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蒸气压缩式集中空调机组能源效率标准的研究

卢苇  
【摘要】:为降低集中空调的能耗并缓解其使用引发的环境问题,制定与实施集中空调机组的能效标准具有重大意义。本文从学术角度系统研究蒸气压缩式集中空调机组(以下简称空调机组)的能效标准,力求既体现能效标准和标识的一般性原理,又反映制冷空调技术的新进展。 详细讨论了国内外空调机组相关标准,并系统分析了实际产品的能效现状,认为必须提高我国空调机组的能效要求。机组制冷量、型式与能效比之间关系的研究表明,在制定能效标准时可以适当合并机组型式并简化对制冷量段的划分。在分析现有模型及实际产品特点的基础上,建立了适用于研究空调机组能效标准的仿真模型,该模型可以实现不同类型压缩机、换热器及节流装置的组合,且换热关联式采用了近期的研究成果。利用该模型计算了机组不同设计方案(或方案组合)理论上可达的能效比;然后通过分析获得相应能效比所需的回收期以及不同情形下的生命周期成本,发现制定空调机组能效标准应着重考虑技术可行性;最后在上述研究的基础上提出了空调机组新的能效限定值及能效等级。此外还对空调机组综合部分负荷值的重要性进行了分析,并提出了我国制定综合部分负荷值标准的一些建议。 采用场景分析法建立了能源消耗及CO2排放预测模型,预测结果表明我国全面建设小康社会需要大量能源并排放大量CO2。在这一背景下,建立了空调机组能效标准能源节约量及污染物减排量预测模型。2004~2020年空调机组能效标准的节能和环保收益预测结果有力地支持了实施能效标准的必要性。 从物质、能量和信息的关系及耗散结构理论出发,进行了社会可持续发展的热力学分析。能效标准是一种优质信息,它在节能及污染物减排方面的积极效果体现了信息对物质和能量的控制。以熵的观点,运用热力学方法探索了能效标准与社会可持续发展之间的内在关系。能效标准对社会可持续发展的贡献是在满足我们需求的前提下优化能源消耗,避免了盲目的熵增,而只以最小的代价来实现发展。


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