一、空调系统热回收方法
传统的空调系统中，压缩机的冷凝热和系统排风一般直接排放到空气当中。不仅不利于环境也造成了能(néng)量的浪费。國(guó)外很(hěn)多(duō)研究人员对采用(yòng)冷凝热回收系统的控制方式进行了理(lǐ)论研究和探讨，并且提出了一种串联式冷凝热回收系统。
國(guó)内西安交通大學(xué)的曹锋，王凯等人在恒温恒湿系统中利用(yòng)冷凝废热做了相关研究。结果表明，对比電(diàn)加热方式的恒温恒湿空调系统，使用(yòng)冷凝热对空气进行再热的方式可(kě)以降低恒温恒湿空调系统30%的能(néng)耗，效果比较理(lǐ)想。其中温度的控制精度為(wèi)月0C，相对湿度的控制精度為(wèi)士8%，相比传统的電(diàn)加热系统，控制精度略有(yǒu)降低。
而对空调系统中回风能(néng)量的回收主要是采用(yòng)烩轮或者换热盘管的回收方式，吸计的空调系统在采用(yòng)23.1%的新(xīn)风比时，使用(yòng)热回收空调系统的COP比传统无显热回收系统提高，建立了一个采用(yòng)全热回收的独立新(xīn)风除湿系统。在模拟工况下，该系统拥有(yǒu)更高的除湿能(néng)力，系统的COP高达6.8，是传统直接机械除湿的3.5倍。等研究发现新(xīn)风和排风温差越大，显热回收后新(xīn)风回风温度变化值越大，即室内外温差越大，回收的能(néng)量越多(duō)。
二、干燥剂除湿方法
除湿是空气调节的主要任務(wù)之一，早在20世纪60年代，研究人员就开始对除湿空调进行了研究，搭建试验样机，进行性能(néng)测试，并取得了大量的成果。一般空调系统中常用(yòng)的除湿方法有(yǒu)两种：即露点除湿和使用(yòng)干燥剂(固體(tǐ)或液體(tǐ))吸湿除湿。相比露点除湿方式，干燥剂除湿有(yǒu)可(kě)以利用(yòng)低品位能(néng)源的优势。
空气调节中常用(yòng)的液體(tǐ)除湿剂有(yǒu)嗅化铿C Liar)溶液、氯化铿(LiCI)溶液、氯化钙(CaCl2)溶液、乙二醇溶液、三甘醇溶液等等Ertas A和Anderson E等对混合溶液做了相关研究，试图在除湿性能(néng)和经济性能(néng)上取得最佳平衡点。在凡种常见的卤盐除湿溶液中LiCI的价格最贵，LiB：次之，CaC12最便宜，而LiCI的除湿性能(néng)最好，CaCI：除湿效果不够理(lǐ)想。把传统的空气处理(lǐ)系统中的除湿模块用(yòng)液體(tǐ)除湿装置替代，可(kě)以提高传统空调的湿度控制范围，还可(kě)以产生明显的节能(néng)效果。Y.K.Yadav等人发现在传统的蒸气压缩空调系统中，使用(yòng)液體(tǐ)除湿剂比使用(yòng)机械露点除湿方式节能(néng)35%；C.S.Khalid Ahmed等对使用(yòng)LiB：除湿装置的复合空气处理(lǐ)系统进行模拟时发现，COP相较传统的蒸气压缩式空调提高了50%>K.Zhao等对溶液除湿型热湿独立控制空调系统做了全年运行研究。系统实际运行结果表明，采用(yòng)溶液除湿的系统COP為(wèi)4.0，和常规的空调系统相比，采用(yòng)溶液除湿的空调系统节能(néng)率达到34.1%0W.F.Zhu等也研究了采用(yòng)溶液除湿的热湿独立控制空调系统，结果表明，室内设计参数能(néng)够很(hěn)好的符合设计要求；新(xīn)风处理(lǐ)模块COP為(wèi)6.24；高温冷水机组的COP 4.38，系统平均COP达5.28。
干燥剂除湿的另外一种方式就是采用(yòng)固體(tǐ)干燥剂除湿。目前对于固體(tǐ)干燥剂的材料研究非常多(duō)。低成本、吸附性能(néng)、耐用(yòng)性决定了采用(yòng)固體(tǐ)干燥剂除湿系统的经济性和可(kě)行性。常用(yòng)的固體(tǐ)干燥剂有(yǒu)：活性炭、氯化铿、氯化钙、活性氧化铝·沸石、硅胶等澳大利亚的Li Chen和GraharmR.Thorpe等人均各转轮除湿和通风相结合用(yòng)于粮食储存，并且在澳大利亚的新(xīn)南威尔士和昆士兰进行试验，结果表明这种装置在降低粮食储存所消耗的能(néng)量非常有(yǒu)效，每吨油菜籽的冷却能(néng)耗仅為(wèi)0.14kW oE.Van den Bulk等人对除湿转轮进行热力學(xué)第二定律分(fēn)析，探讨了提高除湿过程可(kě)逆性和如何改变系统的除湿性能(néng)。
上海交通大學(xué)的王如竹，代彦军等人对混合式固體(tǐ)转轮除湿/蒸气压缩空调系统进行了研究，与常规的蒸气压缩式空调系统相比，混合除湿空调的電(diàn)能(néng)节约37.5%，系统COP提高了约40%，由于采用(yòng)了热湿独立处理(lǐ)，可(kě)以同时发挥干燥剂除湿传质效率高，传统空调换热器换热效果好的优势。
三、运行参数优化方法
针对暖通空调领域的模拟主要集中在对空调的系统能(néng)耗、控制特性以及室内空气的流动特性计算，其中以商(shāng)业软件进行模拟居多(duō)。用(yòng)于系统能(néng)耗模拟和控制特性的软件有(yǒu)BLAST.HVACSIM+，TRNSYS等，该类软件是以整个系统中各部件為(wèi)单元，建立起各部件的动量方程、能(néng)量方程及质量方程进行计算。目前TRNSYS在暖通空调系统中应用(yòng)的比较广泛。T.Mateus使用(yòng)TRNSYS对一商(shāng)业建筑的空调系统进行建模，该空调系统采用(yòng)的是太阳能(néng)吸收式制冷方式。文(wén)章分(fēn)析了系统全年运行的能(néng)耗，并且就如何降低系统能(néng)耗和二氧化碳的排放量上进行了研究。
Hobbi.A和K.Siddiqui等人建立起一个家用(yòng)太阳能(néng)热水器的TRNSYS模型，
利用(yòng)模型对太阳能(néng)热水器的设计参数进行研究。具體(tǐ)包括集热器面积，流體(tǐ)类型，集热器中水的质量流量，水箱的體(tǐ)积和高度，换热效果、吸热板的材料、厚度和数量等等。结果表明，设计的热水器在夏季和冬季分(fēn)别可(kě)以提供83%}-'97%和30%^'62%热水需求，同时降低54%的電(diàn)能(néng)消耗。T.Magraner等使用(yòng)TRNSYS对一个地源热泵空调系统进行建模，计算系统能(néng)耗以及运行工况特性。在建模过程中采用(yòng)了人工神经网络和多(duō)目标优化遗传算法，但是模拟结果和实验值的偏差达到了15^20%，作者经过理(lǐ)论分(fēn)析后，得出影响模拟结果的主要是地源热泵的COP，在修正热泵模型的相关初始输入参数之后，偏差值缩小(xiǎo)到5%0Cabrol.L和Rowley.P在TRNSYS中建立起一个应用(yòng)于商(shāng)业建筑的空气源热泵地板辐射供暖系统模型。模拟结果显示，系统不仅仅可(kě)以保证室内的舒适度要求，而且运行成本和二氧化碳排放量也低于燃气锅炉供暖系统。
Rasouli.M和Simonson.CJ研究了通风空调的能(néng)量回收系统，使用(yòng)TRNSYS对四幢办公大楼的空调采暖系统进行模拟，这四幢楼分(fēn)别位于美國(guó)四个具有(yǒu)典型气候特征的城市中。结果表明，对热量进行的回收的空调系统明显更加节能(néng)，最高可(kě)以达到40%的节能(néng)效果。Lin.Z等人建立了利用(yòng)太阳能(néng)的干燥剂除湿系统和普通的干燥剂除湿系统的TRNSYS模型，发现比起一般的办公室置换通风系统，文(wén)中建立起来的两种模型分(fēn)别可(kě)以节能(néng)40%和20%，而对于教室和零售商(shāng)店(diàn)，则分(fēn)别可(kě)以节能(néng)37%和25%0青晓日彭叨在其硕士學(xué)位论文(wén)中以TRNSYS软件為(wèi)平台，建立了某建筑的地源热泵系统模型，对建筑物(wù)的冷、热负荷和室内环境进行模拟研究，通过对其负荷特点的分(fēn)析，得出地源热泵系统冷、热源的设计原则。胡玮和陈立定以广州某大厦水冷型中央空调系统為(wèi)基础，用(yòng)TRNSYS建立了多(duō)區(qū)域建筑及其中央空调系统仿真模型，在此基础上分(fēn)析加控制和不加控制运行两种情况下中央空调能(néng)耗情况。通过模拟结果对比发现，中央空调具有(yǒu)很(hěn)大的节能(néng)空间。
张伟在其學(xué)位论文(wén)中利用(yòng)TRNSYS对建筑的能(néng)耗进行模拟计算。并且比较了不同的窗户，不同的朝向，不同的墙窗面积比例下，系统的能(néng)耗改变情况，验证了室外光照对建筑能(néng)耗的影响。本文(wén)中模拟使用(yòng)的也是TRNSYS软件，在第四章会有(yǒu)较為(wèi)详细的介绍。暖通空调另一部分(fēn)模拟计算主要是对室内空气流动模拟和空调系统设备的传热传值问题的研究，一般是使用(yòng)CFD工具来进行的。1974年丹麦的P.V.Nielsen首次将CFD应用(yòng)于室内通风空调领域，而后CFD在暖通空调中的应用(yòng)越来越广泛，1990年Jones和Waters发表了大量关于机场候机厅、洁净空调室、办公室等其他(tā)室内环境的CFD模拟的文(wén)章。國(guó)内大概是在20世纪80年代开展了相关研究工作，清华大學(xué)李先庭开发了应用(yòng)于建筑环境与设备流动与传热问题分(fēn)析的模拟计算软件STACH-3[52，53]可(kě)以对高大空间、固定的洁净空调室的气流组织和空调负荷进行计算，还可(kě)以计算室内空气的空气龄、换气效率、送风可(kě)及性、热舒适性等等。
四、低品位热源利用(yòng)方法
目前暖通空调中使用(yòng)低品位热源主要是利用(yòng)系统余热、太阳能(néng)和地热，利用(yòng)的途径主要通过热回收装置、地源热泵、太阳能(néng)结合干燥除湿方式来实现。Henning HM帅enbeck T等人用(yòng)一种带有(yǒu)蓄热装置以及辅助太阳能(néng)再生吸附除湿冷却系统，研究结果表明，在室外温度為(wèi)31℃的情况下，该系统可(kě)以為(wèi)房间提供19℃的冷空气，系统的太阳能(néng)利用(yòng)率可(kě)达76%o
Lu SM和Yan WJ等人采用(yòng)硅胶作為(wèi)干燥剂，设计了一套采用(yòng)太阳能(néng)的辐射制冷系统。研究结果表明，太阳辐射强度和被处理(lǐ)的空气的相对湿度是影响系统性能(néng)的最主要参数，相同的除湿工况下，如果夜间太阳能(néng)系统不给除湿装置提供能(néng)量，机械压缩式空调系统的能(néng)耗约為(wèi)太阳能(néng)干燥剂除湿强化辐射制冷系统的9-25倍。该系统控制區(qū)域一共有(yǒu)两个房间，分(fēn)别為(wèi)6.7 mZ和4.5 mZ，如果按照当地電(diàn)价计算，该系统比传统的机械压缩式空调系统相比，每年可(kě)节约运行電(diàn)费850美元。
目前针对地源热泵的研究非常多(duō)，上海交通大學(xué)的余鑫等人在一个需要给室内提供恒温恒湿环境的建筑物(wù)内，设计了一套采用(yòng)地源热泵与另一台热泵机组制冷相结合的模式来达到设计要求。实验结果表明：在达到设计参数的条件下，供热模式的热泵机组在典型工况下的平均COP达到5.2；恒温恒湿空调的采用(yòng)，使得地源热泵与土壤之间的换热量减少20%；室内平均温湿度分(fēn)别為(wèi)22.8℃和47.5%。http://www.zhenghangsy.net
