[发明专利]可用于新农村建设极低能耗住宅的新能源空调方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于新农村建设极低能耗住宅的新能源空调方法与系统，属于新能源和空调技术领域。

背景技术

商业和民用建筑的空调供冷与采暖能耗在建筑能耗中所占比例越来越大，而随着新农村建设及城市化发展战略的实施，空调能耗在社会整体能源需求中呈现刚性上行的趋势，但是由此扩大的城市居民人数与八十年代初相比其潜在规模会增加4～5倍以上，而如果其空调及采暖方式采用与城市居民同样的水平，则中国全年空调能耗整体水平将可能使现有全社会能耗加倍，这对中国乃至全世界的能源供应及市场运行几乎具有崩溃性的影响。因此，目前高舒适性、高能耗的空调方式从根本上看与不符合可持续发展的实际需要，已经难以为继了。同时，占人口大多数的农村居民属于所谓的低收入弱势群体，在社会保障体系尚未健全的条件下，基本上难以支付昂贵的空调采暖系统初投资和运行费用，其实际支付和承受能力将可能成为社会问题。为适应这一社会实际需求的变化，采用应用于现代城市生活中奢侈性的能耗水平的传统空调技术路线及措施已远远不能适应新农村建设与城市化的要求，这就迫切需要就空调方式探寻全新的技术路线，以实现大幅降低整体能耗，从根本上改变目前大量消耗电力和化石能源的现状。

为此，首先需要分析新农村建设中用户的空调需求状况。

（1）    对于广大农村居民而言，其所习惯的冬季生活状态是：大多数寒冷地区及其以南地区人口的冬季仅仅采取简单的火炉采暖等措施，少数富裕居民采用土暖气、火炕乃至家用空调采暖，其冬季较冷月份的室内空气温度往往在0～5℃左右，有的甚至会出现结冰。对于此种区域的农村居民而言，如果将冬季较冷月份的室内空气温度提高到10℃左右，非最冷月达到10～16℃左右，对其室内舒适度及生活水平而言将是较大幅度的改善。对于严寒地区农村居民，大都采用火坑等方式保证室内温度，其合理的解决办法仍然是在保证舒适性不降低前提下按照此模式或技术路线进行节能性改造或改良。

（2）    对于广大农村居民而言，其所习惯的夏季生活状态是：基本上不采用空调，主要依靠电风扇或人工蒲扇降温，近年来特别是在南方地区也有不少较富裕居民开始采用家用空调，但大多数人累计开空调的时间也很短。因此，如果将夏季较热月份的室内空气温度降低到30～32℃左右，非最热月稍低一些，同时室内湿度可适当降低，对于许多农村居民而言将是一个较大提升舒适性的设计，因而也更容易接受。

上述空调设计参数调整和优化的结果，将大幅降低所需空调设计负荷

同时，被动式太阳房等节能建筑技术的发展和推广也获得了重大进步，这将进一步降低新农村建设建筑的能耗水平。

经过上述调整，如应用于新农村建设中的集中住宅等建筑，将可把空调供冷、采暖设计负荷分别降低30～50%。

进而，结合太阳能、地热能、空气能、独立除湿、水环热泵及其它空调技术的新发展成果，将有可能建设全新的适用于新农村建设的极低能耗住宅新模式，在大幅提高农村居民原有冬夏季室内舒适性的基础上，其初投资、运行费用均可获得有效控制。

因此，有必要从根本技术路线上进行整体空调方式的调整，并结合各类具体节能技术措施更有效地降低电能和化石能源需求。

发明内容

本发明的目的和任务是，从根本上调整空调设计目标参数，改善建筑热工设计，设计一种全新的可用于新农村建设极低能耗住宅的新能源空调方法与系统，基于太阳能、地热能和空气能等天然能源作为承担空调负荷的基础能源，并综合采用先进有效的节能技术措施，在有效控制初投资的基础上实现最大幅度的降低人工能耗水平。

本发明的具体描述是：可用于新农村建设极低能耗住宅的新能源空调方法与系统，由节能建筑、新能源模块、空调设备模块、室内送风末端和低温辐射末端、生活热水模块、水环热泵循环管路与水泵阀门组成，节能建筑采用被动式太阳房结构（18），采用新农村建设住宅用全年空调设计目标参数体系，新能源模块包括太阳能集热器（1）、地埋管换热器（15）及与室外新风换气设施（16），由新能源模块提供的太阳能、地热能和空气能与人工电能一起驱动空调热水设备以提供夏季供冷、冬季采暖和全年供热水，所述的新能源空调系统全年运行方式由如下不同的空调处理阶段组成：S1夏季供冷、S2过渡季供冷和S3冬季采暖，其中：