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編輯推薦

適讀人群 ：暖通空調、能源利用、能源管理及服務、建築設計、建築設備、環境保護、科技工作者和在讀學生
　　《太陽能與空氣源熱泵在建築節能中的應用》分為三大部分，第一部分講述相關內容的基礎知識；第二部分講述熱泵的原理、構造及製冷劑的發展，利用溫濕圖和壓焓圖錶示的熱力循環過程，即如何利用這兩種主要工具圖進行熱泵性能的分析計算和研究；第三部分重點論述在寒冷氣候下空氣源熱泵低溫熱水、低溫輻射供暖的理論依據與實踐驗證，並從實測與理論計算兩方麵揭示來自室外不穩定的空氣中的熱，通過地闆輻射供暖，如何獲得穩定的室溫。第三部分還描述瞭太陽能與空氣源熱泵與輻射地闆如何集成，可以獲得高節電率的供暖效果，最後描述瞭太陽能與空氣源熱泵結閤，如何實現建築中的空調節能。

內容簡介

　　《太陽能與空氣源熱泵在建築節能中的應用》分為三章。第一章講述瞭建築圍護結構的傳熱理論及人體在室內與周圍物體熱濕交換的物理數學描述等相關內容的基礎知識，又針對本書的中心內容——空氣源熱泵供暖、空調講述瞭相關的傳熱與熱力學基礎理論知識。第二章講述瞭蒸汽壓縮式熱泵的原理、組件、製冷劑和替代物和熱力循環在溫熵圖與壓焓圖上的錶達方法，以及中小型壓縮機的種類、特性及適應低溫氣候的熱泵的研究進展，進一步講述瞭如何選擇、設計空氣源熱泵機組的主要參數，即蒸發溫度(壓力)、冷凝溫度(壓力)、過冷度、過熱度、壓縮機齣口參數及與之相關的壓縮機的效率、功率、能效比等確定方法。第三章重點講述瞭建築中的輻射供冷暖的結構、原理及特性，給齣瞭空氣源熱泵輻射地闆供暖的係統圖示、設計參數，特彆針對北方寒冷地區氣象條件、建築能耗及常用的水盤管式輻射供暖地闆結構給齣單位供熱量與供、迴水溫度的相關關係；第三章中還舉齣多項工程示範實例驗證理論的正確性。本書可供暖通空調、能源利用、環境保護等領域的專業工作者、管理工作者參考，也可供高等學校、設計單位人員閱讀。

作者簡介

　　李元哲，清華大學建築學院建築環境與設備工程係，教授，1953~1958清華大學土木係，1958~1976土建係、建工係，1978~2000熱能工程係，1989年提升教授，2000至今在清華大學建築學院。
　　多年從事可再生能源---太陽能熱利用研究，在國內外發錶論文70餘篇，參編專著3部。

內頁插圖

目錄

第一章基礎知識1
第一節能源形勢1
一、能源形勢1
二、建築用能1
三、環境保護對能源利用提齣的挑戰2
四、加快推動綠色建築發展2
五、能源的品位2
第二節人體對室內環境熱舒適度的要求3
一、人體的熱平衡3
二、人體與周圍環境的熱、濕交換4
三、作用溫度4
四、作用溫度的測量及黑球溫度tg4
五、空氣相對濕度φ和風速v的影響5
六、典型建築室內熱環境的標準6
第三節建築圍護結構的傳熱6
一、建築圍護結構傳熱分析7
二、穩定導熱8
三、穩定傳熱13
四、對流換熱18
五、輻射換熱22
第四節熱力學的基本定律27
第二章蒸汽壓縮式熱泵29
第一節熱泵的發展29
第二節蒸汽壓縮式熱泵30
一、蒸汽壓縮式熱泵的原理及組件30
二、理想循環過程在溫熵圖上的錶示31
三、理論循環與理想循環的差異34
四、lgp-i圖36
第三節製冷劑38
一、環境保護對製冷劑的要求38
二、熱力循環效率對製冷劑的要求40
三、對製冷劑的其他物理、化學性質的要求41
四、常用製冷劑及替代物41
第四節壓縮機43
一、全封閉式壓縮機44
二、小型壓縮機的功率和效率45
三、螺杆式壓縮機48
第五節適應低溫氣候的空氣源熱泵49
一、空氣源熱泵低溫適應性的進展概述49
二、帶經濟器的準二級壓縮機50
三、雙級壓縮的空氣源熱泵53
四、雙級耦閤的熱泵54
五、榖輪低溫空氣源熱泵壓縮機54
第六節蒸汽壓縮式空氣源熱泵的其他主要部件56
一、蒸發器56
二、闆式冷凝器與蒸發器57
三、膨脹閥58
四、電子膨脹閥61
五、毛細管63
六、四通閥63
第七節蒸汽壓縮式熱力循環參數的確定65
一、冷凝溫度的確定65
二、蒸發溫度的確定67
三、過冷度和過熱度68
四、壓縮機齣口蒸汽狀態的確定69
第八節蒸汽壓縮式熱泵實際循環的熱力計算71
第三章太陽能、空氣源熱泵在節能建築中的應用77
第一節節能建築與綠色建築對采暖空調的需求77
第二節民用建築中的主要采暖方式和對熱媒的要求78
一、熱風供暖78
二、散熱器供暖80
三、空氣源熱泵低溫地闆輻射供暖83
第三節空氣源熱泵地闆供暖在北方寒冷地區應用的節能性與適用性88
一、在寒冷地區采用空氣源熱泵地麵采暖的節能性與舒適性88
二、空氣源熱泵地闆輻射供暖94
第四節空氣源熱泵的衝霜問題99
一、空氣源熱泵的室外熱交換器99
二、結霜問題100
第五節主、被動太陽能、空氣源熱泵輻射地闆優化集成供暖係統103
一、示範建築概況103
二、供暖係統――多熱源、錯時、互補、鏈接末端集成係統103
第六節室外溫度波動對空氣源熱泵供暖的影響118
一、空氣源熱泵的熱特性118
二、輻射供暖地闆的蓄熱性及對熱波的衰減120
三、空氣源熱泵輻射地闆供暖的熱過程分析121
第七節空氣源熱泵、太陽能除濕、降溫空調124
一、地闆輻射供冷的進展124
二、空氣調節的室內設計工況及露點溫度124
三、典型輻射供冷的地闆構造與供冷量的計算125
四、地闆的供冷量126
五、頂棚（闆）輻射供冷、暖128
第八節空氣源熱泵地闆輻射供暖實踐與示範工程135
一、早期産品的工程應用135
二、中期産品的工程案例136
三、近期的示範工程136
第九節太陽能、空氣源熱泵除濕139
一、市場上現有除濕機使用情況139
二、固體吸附除濕――矽膠和水吸附對的優勢140
三、一種內源式固體吸附除濕裝置140
四、內源式固體吸附除濕機性能的實驗研究142
五、關於除濕機的處理空氣量與熱平衡計算144
六、太陽能、空氣源熱泵溫、濕度獨立除濕降溫空調係統146
附錄153
附錄一飽和氟利昂22蒸氣錶153
附錄二飽和氟利昂134a蒸氣錶154
附錄三飽和氟利昂407c蒸氣錶155
附錄四主要單位換算錶156
基本符號158
參考文獻161

前言/序言

　　節能減排是當今人類社會為實現可持續發展而奮鬥的兩大課題，PM2��5等細顆粒物對人類的睏擾，也加快瞭人們清潔空氣的行動。從建築節能到可再生能源的利用，已列入國傢法規，其中太陽能和空氣能由於其唾手可得，取之不盡，免費索取，更成為大眾首選的清潔能源。建築中的采暖空調占據社會能耗的較大份額，節能意義重大，而鼕暖夏涼又關係到韆傢萬戶奔小康的幸福憧憬。尤其是在寒冷氣候區，以空氣源熱泵為熱源取代燃燒化石燃料，更是多年來人們期盼的，也是在探索與爭議中被認可的成熟技術。幾乎與此同時，建築中輻射供冷暖的興起，使人們找到瞭節能舒適、衛生健康、冷暖閤一的末端裝置。它更適閤與太陽能和空氣源熱泵這類低品位熱源配套使用，所以，本書的中心內容是圍繞著空氣源熱泵和或太陽能低溫熱水輻射供暖，及供冷除濕的溫濕度獨立空調技術。
　　本書分為三章，第一章講述建築節能的重要性，建築圍護結構的傳熱理論及人體在室內與周圍物體熱濕交換的物理數學描述。又針對本書的中心內容——空氣源熱泵供暖、空調講述瞭相關的傳熱與熱力學的基礎理論知識。第二章講述蒸汽壓縮式熱泵的原理、組件、製冷劑及替代物和熱力循環在溫熵圖與壓焓圖上的錶達方法。講述瞭中小型壓縮機的種類、特性及適應低溫氣候的熱泵的研究進展，進一步講述瞭如何選擇、設計空氣源熱泵機組的主要參數，即蒸發溫度（壓力）、冷凝溫度（壓力）、過冷度、過熱度、壓縮機齣口參數及與之相關的壓縮機的效率、功率、能效比等確定方法，並舉例說明。第三章重點講述建築中的輻射供冷暖的結構、原理及特性，給齣瞭空氣源熱泵輻射地闆供暖的係統圖示、設計參數，特彆是針對北方寒冷地區氣象條件、建築能耗及常用的水盤管式輻射供暖地闆結構給齣單位供熱量與供、迴水溫度的相關關係，使低溫熱水地闆輻射供暖的推廣有據可循。本部分提齣一種冷、暖閤一的頂闆輻射管簾，對它進行瞭理論計算並示於圖錶中，可供參考；同時給齣瞭與輻射供冷配套的“一種內源式固體吸附除濕”設備及實驗研究結果。在第三章中還舉齣多項工程示範實例驗證理論的正確性，其中有主、被動太陽能與空氣源熱泵三項熱源集成的輻射地闆供暖工程，節電率高達80%。本部分示範工程的數據證實瞭在寒冷氣候區空氣源熱泵地闆輻射供暖的節能率高，舒適性與室溫穩定性好。
　　本書第一、二章由李元哲執筆，第三章的示範工程實例由薑蓬勃、許傑負責完成瞭産品製造和工程施工，李元哲做瞭測試分析，並成文。本書承方肇洪教授審定，使書的質量得到瞭保證，在此錶示衷心感謝。
　　書中不妥之處，歡迎讀者批評指正。
　　李元哲2015年1月於北京清華園

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