節能技術發展范文
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篇1
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言
我國是世界焦炭第一生產大國,同時也是第一焦炭消費大國。近些年來,我國的煉焦技術得到了較大進步,煉焦技術的發展,促進了煉焦行業節能技術的推廣和應用。
二.煉焦技術的工藝特點。
1.回收煉焦工藝流程簡述。
熱回收煉焦工藝技術包括備煤、煉焦、篩焦、余熱鍋爐、廢氣脫硫等主要生產設施。煉焦煤由備煤車間制備好后送到煉焦車間,煉焦煤在裝煤推焦車上由搗固機搗成煤餅送入煉焦爐,成熟的焦炭由接熄焦車送到熄焦塔內進行熄焦。熄焦后的焦炭由篩焦車間進行粒度篩分和儲存。煉焦爐為負壓操作,煉焦煤煉焦時產生的揮發份在焦爐內全部燃燒,高溫廢氣經焦爐集氣管道送到余熱鍋爐回收其熱量產生蒸汽。回收熱量后的低溫廢氣脫除二氧化硫后經煙囪排放。蒸汽送到工業、公共設施,或用于余熱發電車間發電。
2.回收煉焦工藝主要特點。
(1).煉焦爐負壓操作,基本消除了煉焦爐對大氣的污染。回收煉焦產生的揮發份燃燒為高溫廢氣的熱量,并回收其熱量,徹底消除了化學污水的產生。實現了煉焦工業的清潔生產。
(2). 煉焦爐內煤餅和爐頂空間形成惰性氣體保護層,取代耐火磚作為高溫干餾煉焦煤和空氣的隔離物。教好的解決了煉焦煤表面在高溫干餾時的燃燒現象。
(3). 煉焦爐煉焦時揮發性的物質在焦炭層中的流程較長,二次裂解產生的具有活性鍵的碳充分和焦餅上的活性鍵起架橋作用,能改善和提高焦炭的物理化學性質和冷熱強度。結合搗固煉焦,對于擴大煉焦用煤的范圍和提高焦炭的質量具有重要意義。
(4). 熱回收煉焦技術工藝在國際上首次使用具有我國自主知識產權的液壓搗固,在國內首次使用具有我國自主知識產權的水平接熄焦,充分體現了我國堅持科學發展觀和科技的創新能力。
三.發展清潔生產的大型搗固煉焦。
大力研發和推廣具有完善環保設施、能夠實現清潔生產的大型搗固煉焦技術。標定、調試和總結我國已投產的6.25米大型搗固焦爐,進一步修改和完善并建成6.25米大型搗固焦爐示范工程。
開發適合中國國情的6.7米搗固焦爐,其每孔年產焦炭1.443萬噸,將是我國乃至世界上最大的搗固焦爐,2×52孔年產焦炭150萬噸,填補我國年產150萬噸級焦炭規模的大型搗固焦爐空白,并建成能起樣板作用的示范工程,推動我國大型搗固煉焦技術的發展,使其達到世界領先水平。
發國產的適合中國國情的6.25米和6.7米大型搗固焦爐使用的搗固一裝煤一推焦一體車(SCP機),使其機械化、自動化、安全性能和環保水平等方面達到世界領先水平。
隨著我國大中型鋼鐵企業逐步接受和采用搗固煉焦技術,應推動焦化和煉鐵工作者共同研究搗固焦炭的冶煉性能、適宜的焦炭質量標準、相應的高爐生產操作工藝和參數,推動大中型高爐使用搗固焦炭。
1.大力推廣的節能技術。
(1). 發展高效節能環保的大型焦油加工裝置。
淘汰耗能高、污染嚴重、裝備水平落后的間歇蒸餾、間歇酸堿洗滌、間歇結晶和污染大的瀝青成型工藝。
進一步推動我國煤焦油加工的集中處理,建設規模大、技術先進、節能環保的世界一流煤焦油加工廠。同時通過不斷開發新產品,擴大產品品種和品級,配合化工、醫藥、材料等市場要求,開發出附加值高的洗油深加工產品、蒽油深加工產品和瀝青深加工產品等。對附加值低的殘油,在滿足炭黑生產的同時,可采用加氫催化裂化、加氫裂解等技術,使其轉化成為高附加值的汽油調和油、柴油調和油。
(2).推薦采用高效節能的脫硫脫氰技術。
新建焦化廠應該首選脫硫脫氰效率高、產品質量好、操作可靠的脫硫脫氰工藝,如利用荒煤氣余熱再生的真空碳酸鉀法脫硫工藝等。
推進我國第一套HPF法氧化脫硫工藝廢液與低純度硫磺焚燒制取硫酸的工業裝置投產,并建成示范裝置,解決全國已有的HPF法氧化脫硫工藝存在的問題,推動其更新換代。
推薦采用間接法蒸氨,以減少焦化廢水,有利于實現焦化廢水的近零排放。
(3)積極研發焦爐煤氣資源化利用技術。
COG含有54%-59%H2和24%-28%CH4。COG燃料化利用不如資源化利用效益高,因此只有在萬不得已的情況下才用作燃料和發電。高質量地利用COG不僅有利于降低鋼鐵企業單位產品的能源消耗和排放負荷,甚至能開發出大量最清潔能源—氫氣,從而引發鋼鐵制造流程能量流新的供需平衡關系,甚至會引發整個社會新的供需關系。
(4)開發新型焦化污水深度處理技術.
資源節約、環境友好的焦化廠必須使處理后的焦化廢水資源得到最大限度地合理使用,因為生產1噸焦炭通常產生0.48噸焦化污水和0.42噸循環水排污水(采用CDQ時循環水排污水為0.53噸)。我國已開發出成熟可靠的焦化污水生化處理技術。對鋼鐵企業焦化廠來說,焦化廢水經生化處理后可全部回用于焦化廠和鋼鐵廠的濁循環水系統。對采用濕法熄焦的獨立焦化廠,生化處理時,可減少或不加稀釋水,減少生化處理水量,使處理后廢水全部作為濕法熄焦補充水,在焦化廠內消耗掉。但是,隨著我國獨立焦化廠逐漸采用干法熄焦,處理后廢水無路可去,只能回用于凈循環水系統。而凈循環水系統對水質要求嚴格,對其補充水的水質要求更嚴。若將生化處理后焦化廢水用作凈循環水系統補充水,必須進行降低有機物和脫鹽的深度處理。
“十一五”期間,進行了大量污水回用深度處理技術的開發工作。深度處理一般采用膜分離技術。即:生物處理(A-A/O)+超濾(UF)+納濾(NF)(或反滲透(RO));或生物處理(A-A/O)+膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)(或反滲透(RO))。深度處理的產水率可達到70%以上,產水水質可達到循環水補充水的要求,用作循環水補充水。膜深度處理產出占原料水量30%左右的濃縮液。濃縮液不但含有較高的有機物,而且濃縮了大量的鹽。濃縮液可以深度處理回用,也可以蒸發提鹽,但這些手段成本太高,因此,濃縮液處理將是下一步重點開發的課題。
(5)研發焦爐荒煤氣余熱回收及利用技術。
離開焦爐炭化室的650-700℃荒煤氣所帶出的顯熱占焦爐輸出熱的36%,與紅焦帶出的顯熱相當,余熱回收利用的潛力巨大。
“十一五”期間,國內外許多焦化企業積極研發焦爐荒煤氣余熱回收及利用技術,如:濟鋼將5個上升管做成夾套管,導熱油通過夾套管與荒煤氣間接換熱,被加熱的高溫導熱油可以去蒸氨、去煤焦油蒸餾、去干燥入爐煤等;寶鋼梅山鋼鐵公司煉焦廠在其4.3米焦爐上升管采用熱管回收荒煤氣帶出熱的試驗;濟鋼和中冶焦耐正在進行用鍋爐回收荒煤氣帶出熱的試驗;無錫焦化廠在其4.3米焦爐上進行用半導體溫差發電技術回收上升管余熱的試驗;平煤武鋼焦化進行了高效微流態傳熱材料作換熱介質的上升管余熱回收試驗;日本已在1個上升管和正在3個上升管上進行用荒煤氣帶出熱對焦爐煤氣進行無催化高溫熱裂解和重整試驗,得到了主要含H2和CO的合成氣體;中冶焦耐在初冷器一段用82℃-85℃的荒煤氣加熱真空碳酸鉀法脫硫廢液,用熱廢液閃蒸的蒸汽再生脫硫液;有的焦化廠擬用初冷器一段熱循環水制冷,所得的低溫水直接用于初冷器三段制冷。
“十二五”期間,應當支持荒煤氣余熱回收和利用技術的研發調試、改進完善、總結比較,選擇最優方法;推動最優方法盡快工業化,總結經驗,建立示范裝置,加以推廣普及。
五.結束語
煉焦,要做好能源生產和節能處理的兩手抓,在確保生產的同時,要減少對能源的消耗,提高最終有效產出。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞:建筑;給排水;節能技術
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
建筑給排水對電力依賴程度高,因此,主要通過節電來實現其節能。要想實現建筑給排水節約用電,就必須要選擇好符合實際要求的系統設備,設備及器具的節能一定要設計好,設計是實現給水加壓和熱水的制備節能的兩大非常主要方式。
1給水加壓節能
給水加壓實現節能,主要依靠供水泵的高效工作以及給水管網絡的完善。變頻供水技術以及管網疊壓或無負壓供水技術的應用,使其實現成為可能。
1.1變頻供水
變頻供水技術依賴于變頻技術的發展,其根據給水管網的用水流量變換頻率,調節水泵的轉速,這樣使得供水泵在運行的時候始終保持高效。建筑供給水的高峰時段用水負擔高,相應非高峰時段供給水負荷低,將變頻供水技術應用于這種用水負荷變化大的情況,其節能效果非常明顯。因此,變頻供水被公認為一種十分有效的的技術,也是近年來建筑給水中主要的節能技術之一。
1.2無負壓供水
經濟的發展造成環境的污染,我國已經開始重視發展低碳經濟,低碳出行,低碳消費已經成為全國所有城市發展的主題之一。在這種背景下,管網疊壓供水這種節能低污染的技術逐步發展并在近些年流行起來。該技術不要求在供水泵房中設立水箱,而是通過“管網疊壓”的供水機群直接從市政網處吸水,疊壓,再供水。因此,不用額外建造水房,占地更少,無二次污染,是一種既節能又環保的技術。其設備組成包括:穩流罐、供水泵機群、自動控制柜以及壓力傳感器等。其工作原理如下:1.市政網供水進入穩流罐,穩流罐出來的水作為供水泵的流入水。2.當P1P2時,就會形成疊壓供水。在疊壓供水過程中,穩流罐發揮著至關重要的作用:在用水高峰期,若P1
2熱水制備節能
生活中離不開熱水,傳統的通過燒煤、燒煤氣或通過電來熱水的方式能耗多,不環保。在追求低碳環保的今天,“自然能”的利用成為一大趨勢,隨之孕育出來的技術也越來越廣泛的被利用。其中,在建筑給排水節能技術方面,主要有太陽能熱水技術、熱泵熱水技術和多熱源組合技術。
2.1太陽能節能
太陽能之所以越來越受到人們的青睞,是因為其具有以下特點:1.無污染;2.取之不盡用之不竭;3便于利用;4.熱轉換效率高等。為充分利用好這一清潔能源,我國發改委曾將太陽能熱水器的強制推廣了工作實施方案。截止到2012年,中國已經生產出了世界上最多的太陽能設備,并且太陽能設備的使用數量在世界排在第一位。太陽能熱水技術,是我國目前應用最為廣泛,發展最為成熟的一項太陽能利用方面的技術。而其中最為成熟的當屬太陽能集熱器技術。隨著太陽能集熱器的推廣,以及人們環保意識的增強,大型化、集中式的發展成為太陽能熱水技術的前進目標之一。因為設備的集中管理與設置,管道的統一配置,可以在提高供水可靠和穩定性的同時,節約建設和管理資本。
2.2 熱泵熱水技術
大自然提供的低品位熱能是取之不盡用之不竭的一種能源。但這種熱能因其溫度與周圍環境相近,難以被直接收集利用,因此需要用特定的裝置將它們收集并且將溫度提高,一使其能夠應用于建筑中去。由此,熱泵這種將熱能放大的設備應運而生。熱泵制備的熱水的熱量=壓縮機輸入的大部分功+從環境中吸收的熱。通過這兩者結合的方式,將水加熱。相對于電能加熱來講,熱泵更加節能,因此,熱本曾被冠名為“熱放大器”。熱泵主要應用于酒店,學校,企業等大型而集中的熱水供應建筑中。因為熱泵能夠滿足其用水量大,用水時間段集中的特點。
2.3多熱源組合技術
建筑熱水制備有幾種比較常用的組合方式,第一種就是將我們日常用的太陽能加上電力設備組合;第二種是采用熱泵再加上電力設備的組合。上面兩種組合能夠很好地降低電力的消耗,但這種組合也有其固有的缺陷。首先太陽能的使用必須要有好的條件才能發揮它的最大效應,一旦條件不符合,那么就要消耗很多的電力來維持。電力和熱泵的組合也會出現同樣的情況,當熱泵效率較低時,也同樣會消耗大量的電力來維持系統的運轉。從上面可以看出,單純采用一種組合是無法達到要求的,我們可以將上面的兩個組合進行再組合。這樣就能夠使得太陽能、熱泵以及電三者組合在一起,這樣就可以使得熱水系統保障性得到很大提升,對電力的消耗也會降到最低。上面的組合在重慶大學設建筑設計學院已經開始在研究,并且已經制造出了實物,實踐操作后發現這個比單純的“兩人組合”節約了更多的能量,并且這個組合還非常環保。當然將上面兩套系統組合使用的技術還有待進一步完善,在目前的情況下來說,組合系統的費用過高。因此,要針對不同的建筑采用不同的組合,要根據實際情況來決定,并不是所有場所都適宜于這個組合。
2.4廢水熱回收
廢水中含有大量的熱量,如何將廢水中的熱量進行回收已經成為研究的熱門。我國在前年實施的建筑物節能標準中,就已經明文規定將廢水中的熱量回收作為熱水系統的首選熱源。將廢水中的熱量進行回收,不僅節約能源而且環保可行。廢水熱回收的方式有很多,需要根據不同的水溫來采用不同的方式。一般來說,熱水系統會設計好一個水溫,當我們使用完的廢水水溫超出設定值之上很大時,回收的方式就相對比較容易,用換熱器就可以將廢水中的熱量回收回來。另外當使用完的廢水溫度和設定值很相近的時候,我們可以利用熱泵將廢水中的熱量進行回收,具體操作方法不再詳細論述。對廢水進行熱回收也必須要考慮實際情況,要核算回收成本,大多數情況下,我們應當第一時間選擇那些廢水溫度高、廢水量多的廢水進行熱量回收。如煉鋼廠煉鋼過程中會產生大量滾燙的熱水,對這些熱水進行回收就能產生很大的經濟效益。這些廢熱的回收可以直接用于企業自身,例如加熱工廠員工用的生活用水。再舉例來說,天津有一個廢水處理公司就是通過回收廢水中的熱量來給員工提供暖氣,這樣做為公司節約了大量的電力,產生了良好的經濟效益。
3其它節能技術
3.1減少廢水的加壓排放
建筑設計中應當盡量少利用加壓措施來排放污水、廢水以及下雨時落在地面的雨水。設計師應當盡可能使得這些廢水都通過重力進行自我排放,如果需要進行加壓提升,則每天排放廢水的量越大,耗費的能量就越多。因此,要盡可能的使廢水依靠重力作用排放,這樣可以減少加壓所帶來的電能浪費。當然不能一味為了節約而強行完成,必須在滿足建筑自身功能的前提下盡可能做到讓廢水自行排放。
3.2節水
節約能源就是要減少能源的消耗,上面的太陽能和電力設備組合等都可以達到效果。節水對節能的作用主要體現在,建筑生活用水量下降,可以使得加壓設備提升的水的總量降低,這樣設備就少做了功,同樣達到了節能的效果。可以說節約用水就是節約能源的消耗。一棟建筑節水可以節能,一個城市節水可以節約更多的能量,不僅有利于當代也有利于后代子孫。下面我們來詳細介紹一下各類節水的方法。第一種方法比較簡單,主要是建筑中使用節水型水龍頭、這樣的水龍頭設計了不同檔次的沖水閥。如我們常見的廁所中的沖水設備,都有兩個沖水閥,針對不同的情況可以選擇使用不同的沖水閥,從而節約了水的使用。另外還有紅外線感應水龍頭,這樣只有當手靠近時才出水,手移開就停止,這樣做避免忘記關水龍頭或者沒有關好所帶來的水資源浪費;第二種方法也比較常見,就是安裝水位報警設備,一旦水位高于一定值系統就會自動報警并且關閉進水閥,這樣也能夠達到節水的功能;第三、采用環有關機構鼓勵使用的節水型冷卻塔,可以將水重復循環利用;第四、洗車房、游泳池等采用循環水處理系統,降低補水率等等。
3.3其他
廣義的節能包含很多的內容,除了上面利用太陽能節電,利用設備節水等措施外,對建筑設計中材料的節約也都是廣義節能的范圍。如,減少管道、電線的使用等等
參考文獻:
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篇3
隨著生活水平的迅速提高,人們對生活的要求也越來越高,在現代化的城市中,人們迫切要求創造出一個與室外噪聲隔絕、空氣新鮮無污染和溫度濕度適宜的良好的居住、辦公和娛樂的環境。人們對家庭生活的質量進行了一系列的改善,這種改善直接促進了家庭空調業的發展。空調業的發展不僅改善了人們的生活、學習和工作環境,還促進了我國空調行業的發展和制冷設備技術的創新。
1.1制冷空調中變頻節能技術的運用
在現代社會的空調節能技術中,空調制冷技術有多種,其中,變頻技術是運用最為廣泛的。空調變頻技術主要是應用變頻器來提高空調動力的應用率,而變頻器又能夠利用傳感器結合空調的實際環境對空調電動機的相關參數進行有效調節,更能夠減少電動機在對空調啟動時對電網的沖擊。
1.2熱回收技術的運用
熱回收技術,它的原理是:在空調進行運行時,空調產生了余熱后,再將這種熱進行利用的一種節能技術。而空調的熱回收技術根據其應用場景可以分為兩大類:一種是排風冷熱回收;另一種是冷凝熱回收。排風冷熱回收主要是以減少制冷機的運行負荷從而達到節能的目的;而冷凝熱回收主要是利用再循環的原理,將空調在制冷過程中所產生的熱能進行回收再利用,以此來減少空調在運轉中產生的熱能由于直接的排放而造成資源嚴重浪費的現象。
1.3熱電冷聯技術的運用
冷熱電聯技術主要是利用天然氣或者其他能源作為燃氣輪機的動力來進行能量提供的一種技術,其原理主要是利用冷水和熱水機組吸收燃氣機輪在其運轉時所排出的熱量產生冷凍水來進行制冷。在冷熱水機組運作過程中,排除熱量被除濕型的空調利用。利用冷熱水機組和除濕處理機的有效結合,從而達到制冷空調節能的高效率。
1.4蓄冷技術的運用
空調的冰蓄冷技術不但能使空調的電力負荷移峰填谷,緩解能源的緊張,還能節省空調系統的運行費用。空調的蓄冷技術原理是:在電力負荷較低的夜間,或者用電的低谷期,采用電制冷機進行制冷,再利用蓄冷介質的潛熱或者顯濕特性,將冷量用某些較好地方式儲藏起來,在白天,空調負荷高的時候,電高峰期也較高時,把之前貯藏的熱量釋放出來,應對空調高峰期的效率低的狀況,最后滿足空調高效節能的運行需求。
1.5熱泵制冷節能技術的運用
空調制冷技術中的熱泵技術可以分為三類,主要是水源熱泵技術、空氣熱源泵技術和土壤源熱泵的技術。土熱源泵技術的主要原理是從土壤中進行取熱。底下的土壤在常溫狀態下較為穩定,在建筑物周圍和內部有進行熱交換的裝置,利用冬取夏排的操作原理,冬天的時候向建筑物提供充足的熱量;夏天的時候,對建筑物進行制冷。水源熱泵技術和空氣源熱泵技術的工作原理與土壤源熱泵技術的工作原理比較類似。盡管熱泵技術的設計較為簡單,但其性能十分友誼,并且具有無污染和高效節能的特征,熱泵技術的發展極快,在國內外都得到了廣泛的運用,據相關研究指出,熱泵技術的運行費用和投資費用都比傳統的空調較低。
2空調制冷節能技術在運用上的發展趨勢
制冷空調的發展主要有三種趨勢。其中,環境保護是前提;節約能源是關鍵;提升智能含量是目的。在較短的時期內,技術性能是空調制冷行業的研究重點。這其中的主要技術有四種,分別為:自動清潔技術、減少噪音技術、遠程控制技術和空調的變頻技術等等。
2.1保護環境
環保空調正在逐漸取代傳統的空調,隨著社會化的不斷加快,人們在收獲科技的巨大成效時,也使得環境遭受了污染,因此在空調制作上的要求已不僅僅是性能,更多的是它的環保功能。環保空調的主要特點是是無論在工廠車間還是在大型的場所都可以使用,包括在居家移動式環保空調,都可以進行通風降溫。環保空調具有多種功能,所以深受人們的喜愛。環保空調不但可以進行室內降溫,還可以對室內進行換氣。近年來,環境保護成為了世界發展的首要前提,節能環保行業將成為未來中國經濟的又一新的支柱產業。環保政策的支持會進一步推動行業整體向更高能效目標邁進。這對于空調行業來說不僅僅是一種挑戰,更將是一種競爭。
2.2節約能源
世界資源日益匱乏,對于國家的發展來說,節約能源是必不可少的措施,對于制冷空調節能技術的發展來說,未來綠色建筑,建筑節能改造工程也將明顯增加。一些使用較久的耗能較高的空調產品將陸續進入更新換代時期,這些節能改造工程對于替代產品會更加看重產品的節能水平,因此節能空調產品得到的市場機會也將遠遠大于能效值較低的空調產品。空調制冷市場的專家認為,節能環保產業的高速發展將帶動空調行業整體水平的進一步提高,對于技術實力過硬的空調企業而言,在節能環保成為一種趨勢后,企業推出的高效能節能環保產品更有利于搶占市場的優勢地位,并且有利于在激烈的市場競爭中提高企業的利潤水平。因此,未來節能環保空調產品將具有更大的發展潛力。
2.3提升智能含量
科技改變效率,提高制冷空調的智能含量,不僅能節約空調制造的成本,提高空調制造的效率,更能在空調市場競爭中占據一席之地。在制冷空調節能技術的發展中,提升智能含量已成為空調發展的趨勢,應市場不斷發展的需求、人們日益增長的物質經濟生活和科技在不斷創造更新的步伐,空調行業也在不斷更新和發展,智能含量的制冷空調技術的運用是人們追求智能生活的主要體現。空調行業應該順應這樣的發展趨勢,在空調行業中穩定步伐,立足長久的發展。
2.4高效節能機械的開發
制冷空調高效節能機械的開發對空調能否獲得的良好發展起到一定的影響,我國在能源消耗上的數量是世界平均水平的2倍,并且用電量也在逐步增長,由于我國人口眾多,對經濟發展的需求頗大,使得我國的能源大部分都用于工業中。在現有的發展背景中,高效節能成了不僅是我國,更是社會發展的追求,開發高效節能的空調制冷壓縮機成了空調發展的需要。制冷壓縮機是空調制冷系統的心臟,節能型制冷壓縮機是完善高效節能的制冷設備的關鍵。高效節能機械的開發不僅能夠擴大制冷空調的應用范圍,還可以提高成效比。企業為了生存和發展,必須采取措施順應制冷空調技術開發的發展趨勢。
2.5專業化技術學習的需求
隨著空調行業的不斷發展,要求空調制造人員必須掌握專業化的制造技術。科技是在不斷發展和創新中,而擁有優秀的制造技術,是解決制造業發展過程中重要的技能,新的制冷空調技術的運用能綜合利用能源和提高產品的使用效率,,專業化的發展和生存已經離不開高新技術的支撐。企業若想適應空調行業的發展過程,進一步擴大企業的規模,需要在制冷空調的研發上加大力度,以此形成屬于自身的知識產權核心技術。在整頓市場資源和力量上,利用專業化的技術水平,創建自己的特色技術和擁有優質的空調品牌。
3結束語
篇4
【關鍵詞】建筑電氣;節能技術;發展前景
一 電氣節能設計應遵循的原則
(一)適用性的原則
電器節能技術要滿足建筑物照明的亮度和色溫,使人們待在建筑物里面能夠感到舒適,有時候還要滿足建筑物的特殊要求。建筑電氣的技術一定要充分滿足建筑物創造時所提出來的環境要求,保證建筑物里面人工環境的完整性,為建筑里面的能源設備供應能源,保證建筑設備正常運行所需要的動力。根據建筑內用電設備對負荷容量、電能質量與供電可靠性等要求,來優化供配電設計,促進電能合理利用。
(二)節能性原則
建筑電氣節能技術最重要的一點就是電氣的節能性,在使用建筑電器節能技術時,要先找出建筑電氣中存在的不必要損耗,再采取有效的措施來減少一些無關的投資消耗,增強建筑設備的節能性。舉個例子來說,變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,又如量大面廣的照明容量等等。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的,再考慮采取什么措施節能。宜采用先進技術使其能耗降低。因此,節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。
二 建筑電氣節能的方法
(一)風力發電技術
風力發電機的運行方式主要涵蓋了獨立的運行方式、其他發電形式同風力發電進行結合的方式,以及在風力強的地方安裝數個風力發電機的方式。我們國家在應用建筑電氣節能技術的時候,主要的研究方向是小型的風力發電機,并且在農村每一戶人家單獨使用小型的風力發電機。由于電網不能實現為偏遠地區供電,所以近六十萬居民止在使用風力發電機進行發電。現在,我們國家制造風力發電機主要由小功率向大功率的方向發展,為家用彩電、冰箱、電視機等供給能源。風力發電的形式不再是獨門獨戶,采用聯網供電或者是整個村莊集體供電的形式。風力發電技術的應用范圍還不夠大,現在主要應用在農村,應該改進技術,讓更多的家庭以及社會的公共設施能夠利用這項技術。
(二)太陽光伏發電技術
通過在屋頂安裝太陽光伏電池,當天氣晴好、陽光充足的時候,利用光伏電池能夠滿足家庭的全部用電需求,還可以將家庭沒有用完的電量存儲在電網里面,當家庭用電不足的時候再使用。這項電器節能技術可以實現“零能”的住宅理念。可是,太陽光伏電池比較貴,所以我們國家沒有大范圍地推廣這項電器節能技術。當通過技術革新,使太陽光伏電池得價格下降之后,可以進行大規模的生產,這項技術的節能優勢將會對傳統的電器節能技術產生巨大的沖擊力。太陽是非常好的能源,并且這項資源非常豐富,如果開發太陽能來照明,不僅能夠在一定程度上節省資源,還能夠保護我們所生存的生態環境。太陽能照明技術是用光伏發電系統將太陽輻射能轉換為電能,然后給照明提供負荷的。
三 我國建筑電氣節能技術的發展趨勢
(一)新能源的使用
在對建筑電器節能的設計過程中,現在我們國家已經廣泛的應用到了核能發電、風能發電、地熱能發電和太陽能發電技術,在西方國家,他們還利用可控熱核發電、葉綠素發電、生物質能發電和海洋發電等先進的發電技術。英國國際熱核試驗反應堆通過試驗證實,可控熱核發電在短暫時間內發電功率可達20000M W,反應堆能在小時內自維持10000MW的出力。很多國家已經引進了以色列設計研發的地熱、廢熱發電技術,他們除了利用地熱能來提供能源,還充分利用了工廠里面一些廢棄的載熱體,如廢氣、熱油等等。
(二)采用柔流輸電FACTS技術
可以利用大功率的電力電子器件,同其他的電力設備一起組成FACTS裝置,這樣能夠對電力系統參數進行調節,提高輸電線路的輸送能力,減少輸電損耗。現在很多西方國家已經開始采用這項節能技術來進行節能。在我們國家,500KV的輸電線通常只有300-400MW,最高只有70MW,這個輸送功率比北美國家的輸送功率要低。要想提高輸電線路的輸送能力,就要充分利用FACTS技術。在我們國家,現在已經成功建成了220KV超高壓可控串補示范工程,目前主要致力于輸比同步補償器、飛輪儲能等FACTS示范工程。交流1000kV和直流800kV的特高壓網架也正進入規劃設計階段。
四 建筑電氣節能技術的發展前景
現在我們國家的建筑電氣節能技術還比不上西方的一些發達國家,仍然處在技術發展的初級階段。我們國家還沒有建立建筑電氣節能技術的評估體系,現行的建筑節能標準也沒有對電氣節能的具體內容做出明確的規定。國家需要對建筑電氣節能和建筑節能測評體系采取一些強制性的規定,簡化建筑電氣節能的操作,讓相關操作有規可循、有法所依。
最近幾年以來,我們國家進行了一些基礎數據的統計工作,對很多地方的氣候特點進行了評估,尤其是對建筑電氣的相關運行數據進行了統計。再對這些得到的數據進行比較分析,根據發現的問題和不同地方的實際情況進行建筑電氣節能技術的改造。國家也出臺了一些鼓勵性的政策來促進可言人員研發出新的建筑電氣節能技術。我們國家出臺的科學測評體系,指出了一些建筑電氣節能的強制性措施,要求在具體的實施過程中,相關部門要加強管理,保證建筑電氣節能技術能夠真正發揮作用,節省能源。我們國家的建筑電氣節能技術的發展前景非常樂觀,將促進我們國家經濟的飛速發揮在那,最終創造經濟效益和社會效益雙贏的大好局面。
結語
建筑電氣節能是目前社會上非常關注的話題,我們國家在建筑電氣節能方面取得了一些成績,但為了更好的節省建筑能耗,還需要進一步地改良節能技術,充分利用其它可以利用得方式來節能。建筑電氣節能的發展前景非常好,國家也出臺了一些鼓勵性政策來促進建筑節能技術的發展。本文主要介紹了電氣節能設計應遵循的原則和講述了幾種電氣節能的方法,然后闡述了我國建筑電氣節能技術的發展趨勢及發展前景,最后對本文的研究內容進行了總結。
參考文獻:
[1]唐茂欽. 探索建筑電氣節能技術發展與應用[J]. 城市建筑,2014,06:248.
篇5
(一)變量泵控制方式
當工程機械處在難度較大的施工空間時,變量泵可利用控制排量來解決相關問題,通過控制壓力感應、發動機功率以及切換節流調速等方法,減少能源的消耗;正是因為其具有諸多優點,所以在當前工程機械液壓節能工作中被推廣普及,并且取得了良好的節能效果。變量泵僅能控制排量,隨著控制手段的不同,其輸出性質也會發生變化,所以根據不同的空間應該選擇針對性的控制方式,進而使控制輸出適當。變量泵的主要控制途徑包括排量控制、LUDV控制和LS負載敏感控制,下文將圍繞這三點詳細說明。首先,排量控制從字面來理解,就是對排量的直接控制,通過調整控制壓力來取得預期的排量值,主要包括正、負兩種流量控制方式,正流量控制即用節流調速替代容積調速,從而增強系統的工作效率,最早用于液壓挖掘機當中。就挖掘機來說,一般是使用先導式三位六通多路閥,特點是泵排量和先導操縱壓力有變化上的一致性,但是也存在缺陷,即梭閥組使系統更加復雜,也降低了系統的響應速度。而負流量控制系統能有效改善六通多路閥中可能出現的空流及節流損失,屬于負荷傳感系統的范疇,最早應用在PC系列挖掘機中,在后來應用范圍逐漸拓展。例如,日立建機以及卡特彼勒等挖掘機制造商在許多機械生產中都是用了負流量控制系統。然后,LS負荷敏感控制能夠使輸出壓力、流量與負載需求保持一致,以增強液壓設備工作效率。其存在的缺陷主要為當閥開度過大,或者泵的供油輸出法沒有達到系統規定的流量標準時,其負載元件的速度會受到不良影響,最終導致液壓系統整體的穩定被打破。因此在系統流量較高時不宜使用LS控制系統。最后,LUDV系統是單泵單回路系統,主要為了彌補LS負載敏感系統的缺陷,與一般負載傳感系統不同的是,其將壓力補償閥設置在節流閥的后部,另外梭閥的極限壓力決定負載壓力信號,適用于負載大小差異不明顯的設備中,例如小型挖掘機。
(二)電液比例控制的智能化
電液比例技術能夠優化繁復的液壓信號傳遞管道,通過電信信號傳送液壓數據參數,大大縮短系統的響應時間,也便利了挖掘機的的操作。計算機技術的不斷進步為電液比例控制的智能化提供了技術支撐,體現在利用計算機能夠檢測液壓系統以及柴油機的壓力、柴油機轉速等運行數據,以數據為調整挖掘機動力系統的憑證,確保系統的工作狀態保持高效、節能。總的來說,以計算機技術為支撐,實現電液比例控制的智能化是未來技術發展的主要趨勢。
(三)多路閥多方式組合控制
六通道多路閥是工程機械中最常采用的系統形式,多路閥系統中的優先回路可由直通供油路組成;并聯回路在中位時能夠由直通供油路以及并聯供油路共同組成,同時能夠反饋壓力、功率以及流量的變化情況,使其負荷傳感閥的控制功能更為全面。比如在通用閥中組合進油聯,從而體現流量負荷傳感控制系統。總的來說,多路閥組合的智能化與液壓系統的節能效果成正比。
(四)混合動力系統
目前混合動力系統已經被用于工程機械以及汽車制造中。例如公交車以及液壓挖掘機。混合動力系統主要分為電能以及壓力兩種類型的儲能方式。一方面,以電能為儲能方式的混合動力系統又分為串聯式混合動力系統、并聯式混合動力系統以及混聯式混合動力系統。串聯式混合動力系統指發動機不與動力傳動系統直接接觸,保證在高效率區域內運行。電動機能夠隨著負荷的改變自動調整自身的轉矩以及轉速,發電機以及蓄電池是電動機運行主要的能量供應設備。此種方式能夠保證發動機的運作穩定,所以排放以及能量效率都較高,缺陷是電動機額定功率決定了系統的負載能力,所以電動機轉速的高低控制是關鍵。并聯式混合動力系統的動力來源主要是發動機以及蓄電池和電動機,相互之間利用轉矩合成器和動力傳動系統連接,發動機能夠為機械行駛提供轉矩,同樣可由兩者共同驅動。當運行速度低、負荷不高時僅依靠電驅動即可。此系統的優點是將電動力和發動機結合驅動,因此動力供應充足。其對控制系統的要求較高,能夠避免串聯系統的發電機,當機械制動時電動機替代了發電機的功能,并且能夠收集制動的能量。混聯式混合動力系統是以上兩種系統的結合,可分為助力型、雙模式型及續駛里程延長型。另一方面,以壓力作為儲能方式的混合動力系統分為Cumulo驅動系統、二次調節靜液驅動系統以及CPS系統。Cumulo系統主要用于公共汽車制造,其特點是汽車的液壓泵與傳動軸向連接,汽車制動時傳動軸會作用于液壓泵,使備罐里的油液泵入壓縮器,壓縮器再使氮氣進入兩個高壓容器中,汽車啟動時氣體又會返還到系統中成為驅動的動力。此種方式能夠大大降低汽車的燃料消耗,并且其制動器的使用壽命更長,并且緩解了汽車尾氣對環境的不良作用。二次調節靜液驅動系統,此系統的優點是柴油機僅提供車輛的恒轉速行駛能量,或者彌補系統中漏掉的液壓,能夠保證柴油機在正確的工作區域內。CPS系統的結構簡單,并且具有較高的運行效率,所以也是當前汽車回收能量的主要方式,利用發動機以及飛輪的聯合驅動產生動力,在利用定壓源液壓驅動系統實現能量的傳送,并且實現汽車的速度控制功能。
二、工程機械液壓節能技術發展趨勢
功率匹配是工程機械液壓系統節能技術的核心,只有改變傳統的局部功率匹配,實現全面的功率匹配,才能使節能目的得到實現。局部功率匹配在實際操作中必須要控制泵排量才能使發動機與泵相匹配,同樣要調節泵排量才能實現泵與負載的匹配,因此在調節中容易出現相互影響的情況,必須要統籌考慮才能保證正常運行。變量泵以及負載敏感系統是挖掘機主要的液壓節能方式,首先通過負載敏感系統中泵有隨負載壓力和流量做出相適應調整的特點來實現泵和負載之間的匹配,再以兩者的匹配功率為前提選擇發動機的工作地點,最后調控發動機油門的數值,確保發動機在運行過程中不會偏離最佳工作點,如此便可以實現全局的功率匹配。
三、結束語
篇6
關鍵詞:城市路燈照明系統;節能技術;發展現狀
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:
不管在每一個城市中,路燈照明系統都是城市重要基礎設施之一。作為城市強化城市形象的重要工程之一,城市路燈照明系統也不斷被政府機構所關注,因而大量的資金投入用于此系統的規劃和改造當中,當夜晚時,城市就會變得燈火通明,形成一道城市亮麗的風景線。然而,城市照明系統方便人們正常生活的基礎上,更會產生大量的用電消耗。在種種技術因素的限制下,據有關數據顯示,城市路燈的電能利用率還不足65%,仍然有嚴重的用電浪費現象。為有效解決城市照明系統中過度追求亮度與豪華效果、能耗密度越過規程、道路照明裝飾過量、光污染日益加重等多種問題,就應該大力推廣并應該采用高效照明節能技術,對光源、燈具、供配電系統等道路照明以及景觀照明系統開展全面節能改造,推動城市路燈節能技術的發展。
1.節能光源的應用
1.1節能改造
在對新建市政道路或者老城區路燈照明系統進行節能改造時,要充分認識光源的經濟實用性、維護成本、照明效率、光色、顯色性、配置的鎮流器等多個方面內容,確保光源具有切實的節能效果。
1.2城市路燈節能建設
應大力推廣高壓鈉燈,增加其在城市照明系統中的應用程度,進而取代原有的白熾燈、高壓汞燈,不斷推動城市路燈節能工程建設進程;與此同時,在城郊區域內公路上,可以使用高效、節能、環保的LED太陽能與風光互補形式的路燈。
2.節能燈具的應用
2.1 LED路燈概念
LED全稱為Light EmiRing Diode,就是我們通常所說的發光二極管,所以LED路燈就是一種半導體照明燈具,是在半導體PN基礎上以較弱的電能而發光的高效固態光源,其運行過程為:憑借正向偏置電壓以及注入電流,注入P地區的空穴與N區的電子通過擴散作用到有源區產生輻射復合而發出光子,這樣就可以把電能轉化為光能。
2.2 LED路燈節能優勢
作為固態冷光源的一種,LED路燈具備綠色環保、無污染、光效高、使用年限長等優勢,可以有效取代原有的HID光源。如果光通量削弱到4/5時,就說明其已經使用了50000h。對LED進行調光能夠按照脈沖寬度調節的方式來獲得調整效果,若對電源電源的占空比與工作頻率進行合理調整,就能夠找出適當的LED路燈發光強度,而當強度保持相同時,與常規白熾燈相比,LED路燈耗電量僅占白熾燈的10%左右,大大體現出了其良好的節能效果。
3.路燈節能監控系統的完善
3.1應用狀況
就現階段的形勢而言,我國不少城市已經應用不同的路燈監控系統,特別是一部分融入先進節能技術的新型路燈系統也逐漸投入應用于城市照明系統當中,例如部分城市應用的GPRS系統對路燈開展監控。此系統在應用GPRS對地區經緯度進行標注的基礎上,自動化地完成白天與黑夜的轉換過程,達到對城市照明路燈開關進行科學合理控制的目的。
3.2應用優勢與技術發展
城市路燈監控系統可以應用計算機對路燈開關進行調控,把原有的全亮狀態轉換成半道亮燈或者是隔盞亮燈方式,還可以實時監測路燈運行情況,一旦出現路燈故障或者照明設施被竊的問題,監控系統就會在第一時間發出警報,因而具包含減少照明成本、降低電能消耗、增加路燈等電器使用年限等特點。在現階段計算機技術、網絡信息工程高速發展的形勢下,城市路燈集群調控技術就成為高效率、高節能照明系統所重點研究的課題之一。
4.半夜路燈控制
4.1進行半夜路燈控制的原因
當前,城市主干道路幅較寬,當處于下半夜行駛車輛較小的情況下,就可以合理降低路燈的照明效果。為了達到良好的節能效果,針對性采取全、半夜路燈控制系統對城市路燈加以控制,如關閉部分道路路燈、降低燈光強度等。
4.2注意事項與運行模式
對半夜路燈控制時,應該與該城市的實際狀況相符合,在確保不會對當地居民正常生活以及交通造成不利影響的基礎上,要確保對快車道、行車道照明強度與均勻效果不變,可以適當削弱慢車道、人行通道的照明強度與均勻程度。城市采用的半夜路燈控制模式包括隔等滅燈、交叉滅燈等方式,可適用于對稱布置路燈的城市道路,還有半側車行道滅燈、人行通道滅燈、雙光源慢車道滅燈等多種運行模式。
5.路燈降壓控制技術的應用
5.1出現問題
在我國力工程不斷完善以及并網發電大力應用的情勢下,輸配電網往往需要升壓改造,這樣便會提升電網電壓,尤其在夜晚電壓就會進一步提升。這個時候城市路燈系統中的電器設備通常長期在高于額定電壓的環境下運行,就有可能引發設備局部過熱,既降低了設備的使用年限,又對電能造成嚴重浪費現象。
5.2路燈降壓技術的發展
采取有效的降壓技術,對電力系統的供電電壓進行科學調整,在減少電力消耗的同時,還能使得設備的使用年限得到強有力的技術保障,從而取得了良好的城市路燈節能效果。就現在的降壓技術發展狀況而言,以運行原理分類,照明行業采用的路燈降壓技術可以劃分成以下方面:一是可控硅斬波型照明節能裝置。采用控制晶閘管的導通角,把電網輸入的正弦波電壓舍棄一些,從而完成減少輸出電壓平均值的效果;二是自耦降壓式調控裝置,這項裝置的一、二次側線圈包含磁和電的關系,當輸出電壓調節范圍較小時,其容量也比較小,因此對所用材料消耗較少,具有成本造價低、效率高的特點;三是無觸點補償式調壓器,采取可控硅來取代繼電器觸點,在全導通狀態時,并未出現諧波,是有效解決很多電網電壓穩定性不足、突變頻繁等問題而新一代交流穩壓器。
6.城市路燈系統的維護
6.1進行維護的成因
城市路燈經過長時間的投入使用,再加上粉塵、陽光暴曬、風吹雨打等因素的因素的影響下,其使用功能的體現勢必會遇到阻礙作用,使得路燈系統運行不良,導致節能效率大幅度降低。
6.2維護措施
對整個城市照明線路及亮化設施開展全面系統地檢查,找出、破損線路并強化修復和更換,同時對損壞的燈頭燈具及附屬設施及時進行維修和加固。
5.結論
綜上,城市路燈節能技術體系具有科技含量高、資金投入多、運行難度大的特點,這就需要在堅持節能減排、低碳、環保等理念的基礎上,不斷對城市路燈系統進行節能改造,借以推動我國節約型社會的構建進程。
參考文獻
[1]劉振國.城市路燈節能控制及監控管理探討[J].中國科技博覽,2012(35)
[2]鄺文英. 關于提高城市路燈節能水平的有效措施探討[J].中國房地產業:理論版,2012(5)
篇7
【關鍵詞】工程機械;液壓節能;現狀;發展
一、工程機械液壓節能技術的現狀
當前實現工程機械液壓節能技術的主要途徑分為電液比例控制、變量泵控制以及混合動力等,而以上幾種節能方式并不是各自獨立的,而是存在共通性,只有將其合理結合,才能實現更為優質的節約效果。
(一)變量泵控制方式
當工程機械處在難度較大的施工空間時,變量泵可利用控制排量來解決相關問題,通過控制壓力感應、發動機功率以及切換節流調速等方法,減少能源的消耗;正是因為其具有諸多優點,所以在當前工程機械液壓節能工作中被推廣普及,并且取得了良好的節能效果。變量泵僅能控制排量,隨著控制手段的不同,其輸出性質也會發生變化,所以根據不同的空間應該選擇針對性的控制方式,進而使控制輸出適當。變量泵的主要控制途徑包括排量控制、LUDV控制和LS負載敏感控制,下文將圍繞這三點詳細說明。
首先,排量控制從字面來理解,就是對排量的直接控制,通過調整控制壓力來取得預期的排量值,主要包括正、負兩種流量控制方式,正流量控制即用節流調速替代容積調速,從而增強系統的工作效率,最早用于液壓挖掘機當中。就挖掘機來說,一般是使用先導式三位六通多路閥,特點是泵排量和先導操縱壓力有變化上的一致性,但是也存在缺陷,即梭閥組使系統更加復雜,也降低了系統的響應速度。而負流量控制系統能有效改善六通多路閥中可能出現的空流及節流損失,屬于負荷傳感系統的范疇,最早應用在PC系列挖掘機中,在后來應用范圍逐漸拓展。例如,日立建機以及卡特彼勒等挖掘機制造商在許多機械生產中都是用了負流量控制系統。
然后,LS負荷敏感控制能夠使輸出壓力、流量與負載需求保持一致,以增強液壓設備工作效率。其存在的缺陷主要為當閥開度過大,或者泵的供油輸出法沒有達到系統規定的流量標準時,其負載元件的速度會受到不良影響,最終導致液壓系統整體的穩定被打破。因此在系統流量較高時不宜使用LS控制系統。
最后,LUDV系統是單泵單回路系統,主要為了彌補LS負載敏感系統的缺陷,與一般負載傳感系統不同的是,其將壓力補償閥設置在節流閥的后部,另外梭閥的極限壓力決定負載壓力信號,適用于負載大小差異不明顯的設備中,例如小型挖掘機。
(二)電液比例控制的智能化
電液比例技術能夠優化繁復的液壓信號傳遞管道,通過電信信號傳送液壓數據參數,大大縮短系統的響應時間,也便利了挖掘機的的操作。計算機技術的不斷進步為電液比例控制的智能化提供了技術支撐,體現在利用計算機能夠檢測液壓系統以及柴油機的壓力、柴油機轉速等運行數據,以數據為調整挖掘機動力系統的憑證,確保系統的工作狀態保持高效、節能。總的來說,以計算機技術為支撐,實現電液比例控制的智能化是未來技術發展的主要趨勢。
(三)多路閥多方式組合控制
四、六通道多路閥是工程機械中最常采用的系統形式,多路閥系統中的優先回路可由直通供油路組成;并聯回路在中位時能夠由直通供油路以及并聯供油路共同組成,同時能夠反饋壓力、功率以及流量的變化情況,使其負荷傳感閥的控制功能更為全面。比如在通用閥中組合進油聯,從而體現流量負荷傳感控制系統。總的來說,多路閥組合的智能化與液壓系統的節能效果成正比。
(四)混合動力系統
目前混合動力系統已經被用于工程機械以及汽車制造中。例如公交車以及液壓挖掘機。混合動力系統主要分為電能以及壓力兩種類型的儲能方式。
一方面,以電能為儲能方式的混合動力系統又分為串聯式混合動力系統、并聯式混合動力系統以及混聯式混合動力系統。串聯式混合動力系統指發動機不與動力傳動系統直接接觸,保證在高效率區域內運行。電動機能夠隨著負荷的改變自動調整自身的轉矩以及轉速,發電機以及蓄電池是電動機運行主要的能量供應設備。此種方式能夠保證發動機的運作穩定,所以排放以及能量效率都較高,缺陷是電動機額定功率決定了系統的負載能力,所以電動機轉速的高低控制是關鍵。并聯式混合動力系統的動力來源主要是發動機以及蓄電池和電動機,相互之間利用轉矩合成器和動力傳動系統連接,發動機能夠為機械行駛提供轉矩,同樣可由兩者共同驅動。當運行速度低、負荷不高時僅依靠電驅動即可。此系統的優點是將電動力和發動機結合驅動,因此動力供應充足。其對控制系統的要求較高,能夠避免串聯系統的發電機,當機械制動時電動機替代了發電機的功能,并且能夠收集制動的能量。混聯式混合動力系統是以上兩種系統的結合,可分為助力型、雙模式型及續駛里程延長型。
另一方面,以壓力作為儲能方式的混合動力系統分為Cumulo驅動系統、二次調節靜液驅動系統以及CPS系統。Cumulo系統主要用于公共汽車制造,其特點是汽車的液壓泵與傳動軸向連接,汽車制動時傳動軸會作用于液壓泵,使備罐里的油液泵入壓縮器,壓縮器再使氮氣進入兩個高壓容器中,汽車啟動時氣體又會返還到系統中成為驅動的動力。此種方式能夠大大降低汽車的燃料消耗,并且其制動器的使用壽命更長,并且緩解了汽車尾氣對環境的不良作用。二次調節靜液驅動系統,此系統的優點是柴油機僅提供車輛的恒轉速行駛能量,或者彌補系統中漏掉的液壓,能夠保證柴油機在正確的工作區域內。CPS系統的結構簡單,并且具有較高的運行效率,所以也是當前汽車回收能量的主要方式,利用發動機以及飛輪的聯合驅動產生動力,在利用定壓源液壓驅動系統實現能量的傳送,并且實現汽車的速度控制功能。
二、工程機械液壓節能技術發展趨勢
功率匹配是工程機械液壓系統節能技術的核心,只有改變傳統的局部功率匹配,實現全面的功率匹配,才能使節能目的得到實現。局部功率匹配在實際操作中必須要控制泵排量才能使發動機與泵相匹配,同樣要調節泵排量才能實現泵與負載的匹配,因此在調節中容易出現相互影響的情況,必須要統籌考慮才能保證正常運行。變量泵以及負載敏感系統是挖掘機主要的液壓節能方式,首先通過負載敏感系統中泵有隨負載壓力和流量做出相適應調整的特點來實現泵和負載之間的匹配,再以兩者的匹配功率為前提選擇發動機的工作地點,最后調控發動機油門的數值,確保發動機在運行過程中不會偏離最佳工作點,如此便可以實現全局的功率匹配。
三、結束語
綜上所述,由于工程機械呈多樣化發展趨勢,那么工程機械在使用中對環境產生的不良因素就更多,而環境問題已經成為制約工程機械進一步發展的主要障礙。因此開發具有環保、節能性質的工程機械產品很有必要,工程機械產品的開發要秉承與生態環境和諧相處的理念,而這一理念也將成為未來工程機械發展的主要方向。使工程機械設備符合目前環保節約型社會理念的具體方式有:減少發動機排放、增強液壓系統工作效率、減少噪音以及減震等等,而節能技術主要由液壓、控制兩個系統體現,所以也是節能技術優化的關鍵部分。
參考文獻
[1]賀義軍.淺談工程機械液壓技術的發展[J].中國機械, 2013(12).
[2]王有儒.工程機械液壓節能技術的現狀及發展趨勢[J].科技致富向導,2013(24).
篇8
關鍵詞:暖通空調;節能;能耗;蓄能技術;熱泵技術
Abstract: with the rapid growth of the national economy, construction won the high speed development, at the same time, construction has become a production industry. Hvac is an important part of the building, and hvac technology is an important technology of the construction project development, in recent years, hvac technology is also obtained the rapid development. In today's energy tension and the background of the energy conservation and emission reduction, how to improve the air conditioning energy saving technology, so as to reduce the energy consumption of the building, is the hvac technology the new direction of development. This paper first introduces the hvac system energy consumption composition and characteristics, and then introduced the hvac technology development, including energy storage technology, heat recovery technology, heat pump technology, variable refrigerant flow multi split air conditioning system technology, finally, the paper discusses the hvac technology other energy saving measures.
Keywords: hvac, Energy saving; Energy consumption; Energy storage technology; Heat pump technology
中圖分類號:S210.4文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
暖通空調系統能耗的組成及特點
(一)系統能耗的組成
暖通空調系統消耗的能源主要由供熱、制冷負荷的確定以及空調系統的正確合理配置、空調系統正確的布置和空氣調節設備的選擇以及空氣調節負荷為依據的。暖通空調節能的關鍵是空調外界負荷和內部負荷同時決定。
(二)系統能耗的特點
暖通空調的系統能耗還體現在以下幾個特點:
1、暖通空調系統從選擇型號、機型設計到運行的管理上或多或少都有一些毛病和缺陷,都會對能量的利用率產生不利的影響。
2、天然資源雖然可以滿足人們的需求,但是不同的住戶會有不同的要求。還有季節差異,人為差異等的因素影響,這對設計的要求也是極高的。因此,我們要要善于利用各種天然的資源不要局限在一點上。包括地熱能、太陽能、風能等等。通過多種資源的利用來實現降低暖通空調的能耗的目的。
3、實行冷熱回收的措施來降低能耗,暖通空調系統設計到冷熱量的處理,通常以互相交換的形式進行,而此時采取回收的措施,可以減少系統的能耗,提高能量的利用率。
二、暖通空調技術的發展
(一)蓄能技術
所謂蓄能,就是利用某種工作物質的特性,將能量蓄存起來。傳統的蓄能技術主要是利用工作物質的潛熱或顯熱特性,實現冰蓄冷或水蓄冷,而利工作溶液化學勢能儲存和轉換蓄能技術已成為新近研究的熱點之一。
1、蓄冷空調
蓄冷空調就是利用蓄冷介質的顯熱或潛熱將冷量貯存起來,在用電高峰期將其釋放,以滿足建筑物的空調或生產工藝的需要,從而達到“移峰填谷”的目的。顯熱儲存是通過降低蓄冷介質的溫度進行蓄冷,常用介質有水和鹽水;潛熱儲存是利用介質的物態變化來蓄冷,常用的介質是冰、共晶鹽水化合物等相變物質。空調蓄冷的應用技術中,多采用冰蓄冷和水蓄冷方式。
2、蓄冰空調
冰蓄冷系統可分為靜態冰蓄冷系統和動態冰蓄冷系統兩種。
靜態制冰: 冰的制備和融化在同一位置進行,蓄冰設備和制冰部件為一體機構。具體形式有冰盤管式(盤管外融冰)、完全凍結式(盤管內融冰)和封裝式蓄冰。
動態制冰: 冰的制備和儲存不在同一位置,制冰機和蓄冰槽相對獨立。如冰片滑落式系統、冰漿式系統等。
目前在工程中實際所采用的大部分制冰系統都是靜態的。
3、水蓄冷空調
水蓄冷系統以空調用的冷水機組作為制冷設備,以保溫槽作為蓄冷設備。空調主機在用電低谷時間將4~7℃的冷水蓄存起來,空調運行時將蓄存的冷水抽出使用。水蓄冷是利用水的顯熱來儲存冷量的,系統組成是在常規供冷系統中加入一個或多個蓄水罐。為實現冷量的儲存,滿足冷負荷的需要,設計合理的水蓄冷罐應能通過維持一個盡可能大的蓄水溫差并防止冷水與熱水的混合來獲得最大的蓄冷效率。
4、蓄熱技術
關于蓄熱技術,目前我國主要使用電鍋爐蓄熱式系統且以水作為蓄熱介質。所謂電力蓄熱系統,就是以電鍋爐為熱源,利用低谷廉價電力,對水加熱,并將其儲存在蓄熱水箱中,在電網高峰時段關閉電鍋爐,由儲存在蓄熱水箱中的熱水供熱。其優點是不排出有害氣體,無污染,無噪聲,比煤鍋爐、油鍋爐的熱效率高,又能充分利用低谷電,運行費用低。
(二)熱回收技術
1、排風余熱回收
一般的空調系統都要設計新風系統來稀釋室內的有害物,以保證室內空氣品質畜為了保證室內的風量平衡,使新風順利進入室內,同時還要設計排風系統。對于人員集中的建筑如商場、辦公樓的會議室等,新風量較大,使得空調系統中的新風負荷也隨之增大;同時排風將空調房間內的空氣排出室外,也是一種能量的浪費。因此充分利用排風的能量,對其進行回收,從而對新風進行預冷或預熱,減小新風負荷是暖通空調節能的重要途徑。
排風余熱回收可分為顯熱回收和全熱回收。熱回收設備可大致分為轉輪全熱交換器、板式顯熱交換器、板翅式全熱交換器、中間熱媒式熱交換器和熱管式換熱器等等。
2、制冷機組的冷凝熱回收
制冷機組冷凝熱回收的換熱設備目前逐漸引起人們的重視。這一類的熱回收設備可以與不同的系統結合起來使用。如果與生活用熱水系統相結合,使壓縮之后的制冷劑首先進入板式熱交換器,生活用熱水通過熱交換器的另一側,由于被壓縮后的制冷劑溫度較高,只要設計合理,它能夠提供的熱量完全可以將熱水加熱到洗澡用的溫度,可以儲存在保溫水箱中,滿足人們的需要。當制冷機組的冷凝器所產生的熱量不能夠將熱水加熱到需要的溫度時,亦可在系統中添加水源熱泵作為輔助熱源以滿足用戶需要。
(三)熱泵技術
熱泵可以把不能直接利用的熱能(如空氣、土壤、水的熱能以及太陽能、工業廢熱等)轉換為可以利用的高位熱能,從而達到節約部分高位能(煤、石油、天然氣、電能等)的目的。因此利用低位能的熱泵技術是一條極重要的節能途徑。
熱泵主要分為空氣源熱泵和地源熱泵,其中地源熱泵根據地下換熱介質的不同地源熱泵可分為三類:一是與巖土換熱的地下耦合熱泵系統(也叫土壤源熱泵);二是與地下水換熱的地下水源熱泵系統;三是與地表水換熱的地表水熱泵系統。新近研究中有地埋管插入建筑樁基的地源熱泵系統。另外從廣義上講,還包括利用城市工業廢水或民用污水做冷熱源的污水源熱泵,以及利用海岸近海海水作冷熱源的海水源熱泵等。
(四)變制冷劑流量空調系統
變制冷劑流量空調系統是一種制冷劑式空調系統,它以制冷劑作為輸送介質。由于可以一臺室外機帶多臺室內機,又稱為多聯機系統。變制冷劑流量空調系統采用先進的變頻技術,在l5%~100%的容量范圍內進行控制,并與無負荷控制相結合,根據負荷變化進行穩定的運轉控制,滿足不同季節負荷的調節要求。
與傳統的集中空調系統相比,變制冷劑流量空調系統具有以下優點:設備少,管道簡單,節省空間,布置靈活,系統采用變頻技術后,室內機可單獨控制,故各房間溫度可獨立控制,滿足舒適水平,同時不需空調房間可以關閉,避免了集中控制造成的無效能源消耗。變制冷劑空調系統還可以采用全熱交換器等熱回收設備,提高系統的節能水平。
暖通空調的其他節能措施
(一)精心設計暖通空調系統
如果要想實現節約能源這一目標,第一是要改善空調的設計,使其可以滿足在高效經濟的狀況下運行。暖通空調系統特別是中央空調系統是一個極其龐大復雜的系統,系統設計是否優秀這直接會對系統的使用性能造成巨大的影響。因此,對于空調的設計方面要起到足夠的重視,這直接關系到是否可以做到節約能源。
(二)進行合理的建筑規劃與設計
合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環境設計;合理設計建筑形體,以改善既有的微氣候;合理的建筑形體設計是充分利用建筑室外微環境來改善建筑室內微環境的關鍵部分,主要通過建筑各部件的結構構造設計和建筑內部空間的合理分隔設計得以實現。同時,可借助相關軟件進行優化設計。
(三)降低圍護結構的能耗
建筑維護結構組成部件的設計對建筑能耗、環境性能、室內空氣質量與用戶所處的視覺和熱舒適環境有分本的影響。一般增大圍護結構的費用僅為總投資的 3%~6%,而節能卻可達20%~40%。通過改善建筑圍護結構的熱工性能,在夏季可減少建筑冷、熱消耗。首先,提高圍護結構組成部件的熱工性能,一般通過改善其組成材料的熱工性能實現,然后,根據當地的氣候、建筑的地理位置和朝向,選擇圍護結構組合優化設計方案。最后,評估圍護結構各部件與組合的技術經濟可能性,以確定技術可行、經濟合理的圍護結構。
(四)提高系統控制水平降低空調系統能耗
空調的節能措施還可以通過調整室內熱濕環境參數來實現,人們的生活水平在不斷提高,對居住環境的舒適性要求逐步提高,所謂舒適性是指采用空調后,人們在居住環境內感覺空氣的溫度、濕度、風速、環境等,都處在一個感覺舒服的狀態。只有這些因素都處在符合人體舒服需求的情況下,人體的感覺才會舒服。因此在房間內綜合調節這些因素,提高人體的舒適感覺。以這些參數為依據,調整空調控制參數,通過改變傳統的控制指數,提高空調房間的舒適感覺,從而實現節能的目標。
結語
綜上,我國的建筑業造成的能源消耗所占比例很重,而這其中所占比例最高的當屬暖通空調的施工所產生的建筑能耗,節能問題已成為全球性的一個重大問題,我們應該意識到,對建筑領域的節能的必要性,還有能源的不可再生性。暖通空調新技術的發展勢在必行且不可或缺,我國應繼續加強在這一領域的研究和開發,大力應用暖通空調節能新技術,將節能的思想貫穿于建筑領域的各個方面,實現社會的可持續發展。
參考文獻
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[2]郭成斌.淺談暖通空調的節能[J]. 黑龍江科技信息,2009.18.
篇9
關鍵詞:風機低氮燃燒節能減排
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A
一、前言
火電廠鍋爐風機是一種以空氣為主要介質的從動流體機械,在能量轉換上主要是將電能轉換為機械能,通過較強的機械能形成對空氣的強大壓力,從而將空氣排出。在火力發電廠中,鍋爐風機是必不可少的輔助設備,但耗電量過大,從而在節能方面具有較大的空間。因此,必須采用行之有效的方法降低火電廠鍋爐風機的耗電量。另外,在國家最新環保標準的要求下,新建及現有火電機組氮氧化物必須達標排放,根據《火電廠氮氧化物防治技術政策》(環發[2010]10號)規定,低氮燃燒技術應作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術,因此,對低氮燃燒技術的深入研究具有重要的意義。
二、火電廠鍋爐風機的節能方法
在火力發電廠中,火電廠鍋爐風機可具體分為三類,分別是一次風機、送風機以及吸風機。火電廠鍋爐風機在正常條件下運行時,通常會出現功率過度富裕的現象。大部分的火電廠鍋爐風機在運行時都會將功率調節到最大值,并沒有結合風機的實際工作情況進行調整,通過研究發現,火電廠鍋爐風機的實際運行效率僅占最大值的40%左右。目前,我國很多現有火力發電廠在風機功率調節方面常用的方法是開關風門,但是這種調節方法存在一定的缺陷,主要表現在啟動的時候會產生較大的電流,而且靈活度不足,調節速度較慢,穩定性不足。針對這種現狀的改造方法主要有變頻改造節能法和風量調節節能法,這兩種方法具有較好的效果,具體的方法如下。
(一)變頻改造節能法
火力發電成的鍋爐風機主要分為離心和軸流兩種形式,這兩種形式產生能量的方式主要是通過葉片對流體介質的做功完成的。可將火電廠鍋爐風機的流量調節方式根據速率分為兩種,既非變速調節方式和變速調節方式。變速調節憑借它顯著的效果和更加精細的調節范圍,已經得到了廣泛的應用,其中變速調節需要的設備有雙速電動機和液力耦合器,變頻調速的方法不僅可以滿足電機節能的要求,而且對火力發電廠內部電網和電機的沖擊較小,不會干擾到火力發電廠的正常運行,也不需要對這種節能發放的應用作過多的調整。
通過對流體力學的研究得知,火電廠鍋爐風機的負載特性方程如下所述:
(公式中物理量的下角標表示火電廠鍋爐風機的不同工況,Q表示火電廠鍋爐風機在該工況中的風量;H表示火電廠鍋爐風機在該工況下的風壓;N表示火電廠鍋爐風機在該工況下的實際功率;n表示火電鍋里風機在該工況下的轉速,且n2
火電廠鍋爐風機轉速的方程可表達為:
公式中的f表示火電廠鍋爐風機轉速的運行頻率,p表示火電廠鍋爐風機所選電機的級數,n表示火電廠鍋爐風機的轉速。通過規格相應的變頻器,對火電廠鍋爐風機內部電機的電頻進行改變,進而實現了對電機轉速的準確控制,實現了火電廠鍋爐風機的變頻。在實際工作中,如果系統所需的風量較小時,可以通過減小電機轉速的方式來控制功率,以此實現火電廠鍋爐風機的節能。
(二)風量調節節能法
要實現火電廠鍋爐風機風量的調節,首先要對風機內部管網的特性曲線進行相應的修改。通過改善,會使火電廠鍋爐風機內部的流體壓力發生不同程度的改變,當流量呈下降趨勢時其內部的壓力會隨之上升,在此時鍋爐風機的轉換效率也會受到影響,從而實現對風量的調節。還有一種更為簡單的操作方法,就是改變火電廠鍋爐風機的扇葉角度,但是這種方法對扇葉具有較高的要求,因為在改變調度以后,會加重扇葉的磨損程度,而且在改變扇葉角度的同時需要風機暫停工作,違背了火電廠鍋爐風機需要不間斷運行的要求。因此,改變火電廠鍋爐風機轉速的方法是實現風量調節的主要手段,根據實際的要求,適當的降低轉速,從而降低了風機內部的壓力和流量,最終降低風機的實際運行功率,真正實現了節能的目的。
三、低氮燃燒技術發展
由NOx的形成條件可知,對NOx的形成起決定作用的是燃燒區域的溫度和過量空氣量。因此,低氮燃燒技術就是通過控制燃燒區域的溫度和空氣量,以達到阻止NOx生成及降低其排放的目的。逐步發展并得到應用的低氮燃燒技術有:燃燒優化、空氣分級燃燒技術、燃燒分級燃燒技術以及使用低氮燃燒器。
(1) 燃燒優化
燃燒優化是通過調整鍋爐燃燒配風,控制NOx排放的一種實用方法。它采取的措施是通過控制燃燒空氣量、保持每只燃燒器的風粉(煤粉)比相對平衡及進行燃燒調整,使燃料型NOx的生成降到最低,從而達到控制NOx排放的目的。
(2) 空氣分級燃燒技術
空氣分級燃燒技術是目前應用較為廣泛的低NOx燃燒技術,它的主要原理是將燃料的燃燒過程分段進行。該技術是將燃燒用風分為一、二次風,減少煤粉燃燒區域的空氣量(一次風),提高燃燒區域的煤粉濃度,推遲一、二次風混合時間,這樣煤粉進入爐膛時就形成了一個富燃料區,使燃料在富燃料區進行缺氧燃燒,充分利用燃燒初期產生的氮基中間產物,提高燃燒過程中的NOx自還原能力,以降低燃料型NOx的生成。缺氧燃燒產生的煙氣再與二次風混合,使燃料完全燃燒。
(3) 燃燒分級燃燒技術
該技術是將鍋爐的燃燒分為二個區域進行,將85%左右的燃料送入第一級燃燒區進行富氧燃燒,生成大量的NOx,在第二級燃燒區送入15%的燃料(天然氣為主),進行缺氧燃燒,將第一區生成的NOx進行還原,同時抑制NOx的生成,可降低NOx的排放。但大多燃煤電廠無法落實穩定的天然氣氣源,且燃氣價格較高,通常使用超細煤粉作為二次燃料。
(4) 低NOx燃燒器
將空氣分級及燃料分級的原理應用于燃燒器的設計,盡可能的降低著火區的氧濃度和溫度,從而達到控制NOx生成量的目的,目前廣泛采用濃淡型燃燒器,主要分為水平濃淡燃燒器和垂直濃淡燃燒器。
現代低氮燃燒技術將煤質、制粉系統、燃燒器、二次風及燃盡風等技術作為一個整體考慮,以低氮燃燒器與空氣分級為核心,在爐內組織適宜的燃燒溫度,氣氛與停留時間,形成早期的、強烈的、煤粉快速著火欠氧燃燒,利用燃燒過程產生的氮基中間產物來抑制或還原已經生成的NOx。目前,對低氮燃燒技術的要求是,在降低NOx的同時,使鍋爐燃燒穩定,且飛灰含碳量不能超標,并兼顧鍋爐防結渣與腐蝕等問題,從而發展成為綜合了多種低氮燃燒技術的新型低NOx燃燒技術
新型低NOx燃燒技術以爐內影響燃燒的兩大關鍵過程(爐膛空間過程和煤粉燃燒過程)為重點關注對象,全面實施系統優化,達到防渣、燃盡、低NOx一體化的目的,綜合了煙氣再循環、空氣分級、燃料分級等技術。首先將爐內大空間整體作為對象,通過爐流合理組合及噴口合理布置,爐膛內中心區形成具有較高溫度、較高煤粉濃度和較高氧氣區域,同時爐膛近壁區形成較低溫度、較低CO和較低顆粒濃度的區域,使在空間尺度上中心區和近壁區三場(溫度場、速度場及顆粒濃度場)特性差異化。在燃燒過程尺度上通過對一次風射流特殊組合,采用低NOx噴口或等離子體燃燒器,熱煙氣回流等技術,強化煤粉燃燒、燃盡及NOx火焰內還原,并使火焰走向可控,最終形成防渣、防腐、低NOx及高效穩燃多種功能的一體化燃燒技術。
新型低NOx燃燒技術可以實現更深入的空氣分級,建立更大的還原區,采用低氧燃燒及低NOx燃燒器等措施,通過采用貼壁風技術及縱向空氣分級在爐內最終形成空間空氣分級,實現減少及抑制NOx生成;最終可實現防渣,防腐、高效燃燒,超低NOx燃燒綜合一體化。因此,現在新機組的NOx排放水平明顯得到了控制,多數煙煤鍋爐的NOx排放濃度在400mg/Nm3左右,甚至更低。國內有多家鍋爐廠及一些從事燃燒器改造的公司均已掌握了新型低NOx燃燒器的配套技術,在鍋爐燃用較好煤質的條件下,氮氧化物排放濃度可控制在300mg/Nm3,甚至250mg/Nm3以下。因此,新型低NOx燃燒技術是火電廠鍋爐首選的低氮燃燒技術,并將在新建及改造項目中得到廣泛應用。
四、結語
總之,我國對火力發電站的節能減排研究還在不斷完善,與發達國家之間差距正在逐漸縮小。通過對火電廠鍋爐風機節能方法和火電廠低氮燃燒技術的深入研究,相信我國火力發電站的節能減排效果會上升到新的高度。
參考文獻:
[1] 黃湘.我國火電廠廠用電現狀及節電途徑[J].中國電力,2012,39(9):7-11.
篇10
【關鍵詞】可持續發展;建筑節能;材料;技術
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A
1. 前言
可持續發展是指“既滿足當代人需要的同時,又不危及后代人滿足其需求的能力構成危害的發展。可持續發展理論的提出使建筑理論領域出現了重大變革,可持續發展建筑的明顯特征是能源的低消耗。強調有效、有節制的利用不可再生資源,能源的永續利用是可持續發展的重要標志。在眾多的能源資源中,太陽能是可再生的綠色能源。建筑優化利用太陽能,遵循3R的設計原則,是建筑節能的一個重要發展方向。上個世紀末東南亞一些國家的建筑師創造了大量新型“貧民化”的建筑,利用建筑自身條件解決建筑對能源的需求,實行一種“自給自足”的能源供需,開創了居住建筑節能的先河。從此,可持續發展對各國建筑師提出了更高的要求,如何設計節能型建筑是當代建筑師面臨的主要課題。
2. 節能型材料與技術應用
2.1 外墻保溫技術及節能材料
在建筑中,護結構的熱損耗較大,護結構中墻體又占了很大的份額。墻體節能技術的發展是建筑節能技術的一個重要環節,發展外墻保溫技術及節能材料是建筑節能的主要實現方式。節能保溫墻體施工技術主要分為外墻內保溫和外墻外保溫兩大類。外保溫是目前大力推廣的一種建筑保溫節能技術,外保溫與內保溫相比其技術合理,有明顯的優越性,使用同樣規格,同樣尺寸和性能的保溫材料,外保溫比內保溫的效果好。外保溫適用范圍廣,技術含量高。目前,比較成熟的外墻保溫技術主要有以下幾種:(1)外掛式保溫。外掛的保溫材料有巖棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫板等。該技術是采用黏結砂漿和專用的固定件將保溫材料貼、掛在外墻上,然后,抹玻璃纖維網形成保護層,最后加做裝飾面。(2)聚苯板與墻體一次澆筑成型。該技術是在砼框剪結構中將聚苯板內置于建筑模板內,在即將澆注的墻體砼外側,然后澆注砼。該技術解決了外掛式外保溫的主要問題。(3)聚苯顆粒保溫料漿外墻保溫。將廢棄的聚苯乙烯加工粉碎成為0.5~4mm的顆粒,做輕集料漿。該技術包含保溫層、抗裂保護層和抗滲保護層,這種做法是目前被廣泛認可的外墻保溫技術。
2.2 屋面保溫與材料選擇
建筑屋面的傳熱損失在建筑維護結構的傳熱損失中約占9%且對居住環境的舒適影響很大,因此加強屋面的保溫隔熱性能是建筑節能,也是改善頂層居住環境的一個重要措施。傳統的屋面保溫技術不僅保溫性能差、熱量損失多,而且施工困難,搬運慢,需要做隔氣層、排氣孔,施工工期長,施工條件苛刻,屋頂結構負荷較大,容易老化,到一定時候就要翻修。倒置式屋面是一種新型的節能型的屋面保溫防水形式,隨著材料科學的發展,擠塑聚苯乙烯等新型材料的發展應用,終于使倒置式屋面的設計應用提供了材料基礎。倒置式屋面與普通屋面相比較,主要有如下優點:構造簡單,避免浪費。不必設置屋面排氣系統,防水層受到保護,避免了熱應力,紫外線,以及其他因素對防水層的破壞。出色的抗濕性能,使其有長期穩定的保溫隔熱性能,與抗壓性能。如采用擠塑聚苯保溫板,能保持較長久的保溫隔熱功能,持久性與建筑物的壽命等同,憎水性保溫材料可以用電熱絲或其他常規工具切割加工,施工快捷方便。
2.3太陽能新技術的應用
太陽能這個能源緊張的時代,節能意義重大,隨著國家節能政策的出臺,各種節能措施相繼得以應用。如果建筑節能不利用無處不在、清潔無污染的太陽能,實在是一個巨大的浪費。太陽能集熱技術發展到今天,無論在技術上的集熱效率方面,還是商業上的性價比方面,都以具備了大規模推廣使用的條件。但要達到與住宅建筑一體化,在安裝形式、安全性、壽命及建筑物的協調美觀方面,還需進一步改進,具體講從以下幾個方面:集熱器必須作為建筑物的一部分,二者在美學效果上有機結合。集熱器壽命不小于建筑物壽命,至少在一定的維護下能達到此壽命。貯水箱與集熱器宜分體安裝,強制循環,減少對建筑物本體的依賴,擴大其利用范圍。集熱器應代替部分常規材料,降低總體造價。
3 從技術方面加強節能建筑構造設計
3.1 屋面構造設計
圍護結構節能設計中,屋面由于直接受太陽輻射面積大、時間長而成為節能設計的關鍵部位,又由于屋面其他因素的影響,屋面保溫結構不宜選擇容重大、導熱系數高的材料,以防屋面重量、厚度過大,同時保溫材料對防水性能要求較高,因此,節能屋面設計考慮因素較多。傳統的屋面做法將防水層置于整個屋面的最外層,如果采用倒置式屋面,保溫層放在防水層的外側-構造形式,這樣就減少了黑色防水層對太陽輻射熱的吸收和向室內輻射放熱,減輕空調的熱負荷;由于屋面結構層不直接被太陽輻射,表面溫度升降幅度也比較小。不過倒置式屋面對保溫材料要求較高,目前主要采用不吸水的擠塑聚苯板做保溫層;其次蓄水屋頂也具有一定的節能作用,蓄水屋頂是在平屋頂上蓄一定厚度的水層,利用水的比熱大的優勢,作為隔熱材料,蓄水屋頂不僅在氣候干熱、白天多風地區是非常有效的隔熱形式,在濕熱地區效果也很明顯。
3.2 墻體設計
建筑外墻是建筑室內空間的“外衣”,是室內外空間的一道屏蔽,墻體的面積和構造設計決定室內的小氣候,因此,建筑外墻設計是建筑節能設計的一個重要組成部分;節能建筑墻體設計主要從墻體構造設計和材料選擇方面著手,提高墻體的熱工性能,達到隔熱、保濕的目的。傳統的建筑保溫以采用厚重、密實的圍護結構為主,此結構熱工性能穩定,蓄熱能力強,持續供暖時室內熱損失小,對于間隙供暖的房間能維持室內空氣溫度穩定。但隨著建筑保溫材料的發展,具有自重輕、占用建筑面積小的新型保溫材料被廣泛應用。在研究建筑節能墻體設計過程中,對新型節能墻體的研究重點在材料的選擇和構造做法上。目前,節能型墻體基本上采用復合外墻,少數采用單一材料外墻。復合外墻主要有內保溫復合外墻、保溫材料夾心復合、外保溫復合外墻#種做法。
4 結束語
建筑節能是一項系統工程,需要配套的工程技術措施,如建筑材料、建筑設計、施工及物業管理、政策法規。其次是建筑師要樹立可持續發展的意識,設計時更多關注建筑節能問題,使人們能重新回到自然界這個人類最基本的生存環境中,充分利用自然資源、經濟手段、科學技術和社會力量,精心營造宜人的人居環境,以實現人、自然、社會的和諧共生,最終達到建筑的可持續發展。
參考資料
[1]建筑技術及設計.中國建筑技術研究.2000.10