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    让夏天为冬天取暖，让冬天成为夏天的空调，这种大自然的本身能量的转换真的能实现吗？由清华大学建筑学院提供技术支持的“奥运公园节能与可再生能源利用示范项目”——“奥运村三大理念展示中心——微能耗幼儿园”（以下简称奥运村幼儿园），将这听起来不可能的事情现在却变成了现实。奥运村幼儿园采用清华大学江亿院士提出的温湿度独立控制系统等世界先进技术，同时巧妙地建立由自然冷能、太阳能光热光电、地源热能以及风能等组成的可再生能源系统，在世界上首次实现跨季节综合蓄冷等技术手段，实现“微能耗”目标，为解决能源短缺问题开了一剂良方。以系统能耗和可再生能源贡献率为系统节能效果的综合评价指标，该建筑比目前同类的节能建筑还要节能2/3。

    为实现“微能耗”建筑设计目标，在2005年5月到2008年5月3年的时间里，清华大学建筑学院的李先庭教授、石文星副教授、王宝龙博士等组成的技术团队，和北京国奥投资发展有限公司及天鸿圆方建筑设计有限责任公司一起，为奥运村幼儿园的设计和建成倾注了大量心血。自今年5月建成以来，奥运村幼儿园各项新节能技术按预期设计运行良好。奥运会期间，该建筑将作为“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念最新建筑科技成果的展示中心，迎接来自五湖四海的客人；在奥运会之后，它将走进人民的生活，成为一所幼儿园，为儿童的成长提供舒适、健康、活泼的教育成长环境。

    世界上首次实现用自然能量保证“冬暖夏凉”

    奥运村幼儿园展示的节能技术中，采用温湿度独立控制空调系统，通过最核心的技术——跨季节与夜间蓄冷技术相结合将冬天的冷能转为夏季冷源，并在夏季夜间为白天蓄冷，这在世界上尚属首次。

    北京属于寒冷地区，气温年较差在30℃以上，冬季蕴含着大量的自然冷能。如何将这些冷能保存下来再利用？在奥运村幼儿园的地下一层，有一个混凝土质地的特殊水池——蓄水槽，池底及四周都有保温层；与水池连接的，是分离式重力热管，他们共同组成了跨季节蓄冷装置。在冬季，当外界空气温度低于池水温度时，热管循环自动运行，将水体的热量通过热管冷凝器排放至大气环境，将外面的冷传至水池中，使水体冷却直至结冰并附着在蓄冷槽内热管蒸发器表面，以存储室外空气的自然冷能。在夏季时，这些被存储的自然冷能，通过取冷系统为房间提供冷源。“这是纯粹的自然能源的转移，跨季节蓄冷实现冬天为夏天的清凉埋单。”李先庭教授说。

    自然冷能为奥运村幼儿园夏季空调提供了38%的冷量，并不能完全满足夏天所需全部冷量的要求，因此，用“蓄冷空调”与跨季节蓄冷结合使用，联合组成复合蓄冷系统，一起为夏天供冷。夏天时把蓄水槽分成内区和外区两部分，并都存储冬天冻结的自然冰。在夏季供冷初期，首先利用水池外区的冰供冷，为了保证冰的存量，当夜间用冷量减少时，通过功率较小的制冷机为外区的水“蓄冷”。“为什么选在晚上？这是利用电价的峰谷差，因为夜间的电价相对便宜，这也在一定程度上节约了‘蓄冷空调’的运行成本。”李先庭说。此时，水池内区的冷量通过隔板“漏”入外区，与夜间蓄冷量一同供冷。

    由于冷源来自于水池，因此，水池的大小基本决定了冷源的多少。为了降低成本，该建筑夏季空调采用温湿度独立控制系统，使水池中的水只用来提供冷源，不用来除湿，“这就能供18℃的冷水，常规的冷水只能供7℃，这样就有10℃的温差可用，同样大小的池子蓄存的能量就比较多了，从而减低了成本。