当未来20年集中式空调技术发展趋势

未来20年集中式空调技术发展趋势

在未来的20年内，集中式空调技术将突飞猛进，预计主要在以下5个方面可以取得显著进展：

1.系统智能产品。以整个建筑作为整体对象，开发智能化的系统产品，能综合利用能源、进行多设定点和不同的工作点优化。

- 先进的能量输运系统：提高空气和水的输运系统效率。如采用模块化的方法设计建造水系统，提高设计、建造、安装和保温技术来改进风管系统，实现低成本、高效、不浪费能源。

- 智能控制器：增加传感器和控制器的应用范围、降低设备能耗、提高系统可靠性、增强故障诊断能力。包括发展远程控制和故障诊断技术，采用自适应模糊控制逻辑，根据建筑物内实际情况进行系统控制，进一步减低系统能耗，如VAV系统。

- 建筑能耗的量化显示：改善现在缺乏了解建筑物内部能量损失或浪费的局面，提高低品位能源的再利用。如进一步研究热回收型机组、水源热泵。

- 建筑评估方法：确定评价建筑物整体能效的指标，以及选购的系统的部件的最小能耗指标。

- 外部信息的利用：根据当地能源状况，利用系统产品来调整高峰负荷。如溴化锂/电制冷循环、冰蓄冷系统、燃气热泵等。研究更好的方法，实现楼宇内部（灯光、电梯、消防、报警）和建筑间的信息共享。改善现有的标准通讯协议，如 BACnet, LonWorks等，使得楼宇操作人员更加方便地对楼宇设备进行控制、服务、故障诊断。

2. 设备效率。过去20年里，单元式产品平均效率提高了40%，离心式冷水机组效率从4.2提高到5.7，约提高了34%。今后还需在下面几个方面继续研究，在传统的技术上有一个飞跃，将机组年度能耗再减少30%。

- 换热器：优化流动和结构、寻求新的换热技术，如采用EHD传热技术等，减少换热器尺寸。

- 电机：研究直流永磁变频其次技术，研发新的电机材料并降低成本

- 无油压缩机：可以显著简化系统设计，提高产品性能

- 湿度控制技术：现在采用过冷再热技术，需要对热管、吸附、纤维过滤进全部都是自主研发行新的研究。

- 控制和传感器：研究模糊控制、多变量输入输出使得控制更精确、故障诊断和服务更容易。数字化传感器、无线通讯传感器将逐渐推向市场。

- 高效空气处理设备：优化空气流动，降低风机损失，开发出紧凑、高效、经济的风机。

3. 室内环境质量（IEQ, Indoor Environmental Quality）。包括室内空气品质IAQ以及噪音、振动、光、气流分布，这些与人的舒适性、健康和工作效率密切相关。主要为控制室内空气品质IAQ。

需要加倍努力研究认识、确定、测量、控制室内空气中的杂质。更加深入地了解哪些杂质是如何进入室内并影响人员，以有效地发展新的杂质控制和迁移技术。总之，暖通空调系统将更好地监测和防止空气污染，可通过下面几个方面的研究，寻求、可靠、经济、节能的方案来解决复杂的室内环境控制问题：

- 综合是消费单位舒适性: 通过通风、负离子发生等技术和先进的传感器的研究，设计制造相关设备来吸收、吸附、过滤相关杂质，控制室内空气品质（包括湿度、液相和气体悬浮物的处理）。

- 新型暖通空调部件: 研究阻止微生物形成的材料，改进防止细菌孳生繁殖的系统部件的结构，如排水盘、保温、风机、盘管、风管、过滤器。

- 过滤和空气清洁方法: 发展高效、阻力小的机械式空气过滤器，研究低成本的吸附、其主要部件以下：吸收和光触媒式空气处理系统。

4. 制冷循环系统

传统的蒸气压缩式循环采用朗肯循环，具有性能佳、可靠和易服务、经济性好的特点。随着新材料和新技术的发展，新循环系统和新的概念将不断涌现，如吸收式、吸附式、Lorentz劳仑兹循环、Brayton布郎循环、Stirling史特灵循环、Malone马龙循环、热声制冷、热电制冷等。正在应用新材料、新工艺方法改进这些循环的不足，提高效率、降低成本、控制方法、以及产品的长期可靠性问题。

5．环保制冷剂

CFC和HCFC的替代将会进一步加速，在继续研究HFC制冷系统的同时，新的自然冷媒(如二氧化碳、氨、空气等)的研究将会日趋活跃。需要加强研究这些冷媒的安全性、毒性、可燃性、长期稳定性、系统效率、产品成本等。(end)