时间：2023-12-31 11:25:04
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇可再生能源的优缺点，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：可再生能源；总量目标制度；配额制；比较研究
能源是指能够提供某种类型能量的资源或能量运动。按其成因可分为天然能源（即一次能源）和加工能源（即二次能源）。从能源的形成时间和是否可重复利用的视角对能源资源所做的划分可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源主要是指能够重复利用的资源，在短时期内可以再生，或可以循环使用的自然资源。主要包括生物资源（可再生）、土地资源、水能、气候资源等。可再生能源具有可再生性、清洁、安全性和不稳定性等特点。可再生能源的不稳定性是指风能、水能等资源由于受季节、气压、温差、地域等因素的影响，呈现出一定的波动性。
可再生能源的开发利用为世界经济的不断发展提供了巨大的驱动力，经济社会的发展与国家能源政策有着密切联系。美国作为发达国家，其所实施的能源安全战略很大程度上反应了世界未来能源发展的新动向。中国作为发展中国家，能源消耗问题一直受到世界各国的广泛关注。中国在未来相当长的一个时期内，能源领域都会面临能源需求增大、对外依存度偏高、结构不尽合理、生态环境恶化等挑战，这将对我国的能源安全构成严重威胁。中美两国国土面积相似，地形多种多样，能源资源分布广泛，而且两国均为世界能源消耗大国，均面临着促进经济发展、确保能源安全和维护生态环境安全的巨大压力，因此中美两国在开发利用可再生能源法律制度方面具有较强的可比性。
一、中美可再生能源总量目标和配额制的比较分析
可再生能源总量目标制度 1的基本含义是建立在可再生能源立法的基础之上，具有法律强制性的可再生能源开发利用目标，即政府根据相关法律、法规的规定制定并负责实施的可再生能源开发利用制度，是有效促进政府强制推动和市场自主调节相融合的可再生能源开发利用制度。总量目标制度具有如下特点：（1）战略性，该制度规定了国家未来一段时间内可再生能源发展的战略目标；（2）强制性，总量目标制度是基于强制性立法的制度，具有法律的强制性；（3）计划性，总量目标制度具有明确的目标限定（可再生能源开发利用的绝对量或相对量）和规定的实现手段2 。
美国联邦政府于2009年2月出台《美国复苏与再投资法案》，该法案要求全美可再生能源发电利用规模到2012年时占有美国社会整体电力消费的10%的比例，并将该比例在2025年时提高到25%。美国众议院于2009年6月通过《美国清洁能源和安全法案》，该法案是美国国家层面首个应对气候变化的综合性方案。该法案规定通过发展可再生能源和提高能效的方式到2020年时满足全美社会整体电力需求的20%。美国可再生能源配额制是应用最广泛的促进可再生能源开发利用的一个制度安排，虽然目前联邦层面的可再生能源配额制尚未出台，但是许多州都通过相关立法对可再生能源发电在社会整体能源消费中的比例问题进行了规定3 。美国可再生能源配额制政策最初就是由全美科学家联盟和美国风能协会所提出的可再生能源组合标准，该政策随后被以各种方式被引入到美国州一级电力行业的市场化改革浪潮中，可再生能源配额制从20世纪90年代末开始在美国大多数州逐步推广4 。相较于美国的可再生能源配额制，中国的可再生能源总量目标制度按制度层级来说处于较高层级，起着总揽可再生能源开发利用全局的指引作用。而可再生能源配额制、强制上网制度等只是总量目标制度的实现手段，处于较低一级的层级。
二、中美可再生能源强制上网制度与配额制的比较分析
可再生能源强制上网制度5 的基本含义是由法律强制性的规定相关电力企业对可再生能源发电实行全额保障性收购，并由其为可再生能源发电提供并网服务。
可再生能源强制上网是一种可再生能源发电的定价机制，是可再生能源发电消纳的一种实现方式，即由政府明确规定可再生能源发电的并网电价，并强制要求相关电力企业对可再生能源发电予以全额保障性收购。实际上，可再生能源发电量的规模大多数情况下由市场调节，可再生能源发电企业根据利润回报的多少自主决定是否参与到可再生能源的开发利用中来。可再生能源强制上网制度以保障性电价和强制上网保证，给可再生能源发电扩大了生存空间，解决了可再生能源电力的销售问题。可再生能源强制上网制度的主要特点在于：（1）对可再生能源发电提供全额保障性收购和强制并网服务。即由法律明确规定相关电网企业有义务将可再生能源发电接入电网，并有义务按政府定价全额购买可再生能源发电量。（2）固定电价。该制度在国外也称为固定电价制度，即由政府依据可再生能源的不同类别和相应的技术利用水平及总的发电量等因素确定公平合理的上网电价，并由相关电网企业向可再生能源发电企业支付固定的买入价格。（3）对相关电力企业没有具体的可再生能源发电量要求。即对相关电力企业的可再生能源发电数量没有具体的硬性指标，而是通过相关企业自主的市场化行为选择来促进可再生能源的开发利用6 。而配额制则要求可再生能源配额义务承担者在其开发利用的总的电量中必须完成规定比例的可再生能源发电量，主要目的在于为可再生能源提供一个强制性的市场需求，保证可再生能源发电能够拥有一个稳定的市场供应7 ，主要解决了可再生能源发电的实际生产供应问题。
三、中美可再生能源专项资金与公共效益基金制度比较分析
我国政府为促进可再生能源的开发利用于2006年设立了可再生能源国家专项资金制度，主要用于支持可再生能源开发利用的相关活动。同年5月30日我国财政部公布了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》，对可再生能源专项资金的筹集、管理、利用、支持范围、分类标准等问题作了进一步的规范。相较于中国的可再生能源国家专项资金制度，美国许多州则确立了公共效益基金制度，将其作为一项便捷有效的促进可再生能源开发利用的融资渠道，公共效益基金的资金主要来源于国家电力销售价格收入的按比例提取和相关企业及个人的捐助。二者的共同点在于均是国家对可再生能源开发利用的资金扶持制度。同时，二者也有着明显的区别，我国的可再生能源专项资金主要来源于政府财政支持，而美国的公共效益基金则主要来源于相关电力销售收入按规定比例的提取和社会捐助等，具有多元化融资的优势，二者的资金来源渠道不同，具体的运作模式也不同。
四、中美可再生能源经济刺激制度的比较分析
美国联邦或州一级的相关可再生能源立法， 经济激励制度是其众多制度选择中应用最普遍的， 同时也是最有效的。美国《1978年能源法》确立了适用于太阳能和风能设备的税收减免政策。《2005年能源政策法》则显著扩大了可再生能源税收减免的额度、适用范围与手段类型，确定了五项新的促进可再生能源开发利用的税收减免激励措施，主要包括：（1）可再生能源电力生产税减免，主要适用于符合条件的电力设施的生产商，且其将可再生能源电力出售给与其无关的人；（2）清洁可再生能源债券，即属于政府鼓励发展的可再生能源方面的投资可以获得税收优惠待遇；（3）住宅能效设施税收减免，即在规定时限内采购民用能效设施的家庭可以获得相应数额的税收减免优惠；（4）商业太阳能投资税收减免，主要适用于那些利用太阳能发电、供热或制冷或者用于生产、分配或利用地热能的新设备的费用；（5）商业燃料电池购置税收优惠，即购买符合政府规定条件的商业机构购置可再生能源电池可获得10%的税收减免8 。
相比较而言，中国在可再生能源开发利用经济激励方面一般比较宏观、粗略，而美国在可再生能源开发利用经济激励方面则显得比较具体，一般会有相应的技术指标支持或计算标准，各项工作相对来说比较细致具体，成效也比较显著。中国的可再生能源分类电价制度和美国的可再生能源绿色证书交易制度设计各有亮点，在科学考量不同类型的可再生能源发电成本、公平合理的规定费用分摊和促进可再生能源交易市场发展成熟等方面各有不同程度的贡献。
五、完善我国可再生能源利用法律制度的建议
（一）健全我国可再生能源法律制度体系
为了可再生能源开发利用活动的更好开展，必须促进可再生能源开发利用法律体系的不断发展完善。以我国《能源法》为基础，完善能源资源的开发利用的基本原则、基本制度、相关主体的权利义务、监督管理体制、信息共享机制和其他相关法律之间的关系等内容。其次是有针对性的根据不同种类的可再生能源制定相关可再生能源单行法，及时对目前主要的可再生能源开发利用活动进行科学的专门化的立法规制，例如，制定专门化的《太阳能法》、《地热能法》、《风能法》等等，规定相应的开发利用制度、监管机构、法律责任等。最后是要不断促进可再生能源开发利用法律制度的相关实施细则的完善和具体落实。
（二）完善可再生能源经济激励制度
进一步完善可再生能源经济激励制度，在市场准入、规范监管、引导扶持的同时关注可再生能源开发企业的利益关切，探索建立完善符合市场经济规律的可再生能源经济激励制度，让可再生能源开发利用企业在响应国家号召的同时能够得到实实在在的合理利润，以确保可再生能源开发利用的长远发展，建立可再生能源配额制和绿色证书交易制度。
（三）建立以政府采购方式促进可再生能源的开发利用制度
可再生能源的开发利用在我国来说是一个战略新兴产业，由于处于发展初期，市场发展不成熟，资金压力大、运营成本高，如果引入政府采购机制，通过相应市场准入资格的合理规制，让具备相应开发技术和投资能力的市场主体参与到可再生能源的技术研发和开发利用中来，既可以确保合格投资者的投资回报，又可以将其巨大的社会资金吸引到国家鼓励和扶持的投资领域和开发项目，实现两者的双赢。在市场经济发展繁荣的大背景下，应注重运用政府采购机制来促进可再生能源开发利用立法目标的实现。以往的可再生能源激励措施过多的关注了可再生能源的生产环节，而对可再生能源的消费环节的激励却略显不足，其实可再生能源的终端消费群体的接受程度对于可再生能源的开发利用具有至关重要的作用。通过政府采购行为的示范效应可以有效引导社会资本对可再生能源的投资、消费，政府源源不断的订货有利于维持企业长久稳定的经济利润，加之可再生能源利用的清洁、安全、无污染，有利于整个生态环境的改善，从而拥有一个共赢的结果。
注释：
1. 参见《中华人民共和国可再生能源法》第七条：“国务院能源主管部门根据全国能源需求与可再生能源资源实际状况，制定全国可再生能源开发利用中长期总量目标，报国务院批准后执行，并予公布。国务院能源主管部门根据前款规定的总量目标和省、自治区、直辖市经济发展与可再生能源资源实际状况，会同省、自治区、直辖市人民政府确定各行政区域可再生能源开发利用中长期目标，并予公布。”
2. 张博，我国可再生能源法律保障制度研究，中国地质大学硕士学位论文第21页，2007.5.28.
3. 桑东莉，《气候变化与能源政策法律制度比较研究》，法律出版社2013年版，P156.
4. 任东明，可再生能源配额制政策研究---系统框架与运行机制，中国经济出版社2013年版，第87页。
5. 具体规定参见《中华人民共和国可再生能源法》第十四条：国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度。国务院能源主管部门会同国家电力监管机构和国务院财政部门，按照全国可再生能源开发利用规划，确定在规划期内应当达到的可再生能源发电量占全部发电量的比重，制定电网企业优先调度和全额收购可再生能源发电的具体办法，并由国务院能源主管部门会同国家电力监管机构在年度中督促落实。电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设，依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。发电企业有义务配合电网企业保障电网安全。电网企业应当加强电网建设，扩大可再生能源电力配置范围，发展和应用智能电网、储能等技术，完善电网运行管理，提高吸纳可再生能源电力的能力，为可再生能源发电提供上网服务。
6. 付姗璐，我国可再生能源发电配额和强制上网的互补发展模式研究，浙江工业大学硕士论文，第18页，2008.12.29。
7. 任东明，可再生能源配额制政策研究--系统框架与运行机制，中国经济出版社2013年版，第160页。
8. 桑东莉，美国可再生能源立法的发展新动向，载于《郑州大学学报》（哲学社会科学版），2011年1月，第44卷，第1期，第49页。
参考文献
1.《中华人民共和国可再生能源法》，自2010年4月1日起施行。
2.桑东莉，《气候变化与能源政策法律制度比较研究》，法律出版社2013年版。
3.蔡守秋，我国可再生能源立法的现状与发展[J]，中州学刊，2012，（5）。
4.孙佑海，依法大力推进可再生能源的开发利用[J]，中国科技投资，2006，（9）。
5.何金祥，美国能源效率与可再生能源局及其战略规划[J]，国土资源情报，2005，（12）。
6.李艳芳、岳小花，论我国可再生能源法律体系的构建[J]，甘肃社会科学，2010，（2）。
7.于文轩，美国能源安全立法及其对我国的借鉴意义[J]，中国政法大学学报，2011，（6）。
作者简介：
关键词：土壤源热泵；地下埋管换热器；节能；环保
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、引言
目前，空调冷、热源用能主要以电力和常规能源（煤、石油、天然气）为主，特别是煤炭所占比例较大，能源结构不合理，能源利用率低，环境污染严重［1］。首先，从可持续发展的方面来看，选择空调冷、热源时，应从环境保护、节能等方面考虑；同时，在技术方面，传统空调系统在冬季运行时，当室外温度过低时，存在蒸发器结霜的问题，这就阻碍了系统的正常运行，使得传统空调系统的应用受到地域的限制。所以，如果能找到一种最佳冷、热源来代替空气源热泵，这样不但可以提高效率，而且可以减少空气源热泵对环境的污染和不受地域的限制。土壤便是一种最佳的冷热源，而土壤源热泵系统在运行时不存在蒸发器结霜的问题。
二、土壤源热泵的工作原理
土壤源热泵系统是把地下土壤作为热泵机组的低温热源，通过循环液体（水或者以水为主要成分的防冻液）在封闭的地下埋管中流动，实现系统与大地之间的换热。冬季供热时，流体从地下收集热量，再通过热泵系统把热量带到室内；同时在地下储存冷量，以备夏季制冷用。夏季制冷时，系统逆向进行，即从室内带走热量，再通过埋管内的循环液体将热量送到地下岩土中；同时在地下储存热量，以备冬季供热用。
土壤源热泵空调系统主要包括三套管路系统：室外环路系统、制冷剂环路系统和室内空调环路系统［2］。土壤源热泵空调系统的工作原理如图1－1所示。
（一）室外环路系统 由高强度塑料管（U型管）组成的地下循环封闭环路，循环介质为水或者防冻液。冬季从周围土壤吸收热量，夏季向土壤释放热量，并与热泵机组之间交换热量。其循环由一台或者数台低功率的循环泵来实现。
（二）制冷剂环路系统 即在热泵机组内部的制冷循环，与空气源热泵相比，只是将空气―制冷剂换热器换成水―制冷剂换热器，其他结构基本相同。
（三）室内空调环路系统 室内环路在建筑物内和热泵机组之间传递热量，传递热量的介质有空气、水或制冷剂等，因而相应的热泵机组分别应为水―空气热泵机组、水―水热泵机组和水―制冷剂热泵机组。
图1 土壤源热泵空调系统的工作原理图
有的土壤源热泵系统还设有加热生活热水的环路。将水从生活热水水箱送到冷凝器进行循环的封闭加压环路，是一个可供选择的生活热水的环路。对于冬季工况，该循环可充分利用冷凝器排放的热量，基本不消耗额外的能量而得到热水供应；在冬季，其耗能也大大低于电热水器。
三、土壤源热泵的优缺点
建筑的空调系统一般应满足冬季供热和夏季制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。建筑空调系统由于必须有冷源（制冷机），如果让它在冬季以热泵模式运行，则可以省去锅炉和锅炉房，不但节省了初投资，而且全年仅采用电力这种清洁能源，大大减轻了供暖造成的大气污染问题。与传统的空调系统相比，土壤源热泵系统具有以下优点：
（一）利用可再生能源。土壤源热泵是利用地球表层所吸收的太阳能和地热能作为冷热源进行能量转换空调系统。而土壤中的能量大部分来源于太阳能的辐射，土壤源源不断地收集着太阳辐射能，吸收的这部分能量是人类每年利用总能量的500倍还多，这就使得利用储存于其中近乎无限的地热能成为可能。因此，土壤源热泵利用的是可再生能源。
（二）节能。由于地下土壤温度冬季比环境高，夏季比环境低，且始终保持较为稳定的状态。由于这一特点，土壤源热泵机组的性能系数（COP）较高。美国环保署估计，设计安装良好的土壤源热泵系统，平均来说可以比常规空调系统节约30％～40％的年运行费用［3］。
（三）环保效益显著。土壤源热泵仅消耗电能，从而降低了一次能源消耗带来的污染物和二氧化碳温室气体的排放。一个设计良好的土壤源热泵机组，所消耗的电能，与传统空调系统相比，可减少30％以上，与电供暖相比，可减少70％以上［4］，这就大大降低了一次能源的消耗，从而有效遏制了环境的污染。
（四）一机多用。土壤源热泵机组可供暖、制冷，还可提供生活热水，一套设备可以替代原来的锅炉加冷水机组两套设备，结构紧凑，节省机房面积。
主要缺点有：
（一）初投资较高。与传统的空调系统相比，主要增加了地下埋管施工的投资，而地下埋管换热器的初投资占系统初投资的20％～30％左右。
（二）土壤导热系数小。地下埋管换热器的持吸热速率仅为20～40W/m2，一般吸热速率为25 W/m2。
（三）地下埋管换热器占地面积大。由于土壤导热系数小，当建筑物冷热负荷较大时，地下埋管换热器占地面积较大。
四、结语
土壤源热泵系统作为一种环保和节能的热泵技术，对需要冬季供热、夏季制冷的冬冷夏热地区提高室内环境和降低建筑能耗具有重大意义。尽管土壤源热泵存在不足，但是由于其使用的是可再生能源，符合能源的可持续发展理论，因此被称为21世纪最具有发展前途的绿色空调。
参考文献：
[1] 宋春玲，张国强，张泉，陈在康.土壤源热泵――一种节能的中央空调系统冷热源[J].节能.1998，（12）：7－10
[2] 徐伟.可再生能源建筑应用技术指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2008
[3] 章俞昌，潘金文.地源热泵技术的特点及其在空调工程中的应用[J].工程建设与设计.2003，（8）：20－22
[4] 朱岩，杨历，李中领.土壤源热泵的节能与技术经济性分析[J].煤气与热力.2005，25（3）：73－76
【关键词】 水源热泵 优缺点 注意事项
随着不可再生能源的大量使用，能源枯竭的危机在逐步逼近，污染问题也成为了人类首要解决的问题。在这种情形下，本着节能和环保的特点，水源热泵空调系统应运而生。水源热泵具有环保、节能和经济等的特点，现在水源热泵在世界上的使用范围越来越广，水源热泵的工作原理就是用少量的电能将水中不能直接使用的低位能转化为可以直接利用的高位能，从而可以达到节约一部分高位能的目的。
1 水源热泵的工作原理
水源热泵空调系统是将具有一定温度的水源，通过通过输入少量高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。
2 水源热泵空调系统的优点
（1）环保、能源可再生。水源热泵利用的是地球水资源中所储藏的太阳能和热能，将这些贮藏的热能作为冷热源，提供给水源热泵空调系统。水源热泵可利用的地球水资源包括地下水和一些江河湖泊，这些水资源吸收太阳辐射的能量，将半数的太阳辐射的能量贮藏在水资源中，提供了源源不断的热能，所以水源热泵成为一种比较环保而且可以再生能源的技术。（2）机组效率高，经济。水源热泵机组里面的系统水在冬天的温度一般是12到22摄氏度，比外界环境下的水资源的温度要高一点，所以在冬天制热的过程中，就能消耗比较少的热能将系统循环的蒸发温度提高。而在夏天系统水的温度一般在18到35摄氏度，比外界环境下的水资源的温度低，所以也是可以消耗少量的能量将系统水制冷。（3）节约电力、减少污染的排放。水源热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应。（4）维护方便。水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性；采用全电脑控制，自动程度高。由于系统简单、机组部件少，运行稳定，因此维护费用低，使用寿命长。
3 水源热泵空调系统的缺点
（1）水资源利用的成本高低不确定。现在地球上的水资源虽然比较多，但是可利用的水资源却很少。不同地区的水资源利用的难度不同、成本不同。目前，在水源热泵的使用方式中，闭式系统的成本一般比较高。但是开式系统对于水资源的要求又比较高，需要满足一定的温度、水量和清洁度。（2）水层的地理结构的限制。对于地下水的使用，必须要考虑到地下水的水层的结构，根据这个结构找到一个合适的方法打开水层找到水源，而且还有保证会有水的回灌，不会导致水源枯竭的现象。（3）投资经济的不同。由于受到不同国家能源政策和燃料的价格，水源的基本条件是不会相同的。在不同的地区，根据不同条件的需求，水源热泵的投资经济也会有所不同。
4 水源热泵空调的安装注意事项
（1）机房；为了便于操作和检修，机组的主操作面应留有1-1.5米的空间，其余面至少能让人通行。机组附近应具备有足够排放能力的排水设施。由于机组运行时向四周散发热量，使机房工作环境温度升高，故机房应配备排风设备。为了不使机组运行时噪音外传影响周围环境，机房应做隔音处理。机房和水泵房最好不设在同一房间。（2）机组搬运；机组到达安装现场后，如机组暂不安装到位，临时存放的场所应能防风、防雨雪。在吊装就位过程中，须小心操作，以防伤及设备。在起吊绳索与机组接触的地方，要放置垫块；对重量较大的机组，机器顶部之上吊索之间要加支撑杆，已减轻吊索对机组的压力。搬运时，宜采用叉车或吊车；吊装中，吊索与机组应连接牢固，机组应尽量维持垂直状态。同时确保吊索不与侧面换热器、电控箱有直接接触。机组安装基础及固定；机组应安装在坚实、牢固且表面平整的混凝土基础或金属钢架上，安装平台强度必须足以承受机组重量。混凝土基础表面一般以水泥做平整修饰并需进行防水处理，基础台周围应设置排水沟槽，排水沟坡度应大于0.5%，且坡向排水口。为使设备能宁静运转，避免因振动和噪音的传递而影响机组所在的楼层，机组底座与基础应以减震器隔离，且机组安装时需注意水平，主机外壳必须接地。（3）水系统及水管的配接；安装前要进行图纸会审和技术交底，并严格按照设计要求选购材料进行施工。空调水系统管路安装、保温应由专业人员设计指导，并执行安装规范的相应规定。水泵与系统水管、机组于系统水管连接应采用防震软接头连接，同时管道和水泵要自设支架，以防机组受力。机组外部水系统必须安装过滤器、水处理器、止逆阀、排水阀、膨胀水箱等。在机组和水泵的入口管线上须安装60目的等管径水过滤器。必须要进行系统水压试验。水压试验合格后，进行水系统冲洗和排污；启动水泵，冲洗进机组前的所有管路及进入末端设备的管路，如果杂物太多，可打开进机组前的排污阀，反复间断性排污，确认管道内无杂质后，停泵并清洗所有过滤器。（4）系统保温；在完成以上工作后，最后进行冷冻水系统保温，保温层应粘贴规整、牢固、外形美观无破损。
5 结语
水源热泵空调系统已经逐步代替了以前靠燃油和燃煤的传统制冷和取暖的机组。无论是从对环境的污染方面，还是能源的消耗方面，水源热泵空调系统有着它鲜明的特点。水源热泵技术使用水资源中吸收的太阳能，将系统水的温度适当经过制冷和制热的方式降温和升温，利用很少的电能将不可以直接使用的低位能转化成可以直接使用的高位能，节约了能源，也减少了能源使用过程中污染性气体和温室气体的排放。但是缺点也是不可避免的，受到地形和水资源的水层结构的影响，使得水源热泵空调系统的成本很高，而且机组本身安装过程应该注意的一些问题都是我们现在应该解决的。所以水源热泵技术还需要更多的提高。
参考文献
关键词：储能技术 电气工程 应用效果 发展趋势
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
一、未来电气工程学科面临的新问题及储能技术的作用
1.1电力系统安全高效运行问题更加突出
现代电力系统正在向大机组、大电网的方向发展，保持电网的稳定性对于电力系统的安全运行来说变得越来越重要。随着电网规模的不断扩大，互联电网的稳定性问题将表现出许多与原有电力系统不同的特点，其中，各种动态过程的强耦合性、系统运行条件的随机性、系统固有的非线性对系统稳定性的影响会更加突出。此外，特大型互联电网稳定性丧失带来的影响也越来越大。
传统的电力系统稳定控制装置所通过的控制环节较多，控制效果受系统运行状态变化的影响较大，有时难以达到满意的效果，并且还缺乏使用的灵活性和难于在同一个控制装置中同时实现有功和无功功率协调控制的缺点。将储能技术应用于电力系统稳定控制，可以实现一种更有效的电力系统稳定控制装置。
1.2可再生能源的规模化利用和分布式能源系统的建立势在必行
在电气工程领域应用储能技术是社会发展的必然趋势，具体表现在以下几方面：第一、为了促进经济的快速发展，各种化石能源被大量使用，世界各地的能源都在逐渐枯竭，为了解决将要到来的能源危机，必须找到能够解决这一问题的有效途径。虽然各种可再生能源应运而生，这些能源要想真正替代传统的化石能源，就要将他们进行规模化利用，可是他们的自身特点却阻碍了规模化利用的道路，需要找到一条有效的解决途径；第二、传统的供电方式为大电网集中供电，灵活性较差，容易产生连锁反应，很可能由于单一事故造成全网的故障，造成区域内全部停电，而建立分布式能源系统就可以有效的解决这一问题；第三、将分布式发电与可再生能源利用相结合的微型电网可在一定程度上解决能源危机问题。但是由于“微型电网”容量相对较小，系统的正常运行容易受发电和用电双方随机变化因素的影响，系统的运行能力和供电质量难以得到保证，因此，必须研究可以提高这种电网运行水平和供电质量的方法。将大电网与分布式发电相结合的新供电方式是一种灵活、高效、安全的供电方式，储能技术将在其中发挥重要作用。
1.3有利于促进环境保护工作的开展
大气污染是环境污染中一个非常重要的方面，由于交通和运载运输工具尾气排放引起的环境污染问题越来越受到人们的重视。传统的交通运输工具使用燃烧化石燃料的热机作为其动力源，为了减少大量运载工具尾气排放带来的环境污染问题，提出了“绿色出行”的概念，运载工具的电力驱动就是在这种情况下提出来的。在这方面，如何大幅度地提高蓄电池的储能密度和实现蓄电池的快速充电是需要认真研究的问题。另外，从能源系统的特性看，热机的能量密度大于蓄电池，其功率密度却小于通常的蓄电池，如果将这两种动力源结合起来，使其优势互补，则可构成混合动力推进系统。在这样的系统中，储能装置如何提高充电效率、延长放电时间、提高输出比功率等都是未来交通运输和推进系统必需解决的关键技术问题。
二、储能技术在电气工程领域的两类典型应用
所谓的储能技术就是指，将电能通过某种方式储存起来，并且能够在需要的时候转化成可供使用能源的一种技术方法，主要包括以下两方面内容：首先就是能够将能源进行高效、大容量的储存；其次，就是能够在需要使用的时候进行方便、快捷的转换。以下介绍了储能技术在电气工程领域的两用应用典型：
2.1储能技术在大型互联电力系统稳定控制中的应用
传统的PSS通过发电机附加励磁控制可以有效地抑制系统发生的局部振荡，但是对于大型复杂互联电力系统中出现的区域间多模式低频振荡问题，最有效控制点可能位于远离发电机组的某条输电线路上，PSS必须通过发电机组的励磁控制才能起作用，远离系统的最有效控制部位，常常难以达到满意的控制效果。储能技术的应用可以为这个问题的解决提供一条非常简捷有效的途径。
2.2储能技术在脉冲功率系统中的应用
脉冲功率系统主要包含低功率能源、储能单元、开关、波形调制（压缩与成形）单元、负载五个部分；其中，前四部分为脉冲功率源。脉冲功率源的发展趋势可以归纳为：高输出功率、高储能密度、高功率密度、高重复频率和高可靠性。减小储能器件的体积和重量、提高输出功率对于脉冲功率系统意义重大。储能器件主要有三种类型，即静电储能（电容器储能）型、惯性储能型和电感储能型。为实现小型化高功率储能，需要研究新型的储能方式和技术，以及将不同储能方式相结合的技术，如应用超级电容器、电池等，以及这些高储能密度器件与传统储能器件相结合的混合型储能技术。
三、储能技术在电气工程领域中的展望
第一、在今后的研究过程中，要不断促进储能技术向大容量、高密度的方向发展。目前，这一技术已经得到了相关研究领域的高度重视，成为重点研究项目。
第二、在储能技术应用中，各种形式能量的相互转换是非常重要的，必须解决大容量、快速、高效、灵活、低成本能量转换技术的问题，这就需要积极开展电力电子技术方面的研究。
第三、各种储能技术有不同的优缺点，在实际应用时，必须根据实际应用的要求，充分发挥各种储能技术的优点，使其优势互补。所以，要积极开发多元复合储能系统，并且能够将其进行有效利用。
第四、为了充分发挥储能系统的作用，应该研究能够对所存储的能量在时间、空间、强度分布上进行有效处理和管理的方法，使之既能满足实际应用的需要，又能发挥最大的效益。
第五、探索储能系统在科学研究、国防建设、工农业生产和人民生活中的新应用领域。
四、总结
综上所述，在电气工程领域中应用储能技术是未来的必然发展趋势，所以要加大研究力度，不断提高我国储能技术水平，这样才能够有效解决电气工程领域所面临的问题，促进我国经济发展水平的持续稳定发展。
参考文献
[1]张宇,俞国勤,施明融,杨林青,何维国,卫春. 电力储能技术应用前景分析[J]. 华东电力. 2008.04:42-44
关键词：暖通空调节能设计；问题；措施
中图分类号：TB494 文献标识码：A 文章编号：
前言
暖通空调的节能设计对于我国目前大力宣传的环境保护与生态保护息息相关，建筑物能耗的一半左右要消耗在暖通空调系统中，因此，暖通空调系统的节能设计的好坏对于建筑的能耗水平以及运行的经济性至关重要。暖通空调的节能措施也是一项系统工程，这项系统工程不仅与建筑物的设计相关，而且还与环境因素关系密切。在工程设计阶段，暖通空调节能设计的相关因素较多，因此，在实际设计过程中必须从全局着眼，从建筑的形体、功能、周围的环境、气候进行分析与设计，以保证在节能的同时保证人居的舒适体验。
一、暖通空调节能设计的问题
1、设计者、管理者和使用者的节能意识
在实际设计中，设计人员对主要的入户热力装置给予了足够的重视，同时往往会忽略了在入口处的装置。一个节能设计再完美的建筑，若其管理者和使用者没有较强的节能意识也无法发挥各专业节能措施的优势，这既浪费工程一次投资造价，又更谈不上节能。住宅分户热计量住户须做到白天上班家中无人时调节温控阀来降低室温减少能耗。一个新建建筑正常使用寿命为50年，所以人员的行为节能非常重要，从长远发展来看应通过政策引导等手段培养全民节能意识，引领全民参与各项节能活动和措施，这一点至关重要。只有全民参与节能活动，实现节能型社会指日可待。
2、缺乏对暖通空调系统运行的有效管理
暖通空调的使用者往往认为只要整个系统的设计施工符合节能减排的要求就行了，在暖通空调设计与施工完成后，忽视了系统运行管理问题。 同样一套系统，操作管理方法不同，系统的能耗会大不相同。一些单位的操作员缺乏节能意识，频繁开关机、不及时根据外界温度对系统进行调整，导致大量能源的浪费。 正是由于对暖通空调系统运行缺乏有效的管理使得很多系统的能耗达不到预期的节能减排效果。
3、节能设计方案缺乏科学统一的评价
随着国家对节能和环保要求的不断提高，各种新的空调形式和技术方案也在不断涌现。 每种技术方案通常都有自己的优缺点，但有关部门在评价这些新的技术方案时，由于考虑问题的角度不同和缺乏科学的、客观的统一评价方法，导致评价结果有所不同，有时甚至大相径庭，造成严重损失。 评价结果的混乱导致了设计单位在进行暖通空调设计面对各种方案时感到无所适从，影响了节能减排设计工作的进行。
二、加强暖通空调节能设计的措施
1、改善建筑围护结构的保温性能
对于暖通空调系统而言，通过改善建筑物的保温性能，降低室内冷热的损失量，对减少暖通空调的能耗是非常有帮助的。没有经过保温处理的住宅，通过外墙、屋面、窗户等维护结构会流失大量热量。在国家出台的建筑节能设计标准与规范中，对建筑结构的保温隔热性能做出了明确的规定，空调暖通设计人员要配合建筑专业确定建筑内外墙、屋面、地面及其它维护结构的建筑构成方式和使用保温材料的情况。
2、提高设计人员综合素质
对于设计人员来说专业素质是基本，因此要努力提高他们的专业素质，定时展开暖通空调设计的相关培训工作，提升设计人员的专业技巧以及业务素质，同时理论要与实践相结合，让他们在工作实践中更深入地学习暖通空调的相关知识内容，同时还要注重对设计人员的节能意识的培养，把节能意识带路到工作中，贯彻落实到暖通空调设计的方方面面里，提高暖通空调设计的节能性。设计人员除了具备专业素质外，还必须具备前瞻性，最大程度地优化暖通设计参数，以避免暖通系统的实际应用和期望产生较大的偏差或者造成不必要的改造而导致资源的浪费。这就要求设计人员本身具备优良的素质，具备充足的设计和工作经验，熟悉相关的规定规范，能事先全面地考虑到设计中可能存在的问题，并能够与暖通设备的安装人员保持沟通，第一时间掌握真实详细的现场资料，从而根据现实使用情况做出适当的调节和改进。大型建筑应该具备基本的能耗监控和分析功能，掌握具体的能耗数据，这对暖通设备的运营和节能减排的管理是十分有利的。
3、选择合适的空调形式
选择合适的空调形式是空调节能的一个重要方面。随着变频技术的发展，变频空调近年来得到了快速的发展和应用。变频空调在普通空调的基础上增加了变频控制系统，具有节能、温控精度高、噪声低等多重优势，是空调发展的必然趋势。有关数据表明，在冷负荷相当的情况下，变频空调器消耗的功率只为定频空调器的66%。在中央空调等大型暖通空调系统中，尤其应当大力推广变频技术，其节能减排的效果将是十分明显的。
4、采用合理的冷热源
合理的设备选型对于暖通空调的节能十分重要，因为，不同的设备其使用寿命、运行效能、自动化程度、功率参数等都不相同，这些性能参数对于未来使用过程中的节能效益影响十分巨大。因此，合理选型较为关键。中央空调中的冷热源的合理的配置是节能的重要的一环，我国建筑物中常用的配方有水冷机组加锅炉的方式、热泵机组加溴化锂吸收机组的方式等。
5、强冷热回收利用的研究运用工作
在空调中结合舒适健康空调系统采用新风处理器来进行热回收设计，利用排风中余热来处理新风的热量，在采暖系统中采用高效锅炉，提高烟气利用率，来降低能耗。 当选择回收装置时,应综合考虑工程的实际情况、当地气候条件、经济条件、排风的成分等多种因素,以确定选用合适的热回收装置，从而用较少的投资,实现能源利用的最大化。暖通系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，政府职能部门的重视和支持，则是实现大幅度节能的保证。作为工程建设的重要组成部分，暖通系统在节约工程建设成本与节能减排等方面占据重要的位置，起着重要的作用。建筑行业的能源损耗，暖通空调系统所消耗的占到了 60%之多，随着人们生活水平的提高，建筑工程中的暖通空调的应用也将不断增多，其能源消耗势必也会加大，再加上中国本身空调系统能耗就很大，这样造成的能源损耗是无法预计的。因此注重暖通空调的节能设计具有十分重大的意义。
6、提高对低品位能源和可再生能源的利用
不可再生能源是不能够进行回收利用，是无法通过人工科技手段进行再生的，同时使用过量还会导致能源的枯竭，因此在进行暖通空调设计工作的时候要尽量选择低品位能源或者可再生能源的空调系统，保证能源的有效合理利用，在建筑以及工业等领域里推行节能减排的工作，加强保护能源的思想意识建设，同时相关部门也应当积极地研发可再生能源，扩大可再生能源的使用范围，在技术上不断创新，进行热量回收利用，从而实现能源应用效率的最大化。现在利用污水源或海水源热泵技术、工业余热热泵技术及能源塔热泵技术已经广泛被设计采用。。采暖空调方式的选择要认真思考与节能相关的，选取辐射范围广的，这样能源保护的效果就能更加地突显出来
结束语
暖通空调的节能设计对于我国目前大力宣传的环境保护与生态保护息息相关，在建筑物有增无减的客观条件下，节能的唯一手段就只能是从暖通空调的节能降耗、减排降噪上下功夫。因此，一定要做好暖通节能设计。
参考文献
[1] 黄光平,曾小磊.暖通空调节能减排优化设计[J].科技风，2012．
关键词：独立微电网；下垂控制模式；典型结构；仿真验证
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.226
0 引言
独立微电网系统是由分布式电源单元、变流器控制单元、负载及保护装置等构成的小型发配电系统。作为新能源利用的有效形式，独立微电网可以有效地协调分布式电源与大电网之间的矛盾，实现可再生能源的有效利用。而作为能量转换的核心装置，独立微电网变流器控制模式的选择将对独立微电网的稳定运行产生重要影响。因此，开展独立微电网并联逆变器控制策略的研究，对于促进可再生能源的进一步发展具有重要意义。
在独立微电网并联逆变器的控制过程中，通常采用对通讯可靠性依赖较低的下垂控制模式[1]。作为独立微电网并联控制关键技术的下垂控制模式，其下垂系数的设计直接影响逆变器并联的均流效果及动态响应。下垂系数与逆变器输出阻抗和线路阻抗密切相关。采用不同的电压外环和电流内环的双环控制策略，得到的逆变器输出阻抗值不同。因此，改进下垂控制方法被提出。文献[2]提出了基于电压电流双环控制的下垂控制方法，并通过仿真证明了提出控制策略的可行性；文献[3]提出了基于虚拟功率的下垂控制法，通过把实际有功功率和无功功率转换成虚拟功率，对传统下垂控制法进行修正。但文献指出了其缺陷并提出了基于虚拟频率/电压的下垂控制法，然而这种方法要求并联逆变器具有相同的转换角，实现难度较大。
针对独立微电网并联逆变器的控制策略的研究，本文基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器的控制策略。首先，介绍了独立微电网并联逆变器的典型结构；其次，通过比较常用的几种微电网并联逆变器控制模式的优缺点及适用范围，提出了基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制策略，并给出了基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制框图；最后，基于MATLAB/Simulink仿真平台进行了下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制策略的仿真验证，通过仿真验证表明提出的下垂控制策略有效性。
1 独立微电网结构
独立微电网主要由分布式电源单元、逆变器单元、滤波单元以及负载构成。由两台逆变器并联而构成的独立微电网的系统结构图如图1所示。为了研究方便，本文将分布式电源单元等效为直流恒压源。
2 常用的微电网并联逆变器控制模式
独立微电网变流器控制模式是决定独立微电网系统能否孤岛稳定运行以及能否实现快速并网的关键技术。逆变器作为新能源发电并网或向负载供应能量的关键装置。其逆变器控制模式的好坏将影响分布式电源发电的电能质量。常用的微电网并联逆变器控制模式包括PQ控制、恒压频比V/f控制和下垂控制三种。三种控制模式各有自己的优缺点和适应范围。三种控制模式比较如表1所示。
3 独立微电网并联逆变器下垂控制模式
基于表1中的三种控制模式的比较，本文采用下垂控制模式进行独立微电网变流器的控制。独立微电网逆变器控制过程如下：采集经并联逆变器输出的三相电压和三相电流，将采集到的三相电压和三相电流进行abc/dq0变换之后经过功率计算模块进行有功功率和无功功率的计算，将计算得到的功功率和无功功率进行下垂控制模块得到下垂控制电压；经电压外环和电流内环双环控制后经过PWM模块，得到控制逆变器开通或关断的驱动信号。
4 仿真验证
为验证所提出的独立微电网并联逆变器下垂控制模式的有效性，基于Matlab/Simulink仿真平台建立如图2所示的独立微电网并联逆变器的仿真模型，仿真时间为1s，其运行结果如下图所示。
如图3所示，独立微电网系统并联逆变器输出的频率稳定在49.9～50.05Hz之间，输出的三相正弦波的电压幅值为311V，满足独立微电网模式下负载的用电需求。同时，独立微电网系统输出的有功功率为15.8kW，独立微电网系统输出的无功功率为0Var，输出的三相正弦电流幅值为37A。通过仿真波形可以看出，本文所提出的下垂控制模式能够有效的用在独立微电网并联变流器的控制中。
5 结束语
本文对于基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器的控制策略进行了研究，网并联逆变器控制模式的优缺点及适用范围，提出了基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制策略，并给出了基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制框图；最后，基于MATLAB/Simulink仿真平台进行了下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制策略的仿真验证，通过仿真验证表明提出的下垂控制策略能够维持独立微电网系统电压和频率的稳定，证明了本文提出的基于下垂控制模式的独立微电网并联逆变器控制策略的有效性。
参考文献：
[1]张庆海，彭楚武，陈燕东，金国彬，罗安.一种微电网多逆变器并联运行控制策略[J].中国电机工程学报，2012，32（25）.
【关键词】城市 暖痛空调 节能减排 优化
随着我国国民经济建设不断加快，能源的消耗也在逐渐上升。近年来，我国建筑行业迅速发展，暖通空调业得到了广泛的应用，空调在满足了人们生活需要的同时，也加剧了能源的消耗。随着全球能源消耗不断加快，世界各国将面临着能源紧缺的问题。在我国，发展节约经济、环保经济已成为我国经济发展的重要内容。提高暖通空调工程的节能减排水平有着重大作用。
一、城市暖通空调节能减排的意义
近年来，随着经济的快速增长，我国城市化建设步伐不断加快，加剧了我国能源的消耗，使得环境污染问题越来越严重。我国经济的发展讲究的是环境效益和经济效益并存，经济得到了增长，环境效益却得不到相应的提高。人们生活水平的提高使得人们对物质生活和精神生活的追求越来越高，暖通空调恰恰迎合了人们的需要，给人们带来了舒适的环境，然而在空调带来舒适环境的同时却也加剧了能源的消耗，排放了大量危害环境的空气，使得能源与环境问题越来越突出。在当今经济快速发展的时代，只有坚持节约发展、绿色发展、安全发展，才能为人们提供更好更健康的环境，才能实现经济又好又快发展。
二、暖通空调节能减排的必要性
随着经济的快速发展，我国暖通空调实现节能减排的目标面临的形式十分严峻。近年来我国建筑行业的飞速发展，建筑能耗占我国总能耗的30%以上，而且每年还有呈现出上升的趋势。据有关数据表示，我国每年的城乡建设新的房屋面积达到了19亿m2，其次80%的建筑都是高耗能建筑。其次，我国工业的发展使得我国节能减排工作也很难实现。在我国工业发展过程中，高耗能、高污染的行业增长过快，加上各方面工作仍存在认识不到位、责任不明确、措施不配套、政策不完善、投入不落实、协调不得力等问题。中国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。中国已经成为世界能源市场不可或缺的重要组成部分，对围护全球能源安全，正在发挥着越来越重要的积极作用。中国政府正在以科学发展观为知道，加快发展现代能源产业，坚持节约资源和保护环境的基本国策，把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，努力增强可持续发展能力，建设创新型国家，继续为世界经济发展和繁荣做出更大贡献。
三、暖通空调在节能减排设计方面的现状
目前我国在暖通空调工程建设项目中，已经较广泛地采用了节能技术。大部分设计单位暖通空调专业能够执行国家在节能减排方面的各项政策、法规、规范和标准，并结合实际工程条件，在设计中选择合理的节能技术，如注重集成后空调系统的能效，使用室外自然冷源、排风能量回收技术，减少水泵和风机电耗，加强对系统的检测控制等。这几年住建部开展的全国节能检查活动结果表明，暖通空调工程设计总体上符合节能减排的要求，但也不可避免地存在一些问题。
1.节能设计规范方面
暖通空调系统的设计质量在很大程度上决定了整体系统运行的能耗状况，节能设计规范、标准在节能减排设计中起着支撑的重要作用。设计院以此为依据开展设计，有效地保证了工程设计质量。然而，仍然有一些设计单位工作人员对此不够重视，在设计过程中过分依靠个人经验或业主不合理的要求，导致能耗高、投资大，超出国家能耗指标等问题的出现。
此外，现在的节能标准主要针对民用建筑，对于公共建筑节能方面的规定尚不够明确。而我国的大型公共建筑总面积虽然只占到城镇建筑总面积的约5%，但总能耗却占到社会总能耗的20%，需要从规范和标准上加强对公共建筑节能设计的要求和指导。
2.缺乏对暖通空调系统运行的有效管理
暖通空调的使用者往往认为只要整个系统的设计施工符合节能减排的要求就行了，在暖通空调设计与施工完成后，忽视了系统运行管理的问题。同样一套系统，操作管理方法不同，系统的能耗会大不相同。一些单位的操作员缺乏节能意识，频繁开关机、不及时根据外界温度对系统进行调整，导致大量能源的浪费。正是由于对暖通空调系统运行缺乏有效的管理，使得很多系统的能耗达不到预期的节能减排效果。
3.节能设计方案缺乏科学统一的评价
随着国家对节能和环保要求的不断提高，各种新的空调形势和技术方案也在不断涌现。每种技术方案通常都有自己的优缺点，但有关部门在评价这些新的技术方案时，由于考虑问题的角度不同和缺乏科学的、客观的统一评价方法，导致评价结果有所不同，有的甚至大相径庭，造成严重损失。评价结果的混乱导致了设计单位在进行暖通空调设计面对各种方案时感到无所适从，影响了节能减排设计工作的进行。
四、暖通空调节能减排的优化设计措施
1.选择合适的空调形式
选择合适的空调形式是空调节能的一个重要方面。随着变频技术的发展，变频空调近年来得到了快速的发展和应用。变频空调在普通空调的基础上增加了变频控制系统，具有节能、温控精度高、噪声低等多重优势，是空调发展的必然趋势。有关数据表明，在冷负荷相当的情况下，变频空调器消耗的功率只为定频空调器的66%，在中央空调等大型暖通空调系统中，尤其应当大力推广变频技术，其节能减排的效果将是十分明显的。
2.加强新能源、新技术的应用推广
暖通空调行业应当加大对地热能、太阳能等清洁可再生能源的应用研究，积极采用水源热泵系统、太阳能热泵系统、地热热泵系统等节能新技术。目前人们已开发出了一些有效的可再生能源，以缓解目前不可再生能源的紧张局面。地热能和太阳能及空气能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势，并且无污染。地源热泵利用大地储存的地热，可作为采暖系统的热源。设计人员在设计时要因地制宜，引导业主尽量采用可再生能源来实现节能。
3.改善建筑围护节后的保温性能
对于暖通空调系统而言，通过改善建筑物的保温性能，降低室内冷热的损失量，对减少暖通空调的能耗是非常有帮助的。没有经过保温处理的住宅，通过外墙、屋面、窗户等围护结构会流失大量热量。在国家出台的建筑节能设计标准和规范中，对建筑结构的保温隔热性能做出了明确的规定，暖通空调设计人员要配合建筑专业确定建筑内外墙、屋面、地面及其他围护结构的建筑构成方式和使用保温材料的情况。
4、加强冷热回收利用的研究运用工作
在舒适性空调设计中，采用新风机处理器来进行热回收设计；利用排风中余热来处理新风；在采暖系统中采用高效锅炉，提高烟气利用率，来降低能耗。当选择热回收装置时，应综合考虑工程的实际情况、当地气候条件、经济条件、排风的成分等多种因素，以确定选用合适的热回收装置，从而用较少的投资，实现能源利用的最大化。
结束语
暖通空调系统所消耗的能量占建筑总能耗的很大一部分，因此，提高其节能水平在整个建筑的节能起着重要作用。空调系统的节能不仅需要相关技术的研发和合理运用，更需要政府有关部门的高度重视和大力支持，这也是提高节能水平的重要前提。更好地进行节能减排工作，不仅会产生良好的经济效益和社会效益，还有益于环境改善，确保我国经济的可持续发展。
参考文献：
[1]丁国庆 浅谈城市暖通空调的节能减排策略[J] 科技与生活 2010（9）
【关键词】科学课；科学概念；遇冷
【中图分类号】G623.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2017）41-0053-03
科学课是一门培养学生爱科学、学科学、用科学，提高学生科学素养的课程。相较于其他科目，科学课中有很多以学生动手探究为主的内容。这样的内容安排在某种程度上激发了学生对科学的兴趣，学生也习惯于这样的学习方式，他们甚至认为没有实验活动就不是科学课，而对科学概念的学习，他们则特别排斥。为了让学生对概念的学习能像对实验探究课一样感兴趣，笔者通过交流访谈、问卷调查等方式探求学生不喜欢学习概念的原因，并寻求解决之道。
一、“科学概念”学习的调查与遇冷原因分析
从教师角度看，3～6年级的科学教师一致反映：一旦讲到概念，大多数学生就表现得无精打采，有的走神，有的小声讲话，有的甚至趴在课桌上，一节课下来即便是再简单的概念，学生掌握得也不是很好。此外，笔者还在3～6年级每个年级中任意抽取100名学生进行有关科学概念学习的问卷调查，调查结果见表1（表1见文末）。
通过调查，我们可以发现随着年级的增高，科学课中的概念越来越多，学生学习科学概念的难度也越来越大。
六年级100个学生中竟有71人认为学习概念有难度，而各个年级中认为概念比较抽象、概念难以记忆、概念难以实践的人数均达到30%以上。针对以上情况，笔者发现导致学生排斥科学概念，概念学习遇冷的原因主要是：（1）概念难以理解。如机械的概念“像这些能够帮助人们降低工作难度或省力的工具b置，都可以称作机械。有些机械很简单，如钳子、刀、筷子等，它们都属于简单机械；有些机械较为复杂，它们由两种或两种以上的简单机械构成，这些比较复杂的机械通常叫作机器。”很多学生在运用这个概念时往往将工具与文具甚至家具联系在一起。有的学生认为书包应该是机械，理由是它可以装书本，降低了带书的难度；有的则说铅笔也是机械，它减低写字的难度。小学生会将概念分割开理解，如果没有大量的实际操作，他们很难直接理解一些界定不明显的概念。（2）概念比较抽象。如苏教版《科学》六下《寻找遗传与变异的秘密》中所涉及的概念：“孟德尔用同一种花色的豌豆进行人工授粉后，发现豌豆花的颜色始终是同一的；当他用两种不同花色的豌豆进行人工授粉后，在第一代中，所有用紫花和白花配种的豌豆花都是紫色的，而在第二代中，既有紫色的花，也有白色的花。”小学生的抽象思维能力较弱，而教室里很难提供完整的豌豆生长的实验过程，仅仅有一段文字来描述何为遗传与变异的秘密，对于小学生而言太抽象了。（3）概念容易混淆，如“资源”和“能源”的概念，学生很容易混淆。（4）概念难以验证。苏教版《科学》介绍了植物繁殖的条件和不同的繁殖方式，但对于小学生来说，没有实际的操作，他们很难认识植物的繁殖过程及植物用种子繁殖和营养繁殖的优缺点，自然就不会对该概念留下深刻的印象。（5）概念难以记忆。如果概念比较复杂且琐碎，那么学生记忆起来就会很困难。（6）概念难以实践。苏教版《科学》四下《调查》一课中涉及问题及调查的概念，“问题大体包括：某个地方有哪些东西存在，某段时间发生了什么事情，或者是两个事件之间是否存在关系。这时，我们应该采用调查的方法（现场调查、访问调查、问卷调查、资料调查）。”对于四年级的学生来说，让他们设计一次调查活动并做好记录存在一定的难度，因为调查涉及学生多方面的能力，而这些能力不是朝夕间就能养成的，比如表达能力，交流能力，快速记录能力……所以此阶段的大多数学生还很难完成调查任务，自然也很难认识“调查”。
二、应对“科学概念”遇冷的对策
（一）让生硬变得生动
1.化复杂为简单。
苏教版《科学》五上《心脏与血液循环》一课涉及的概念比较复杂，如果将复杂的概念变成图式（见图1），就可以把枯燥的理论生动化，复杂的概念简单化。
2.化理论为实践。
缺乏实际操作的经验，让学生被动地接受理论性较强的概念，他们会把概念分割开理解或错误地运用概念。如：在苏教版《科学》五上第一单元有关机械内容的学习中，在第一课就让学生理解机械的概念并分辨何为机械，学生往往会做出错误的判断。他们会质疑筷子为什么是机械？但当我们介绍过杠杆后，他们就能轻松地找出筷子的支点、重力点和阻力点，筷子就是简单的机械。学生通过动手操作发现机械的作用，了解机械的原理，他们完全可以在学习了杠杆、斜面、轮轴、滑轮以后再来认识机械，通过多次实践，相信学生自己就能总结出机械的概念，如此就不再会纠结书包、衣橱是不是机械的问题了。
3.化深奥为浅显。
六年级学生的逻辑思维能力还很有限，如果让他们直接判断可遗传变异和不可遗传变异会有一定难度。因此，教师可以利用学生之前对遗传现象和变异现象的认识，分步引导学生认识可遗传变异和不可遗传变异。比如，学生关于近视的质疑：父母都是近视，自己也近视，这之间有何关联？首先要分析他们的近视是后天的还是先天的，后天形成的近视可能是用眼习惯问题，这和遗传没什么关系，属于不可遗传变异。如果父母是先天的近视，而孩子因先天眼部缺陷而造成的近视，则是变异且可遗传的。
（二）让抽象化为形象
1.变抽象为形象。
“遗传与变异的秘密”在高中课程中有专门的介绍，对于小学生来说孟德尔的遗传学理论很抽象。对教师来说，讲浅了学生不懂，讲深了学生不理解，尺度很难把握。好在小学高年级学生的形象思维能力强，相对于文字他们更喜欢字母，这样教师就可以利用他们的这一思维特征将遗传与变异的秘密转化为字母，见图2。
2.变零碎为整体。
小学高年级学生的概括总结能力有限。当看到一节课有很多烦琐的概念时，他们会习惯性地回避，这反映了学生缺乏学习的技巧和方法。
青岛版《科学》六上《细菌》一课涉及的概念多且琐碎，但它们都是围绕细菌展开的，只要把这些概念用一种简单的方法串联起来即可。小学生爱听故事也爱讲故事，教师可以将细菌概念编成易懂好讲的小故事，这样概念自然就变得整体化了。如：我是一个小细菌，我是一种微生物。根据我们的形态，我们家族主要分为三类：螺旋菌、杆菌和球菌。我们有的通过阳光自己制造食物，有的从其他生物身上获取食物。我们家族的队伍很庞大，我们繁殖很快，一变二，二变四，四变八……我们中的大多数帮助人类做一些有意义的事，个别的也会让人生病。
3.变模糊为清晰。
在对比“可再生资源和不可再生资源”与“可再生能源和不可再生能源”时，教师首先要让学生了解“自然资源”和“自然能源”的概念，自然资源是指在其原始状态下就有价值的货物。一般来说，假如获取这个货物的主要工程是收集和纯化，而不是生产的话，那么这个货物就是一种自然资源，采矿、采油、渔业和林业因此一般被看作是获取自然资源的工业，而农业则不是，自然资源是成为货物的自然财富。自然能源是自然界存在或具有的能源，它是自然资源的一部分，主要有太阳能（包括光能和热能）、水能、波能、潮汐能、风能、生物质能等。自然能源几乎都是再生能源（某些学者将自然能源及煤、石油、天然气等天然存在的能源，统称为天然能源）。自然能源的有效利用古已有之。
通过对自然资源和自然能源的介绍，学生会认识到能源是自然资源的一部分。
（三）让理论联系实际
1.在实践中获经验。
让学生直接学习教材上植物繁殖的知识显然不会让其对植物繁殖的概念留下深刻的印象。鉴于此，学校可以在校园里开辟植物基地，然后让学生种植自己喜欢的植物，并选择适合该植物的繁殖方式。有的植物如胡萝卜既可以用种子繁殖又可以用营养器官繁殖，学生自发分成小组，一组用种子繁殖，一组用根繁殖，学生通过亲身操作自然就能轻松地认识种子繁殖和用营养器官繁殖的优缺点。
2.在体验中得感受。
教学“地震”的概念r，对于小学生而言，间接的经验不足以让其感受到地震的危害与可怕，所以他们自然也就很难记住地震的概念。为了让学生对地震有更直接的认识，学校积极与市科技馆联系，当学生进入地震体验馆，感受到地面的震动（先上下，后左右），再加上周围发出的声音和3D视频显示的建筑物倒塌的场景时，学生就能自己总结出地震概念，意识到地震的危害。
3.在模仿中学知识。
【关键词】暖通空调，系统，节能，不足，策略
空调系统的问世给人们创造了较为舒适的生活环境，然而由于全球能源危机的全面爆发，暖通空调系统所面临的能源消耗考验也日趋增大。所以为了更好地解决暖通空调能源消耗危机，我们理应从空调系统设计及运行等诸多方面出发，降低暖通空调能源消耗量，促进中国节能事业的稳步发展。
一、暖通空调系统节能重要性分析
近年来，鉴于社会经济的持续发展，我国的建筑业也以较快的速度前进着。与此同时，我国的建筑能耗也有了较大的增长。现如今，我国的建筑能耗已然占到了社会总能耗的27%以上，某些地区的建筑能耗甚至已占到了社会总能耗的四成左右，同时其总量还呈现出逐年升高的态势。目前我国能源总消费量比重已然从上个世纪七十年纪末的10%上升至了当前的28%，当中六成左右的能耗系暖通空调系统所带来的。
近年时间以来，鉴于我国城市化发展速度的不断加快及国民生活质量的不断升高，暖通空调系统运用的范围日益增大，同时暖通空调系统的能耗也得到了相应的升高，此类因素的存在必然导致我国能源矛盾的进一步恶化。再者，当前我国暖通空调系统所选用的能源绝大多数为高品位不可再生能源，其中电能所占的比例是最大的。诸如此类能源的过度使用势必将造成全球资源日益减少，环境问题频发的结局出现。与此同时，二氯化碳及烟尘等有害物质排放量的不断增加也给我国的生态环境及可持续发展带来了特别大不利影响。暖通空调相关调查显示：现有空调系统的能耗在社会能源中所占的比重是特别大的。假如我们可以采取正确的节能技术，那么我国现有的空调系统能耗率便可以得到大幅度的降低，所以将节能引入暖通空调系统中所具有的意义是特别重大的。
二、当前暖通空调节能中存在的不足
（一）设计存在不足。
众所周知：暖通空调系统设计对于其节能效率的高低而言具有决定性作用，恰当的设计可以较好地降低系统能耗。但是，实际生活中，暖通空调的设计却存在诸多不足，设计不足通常表现在如下几个方面：其一，设计人员及设计部门缺乏节能意识；其二，设计周期过短；其三，节能技术问题无法得到良好的解决；其四，设计企业为赶进度而无视设计质量等。诸如此类问题的存在都给暖通空调系统的节能带来了特别大的阻碍，致使建筑于配置暖通空调系统时投资特别大，系统于运行过程中能耗远远大于国家标准的情况出现。与此同时，鉴于新技术方案的不断问世，暖通空调系统设计的方案也日益增多，每种方案均具有优缺点。在挑选技术方案时，由于人们考虑问题的角度不一样，致使各方给出的评价结果也不一样。也正是由于统一且科学设计方案评价方法的缺乏，所以设计人员在实施暖通空调设计时盲目性很大，如此自然很难设计出最恰当的暖通空调系统节能方案。
（二）运行管理存在不足。
除设计外，运行管理对于暖通空调系统的节能也有着举足轻重的作用。在实际施工中，许多企业受设计施工只需达标便可以了心态的影响，无视对暖通空调施工员的培训，最终导致许多施工员缺乏暖通空调基础常识，不知道以室外参数变化为依据对空调实施相应调节情况的出现，最终导致暖通空调系统无法达到节能效果。因此，各企业理应加强对施工员的管理，为其提供必要的培训，以更好地提高其综合素质及专业水平。
三、暖通空调系统节能策略
（一）选用新型节能技术。
针对暖通空调系统，我们必须明白这样一点：如果我们所使用的暖通空调系统不一样，那么其热湿参数设置的能耗也是不一样的。传统的空调即对室内的空气实施加热，通过空气完成环境和人体湿热的交换，所以它所需要的空气温度是比较高的，当然其空调设备里的维护机构热损失和加热新风热损失也特别大。所以为了更好地实现节能的目的，人们可以选择以热湿环境协调配置的研究承购为依据，选用新型节能技术对传统空调运转方式实施改变，增强辐射热，降低温度限度，进而收到节能的效果。
（二）优化建筑维护结构保温性能，降低冷热损失。
大家都知道，就暖通空调系统来说，维护结构保温性能的好坏对于暖通空调系统节能效率的高低而言具有决定性作用。因此各施工企业理应以国家颁布的建筑节能设计规范及标准为依据，优化建筑维护结构的保温性能，降低暖通空调系统的冷热损失。
（三）加强运行管理控制，提高施工员综合素质。
正确的运用管理可以较好地降低暖通空调系统的能耗，同时还可以从某种程度上弥补由于设备缺陷而导致的能源消耗。理想的暖通空调系统节能运行管理控制系借助楼宇自控系统展开的。楼宇自控系统可以对建筑物里的所有设备实施监视、管理及控制，可以确保设备的正常运行，进而实现人力及能源的节约。尽管如此，便有一点大家还必须明白：虽然暖通空调节能系统可通过楼宇自控系统展开节能控制，然而现在绝大多数建筑的智能化程度并不高，空调自控系统也不是特别完善，所以我们理应给予运行管理控制更多的重视。
（四）推广可再生能源空调系统，降低能源消耗量。现如今，如何利用再生能源及低品位能源已然成了暖通空调系统节能领域关键研究课题之一，地源热泵空调系统便是在此环境下应运而生的。地源热泵空调系统通常选用地下的恒温层封热，进而有效地促进空调系统里COP值的提升，使同等制热，抑或制冷量下的系统能源实现较大幅度的降低，从而实现节能目的。
关键词：环保节能技术；暖通空调系统；应用
Abstract: At present, more and more attention to the comfort of the residential and office building, HVAC, access to a wide range of applications, a direct result of building energy consumption is rising dramatically. Increase in energy consumption will not only be a direct result of a substantial increase in energy consumption, but also in large part to increased pressure for environmental protection.Key words: environmental protection and energy saving technology; HVAC air conditioning system; application
中图分类号： TU201.5文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）03-0020-02
暖通空调系统的主要功能包括调节室内的温度、湿度、空气的洁净度和气流速度等等，能够为人体的热平衡提供精准的控制体验，保证人们可以在最佳的舒适度下工作和生活。另外，对于某些对空气洁净程度有特殊要求以及恒温恒湿的室内环境而言，暖通空调系统是不可或缺的。
一、暖通空调行业在节能方面发展现状及存在的问题
我国建筑行业发展历史相当悠久，有着几千年的文明，自古人们就有利用自然界的天时和地利的优势，来优化建筑内部取暖和通风。但由于越来越多的建筑需求，人们对采暖、通风和空气调节使用大量的人工方法，能源消耗大的惊人。近年来，节能的呼声越来越强烈，暖通空调节能在我国实施的越来越完善，不过暖通空调节能还存在以下问题：
1.在设计、施工方面存在的问题
实现暖通空调系统的节能,目前已经具备很多成熟的条件,但是在实际的应用中也存在着一些问题:
1.1公众对节能的认识问题
过去公众对节能的了解不够,并且对暖通空调的观点也非常片面。对于一个舒适性的空调系统或者是采暖系统,应当使人体有非常好的舒适性。但是目前普遍存在的一种观点是:空调越冷越好,暖气越热越好。这显然与我们所追求的舒适性空调的观点是相违背的。事实上,这样不仅大大增加了空调采暖的能耗,同时由于室内外温差的增大,也使人体对不同环境的适应性下降,身体免疫力降低。因此,我们要提高宣传力度,改变公众对于传统的空调及采暖的理解,大力宣传和提倡按节能建筑标准和冷热量计量装置收费,提高民众节能意识。
1.2设计的理念问题
合理的设计是节能的前提。目前一些设计人员重视不够,设计时盲目套用经验值,从而造成初投资的增大,运行能耗惊人,因此建议政府职能部门及有关的节能审查机构,加大对暖通空调节能的监察力度,增强设计人员的节能意识,使节能工作真正落到实处。
1.3新技术的推广问题
新技术在暖通空调系统中的应用,为节能提供了一个新的方向。例如地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统,不仅可以实现可再生能源的有效利用,并且可以带来显著的经济效益,是值得大力推广的。但是同任何新技术一样,这些新技术在造价上往往偏高,而且使用的地域条件有一定的限制,并且从技术上讲还存在着许多需要改进提高的地方。因此,对于新的节能技术,我们应当因地制宜,总结经验,积极推广。
2.对节能方案的评价方法存在的问题
随着对节能和环保要求的不断提高，很多新技术和方案出现，但每种技术方案都存在各自的优缺点。面对如此众多的设计和方案，从不同的角度看问题，评价结构有很大差异，甚至完全不同。设计人员在缺乏对设计方案正确评价方法的情况下，显得无所适从。错误的评价方法将会起到误导作用，势必造成极其严重损失。
3.运行管理中存在的问题
很多工程实施过程当中，在暖通空调设计和施工完成之后就投入了运行，不注意对暖通空调操作人员的培训，很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，也不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。
三、关于暖通空调节能的设计及新技术应用
3.1暖通空调能耗的组成
暖通空调系统消耗的能源主要由供热、制冷负荷的确定以及空调系统的正确合理配置、空调系统正确的布置和空气调节设备的选择以及空气调节负荷为依据的。暖通空调节能的关键是空调外界负荷和内部负荷同时决定。
3.2建筑规划设计阶段的节能措施
设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能。而建筑负荷计算是设计的重要内容之一,当前普遍存在一个现象就是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷的依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加。
规划设计是建筑节能设计的重要方面，规划节能设计应从建设选址、分区、建筑和道路布局走向、建筑方位朝向、建筑体型、建筑间距、冬季季风主导方向、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行研究，以优化建筑的微气候环境，有利于节能，充分重视和利用太阳能、冬季主导风向、地形和地貌等自然因素。
（1）热泵技术
所谓热泵，前是靠位能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。顾名思义。热泵也就是像泵那样，可以把不能直接利用的热能（如空气、土壤、水时热以及太阳能、工业废热等）转换为可利用的高位热能，从而达到节约部分高位能（煤、石油、天然气、电能等）的目的。因此，利用低位能的热泵技术是一条极重要的节能途径。
（2）排风余热回收技术
利用热回收装置对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。具体做法为:在排风出口安装热交换器，排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热；利用排风余热来预热新风，从而达到回收排风余热的目的。这样，不但节能，而且改善了室内空气质量。应当说这项技术的应用在我国还处于起步阶段，进一步提高产品的性能和质量，并且使其易于与各种不同的建筑相结合，便于安装使用，是这项技术的主要研究方向。
3.3 若干环保节能技术在暖通空调系统中的应用
3.3.1 变频节能技术
在暖通空调系统中应用变频节能技术已经成为重要的发展趋势之一。变频节能技术具有非常之多的优点，使其在各个领域当中获得了青睐和广泛地应用。将变频节能技术应用于暖通空调系统当中，首先，能够在非常大的程度上降低暖通空调系统的能耗水平，并根据不同的实际需求来选择若干的运行模式，不仅非常灵活，而且能够有效节约运行成本；其次，能够在很大程度上弥补暖通空调系统的先天不足，使系统得到优化和完善。
之所以能够将变频节能技术应用于暖通空调系统当中主要是由于以下几个原因：首先，暖通空调系统在设计方面一般均会留有一定的设计冗余，并且设备几乎很少在满负荷状态下工作或者根本不在满负荷状态下工作；其次，暖通空调系统的实际运行负荷通常受到室外环境尤其是气候条件的影响而发生相应的变化；最后，暖通空调系统的实际运行负荷通常受到建筑物本身的使用情况和室内人员实际需求情况的影响而发生相应的变化。
正是因为以上原因，应用变频节能技术便成为了必然选择。如果暖通空调系统只能够在额定工作状态工作，那么当实际情况不需要暖通空调系统全负荷工作时，而该系统仍然处于全负荷的工作状态下，这必然会导致不必要的浪费。应用变频节能技术之后，暖通空调系统可以根据实际的符合需求情况来决定系统的工作频率，不但充分满足了实际需求，还有效降低了能耗水平。
3.3.2 蓄冷技术
不同的地区、不同的城市以及城市中不同区域之间均存在着不同的用电负荷峰谷情况。在用电高峰时期供电系统的压力明显增大，常常会出现供电不足的情况；但是在用电低谷时期供电系统的供电能力没有完全发挥出来，供电过剩的情况非常明显。因此，为了起到非常好的“削峰平谷”的作用，可以将蓄冷技术应用在暖通空调系统中，不仅能够节约暖通空调系统的运行成本，还能够有效缓解用电高峰时期的电网压力，获得良好的社会效益。
具体而言，蓄冷技术主要就是利用用电低谷时期的电价优势和电能优势，启动冰蓄冷系统将水冷冻成冰，借此来储存这种低温能量；而在用电高峰时期，在将蓄冷系统中蕴藏的低温能量释放出来，用来进行降温。
3.3.3 变风量技术和变水量技术
依照空调系统的设计工作负荷状态来对送风量和水流量进行改变，能够有效起到节约能源的作用。变风量技术主要是将利用变风量空调的末端装置来感应室内负荷的变化并进行补偿，即调节空调的送风量来保证室内温度能够维持在合理的范围之内。相对于传统的定风量空调系统，采用变风量技术通常能够节约大约二分之一左右的能源。
变水量技术主要利用风机盘管空调系统，通过调节控制水流量的方法来实现对温度的控制。相对于传统的定流量空调系统，采用变水量技术能够节约大量的能源。
3.3.4 可再生能源技术
第一，自然风能的应用。自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分[1]。当室外空气的焓值和温度低于室内时，在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要[2-3]。通常，这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间，可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量，与常规空调系统相比，在运行中不用电或少用电，既节约能源，又减少对环境的污染，同时也改善了室内空气品质。
第二，太阳能的应用。太阳能在暖通空调中的应用主要有：被动式和主动式，其中主动式主要包括：太阳能采暖和太阳能制冷2 个方面：首先，太阳能采暖。主动式太阳能采暖用电作为辅助能源，驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。随着太阳能集热器的研制开发，具有工作温度高、承受压力大、耐冷热冲击和抗冰雹等优点的热管式真空管太阳能集热器使主动式太阳能采暖系统的应用成为可能。其次， 太阳能制冷。太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能，再用电能去驱动压缩式制冷系统。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂―水溶液或氨―水溶液的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉，将太阳能集热器与吸附床合二为一，冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。
五、结束语
对暖通空调系统的节能存在的问题给予重视，暖通空调才能给千家万户带来便利，才能充分发挥它的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，需要得到政府部门的重视和支持。同时，暖通专业工作者，都有义务在暖通空调的节能领域里积极地贡献自己的力量。设计人员应当从设计的高角度出发全面考虑,严格遵守节能规范,将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。节能技术的开发及可再生能源的循环利用,应当得到政府等有关部门的支持,并大力推广。
参考文献：
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关键词：暖通空调；节能；设计
一、暖通空调系统能耗构成与特点
随着我国国民经济的迅速发展，能源和环境问题日益尖锐，城市化的飞速发展和人们生活水平的提高，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，在发达国家已达到40%，建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%～50%，且在逐年上升。为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度，现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求，而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。这部分能耗中包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备（风机和水泵）的能耗。影响暖通空调系统能耗的主要因素有室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。暖通空调系统的能耗还有几个特点表现在：第一，系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。第二，维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求，如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。第三，暖通空调系统涉及到的冷热量的处理通常以交换形式处理。这就可以采用冷热量回收的措施来减少系统的能耗，有效利用能量。
二、暖通空调系统节能的一些问题
1、设计与施工管理
暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，然而，在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加之工程设计周期普遍较短，设计收费与设计产生的经济效益不挂钩，以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准，甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60%。
2、节能设计方案
暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”，近年来，随着对节能和环保要求的不断提高，新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从，如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空凋没计人员的重要课题。另一方面，不科学的评价方法则会起到误导的作用，造成严重损失。
3、系统运行与管理
除设计施工外，运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了，因此不注意对暖通空调操作人员的培训，很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。
三、暖通空调系统节能的途径及方法
1、暖通空调系统的优化设计
使其在高效经济的状况下运行。暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
2、有效改善建筑维护结构的保温性能
对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
3、采用新型节能舒适健康的空调方式
影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的空气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热（如低温地板辐射采暖），此时所需要的空气温度显著下降，一般可达到12～14℃，而传统方式一般在18～20℃，显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。
4、推广使用可再生能源或低品位能源空调系统
如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的，它利用地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值，使得同等制热（或制冷）量下的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
5、开展冷热回收利用的研究运用工作
目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展，如空调系统排风的全热回收器，夏季利用冷凝热的卫生热水供应等，都是对系统冷热的回收利用，显著提高了空调系统能源利用率。
6、优化系统运行管理，提高系统控制水平
对暖通空调专业的操作人员进行培训，提高管理人员的专业水平和业务技能，使其具备必须的暖通空调基本理论常识，实行空调操作人员操作证制度，对没有达到考核要求的，应重新培训，考核合格后才能上岗，同时提高管理人员的素质，增强其责任心，这样管理人员才有能力根据室外参数的变化进行相应的调节，达到设计要求的节能效果。
四、结语
积极开发新能源，积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用，我国已有这方面的研究，如地源热泵系统、太阳能一水源热泵系统及太阳能一空气能热泵系统等。这些系统高效节能、无污染，不失为一种有效利用自然能的好途径。节能对于我国现代化建设来说，具有更重大的意义。目前，全国各地电力十分紧张，但所需能量也在迅速增长。因此，在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能；空调系统方案要节约能源，充分回收能量，并尽可能利用天然能源，同时采取自控节能等措施。
参考文献：
【关键词】孤岛效应；危害；检测方法；优缺点
0 前言
在追求低碳社会的今天，太阳能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，光伏产业如雨后春笋般异军突起。国内外太阳能发电并入电网的报道屡见不鲜，在光伏并网过程中，孤岛效应问题已成为影响电能质量、稳定、安全的关键。
1 孤岛效应的定义与危害
所谓孤岛效应[1]是指当电网因电气故障、自然因数或者误操作而发生停电中断时，各用户端的光伏发电系统没有及时检测出停电状态并脱离市电网络，而是继续保持向电网输送电能，同时与负载形成独立的公共电网无法控制的自给自足的供电孤岛。
孤岛效应不仅给整个电网带来安全隐患，同时会降低整个光伏并网发电系统的工作效率，其主要影响表现在以下几个方面[2]：
1.1 当维修人员对正在对系统进行检修时，孤岛现象发生，由于光伏并网系统继续保持给负载供电，因此会危害维修人员的人身安全。
1.2 孤岛效应可能导致接地、相间短路等故障不能及时清除，从而导致电网设备的损害，干扰电网正常供电系统的自动或手动恢复。
1.3 当孤岛系统与市电电网恢复正常时，一方面，断路器等装置会因为光伏并网发电系统与电网发生不同步而损坏，另一方面，在并网恢复瞬间，因电压相位不同产生很强的冲击电流，损坏相关设备。
1.4 单相光伏并网发电系统可能会因孤岛效应的原因对三相负载进行供电，造成三相负载缺相运行，从而造成三相负载设备损害。
由上可知，当电网电气故障或者供电中断时，孤岛效应将会对整个电力系统中的各级用户和设备造成损害。所以，在光伏并网系统中必须装设具有反孤岛保护功能的装置，目的是实时检测孤岛效应并及时将光伏并网发电系统与电网进行切断。
2 孤岛效应的发生机理与条件
3.2 主动式孤岛检测
3.2.1 主动频移反孤岛方法――AFD方案
主动频移反孤岛方法是主动式反孤岛方案中的一种，其原理是通过逆变系统向市网注入略有所畸变的扰动电流，形成一个频率连续改变的趋势，当光伏并网系统与市网正常连接时，频率是不会改变的；当分离后，并网逆变器输出端电压频率将会被迫发生偏移，由此确定孤岛效应的发生。
优缺点：
操作简单，比被动式检测方式的非检测区更小。缺点是降低了并网逆变器输出的电能的质量，容易对非连续的电流波形产生射频干扰，并且负载的阻抗特性可能阻止频率偏移，使孤岛检测失败。
3.2.2 主动电流干扰法
采用此种方法检测孤岛效应时，逆变器输出的电流幅值在逆变器控制系统的作用下发生周期性的改变，同时也改变了逆变器输出的有功功率P。因此，当电网电气故障或者中断时，负载吸收的有功功率与逆变器输出的有功功率将会不匹配，当PCC点的电流超出过、欠电压保护阈值时，就可以检测出孤岛效应。
优缺点：
采用电流干扰的方案在负载功率完全匹配时也不存在不可检测区，并网运行时不会向电网注入谐波。缺点是多台并网运行时，必须同步进行电流干扰，否则各扰动量会相互抵消而产生稀释效应，进入不可检测区，此外光伏电池输出的功率随光照强度而波动，人为加入的电流扰动会对并网光伏系统的输出效率产生影响。孤岛检测的阀值也很难选取。
3.2.3 阻抗测量法
在光伏并网发电系统与电网连接时，公共耦合点处的阻抗比较小；当电网与并网系统断开时，公共耦合点处的负载阻抗一般情况均都大于连接时的阻抗。因此，通过测量公共耦合点电路阻抗的变化范围，就可实现孤岛效应的检测。
优缺点：
总体来看，阻抗测量法虽然可以很好地检测孤岛的发生，但是持续扰动会影响电网质量；对于弱电网或电网本身扰动较大的情况，很难实现电网阻抗检测；多个并网逆变器并联运行时，检测信号会相互干扰，使阻抗估算错误。
4 结束语
从现有的反孤岛策略的优缺点来看，未来的光伏系统反孤岛效应还应从下面的方向努力：
4.1 寻求简单有效且低成本的反孤岛策略，将光伏并网系统孤岛效应的危害降低到最低，兼顾考虑检测性能、输出电能质量以及对整个系统暂态响应的影响。
4.2 综合使用多种孤岛检测方法并配合相应的并网逆变器控制方法，加强对孤岛效应的利用策略，防止重要设备在电网断电后停止工作。
【参考文献】
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