我国是世界上最大的太阳能生产国、使用国和热利用国，中国太阳能产业已占世界市场的76%，但是，目前我国的太阳能开发和利用主要集中在太阳能热水器。 近日，在山东德州举行的2010世界太阳能空调发展论坛上，山东奇威特人工环境有限公司了全球首款直驱式太阳能中央空调。 据介绍，奇威特直驱式太阳能中央空调在集热、蓄热等关键技术领域取得了重大突破。该款太阳能空调在集热、蓄热获得了30多项国际技术专利，全球首创贮能材料220℃相变熔融盐，最高可达85%的光热冷综合转换率，比普通热水器的太阳能利用能力高出27倍。 太阳能技术“瞄上”空调 近年来，太阳能的利用取得了很大发展，特别是在提供生活热水、采暖和发电方面，有数据显示目前中国太阳能热水器的生产企业已超过5000家。这些应用在需求上与大自然的赐予并不完全一致：当天气越冷、人们越需要温暖的时候，太阳能量的提供往往不足。 太阳能制冷空调的应用则正好与太阳能的供给大体上保持一致性：当天气越热、太阳辐射越强的时候，空调的使用率越高，而这时正是利用太阳能空调最有利的时机。 “太阳能要量产，出路只有空调。”奇威特公司董事长李文透露，“太阳能空调是经过中美科学家及工程师3年的刻苦攻坚研制而成，具备世界领先技术的产品。太阳能空调可大量运用在低碳建筑中，且成本较低，三五年内即可收回新增投资，六七年内收回全部投资。” 中国科学院院士何祚庥表示：“我国的可持续能源发展规划明确规定，到2020年可持续能源在总能耗中的比重仅为15%，而太阳能的开发和利用符合我国产业结构调整和发展循环经济、绿色经济、低碳经济的宏观政策，所以说太阳能产业发展潜力巨大。” 太阳能将成为主要能源 相关统计数据显示，中国建筑能耗总量已占能源总消费量的27.45%，建筑节能迫在眉睫。目前建筑能耗中，采暖空调占65%，热水15%，电气14%，炊事6%。 “毫无疑问，建筑节能的重点在于空调节能和热水节能，关注建筑节能，首先应关注空调和热水器等冷、热设备的节能。太阳能空调在建筑中的应用就是一个很好的节能方法。”国家住房和城乡建设部政策研究中心副主任秦虹指出，“作为一个新产品，太阳能空调若能经受住市场考验，其市场前景广阔。” 从科学原理角度看，太阳能光伏发电技术将太阳能直接转换为电能，是最具有应用前景的太阳能利用方式之一，将逐步成为我国能源的绿色支柱，从补充能源成长为替代能源。 按照中国工程院院士张耀明的“数学公式”推算，1平方米光伏每年减排66公斤二氧化碳，光伏每度电减排660克二氧化碳（扣除制造过程消耗70克），1平方米的人造森林每年吸收二氧化碳0.649公斤。从减排角度看，安装1平方米太阳能光伏相当于造林100平方米。130平方米土地所建的屋顶安装3千瓦光伏屋顶等于3000平方米的森林，等于6个网球场大。 张耀明对中国太阳能发展非常乐观，他说：“全国2/3以上地区每年日照大于2000小时，陆地面积每年接受的太阳辐射相当于24000亿吨标准煤，约相当于数万个三峡工程发电量的总和。这些为我国太阳能的利用和发展提供了前提条件。预计太阳能发电到2030年将在世界电力的供应中达到10%以上，可再生能源在总能源结构中占到30%；2050年太阳能发电将占到50%以上，到本世纪末太阳能将成为主要能源。” 中国要成为太阳能技术研发强国 “当今世界，谁掌握了标准的制定权，谁就在一定程度上掌握了技术和经济竞争的主动权。中国在太阳能空调产业上走到了前列，也希望能成
0引言
近年来,我国大力发展城市轨道交通,尤其鼓励地铁的发展,继北京、上海、广州、深圳多条地铁线开通运营后,很多大型城市正在或即将修建地铁,由于地铁站空调系统需要对冷却水进行降温,因此,在地铁建设中不可避免会涉及冷却塔的设置问题。由于地铁线路所经过的区域多是城市繁华地带,地面上设置冷却塔的空间有限或根本没有,将冷却塔安装在地面上不仅影响城市景观和规划,而且给周围环境带来噪声污染和卫生隐患。因此,研究地铁专用的冷却器替代目前设置在地面的冷却塔,对解决地铁冷却塔设置的问题具有现实意义。
目前地铁空调冷却水系统中所采用的冷却塔是针对设置在室外进行设计制造的,分为横流式和逆流式两种,冷却塔体积巨大,塑料填料间距很小,安装于地铁排风通道中必然影响地铁排风;为避免冷却水被外界空气污染,冷却水不宜与外界空气接触,因此,普通开式冷却塔不宜用于地铁空调系统,而封闭式冷却塔和蒸发式冷凝器由于换热效率等问题而不适合在地铁站中使用,本文提出新型闭式喷雾冷却器和新型喷雾冷凝器两种方案,并对其进行简要分析。
1喷雾冷却技术研究成果
自Maclaine-cross和Banks建立间接蒸发冷却计算模型以来,国内外专家学者以此为基础对喷雾间接蒸发冷却技术进行了大量的研究。杨强生等人基于Merkel方程,实验研究了喷雾空气冷却器的传热传质过程,通过回归的方法得到容积散质系数的关联式[1]。梅国晖等人研究了高温表面喷雾冷却传热系数、气水雾化喷嘴最佳气水比和喷射方向对喷雾冷却换热的影响,研究表明,喷雾冷却过程存在最佳气水比,但最佳气水比不是固定不变的,它随着水压的增加而减小;在低水流密度下,喷射角90°处喷雾传热系数最大,其他喷射角度的传热系数大致以喷射角90°处对称,在高水流密度下,随喷射角度增加而显著增加[2-4]。刘振华通过数值计算方法讨论了液滴与空气速度比和喷雾条件之间的相互关系,认为在自由射流情况下,速度比的变化使流体形成在喷嘴附近的非稳定区和下游的稳定区,在均一流情况下则不存在非稳定区,在稳定区内速度比与模型类别、喷雾距离和初始速度无关;在喷雾距离大于0.5m后,可认为速度比进入稳定区,其大小取决于液滴直径和空气冲击速度,空气冲击速度越大,速度比越接近1,液滴直径越小;液滴直径小于100μm,可认为速度比等于1,对工程计算没有影响[5]。JunghoKim详尽研究了喷雾冷却的传热机理和目前喷雾冷却模型的优缺点,研究了物体表面形状、喷雾倾斜角度和重力对喷雾冷却的影响[6]。最近,美国国家航空航天局的EricA.Silk等人研究了3种强化表面的喷雾冷却效果和喷射倾斜角度(喷射轴向与物体表面法向夹角)对喷雾冷却的影响,在喷雾温度为20.5℃时,分析了冷却水管采用3种不同肋片表面对冷却效果的影响,研究表明,相对于平表面而言,直肋片表面热流密度最大,且喷射倾斜角度为30°时,热流密度可提高75%[7]。
2喷雾冷却与淋水冷却的比较
2.1能耗比较
开式喷雾通风冷却塔由于采用喷雾装置,改变了机械通风冷却塔的工艺结构,不需要淋水填料,所需的风机功率很小甚至不需要风机,因此,节省设备的初投资和运行维护费用,表1是一种喷雾冷却塔与机械通风冷却塔能耗比较[8]。
2喷雾冷却与淋水冷却的比较
2.1能耗比较
开式喷雾通风冷却塔由于采用喷雾装置,改变了机械通风冷却塔的工艺结构,不需要淋水填料,所需的风机功率很小甚至不需要风机,因此,节省设备的初投资和运行维护费用,表1是一种喷雾冷却塔与机械通风冷却塔能耗比较[8]。
从表1可以看出,当冷却水量从75m3/h增加到700m3/h时,在没有考虑普通冷却塔配套设施能耗和运行费用的基础上,喷雾冷却塔与相应规格的机械通风冷却塔相比,综合节能效率在30%~50%之间,喷雾冷却效益显著。
喷雾冷却器设置在地铁排风通道内,水雾与冷却器表面的换热量最终必须由通道内排风带走,因此,空气的温湿度决定了冷却器的换热效果,而通道内空气的温湿度与室外空气温湿度差别很大,因此,实现相同排热量所需冷却器的体积相对会大一些,相应设备功率会增大,这样,不可避免地要增加部分能耗和初投资及运行费用。
由于冷却塔设置在地铁排风通道内,必然会造成通道的排风断面减小,排风阻力增大,由局部阻力计算公式可知,局部阻力与通道的局部阻力系数和速度的二次幂的乘积成正比,当通道排风断面减小一半时,则局部阻力将为原来的4倍,因此,要实现相同排风量,排风机的功率可能会增大。
2.2费用比较
假定某地铁制冷站冷却塔选用横流式冷却塔,型号为DBHZ2—600,9.6万元/台,设计进、出口水温分别为37℃/32℃,湿球温度为28℃,占地面积43m2,高度为3.61m,风机功率为12kW,风量为351m3/h,A声级噪声为56.6dB;循环水泵选用1台轴流泵,流量为400m3/h,功率为7.5kW,凝结水泵选用1台轴流泵,流量为750m3/h,功率为3kW,水泵费用为0.75万元;循环水泵运行费用为5.58万元/a,凝结水泵运行费用为2.23万元/a(电费为0.85元/(kWh),水费为2.8元/t,水、电价来自于重庆市自来水公司和重庆市电力公司;冷却塔和水泵信息来自阿里巴巴网2007-3-15报价)。
冷却塔的运行费用包括水泵的运行费用和补给水的费用,要维持冷却系统正常运转,需定期补给循环水,年补给水量ΔL为[9]
式中Q为冷却水的循环量,t/h;K为系数,取0.14;h为冷却塔全年运行时间,h;m为冷却倍率,取60。
假定系统全天运行24h,一年按365d计算,求得年补给水量应为66225.6t,年补水费为18.54万元,冷却塔风机年运行费用为8.94万元,则冷却塔年运行费用为35.29万元。假设采用喷雾冷却的设备费用与采用机械通风冷却塔的设备费用相同,但由于喷雾所需水量为机械通风的补水量的5%,因此,在不考虑冷却塔运行费用的基础上,仅系统补水水费一项就可节约17万元左右。
2.3耗水量比较
如上所述,假定某地铁制冷站采用机械通风冷却塔时需要冷却水量为600m3/h,配套冷却塔进、出口水温为37℃/32℃。假定喷雾温度为34℃,含湿量为34.94g/kg,蒸发率为0.6~0.8,那么喷雾速率1.8~2.4kg/s就可实现冷却水降温,全年所需水量为1763~2645t。若采用机械通风冷却塔,如上述计算可知,年补水量为66225.6t,同样,采用喷淋水冷却时,按相关规范,最小喷淋水量为100kg/(m3·h),远远大于喷雾冷却所需水量[10],因此,单从耗水量而言,冷却方式宜采取喷雾冷却。
3喷雾间接蒸发冷却器与喷雾间接蒸发冷却冷凝器
3.1喷雾间接蒸发冷却器
喷雾冷却塔与普通机械通风冷却塔不同之处在于喷雾装置的应用,喷雾装置是一种射流元件,是喷雾冷却塔的核心部件,它取代了传统冷却塔的填料和风机,通过喷嘴产生的内旋流作用,有效地保证了低压状态的雾化度,利用低压液流通过旋流雾化喷头形成雾化,喷雾流的反作用力推动它作反向旋转,产生由下部吹向雾流的风力,雾化水滴与进塔空气在雾化状态条件下进行换热,达到预期的降温效果[8]。
喷雾冷却塔结构简单,质量轻,噪声低,耐腐蚀,不易堵塞,使用寿命长,除了省却风机、填料,降低成本费用外,还降低了塔体的自重,减少由填料阻塞引起的冷却塔维修,冷却效果稳定,但是由于它和普通开式冷却塔一样与外界空气直接接触,不能保证冷却水水质,而且冷却效果易受空气参数影响。
封闭式冷却塔由于冷却水在处理过程中不与外界空气接触,冷却水质不会受到外界的污染,但地铁空调系统中如果采用喷淋水来冷却封闭式冷却塔内的冷却水,不仅冷却效果劣于普通开式冷却塔,冷却塔的体积非常大,而且由于存在大量的飘逸损失,喷淋水用水量大,与将冷却塔设置在地面相比得不偿失,因此,综合喷雾冷却塔和封闭式冷却塔的优点,本文提出了一种新型的封闭式喷雾冷却器。
喷雾间接蒸发冷却器利用气水雾化喷嘴将经过处理的少量水雾化,喷到冷却器表面,形成一层均匀水膜,通过水膜蒸发实现冷却器内部冷却水降温。它既能保证冷却水不受污染,又能达到冷却效果,而且由于喷雾所用的水经过适当的处理,不会堵塞喷雾装置,能缓解冷却盘表面结垢问题。喷雾间接蒸发冷却器研究的核心问题是雾化效果和水膜的完整性、均匀性和厚度。
3.2喷雾间接蒸发冷却冷凝器
蒸发式冷凝器是目前制冷系统中常用的一种间接蒸发冷却设备,主要特点是耗水量少,节电和结构紧凑,占地面积小,热效率高。一般水冷式冷凝器每kg冷却水能带走4~6kJ的热量,而蒸发式冷凝器每kg水蒸发能带走约580kJ的热量,所以蒸发式冷凝器的理论耗水量只有一般水冷式冷凝器的1%。考虑冷却水的飞溅以及蒸发、溢水等损失,实际耗水量约为一般水冷式冷凝器循环水量的5%~10%。
由于喷雾冷却能在冷却器表面形成相对完整均匀的水膜,冷却效率更高,所需水量少,目前喷雾冷却多用于高温物体表面的冷却降温,因此,研发一种耗水量少的新型喷雾间接蒸发冷却冷凝器,可以解决地铁空调系统设置冷却塔的问题。
该方案的最大优势在于不用设置冷却塔,节省冷却塔及配套设施的初投资和运行产生的环境问题,采用喷雾冷却的方法,由于所需的水量很少,喷雾水源问题就很容易解决,可以对喷雾所用的水进行软化处理,防止堵塞喷雾装置和缓解冷凝器表面结垢。
喷雾间接蒸发冷却冷凝器实质上是本文所述喷雾间接蒸发冷却器的一个改进方案,要开发它,除了要解决闭式喷雾冷却器的雾化效果,水膜均匀性、完整性和厚度等问题以外,还必须与厂商协商设置冷凝器与冷水机组设备接口,对管道进行保温,研究冷凝器与机组距离对系统其他设备性能的影响,确定机组性能随二者间距变化的曲线,这其中涉及系统压力损失、制冷剂压力与机组压力匹配等问题。
4结论
本文的两种方案可实现地铁空调系统冷却塔不设在城市地面上的设想,能节省目前冷却水系统中部分辅助设备的初投资和运行费用,机组制冷量越大,节水效益越明显,特别是在缺水地区,该项技术的效益更为明显,但是,还有以下问题需要解决:
1)保证喷雾压力的相对稳定,维持运行压力在适当范围内,使冷却效果不受流量变动等的影响。
2)研发一套喷雾装置,使换热器表面水膜完整、均匀,且厚度很小,通过该装置实现间歇喷雾冷却,建立喷雾评价指标体系。
3)研发换热效率高、空气侧阻力小的新型换热器。
4)建立喷雾间接蒸发冷却器性能评价指标体系。
5)喷雾水软化处理,缓解冷却器表面结垢。
6)解决喷雾冷却冷凝器与机组的集成问题及建立相应的评价指标体系。
参考文献:
[1]杨强生,铙钦阳,范云良.喷雾强化空气冷却器的实验研究[J].上海交通大学学报,1999,33(3):313-317
[2]梅国晖,武荣阳,孟红记,等.气水雾化喷嘴最佳气水比的确定[J].钢铁钒钛,2004,25(2):49-51
[3]梅国晖,孟红记,谢植.喷射方向对喷雾冷却换热的影响[J].东北大学学报:自然科学版,2004,25(4):374-377
[4]梅国晖,武荣阳,孟红记,等.高温表面喷雾冷却传热系数的理论分析[J].冶金能源,2004,23(6):18-22
[5]刘振华.微细喷雾时喷雾气流中液滴和空气速度比的研究[J].上海交通大学学报,1996,30(3):97-102
[6]KimJungho.Spraycoolingheattransfer:thestateoftheart[J].InternationalJournalofHeatandFluidFlow,2007,28(4),753-767
[7]SilkEA,KimJungho,KigerK.Spraycoolingofenhancedsurfaces:impactofstructuredsurfacegeometr
yandsprayaxisinclination[J].InternationalJournalofHeatandMassTransfer,2006,49(25):4910-4920
1）首先根据建筑物的用途、考虑全年的空调负荷变化和制冷机部分负荷的调节特性，并综合考虑初投资和运行费、维护保养、环保、安全等因素，合理的选择制冷机的机型、单机容量、台数和全年的运行方式，提高制冷系统在部分负荷时的运行效率，降低运行费用。选用的制冷机的容量在考虑冷量损失的情况下，要与冷量负荷相适应。在冷量负荷经常变化的情况下，要选用多台制冷机，以便在运行中进行合理调配。
2）用户需要的冷负荷是变化的，在制冷装置的实际运行中，部分负荷运行所占的比较较大，所以要根据用户的需要和外界的环境变化调节制冷机的制冷量。从经济性、调节范围和操作等多个角度来说，一般采用进口导叶调节和改变转速的方法对制冷量进行调节。
3）对冷却水和冷冻水的水质进行管理，避免热交换器结垢影响热传递效率。制冷空调装置常用的是敞开式冷却水循环系统，吸热的冷却水在冷却塔与空气充分接触，逐渐蒸发，二氧化碳大量散失，溶解氧含量升高，水中Ca2+、Mg2+、溶解性固体、悬浮物逐渐增加，使冷却循环水的水质恶化，给系统带来结垢、腐蚀、污泥和菌藻等问题。从而造成系统热阻增大，热交换率降低，设备腐蚀及寿命缩短，能耗加大。故应重视冷却水循环过程中的水处理。所以，需要定期对水质进行加药，投加阻垢剂防止结垢，投加缓蚀剂防止腐蚀，投加杀生剂消灭微生物等等。同时进行排污处理并定期取水样进行化验。冷冻水的水温低，循环流动系统通常为封闭的，不与空气接触，因此冷冻水的水质管理和必要的水处理相对冷却水系统来说要简单得多。其工作目标主要是防止水对金属的腐蚀，可以通过添加合适的缓蚀剂予以解决。
4）定期清洗热交换器。对水质进行处理可以减少结垢、腐蚀的发生，但不能完全杜绝。在运行一段时间后还需要对热交换器定期进行物理清洗和化学清洗，防止或减少结垢、腐蚀，提高换热效率。
二、空气调节系统节能
（一）能量循环利用
新风量少了，室内的卫生条件则变差；新风量大了，又会加大空调负荷，造成能耗过大。所以在关系人体健康的同时，还要考虑到能耗费用。冬、夏季室外的环境温湿度与室内的温湿度标准相差较大，应采用最小新风量，减少新风处理量，降低能耗。在过渡季节，当外界空气的温湿度达到一定的条件时，可以采用全新风的送风方式，在满足室内的温湿度要求的同时，又能减少需要处理的空气量，降低空调系统耗能。可以采用CO2浓度控制器，在保证卫生、保持正压等基本要求下，控制新风量，从大自然中获得冷、热能，对能量进行充分利用，节约空调负荷，节省空调的运行费用。
（二）合理的参数设定
室内空气环境主要涉及的参数有温度、相对湿度等，要使空调系统能节能运行，就要对这些参数进行合理设定。空调房间内空气温度设定值与空调负荷和能耗有着密切关系。供冷时室温设定得越高或者供热时室温设定得越低，可以减小室内、外的温差，降低空调负荷，空调系统越节能。所以，在实际运行中，我们可以根据季节的不同，在设定参数时夏季取高值、冬季取低值，达到节能目的。在设定合理室温的同时，还须设定合理的室内湿度。除了一些工业生产厂房、实验室等需要较严格的工艺要求的建筑外，一般的商场、办公楼等建筑，都是以舒适性空调为主的。为了不浪费能量，室内相对湿度的设定，在夏季可适当降低，冬季可适当提高。所以，在满足室内环境要求的前提下，可适当降低室内的温湿度标准。
三、冷却水塔节能
冷却水塔工作原理是：空气经过风机抽动后，自进风网处进入冷却塔内。湿热的冷却水自布水盘经过填料流入塔内。当水滴和空气接触时：一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温之目的。
1）冷却塔的位置应设置在通风良好的地方，例如室外绿化地带、室外地面上或在高层建筑主楼的屋顶上，同时远离高温或者有害气体，避免建筑物高温高湿排气或者不洁净的气体对冷却塔进行影响。
2）采用冷却塔变频技术。冷却塔变频技术主要是利用冷却水塔进出水温差对比，通过变频器改变冷却塔风机供电频率，不断改变冷却塔风机的转速，来达到调节风量以及减少风机能耗的效果。
3）对于一塔多风机的冷却塔，在保证冷却水温满足制冷机组正常运行的情况下，可以根据冷却水的回水温度，调整投入运转的风机数量，达到节能目的。而在多台制冷主机并联供冷的系统中，与其匹配的冷却塔也可采用并联形式。在过渡季节或外界温度较低，部分制冷主机运行时，利用并联的冷却塔，可以不开风机采用自然冷却的方法降低能耗。
自1946年第一台电子计算机诞生以来，科学技术发生了一场深刻的革命，计算机不仅有惊人的运算速度和很高的计算精度，还具有记忆、判断等功能，同时计算机软件技术也在的不断发展和完善，计算机及其软件的可靠性和应用性越来越高，它们已成为人们工作和生活中不可或缺的工具。暖通空调软件在暖通空调系统设计、暖通空调设备生产等方面得到了广泛的应用。
暖通空调软件最早应用于暖通空调设计和制造领域的计算机辅助设计，目前，暖通空调CAD和设计计算软件已经取得了很大的成就，暖通空调设计专家系统软件已经用于暖通空调系统的设计和决策，能耗分析软件、气流模拟CFD（计算流体力学）软件的应用使设计人员在大楼建成之前就能对暖通空调系统的运行工况和能耗情况进行模拟，从而据此选择最优的设计方案。
不难发现，暖通空调软件经历了一个从简单到复杂、从粗糙到精细、从面向过程无友好程序界面到面向对象界面友好、从离线到网络的发展过程，随着计算机软件技术和网络技术的不断发展，暖通空调的软件也更加完善，更好地为暖通空调工程师服务。我们应该跟上时代的步伐，及时地充分利用计算机软件技术，使暖通空调技术的发展不断推向前进。
2、暖通空调软件技术
2.1暖通空调辅助设计软件
暖通空调辅助设计软件包括辅助绘图（CAD）软件和设计计算软件，就我国的情况来说，暖通空调辅助设计软件的发展大致经历了三个阶段：起步、发展、成熟。
1）起步阶段（20世纪70年代左右）
各大学和研究单位研制开发一些符合国情的暖通空调程序软件库，但多为局部性的，覆盖面不宽，水平也有限。
2）发展阶段（20世纪80年代左右）
国家出资研制开发《建筑工程设计软件包》（BDP），作为国家“六五”科技攻关项目，该软件于1986年5月通过国家（部级）鉴定，被誉为当时具有国际水平的优秀软件，并在此后的数年里，在国内得到了较为广泛的应用。与此同时，也有一些CAD软件出现。
3）成熟阶段（20世纪90年代）
Windows的出现，以及AutoCAD的推广应用，各种空调CAD软件涌现，并得到日益广泛的应用。1995年3月，我国第一个在Windows环境下开发的暖通空调设计计算软件EasyHVAC（同济大学）投放市场，它一出现即受到设计人员的青睐，1998年，该软件又推出了辅助绘图版本EasyHVACCAD.我国的空调辅助设计软件正日益走向成熟和完善，2001年7月，上海华电源信息技术有限公司和上海现代建筑设计集团共同开发的HDY-SMAD空调负荷计算及分析软件将暖通空调设计计算软件推向了新的高潮，该软件通过了上海市建设和管理委员会的鉴定，专家一致认为该软件部分功能填补了国内同类计算软件的空白，总体设计达到国内领先水平，该软件具有如下区别于其它软件的新的功能和特点：
1）内嵌215个城市和地区的气象资料，并具有城市扩充功能，能够计算各个城市和地区的全年逐时室外干球和湿球温度、太阳辐射强度。
2）在不同的设计阶段，由粗到细提供6种不同的空调负荷计算方法，用户可根据需要自由选择。
3）能够对冬季空调热负荷进行逐时计算，并且可以将冬季的人员、照明和设备得热产生的负荷从空调热负荷中扣除。
4）强大的楼层组管理功能，支持多个标准层。
5）独特的工作时间表设定和指派功能，支持不同日期具有不同的上班模式，以及不同时间的不同上班模式，无缝处理间歇运行空调系统。
6）应用动态焓湿图（HDY湿空气分析大师）能自动对一次回风系统自动进行冬季和夏季工况，HDY湿空气分析大师能够分析和计算各种空调系统和工况。
7）利用东方空调网的暖通空调设备数据中心，得到各个厂家的最新空调设备资料，用于空调设备的选择。
8）可以输出14种文件类型：封面、建筑概况、室外气象资料、室内设计参数、围护结构参数、空调负荷计算方法及公式、空调负荷详细计算参数、空调负荷统计数据、空调负荷逐时数据、空调工况分析结果、楼层组管理文件、回风系统划分文件、新风系统划分文件、设备选择结果。
暖通空调辅助设计软件的应用范围不限于暖通空调工程的设计，它还用于暖通空调新产品的开发。暖通空调设计专家系统也取得了较大的成果，它能给出特定建筑物的暖通空调系统和暖通空调设备的各种可能的设计方案，并评判它们的优劣，从而可以得到最好的设计方案。
2.2暖通空调能耗分析软件
暖通空调辅助计算软件解决了辅助绘图和设计计算等较简单、静态的问题，但是暖通空调系统是一个随建筑类型和室外气象条件动态变化的复杂系统，暖通空调工程在设计时要考虑节能和环保，在运行时也要考虑节能和环保，因为在暖通空调运行期中大部分时间中其负荷条件是不同于设计条件的。采取一定的技术和管理措施使暖通空调系统的运行适应负荷动态变化，尽量避免不必要的能耗，这是暖通空调节能的重要方面，要做到这一点，必须对暖通空调系统的全年动态能耗进行模拟分析，从而准确地制定相关的优化方案。因此暖通空调能耗分析软件也就应运而生了。
暖通空调能耗分析软件，能够对已经建成的和将要建造的大楼暖通空调系统的运行进行全年负荷动态分析、能量消耗模拟和技术经济分析，设计人员可以由此判断空调设计的优劣，并提出空调系统的最佳控制和管理办法。
美国和英国等发达国家在20世纪70年代就开发出了暖通空调能耗分析软件，例如美国能源部开发的DOE软件，英国的ESP-r软件，并在美国和欧洲得到了广泛的应用。2001年，作为DOE软件和BLAST软件的升级版本，美国能源部又开发了EnergyPlus软件，该软件集中了美国政府在建筑环境与设备领域的投资所产生的世界上最先进的科研成果，有10来个美国大学和公司参与了该项目的研究，最终由美国加州伯克利大学LawrenceBerkeley国家实验室（LBNL）发行。建筑能量模拟已经在美国和发达国家中普及，预计在未来2-5年内，将在中国推广和普及，相关的建筑节能标准正在加紧制定，从而为能量模拟软件的推广做好了政策上的准备。目前国内的能耗分析软件有清华同方股份有限公司开发的DEST软件（基于AutoCAD）和上海华电源信息技术有限公司与上海现代建筑设计集团共同开发的HDY-SMAD空调负荷计算及分析软件（直接基于Windows，V2.0以上版本可进行能耗分析），后者具有以下的主要功能和特点：
1）采用谐波反应法计算墙体得热，采用热平衡法计算房间负荷，能够计算全年8760h的逐时负荷。
2）同时对建筑物和空调系统设备进行模拟分析，设备运行结果可反馈到空调系统中进行负荷的反馈计算。
3）对空调负荷的强大的统计和分析功能，弥补了国内同类软件的空白。
4）基于Internet的网上空调设备选择功能。
5）中英文两种输出方式。
2.3气流模拟计算流体力学（CFD）软件
空调系统设计的效果与室内气流组织密切相关。好的气流组织方式能够使空调房间的温度、湿度和速度很容易地符合设计要求，反之，差的气流组织方式可能根本就达不到设计要求。因此，在空调系统设计完成之后施工之前，预测空调系统的气流组织状况就很重要。在以往的研究中，只能用模型实验的方法研究几种典型送回风方式的气流组织状况，获得一些简化的计算公式，并将它们套用到类似的设计中去，但是，它们的精度和使用范围都不能令人满意，尤其当遇到一些特殊难题，如高大空间的气流组织、车间有害气体浓度场分布、室内不同障碍物情况下的气流流动规律等等便无法解决。正是在这种情况下，基于计算流体力学（ComputationalFluidDynamics）的空调系统气流模拟软件发展起来了。
气流模拟软件的发展经历了以下几个阶段：
1）从简单的单个送风口气流状态，到多风口相互影响下的室内气流组织；
2）从二维到三维；
3）从稳态到动态；
4）从层流到紊流；
5）从简单的边界条件和初始条件到复杂的边界条件和初始条件；
6）从单纯的数值计算，到图文并茂的计算和前后处理一体化软件。
比较著名的气流模拟软件有SIMPER、PHOENICS等等，另外很多商业计算机公司，如IBM，也开发了与建筑配套的空调系统气流模拟软件。由于气流模拟的计算复杂，以前大多在工作站或大型计算机上开发，随着微型计算机速度的提高，现在已经有了微机上的气流模拟软件。
气流模拟计算方法以计算机为运算工具，其最大优点是成本低，实践表明，计算机运算的成本要比相应的模型实验低许多倍，随着被研究的物理对象越来越大和越来越复杂，这个优点将更显著；其次是速度块，用计算机运算，设计人员可以在很短的时间内设计对比许多不同方案，从中优选出最佳设计，而相应的模型实验则需很长时间；第三是具有较强的模拟真实条件的能力，它的计算空间不受限制，无须缩小几何比例，而模型实验就难以办到。不过数值计算结果的可靠性主要依赖于数学模型和计算方法的正确程度，故不如实验方法那么直观可靠，因而必要时还须将两种方法结合使用。
2.4基于Internet的空调系统远程监控软件
随着Internet技术的飞速发展，人们通过Internet对世界各地的空调系统进行远程监控已经成为现实。杭州华电华源环境工程有限公司和上海华电源信息技术有限公司共同开发的冰蓄冷空调远程监测系统已经实现了对冰蓄冷空调工程现场的全自动监测，具有以下的功能：
1）管理人员通过Internet能够在任何地方通过密码登录后对各地的冰蓄冷现场控制系统实施远程监测；
2）各地的冰蓄冷现场控制系统能够及时地向管理人员发送运行数据；
3）管理人员能够通过浏览器对各地工程的反馈信息，进行统计整理和比较，并进行故障诊断。
我们相信，在不久的将来，基于Internet的常规空调系统远程监控和故障诊断将成为必然的发展趋势。
2.5基于Internet的暖通空调电子设备手册
暖通空调专业是一个设备应用专业，设备的正确选用和布置是工程设计最关键的环节。由于目前设计人员主要是通过设备手册和设备样本来获取设备的信息，这样获取的数据难以及时更新，查阅起来也不太方便，因此，上海华电源信息技术有限公司提出了开发基于Internet暖通空调电子设备手册的设想。
基于Internet暖通空调电子设备手册，除具有常规设备手册的基本功能（具有设备的使用和安装说明，用户可以查阅）外，而且具有以下常规设备手册所不具有的功能和特点：
1）提供各类设备专门的选型程序，根据用户提交的设计参数，可以迅速从设备库中检索到符合条件的一组设备，显示各自的设计人员关心的数据，利于用户对这些设备进一步的比较和分析。对于某些设备，并提供一些必要的计算和分析功能，简化用户的选型。
2）能够直接根据用户选定的设备生成或调用相应的CAD图形（三视图）。
3）上述功能既能在常规的操作系统和CAD环境下实现，又能在Internet上实现。
4）制定了暖通空调所有设备的标准数据库格式，统一了各生产厂家提供给设计人员的样本的格式，利于设计人员进行分析和比较。
5）各生产厂家可以随时在网上对其产品数据和图形进行更新，从而保证设计人员所得到的产品资料永远是最新的。
目前，该暖通空调电子设备手册已经有Internet、Windows和AutoCAD三个版本的软件产品，Internet版本的产品可以在东方空调网上的数据中心运行。
2.6专业Internet网站的涌现
自1946年第一台电子计算机诞生以来，科学技术发生了一场深刻的革命，计算机不仅有惊人的运算速度和很高的计算精度，还具有记忆、判断等功能，同时计算机软件技术也在的不断发展和完善，计算机及其软件的可靠性和应用性越来越高，它们已成为人们工作和生活中不可或缺的工具。暖通空调软件在暖通空调系统设计、暖通空调设备生产等方面得到了广泛的应用。
暖通空调软件最早应用于暖通空调设计和制造领域的计算机辅助设计，目前，暖通空调CAD和设计计算软件已经取得了很大的成就，暖通空调设计专家系统软件已经用于暖通空调系统的设计和决策，能耗分析软件、气流模拟CFD（计算流体力学）软件的应用使设计人员在大楼建成之前就能对暖通空调系统的运行工况和能耗情况进行模拟，从而据此选择最优的设计方案。
不难发现，暖通空调软件经历了一个从简单到复杂、从粗糙到精细、从面向过程无友好程序界面到面向对象界面友好、从离线到网络的发展过程，随着计算机软件技术和网络技术的不断发展，暖通空调的软件也更加完善，更好地为暖通空调工程师服务。我们应该跟上时代的步伐，及时地充分利用计算机软件技术，使暖通空调技术的发展不断推向前进。
2、暖通空调软件技术
2.1暖通空调辅助设计软件
暖通空调辅助设计软件包括辅助绘图（CAD）软件和设计计算软件，就我国的情况来说，暖通空调辅助设计软件的发展大致经历了三个阶段：起步、发展、成熟。
1）起步阶段（20世纪70年代左右）
各大学和研究单位研制开发一些符合国情的暖通空调程序软件库，但多为局部性的，覆盖面不宽，水平也有限。
2）发展阶段（20世纪80年代左右）
国家出资研制开发《建筑工程设计软件包》（BDP），作为国家“六五”科技攻关项目，该软件于1986年5月通过国家（部级）鉴定，被誉为当时具有国际水平的优秀软件，并在此后的数年里，在国内得到了较为广泛的应用。与此同时，也有一些CAD软件出现。
3）成熟阶段（20世纪90年代）
Windows的出现，以及AutoCAD的推广应用，各种空调CAD软件涌现，并得到日益广泛的应用。1995年3月，我国第一个在Windows环境下开发的暖通空调设计计算软件EasyHVAC（同济大学）投放市场，它一出现即受到设计人员的青睐，1998年，该软件又推出了辅助绘图版本EasyHVACCAD.我国的空调辅助设计软件正日益走向成熟和完善，2001年7月，上海华电源信息技术有限公司和上海现代建筑设计集团共同开发的HDY-SMAD空调负荷计算及分析软件将暖通空调设计计算软件推向了新的高潮，该软件通过了上海市建设和管理委员会的鉴定，专家一致认为该软件部分功能填补了国内同类计算软件的空白，总体设计达到国内领先水平，该软件具有如下区别于其它软件的新的功能和特点：
1）内嵌215个城市和地区的气象资料，并具有城市扩充功能，能够计算各个城市和地区的全年逐时室外干球和湿球温度、太阳辐射强度。
2）在不同的设计阶段，由粗到细提供6种不同的空调负荷计算方法，用户可根据需要自由选择。
3）能够对冬季空调热负荷进行逐时计算，并且可以将冬季的人员、照明和设备得热产生的负荷从空调热负荷中扣除。
4）强大的楼层组管理功能，支持多个标准层。
5）独特的工作时间表设定和指派功能，支持不同日期具有不同的上班模式，以及不同时间的不同上班模式，无缝处理间歇运行空调系统。
6）应用动态焓湿图（HDY湿空气分析大师）能自动对一次回风系统自动进行冬季和夏季工况，HDY湿空气分析大师能够分析和计算各种空调系统和工况。
7）利用东方空调网的暖通空调设备数据中心，得到各个厂家的最新空调设备资料，用于空调设备的选择。
8）可以输出14种文件类型：封面、建筑概况、室外气象资料、室内设计参数、围护结构参数、空调负荷计算方法及公式、空调负荷详细计算参数、空调负荷统计数据、空调负荷逐时数据、空调工况分析结果、楼层组管理文件、回风系统划分文件、新风系统划分文件、设备选择结果。
暖通空调辅助设计软件的应用范围不限于暖通空调工程的设计，它还用于暖通空调新产品的开发。暖通空调设计专家系统也取得了较大的成果，它能给出特定建筑物的暖通空调系统和暖通空调设备的各种可能的设计方案，并评判它们的优劣，从而可以得到最好的设计方案。
2.2暖通空调能耗分析软件
暖通空调辅助计算软件解决了辅助绘图和设计计算等较简单、静态的问题，但是暖通空调系统是一个随建筑类型和室外气象条件动态变化的复杂系统，暖通空调工程在设计时要考虑节能和环保，在运行时也要考虑节能和环保，因为在暖通空调运行期中大部分时间中其负荷条件是不同于设计条件的。采取一定的技术和管理措施使暖通空调系统的运行适应负荷动态变化，尽量避免不必要的能耗，这是暖通空调节能的重要方面，要做到这一点，必须对暖通空调系统的全年动态能耗进行模拟分析，从而准确地制定相关的优化方案。因此暖通空调能耗分析软件也就应运而生了。
暖通空调能耗分析软件，能够对已经建成的和将要建造的大楼暖通空调系统的运行进行全年负荷动态分析、能量消耗模拟和技术经济分析，设计人员可以由此判断空调设计的优劣，并提出空调系统的最佳控制和管理办法。
美国和英国等发达国家在20世纪70年代就开发出了暖通空调能耗分析软件，例如美国能源部开发的DOE软件，英国的ESP-r软件，并在美国和欧洲得到了广泛的应用。2001年，作为DOE软件和BLAST软件的升级版本，美国能源部又开发了EnergyPlus软件，该软件集中了美国政府在建筑环境与设备领域的投资所产生的世界上最先进的科研成果，有10来个美国大学和公司参与了该项目的研究，最终由美国加州伯克利大学LawrenceBerkeley国家实验室（LBNL）发行。建筑能量模拟已经在美国和发达国家中普及，预计在未来2-5年内，将在中国推广和普及，相关的建筑节能标准正在加紧制定，从而为能量模拟软件的推广做好了政策上的准备。目前国内的能耗分析软件有清华同方股份有限公司开发的DEST软件（基于AutoCAD）和上海华电源信息技术有限公司与上海现代建筑设计集团共同开发的HDY-SMAD空调负荷计算及分析软件（直接基于Windows，V2.0以上版本可进行能耗分析），后者具有以下的主要功能和特点：
1）采用谐波反应法计算墙体得热，采用热平衡法计算房间负荷，能够计算全年8760h的逐时负荷。
2）同时对建筑物和空调系统设备进行模拟分析，设备运行结果可反馈到空调系统中进行负荷的反馈计算。
3）对空调负荷的强大的统计和分析功能，弥补了国内同类软件的空白。
4）基于Internet的网上空调设备选择功能。
5）中英文两种输出方式。
2.3气流模拟计算流体力学（CFD）软件
空调系统设计的效果与室内气流组织密切相关。好的气流组织方式能够使空调房间的温度、湿度和速度很容易地符合设计要求，反之，差的气流组织方式可能根本就达不到设计要求。因此，在空调系统设计完成之后施工之前，预测空调系统的气流组织状况就很重要。在以往的研究中，只能用模型实验的方法研究几种典型送回风方式的气流组织状况，获得一些简化的计算公式，并将它们套用到类似的设计中去，但是，它们的精度和使用范围都不能令人满意，尤其当遇到一些特殊难题，如高大空间的气流组织、车间有害气体浓度场分布、室内不同障碍物情况下的气流流动规律等等便无法解决。正是在这种情况下，基于计算流体力学（ComputationalFluidDynamics）的空调系统气流模拟软件发展起来了。
气流模拟软件的发展经历了以下几个阶段：
1）从简单的单个送风口气流状态，到多风口相互影响下的室内气流组织；
2）从二维到三维；
3）从稳态到动态；
4）从层流到紊流；
5）从简单的边界条件和初始条件到复杂的边界条件和初始条件；
6）从单纯的数值计算，到图文并茂的计算和前后处理一体化软件。
比较著名的气流模拟软件有SIMPER、PHOENICS等等，另外很多商业计算机公司，如IBM，也开发了与建筑配套的空调系统气流模拟软件。由于气流模拟的计算复杂，以前大多在工作站或大型计算机上开发，随着微型计算机速度的提高，现在已经有了微机上的气流模拟软件。
气流模拟计算方法以计算机为运算工具，其最大优点是成本低，实践表明，计算机运算的成本要比相应的模型实验低许多倍，随着被研究的物理对象越来越大和越来越复杂，这个优点将更显著；其次是速度块，用计算机运算，设计人员可以在很短的时间内设计对比许多不同方案，从中优选出最佳设计，而相应的模型实验则需很长时间；第三是具有较强的模拟真实条件的能力，它的计算空间不受限制，无须缩小几何比例，而模型实验就难以办到。不过数值计算结果的可靠性主要依赖于数学模型和计算方法的正确程度，故不如实验方法那么直观可靠，因而必要时还须将两种方法结合使用。
2.4基于Internet的空调系统远程监控软件
随着Internet技术的飞速发展，人们通过Internet对世界各地的空调系统进行远程监控已经成为现实。杭州华电华源环境工程有限公司和上海华电源信息技术有限公司共同开发的冰蓄冷空调远程监测系统已经实现了对冰蓄冷空调工程现场的全自动监测，具有以下的功能：
1）管理人员通过Internet能够在任何地方通过密码登录后对各地的冰蓄冷现场控制系统实施远程监测；
2）各地的冰蓄冷现场控制系统能够及时地向管理人员发送运行数据；
3）管理人员能够通过浏览器对各地工程的反馈信息，进行统计整理和比较，并进行故障诊断。
我们相信，在不久的将来，基于Internet的常规空调系统远程监控和故障诊断将成为必然的发展趋势。
2.5基于Internet的暖通空调电子设备手册
暖通空调专业是一个设备应用专业，设备的正确选用和布置是工程设计最关键的环节。由于目前设计人员主要是通过设备手册和设备样本来获取设备的信息，这样获取的数据难以及时更新，查阅起来也不太方便，因此，上海华电源信息技术有限公司提出了开发基于Internet暖通空调电子设备手册的设想。
基于Internet暖通空调电子设备手册，除具有常规设备手册的基本功能（具有设备的使用和安装说明，用户可以查阅）外，而且具有以下常规设备手册所不具有的功能和特点：
1）提供各类设备专门的选型程序，根据用户提交的设计参数，可以迅速从设备库中检索到符合条件的一组设备，显示各自的设计人员关心的数据，利于用户对这些设备进一步的比较和分析。对于某些设备，并提供一些必要的计算和分析功能，简化用户的选型。
2）能够直接根据用户选定的设备生成或调用相应的CAD图形（三视图）。
3）上述功能既能在常规的操作系统和CAD环境下实现，又能在Internet上实现。
4）制定了暖通空调所有设备的标准数据库格式，统一了各生产厂家提供给设计人员的样本的格式，利于设计人员进行分析和比较。
5）各生产厂家可以随时在网上对其产品数据和图形进行更新，从而保证设计人员所得到的产品资料永远是最新的。
目前，该暖通空调电子设备手册已经有Internet、Windows和AutoCAD三个版本的软件产品，Internet版本的产品可以在东方空调网上的数据中心运行。
2.6专业Internet网站的涌现
随着近年来航天事业的迅速发展，在全球范围内掀起了一股新一轮的探空探测活动的热潮。我国对深空探测人物也进行了逐步的展开工作，并对其进行了较为长期的规划。在深空探测系统中，信息传递与目标控制的唯一纽带就是深空通信系统，而通信系统能否正常运行，与链路的通畅、准确息息相关，是整个深空探测任务成功的一个重要保障。而深空探测的另一个难点则是遥远的测控通信距离。因为受通信距离和星上宝贵的有限资源限制，中星在深空探测任务中是将地测控数传输率徘徊在Kbps的一个数量级，不过随着中继卫星和轨道器技术的发展，深空通信证的数传速率已经有了明显的提高。通过上述分析可知，对深空通信中的调制解调技术进行提升与研究是非常有必要的。
1 深空通信中的调制解调技术研究的背景
2000年《中国的航天》白皮书，当前国内根据白皮书中的定义，将对地球以外的天体展开的空间探测活动全部统称为深空探测。进行深空探测的目的，不仅是要对其进行科学的研究，从而对太空的奥秘进行探索，将宇宙之谜解开，而且还是对天疆的开拓，将资源的索求目标伸向天空，实现太空移民。在21世纪，深空探测将会是人类对资源进行开发与应用，对空间科学与技术进行创新的重要途径，当前已成为各个航天大国在航天活动中的一大热点话题。
进入21世纪后，各国对深空探测相继制定出了各自的发展战略，目前发展现状如表1所示。
深空探测系统中的中星地通信的唯一纽带是深空通信系统。美国建立的深空通信系统为DSN深空网系统，为NASA的行星探测飞行器给予跟踪、通信与数据获取服务是其主要的作用。在30年的不断发展与壮大中，DSN深空网系统的遥测能力已经从8bps增速到了几十甚至是几百。
在欧洲，其数据中继卫星系统的传速率为640Mbps左右。欧空局的CryoSat系统中的X频段下行链路的传输数据位90Mbps左右；由荷兰Spacelink公司生产出来的数字调制解调器――ERSDEM-2.5的速率最高传输速率可以突破315Mbps，而其近期声场出来的ERSDEM-3数字调制解调器的速率更可以达到1Gbps。
2 深空通信中的调制技术
通信系统的质量好坏，在一定程度上取决于所采用的调制方式。调制的目的就是让信号的特性能与信道的特性向匹配起来，所以，系统的信道特性决定着调制方式的选择，对于不同类型的信道特性，需要选用不同的调制方式。
在深空通信系统中，对于调制解调的方式要求主要有两大点：
第一，根据深空通信信道的非线性与AM/PM的效应，因此，通过深空通信系统中的调制解调后，波形应该尽量的与包络结构具有等同的特点，通常不采用数字调制技术中的幅度变化。
第二，从频域内来说，对已经调波好的要求其具有良好的频谱特性。这样，已经调波好的就需要具有最小的功率占有率。换言之，已经调波好的频谱在快速的高品滚降上更具特性。
现行的较新的连续相位调制和多调制度调相的调制解调技术皆是恒包络调制方式中的范畴，都有比较高的频带利用率与功率利用率。在这两种调制解调技术中，多调制度调相在功率利用率方面可以实现得更高。
未来的深空通信在调制解调技术方面，已经有了一定的发展方向。CCSDS与深空网络Block V建议了接收机结构兼容的带宽有效的调制解调技术。JPL也正在通过与高性能的纠错码结合对符合美国未来的高数据率的深空探测任务进行了要求。
也就是说，在深空通信系统中一个好的调制解调技术，首先要有一个比较高的功率效率，然后对其带宽的效率才能有所提高，最小功率谱占有率的（准）恒包络、连续相位调制技术是其发展方向。
3 结语
综上所述，深空通信中的调制解调技术现阶段还存在比较大的问题，但是作为深空探测人物成败的关键因素，通过相关人士的不断研究与发展，深空通信中的调制解调技术必定能得到长足的发展。
参考文献
[1]潘晓丹.深空通信中的调制技术分析与研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文，2007.
[2]郭婧娜.深空通信中组合调制解调技术的研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文，2007.
[3]强晔.深空通信中的调制解调技术研究[C].2007届西安电子科技大学硕士学位论文，2007.
[4]高翔.深空通信解调技术研究与实现[C].2010届中国科学院研究生院硕士学位论文，2010.
近年来随着建筑不断增多，对暖通空调系统应用提出了更高要求。保障暖通空调系统运行安全、稳定，实现优质、节能运行是目前该系统的主要问题。在暖通空调系统日常应用中，常出现不同类型故障影响系统运行，当诊断调试后仍可能出现故障，直接造成资源浪费，降低室内空气质量。因此，针对暖通空调系统加强故障检测与诊断至关重要。
本文将结合暖通空调系统自动故障检测与诊断的常用方法，并对该系统故障检测与诊断技术发展目标及方向进行总结，为进一步加强暖通空调系统故障检测与诊断技术应用提供理论参考。
1 暖通空调系统故障检测与诊断常用方法
（一）直接方法
直接方法主要是指在暖通空调系统运行中，以不同的输入、输出参数为依据作为故障检测基本症状，直接将这些症状输入分类器中。利用预期设置完成的分类策略对分类器中症状进行具体分类，即对系统故障进行分类，再以此为依据作出准确故障诊断结果。该故障检测与诊断方法常用于分类器设计中，较常见的分类方法如专家规则、贝叶斯分类法等等。利用这些具体方法可有效实现对设备自动故障检测与诊断，效果良好，操作便利，诊断数据较准确。
（二）间接方法
间接方法主要是指通过系统模型预测，该方法的应用前提条件是要先设立正常系统运行条件，并对已经确定的故障进行系统建模。在此基础上构建标准化模型系统，进而展开进一步针对性预测，再将预测结果所得参数与实测参数对比，将对比后偏差作为输入参数，再输入至分类器，确定故障类型。其分类方法包括贝叶斯分类法、故障树与神经网络法等等。其主要建模方法则为回归法等。
2 暖通空调系统故障检测与诊断技术研究与发展
传统暖通空调系统故障检测与诊断技术进依靠手提式诊断器检测，通过技术人员利用工具进行维修检验，以一台仪器对多个系统进行检测，并利用高精度配置传感器进行辅助检测，提高暖通空调系统故障检测效率。但该检测与诊断方法的不足在于无法实现在线检测，不能对系统动态运行情况进行反映，因此在故障处理后不能立即发挥效用。随着技术不断提升，以及应用需求不断提高，暖通空调系统故障检测与诊断技术中融入了保护系统，利用对设备启停操作确定故障检测，例如，暖通空调的制冷系统达到其压力上限时，应对该制冷系统进行中止操作，检测设备保护系统的应用则能够对制冷设备进行故障检测，并明确诊断其影响原因。
这种故障检测与诊断技术的应用对保障系统稳定，延长系统使用寿命有着重要作用，同时对保护系统安全也起到积极作用。但在故障检测与诊断系统中应用这汇总安全系统仅局限与出现较严重故障的设备检测与诊断，对系统继续恶化起不到有效监测与动态控制作用，因此会造成设备因严重故障无法有效修复，延长维修周期，造成资源浪费。
为进一步提高暖通空调系统故障检测与诊断技术，应充分结合技术理论及经济性理论，在提高系统整体可靠性的同时，提高暖通空调系统节能性，有效降低暖通空调出现故障的几率，提升暖通空调应用质量及寿命。在今后的暖通空调系统故障检测与诊断技术发展过程中，从几个方面进行强化研究：
（1）经济性角度。故障检测与诊断技术在今后的强化研究中应更加注重经济效益，进一步为人们带来应用保障。加强自动故障检测与诊断技术和暖通空调系统的结合，最大限度利用系统元器件，减少对故障检测与诊断系统的改动。
（2）可靠性角度。故障检测与诊断技术在暖通空调的应用中会受到多种因素影响，造成其他不可预见为题，所以要加强对故障诊断与检测技术的可靠性，最大限度避免降低设备错误警报，避免出现造成干扰，提高暖通空调运行保障。
（3）理论角度。暖通空调属于较复杂的服务性制冷设备，运行过程中受多种因素干扰，因此故障检测与诊断技术的应用应趋向简单、实用性高等方面，以保证其运行稳定。因此，通过加强理论验证与研究正式满足这一要求的必要性十分重要，以切实有效为暖通空调系统运行提供理论保障。
3 结语
综上所述，针对暖通空调系统加强故障检测与诊断对保证系统正常运行，提高室内空气质量有着重要作用。为进一步提高暖通空调系统故障检测与诊断技术，应充分结合技术理论及经济性理论，在提高系统整体可靠性的同时，提高暖通空调系统节能性，有效降低暖通空调出现故障的几率，提升暖通空调应用质量及寿命。同时加强故障检测与诊断技术研究，对进一步推进我国暖通空调系统创新发展也有着重要意义。
参考文献：
摘要：本文针对中央空调系统目前的研究现状和存在的问题以及未来的发展趋势作了简单的概括。主要从能耗和计算机检测与控制技术两个方面，通过结合实例的应用研究对中央空调系统节能技术的控制原理作了详细论述，对如何进一步提高中央空调系统的高效节能技术进行了深入思考，并提出因地制宜地调整中央空调系统的工作状态以提高其在实际应用环境中的工作效率的结论。
Abstract: in this paper, aiming at the research status of central air conditioning system and the existing problems and the future development trend briefly. Mainly from the two aspects of detection and control technology of energy consumption and computer, by application with an example of the control principle of energy saving technology in central air conditioning system in detail, in-depth reflection on how to improve the energy efficiency technology in central air conditioning system, and puts forward the suit one's measures to local conditions to adjust the central air conditioning system in order to improve its working state the actual application environment of the efficiency of the conclusion.
关键词：中央空调系统 高效节能 分析 应用
Keywords: analysis and application of high efficiency energy saving central air conditioning system
中图分类号：TU831.3+5 文献标识码：A
随着我国社会经济的发展，节能减排已成为国家科学发展的重要组成部分。当前众多企业都将节能技术列作企业优先研发的技术且积极开发各种节能产品，人民也日渐重视在日常生活中有关节能的各个方面。中央空调节能技术，作为与人类生产生活密切相关的人工环境技术，且在整个人类社会大力倡导节能减排的绿色发展的大环境中，在近十年取得了飞速发展。相对于能耗较高的传统空调技术，高效节能的中央空调系统在社会各地域、各领域得到日益广泛的应用，因此不管是在理论上，还是在实际使用中对中央空调系统的节能技术分析和实际应用研究都显得尤为必要。
针对中央空调系统的特殊性，很多地区在研究的过程中，都要以其地位作为一定的参考。另一方面，中央空调系统高效节能技术并不同于一般的节能技术。我们需要根据各个地区的实际情况和未来发展趋势进行一定的研究，在允许的差异范围之内，有效的提高节能技术的实际效果。值得注意的是，单纯的进行理论上的分析，并没有办法达到一个理想的效果。所以，我们还需要在实际应用当中进行一定的研究，找出其中的漏洞或者不完美的地方，在完善之后才投入使用。本文就中央空调系统高效节能技术分析与实际应用进行一定的研究。
一、中央空调系统高效节能技术分析
（一）研究现状
从客观的角度来说，到目前为止，部分地区对中央空调节能技术的研究，并没有取得一个较大的突破，很多的地区仍然在应用传统的技术进行工作，因此，能耗方面依然较高。从社会的整体情况来看，很多地区在研究的过程中，都是将时间和精力放在了系统运行的测试和分析上，研究方向过于单一。在这种情况下，很难具有一个较大的突破。部分研究机构通过不断的测试，发现中央空调系统在节能方面出现了一系列的问题，但是并没有进行实质的改变，而是停留在理论方面，因此在近几年的发展中，很少出现较大的成就。另一方面，变频调节技术虽然在很大程度上得到了广泛的运用，并且对系统水泵风机运行节能产生了较大的积极影响，但是有一个致命的弱点，那就是仅仅局限在辅机设备上，并没有达到一个较为理想的效果。
（二）未来发展方向
中央空调高效节能技术首先要在高效上进行一定的努力，其次要优化节能方式，最大程度的节省能源，为企业的发展和国家的进步提供一定的助力。本文认为，在今后的研究和实践当中，我们可以运用现代热工检测技术，同时结合先进的计算机技术、系统集成技术等一系列的前沿技术，深化中央空调系统高效节能技术的发展。另一方面，还要实时采集系统运行的各种参数，只有这样才能在详细数据的支持下，做出最正确的决策。值得注意的是，由于实现系统参量动态优化控制，跟随空调区负荷变化而实时变化，使空调系统在任何负荷情况下，都达到既能满足空调区舒适性要求，又能最大限度地节省系统能耗的目的。由此可见，中央空调系统高效节能技术在未来的发展中，仍然具有较大的空间，我们需要利用有效的手段，将其中的问题彻底解决，帮助中央空调系统节能技术提升到一个新的高度。
二、装置节能技术控制原理
（一）中央空调系统能耗
从现有的研究成果来看，中央空调系统能耗主要由三个方面组成：首先是主机系统，主机系统在很大程度上决定了中央空调系统在节能方面能否达到一个理想的效果。另一方面，主机系统对中央空调系统的其他方面也有很大的影响，如果主机系统达不到要求，那么其他的部分在运行的时候，势必会产生较大的阻力。其次是辅机系统，很多人认为辅机系统并不重要，这种观点并不正确。目前的辅机系统是由三个部分组成，即冷冻泵、冷却泵、冷却塔，这三个部分既是独立存在，同时又互相配合。辅机系统能够在一定程度上分担主机系统的工作，并且在处理问题的时候，能够更加全面，避免高效节能技术出现些许的瑕疵。第三个部分就是空调末端装置，这个部分是由风机盘管、新风系统以及全空气系统组成。空调末端装置在一定程度上会被人忽略，但它是一个不可或缺的部分，在中央空调系统高效节能技术运用的过程中，会起到“穿针引线”的作用。
（二）计算机检测与控制技术
对于中央空调系统高效节能技术来说，在实际的应用当中，必须在计算机检测与控制技术上进行一定的努力，因为这个系统如果缺乏一个有效的计算机检测和控制技术，并没有办法较好的运行，而且在出现问题的时候，也得不到及时的控制。
1.装置控制工作原理。控制过程实质上是系统运行寻过程，通过优化控制，实现效果最好，能耗最少。具体是先将系统检测参量送入数模转换器(A/D),进行输入量模糊化，使每个输入量都对应一个模糊集合，之后将输入量通过模糊化入口送入工控机中。改变的参数再通过模数转换器(D/A)将模糊的输出进行清晰化处理，使输出量唯一，然后通过执行机构，去控制被控对象。从装置控制工作原理当中，我们可以较为清晰的看到，中央空调系统高效节能技术在应用的过程中，能够得到一个较为理想的效果，由于装置控制工作原理较为完善，因此发生安全事故的概率较小，整个系统完全能够满足现阶段的需求，通过前沿的技术和装置，达到一个较好的节能效果，为持续性发展做出贡献。
2.装置检测控制工作过程。这个过程主要起到一个较强的保障作用，一些较为简单的问题，系统会自动处理，如果遇到一些复杂的问题，那么系统就会有所反应，技术人员和工作人员在第一时间赶到，将问题控制在一个较小的范围之内，避免造成较大的损失。装置监测控制工作过程如下，首先，通过跟踪监测冷冻机供回水温度，能够得到空调区冷负荷变化的详细情况；其次，通过跟踪检测冷水出口的温度，可以得到主机冷凝器散热的情况；第三，通过跟踪检测冷却水进口温度，能够得到冷却水量变化的情况以及冷却塔的冷却效果；第四，对可编程的逻辑控制器进行给定值设置。在得到详细的情况以后，就可以制定针对性的方式来处理。
三、对中央空调系统高效节能技术的思考
相对于一般节能技术来说，中央空调系统高效节能技术能够在很大程度山反映出众多的设备情况，并且涉及到多个领域的工作，通过分析和研究这种技术，能够在很大程度上促进我国科学技术的发展。值得注意的是，在应用此项技术的时候，需要结合地区和企业的实际情况，不能总是按照一个标准来应用，数值方面需要存在一定的变化，只有则样才能对技术的发展产生较大的积极影响。
总结：本文对中央空调系统目前在社会中实际使用情况作了综合分析，从整体的情况来看，各地区中央空调系统的生产商和研发机构都在如何进一步提高中央空调的高效节能技术这个方面进行了深入广泛的研究，并且产生了很多积极的影响。文中对中央空调装置节能技术控制原理作了深入详细分析，并认为因地域、时令，行业等造成不同的实际工作环境，必须采用针对性的措施对中央空调系统进行一定的调整优化，以使其获得最佳工作状态，从而更好的服务于人类的生产生活。
参考文献：
0引言
人才培养方案的制定关乎一个学校的生存和发展。本文根据陕西国防工业职业技术学院在部级骨干示范院校建设中对供热通风与空调工程技术专业人才培养方案的制定中，对有关人才培养模式和教学模式的改革探索，从而促进教育教学的发展。
1我院供热通风与空调工程技术专业人才培养模式的构建
我院在供热通风与空调工程技术专业人才培养模式构建中，依托西安大金空调有限公司、海尔空调工程有限公司等校企合作工作站，以就业为导向，以空调工程施工为载体，以供热通风与空调工程技术企业岗位职业能力培养为主线，引入制冷行业职业技能鉴定标准，参照职业岗位任职要求，由行业企业的专家与学校共同构建工作过程系统化课程体系，共同设计、制订、实施人才培养方案.
1.1理论学习阶段的构建
理论学习是指公共基础学习领域、专业基础学习领域、专业核心学习领域及拓展学习领域相关理论课程的学习。在此阶段，一部分课程采用理论学习与技能训练交替进行，一部分课程采用“教、学、做”于一体的教学模式，遵循学生认知规律，灵活应用讲授法、任务驱动法、项目导向法、案例分析法、角色扮演法、现场教学法等教学方法循序渐进、由浅入深地安排课程内容，使学生在“做中学”，从而实现知识及能力的逐级提升。
1.2岗位实操阶段的构建
在校内理论学习、技能训练及模拟训练的基础上，在订单培养企业岗位进行生产实习及顶岗实习，进行和企业产品生高职供热通风与空调工程技术专业人才培养方案制定的探索曹振华陕西国防工业职业技术学院建筑与热能工程学院西安710302产相适应的专业核心课程学习，形成“边工作边学习，为工作而学习”的教学模式。顶岗实习时，学生在实习基地以职业人的身份参与企业生产活动，承担工作岗位规定的责任和义务，增加了学生对生产过程包括设计原理、生产设备、工艺流程、规章制度等的切身认识，使学生及时掌握最新工艺和技能，强化学生的专业能力、协作精神和责任意识，使学生的课堂知识真正转化成工作能力。并引入供热通风与空调工程技术专业相关的国家职业资格考试，要求学生获得相应的职业技能资格证书（如：制冷工、钣金工等），实现人才培养规格与社会用人单位岗位需求的最大限度接轨。
2我院供热通风与空调工程技术专业教学模式的构建
我院针对供热通风与空调工程技术的专业特点和相关企业对高职人才能力的要求，以校内、外实训基地为载体，共同实施“6学期3阶段”的多学期、分段式教学组织模式。具体如下：第一阶段：第1、2学期，本阶段完成专业通用能力的培养。在学校进行公共基础领域、专业基本学习领域课程的理论学习及专业通用能力训练。让学生学习相关的公共基础知识和专业基础知识，在校内、外实训基地及国防教育基地完成制冷基本技能操作训练和国防拓展训练，在企业进行专业认知实习，了解专业具体产品生产组织、生产工艺，加强学生间的交流、合作与自我学习等能力的培养，将职业素质教育渗透到教学过程中，将校园文化与军工文化相融合，实现学生达到制冷行业通用能力的培养目标。第二阶段：第3、4、5学期，本阶段完成专业核心能力培养。第3、4学期，完成专业核心领域课程的理论学习，在校内实训基地完成专业核心能力技能训练、课程仿真训练及综合仿真训练。充分利用校内实训资源，选择典型工程施工或设备做为教学载体，开展教学活动。[3]获取专业技能证书，实行“双证书”制。第5学期，利用3周在生产现场进行实习，利用12周完成专业拓展课程学习，拓展专业视野，为就职可能面临的转岗、转业做好准备。后7周进行毕业设计，也可在企业边进行生产实习边完成，在校外实训基地根据岗位实际生产进行选题，通过实操，进一步掌握工程管理、设备维护等相关知识，获取企业上岗证书。或利用前13周在订单企业结合企业产品生产工艺完成专业校企合作开发课程的学习。第三阶段：第6学期，本阶段完成专业综合能力培养。学生到校外实训基地或订单企业顶岗实习，校企共同制订顶岗实习标准，将就业与实习有机结合，在真实的职业情境中，培养学生的专业综合能力。学生与企业签订顶岗实习协议，以企业员工的身份参与企业生产，企业技术人员现场指导，专职教师负责实习辅导和学生管理。在实习过程中企业与学校联合对学生进行质量教育、成本教育、保密教育和安全教育，培养学生的职业道德、职业技能及国防精神。
3总结
随着高职高专教育教学改革步伐的不断加快，我们对高职供热通风与空调工程技术专业课程改革的认识也在逐渐加深，我们将随着社会和企业的需求不断及时修正人才培养方案，不断探索科学的教学评价和考核方式，培养出合乎社会要求的和一批批理论扎实、实践能力过硬的供热通风与空调工程技术专业高技能应用型人才。
【参考文献】
[1]戴路玲;涂中强.高职制冷专业校企合作、工学结合人才培养模式建设[J].供热通风与空调工程技术(四川),2009(05):89-92.
引言
近年来，研究相对比较多的智能控制技术主要是模糊控制和神经网络控制。智能模糊控制技术主要分为两个部分，一部分是比较复杂的编程节能控制系统，用来实现主要环节的节能控制，另一部分就是运用芯片智能节点控制，采用语言编程的方法，来实现对中央空调系统末端的节能控制。为了能够切实有效的提高能源的利用效率，就需要对中央空调系统的耗能情况进行比较详细的分析和研究，只有掌握这些在实际操作过程中存在的问题和不足，才能够再将智能控制技术运用到中央空调系统中时，起到更好的节能效果。
一、智能控制技术概述
智能控制技术是多种技术的融合，是一种综合性比较强的技术，多种科学相互交叉相互综合相互补充结合的产物。智能控制技术是由控制论、系统论、信息论、自动化控制以及人工智能等等，采用智能控制技术就能够解决以前传统控制技术不能够解决的或者是难以完成的复杂系统控制，合理的运用智能控制系统技术的复杂理论，并提供有效的方法就能够实现有效地中央空调系统节能控制。智能控制系统技术主要包括模糊控制系统、神经网络控制系统和专家控制系统等等。
1.1模糊控制技术
模糊控制技术是智能控制技术的一种，其也是一种多种科学的综合应用，多个领域的相互渗透相互融合的结果，模糊控制技术主要包含的人工智能、知识工程、模糊数学、计算机科学等等学科，这些科学的综合应用仅有很强的理论支撑，同时也有很强的技术支持。模糊控制技术是一种应用计算机技术来实现数字控制系统而形成一种封闭的反馈通道，模糊控制其具有智能控制技术的能力，其实模糊控制的核心部分，实现智能控制是应用语言来编写的，就有语言控制系统，在借助于数学模型，采用多种复杂的控制系统，模糊控制技术具有较强的智能性和较强的学习性以及较强的精准性。
1.2神经网络控制技术
神经网络控制技术是智能控制技术一个比较新的分支，其采用的是人工神经网络与系统控制理论相互结合的产物。人工神经网络系统是一种类似于模仿人脑的神经控制系统，其实运用一种比较简单的控制单元来实现对中央空调系统的节能控制。神经网络系统是由大量的处理单元组成的，这些处理单元通过比较复杂的方式来相互连接，组成比较复杂的网络结构，每一个神经单元连接都有几个或者神经节点，以此来实现数据网络化的输入和输出。神经网络控制技术失恰当的将神经网络技术运用于控制系统中，并通过这种方式来解决以前遇到的各种难题，各种不确定的因素，不同环境下来实现控制问题，这样就具有较强的稳定性、静动态结合的性能，运用这种智能控制技术，其计算能力类似于人脑的思维直觉，解决问题方式，并且计算速度很快，可以实现实时对中央空调系统节能控制。
二、中央空调系统节能控制要点
中央空调系统的组成比较的复杂，具体的设备是根据设计的载荷而决定的，但是在实际运用到实践过程中发现不能够完全的利用设计的容量储存，为了能够解决这些问题，就需要对这些部分实施智能控制，使其实际输出量与实际负荷量相互适应，从而达到舒适和技能。现在，对中央空调系统节能的控制技术措施主要有：
2.1对空调机组实施随时的检测，检查其工作状态是否稳定运行，当发生一些故障问题时能够及时的发出预警，同时适度的调节冷热水阀门的打开的程度，保证室内温度维持在一个相对稳定的状态，检查通风情况等等各种各样的措施。这些措施的运用，将能够随时记录数据，确保工作环境的舒适要求，保证空调机组以一种比较低耗能的方式正常运行。
2.2运用智能控制技术来实现对冷冻水系统和冷却水系统的节能控制，主要是对这两个组成系统的各个部分进行分散的节能控制，并且运用变频调速控制的方法来实现对冷热水的节能控制，有效地控制了水量和风量，从而保证在使用循环水的过程中，水的温度能够满足要求，并实现节能的目的。
2.3中央空调系统技术要求参数如表1
表1 中央空调系统节能技术参数
所配设备 制冷量或流量 功率 台数
离心式空调主机 制冷量：500USRt 346kW 3台
螺杆式空调主机 制冷量：400USRt 245kW 1台
一次冷冻水泵 18.5kW 4台
二次冷冻水泵 流量：300m3/h扬程：40.6m 55kW 4台
冷却水泵 流量：300m3/h扬程：40.6m 55kW 4台
冷却塔风机I 7.5kW 2台
冷却塔风机II 11kW 4台
三、智能控制技术在中央空调系统节能中的应用
智能控制技术在中央空调系统节能中的运用就是充分的运用智能控制理论，采用比较有效合理的方法设计出对空调系统的智能控制器，并并且再配合一些其他的设备，从而实现对中央空调系统的节能控制。目前应用于中央空调系统节能控制中的智能控制技术比较的多，但主要应用的模糊控制技术和神经网络系统控制技术，同时模糊控制技术运用的比较广泛，技术也比较的成熟，为以后再研究智能控制技术在中央空调系统节能中的运用提供了宝贵的实践经验和理论基础。
模糊控制在定、变风量空调系统中的应用。模糊控制在定风量空调系统的应用，是在保证风量一定的条件下，不管机械设备的负荷是怎样变化的，风机都能够以一种全风量来执行运转，从而维持室内的温度值。模糊控制在变风量空调系统中的应用，就是在空调房间内的温度载荷发生变化时，通过智能控制技术来实现改变送风的温度并不改变送风的量来实现维持室内温度的要求，使得送风的温度与载荷达到一种平衡，从而稳定工作。
四、结论
利用智能控制技术，就能够有效地降低中央空调系统的能源损耗，合理的运用智能化技术就可以实现中央空调系统的复杂性管理，为人们的生活提供更好更优质的服务。智能控制技术在中央空调系统节能中的运用减少了繁琐的工作任务，提高能源的利用效率。虽然目前这种智能控制技术在我国还不成熟，但在发达国家已经实现智能控制技术在中央空调系统节能中运用，智能化控制是实现自动化比较高的程度，在中央空调系统控制中实现更好的节能效果，为智能化自动化做出更大的新的贡献，并且智能控制技术将发展的更加广阔、更加深入，由此可见，这些新型的智能控制技术在中央空调系统节能控制中将具有更广泛的应用前景。
【参考文献】
[1]常先问；冀兆良；；智能控制技术在中央空调系统节能中的应用[J]；建筑节能；2007年10期
