HEPA过滤、活性炭吸附、紫外线杀菌等）在暖通系统中的集成方式，以及如何优化其运行模式以达到最佳的净化效果和最低的能耗。这部分内容对于我这样需要在保证舒适度和健康的前提下，又要严格控制运行成本的工程师来说，简直是及时雨。我开始思考，是否可以将书中的一些智能控制策略应用到我们现有的项目中，通过集成传感器和控制算法，实现更精细化的能源管理。

评分☆☆☆☆☆

从这本书中，我学到了许多关于建筑群集中供冷供热的最新理念和技术。在大型园区或高密度城市区域，采用集中式能源站进行区域供冷供热，比分散式独立系统拥有更高的效率和更好的经济性。书中详细阐述了集中式能源站的设计原则，包括热源（如燃气锅炉、热电联产、工业余热回收）和冷源（如离心式冷水机组、吸收式制冷机组）的优化组合，以及管网的输配优化技术。特别让我感兴趣的是，书中对智能监控和远程管理系统的介绍，如何通过大数据分析，实现整个区域能源的精细化调度和运行优化，以达到整体能耗的最小化。这对于我将来规划大型项目或城市新区建设，提供了重要的思路。

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