时间:2023-10-09 09:56:20
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇节能技术措施,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1引言
改革开放使得经济得到快速发展,人们的生活质量也大幅度提高,在这一过程中不可避免的产生环境问题,人们逐渐开始关注绿色低碳的商品,特别是对于建筑业来说,如何在建筑结构工程施工过程中加入绿色技术,保护自然环境也是一个严峻的问题。因此节能技术措施的在建筑结构施工中的应用得到了人们的广泛关注,并针对此进行了一些研究,在保证建筑工程质量的同时关注环境的可持续发展。
2建筑结构工程施工中节能技术应用的意义
2.1实现环境可持续发展的重要体现
中国是人口第一大国,资源短缺是现阶段我国面临的严峻问题。不仅如此经济的快速发展,使得环境遭受重大破坏,环境承载能力不断下降。因此如何在建筑施工中减少环境污染是一个值得思考的问题。节能技术在建筑施工中的应用,在很大程度上减少了环境污染。比如建筑外墙保温材料的选用,采用环保的保温性能好的材料代替传统的保温材料,还有采光技术的使用等大大减少了能耗,加强了对环境的保护,促进环境的可持续发展。
2.2人类与环境和谐发展的重要手段
人类与自然环境关系的不断恶化,不仅制约了人们生活质量的提高也不利于环境的可持续发展。在现实生活中人们想要拥有舒适的居住环境,就要加强建筑施工中节能技术的应用,在施工过程中选用环保的建筑材料,减少对自然环境的掠取,特别是在施工过程中产生的建筑垃圾要进行合理的掩埋与处置,不得随意堆放,促进人类与自然环境的和谐发展。
2.3社会发展的必要条件
技能技术在建筑工程中的应用是社会发展的必然要求。随着社会的不断发展,一些化石燃料的燃烧,温室气体的排放等导致环境温度上升,出现温室效应,温室效应大家都听过但是却不知其具体会产生什么严重后果,环境气温的不断升高,会使两级冰川发生融化,进而海平面上升,一些临海的城市将被淹没,严重威胁着人类的生命财产安全。因此,发展低碳经济势不可挡。
3建筑节能技术应用形式
3.1采光技术
采光技术的应用是指在建筑施工中对自然光线的使用,包括直接使用与间接使用。在工民建的施工过程中大多是对光的间接使用,因为建筑空间的问题限制了光的使用效率,因此在以后的工作研究中要重视对光的间接使用的研究,使得建筑内光照丰富,激活人们的生活,使得人们的生活充满暖意。在提高采光率的同时,提高节能降耗的效率。
3.2太阳能技术
太阳能以其利用方便、可循环使用及清洁等优点广泛应用到许多的行业生产中,同样的太阳能技术也可以应用到建筑工程中,在建筑施工中通过设置太阳能采光板,将光能转化为其他能源服务于人们,同时通过太阳光的反射为建筑物提供所需的热量与光照。
3.3隔热节能技术
对于炎热地区的建筑施工来说,隔热技术的应用非常重要。隔热技术的使用关键部位是建筑的屋顶、墙体、门窗。在炎热地区阳关直接照射到屋顶,进而热量传入到建筑内部,影响人们居住的舒适感,这就有必要对屋顶进行隔热,一般是采用空气层隔热,这种方法方便又经济,对环境也没有危害。不仅如此对墙体、门窗的隔热也只建筑工程中重点关注对象。对屋顶、墙体做隔热处理的同时,当温度下降的时候还能起到保温的作用。
4建筑结构施工中节能技术措施
4.1屋顶节能技术措施的应用
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一,其目的是保证屋内环境不受外界环境的影响,当外界环境发生变化时,屋内环境可以在一定范围内保持恒定。也就是人们所说的冬暖夏凉。现在备受人们欢迎的是生态技术与智能技术的应用,可以在屋顶上种植一些绿植,还可以通过利用太阳能和风能,做好建筑过程中的节能技术的应用,促进环境的可持续发展。
4.2重视工民建节能技术的应用
(1)节水技术的应用。水资源子在建筑工程中占有重要地位,任何施工技术都离不开水资源,例如混凝土施工中,从混凝土的拌和、运输、摊铺及之后的养护都离不开水资源。因此,在施工过程中要加强对水资源的保护与节水技术的应用。对水资源进行合理的管理,减少水资源消耗与浪费。同时加强施工人员的节水意识,从根本上节约水资源。(2)采暖技术的应用。采暖技术的应用在工民建建筑工程施工中也尤为重要,建筑中少不了供暖系统,但是在实际的施工中,供暖系统的使用并没有发挥其理想中的效果,比如供暖资源的浪费,热能消耗量增加等。因此在工民建施工过程中要注重供暖系统的设置,目前一般采用温控阀对供热温度进行控制,随着社会的发展,人们逐渐开始对一些新能源进行开发利用,因此相应的技术也应该跟上来,技术结合实践才能最大程度发挥节能效果。
4.3加强节能建筑材料的研究
建筑的建成基础就是原材料的使用,为了降低建筑的消耗,就要从原材料的选择出发。现阶段建筑工程施工中多采用传统的原材料,伴随着材料的铺张浪费,不仅加大了建设成本也不利于环境保护与建筑节能的要求。因此在施工过程中要积极创新的采用新型建筑材料,虽然新型建筑材料有时会有一些缺陷,但是有了问题想办法进行解决,也在一定程度上促进了新型材料的发展。新型材料在使用初期往往价钱比较昂贵,为了降低成本许多施工单位还是选择使用传统的建筑材料,这就失去了建筑节能的意义。所以政府要加强对此方面的帮扶力度,调控好新型材料的价格,促进新型材料的发展,为建筑节能提供一定条件。
5结语
经济的发展带来了一定的环境问题,近年来人们也开始关注环境问题,特别是对一些低碳环保产品的偏好程度有所增加。各行各业开始进行节能环保生产,在建筑工程中同样也要求节能环保,从建筑原材料的选购、工程设计、建筑施工、后期维护这一系列的环节中都要渗透节能的思想。创造一个人与自然和谐相处的环境。
Abstract: with the development of China's urban population has continued to increase, the city also in the unceasingexpansion, in this case, central heating mode can large area for heating, but because too wide range. It is easy to cause the high energy consumption, low income, the statespends in the heat very much, not only mining more coal resources, but also because of energy-saving measures are not perfect. Has caused certain negative effect to the development of the country. Many residents in the reactiontemperature is too high, not low heating. Future workfocuses on research of central heating, energy savingtechnology of new generation, which is of immense benefitto the country and people, but also can reduce the coaltype of energy exploitation, utilization efficiency. Make an important contribution to the sustainable development ofthe country.
Keywords: central heating energy saving measures
中图分类号:TU995 文献标识码:A
集中供热在现阶段的应用中比较普遍,北方的很多地区和城市都在应用这种方法。在过去,由于技术上的不健全以及设备的落后,因此并没有太过注意节能,浪费了大量的能源。但随着国家的不断发展,很多地区的污染指数不断上升,对居民的日常生活和工作环境构成了客观上的威胁。我们必须对集中供热节能技术措施进行一定的研究,这样才能在未来的发展中,不断的降低污染指数,满足更多用户使用集中供热。同时为社会的和谐发展做出应有的贡献。本文就集中供热节能技术措施进行一定的研究。
一、集中供热节能的主体思路
(一)不断提高基础设施建设工作、管理工作水平
对于集中供热节能技术来说,现阶段的部分工作并没有达到相关的标准。主要原因在于整体的基础设施建设工作、管理工作水平不高。而且很多的环节都出现了较多的失误。我国的发展正处在一个上升时期,集中供热节能的思路必须从整体的角度去思考,这样才能得到一个较好的效果。本文认为,在技术设施建设方面,需要不断的推广新设备,提高工作效率,彻底解决过去工作中的一些漏洞和隐患。同时,还要针对水泵、鼓引风等设备进行优化,在设备和技术并重的情况下,提高节能降耗的指标。在管理方面,需要重视基础计量,只有这样才能对整体的工作起到较强的指导作用。其次,在供热前制定合理的能耗指标和相应的奖惩办法,在生产过程中依据指标和数据进行管理,做好月考核、奖优罚劣等工作,消除浪费现象和不合理损耗。另外,还需要科学调配热源,有效整合管网,采用多热源联网供热,使热负荷需求更加均衡,保证热量合理分配。
(二)技术和行为节能
集中供热节能技术并不是单纯的某一种技术,我们需要从客观的角度出发,将每一个方面的工作都做好,这样才能在节能的过程中的,达到一个新的高度。从技术上来说,传统的集中供热节能技术并没有办法达到一个较为理想的效果。例如水质处理环节存在质量问题将导致锅炉结垢,进而降低供热效率,使能耗提高。这类问题在今后的工作中,必须放在重点环节对待。从客观的角度来说,技术对集中供热节能技术具有决定性的作用。其次就是行为方面,现阶段的工作人员在工作的过程中,并没有达到一个较高的水准。不注意机械设备的运行,成本等一系列的因素也不放在眼里。主观上的工作松懈,对实际的节能造成了一定的阻碍。因此必须加强培训员工,在专业操作以及应用设备方面,达到一个理想的水准。
二、集中供热节能措施
集中供热在应用的过程中,可以通过较为简单的方式,对众多的居民楼以及大厦进行供热。从客观的角度来说,如果一直沿用传统的集中供热方式,势必会造成较大的能耗,而且在污染方面也会比较严重。从另一个角度来分析,集中供热节能措施如果能够在客观上产生效果,那么对城市的整体发展将会产生非常广泛的积极影响,对今后的发展也会埋下一定的伏笔。因此,必须实行集中供热节能措施,同时要以有效性为基准,大力推广供热节能技术。
(一)严格按照标准来安装设备
集中节能供热技术措施必须通过一系列的设备来实现,因此在整体的技术措施方面。首要的工作就是按照规定安装、补齐热工仪表,确保热工仪表完好、精准。这样才能的达到一个较高的节能效果。从某个层面来说,热工仪表是了解集中供热系统工况的重要手段,只有确保热工仪表能够发挥作用,才能及时发现系统问题,并准确分析,采取正确的应对方法和措施,保证集中供热系统稳定运行,提高能源利用率,降低能耗。由此可见,仪表的安装对整体的节能工作来说,占有非常重要的地位,同时也是技术措施的重要工作环节。
(二)加装热管,提高锅炉热效率
一般来说,很多地区的集中供热系统加热管并不是很多,因此锅炉的热效率较低。在供热的过程中,不仅速度较慢,而且耗费了大量的能源,在客观上造成了一定的浪费。今后需要加装热管,不断的提升锅炉热效率,这样才能保证在最短的时间内,进行最广泛的供热,而且在最大程度上节省供热的时间。热管利用管内液体的变化能够高效传递热量,具有良好的节能效果,安装热管能够控制锅炉排烟温度,提高进水温度,从而提升热效率。通过加装热管,能够有效的节省能源。
(三)采用分层燃烧技术
从目前的情况来看,我国的很多城市在供热系统方面,都应用了多选择链条炉排。因此,在用混煤作为燃烧煤的情况下,我们可以选择用分层燃烧技术来解决问题。从技术的角度来说,由于混煤着火条件比较差,锅炉炉膛内温度较低,混煤燃烧不充分,产生的煤渣有很高的含碳量,导致热效率偏低,分层燃烧技术能够使燃煤更加充分的燃烧,降低煤渣含碳量,对提高热效率具有明显的作用。分层燃烧技术在应用的过程中,不仅步骤较少,而且能够达到较好的效果,很多地区的集中供热系统都采取了此种节能方式。在很多方面都达到了一个理想的标准。
(四)复合燃烧技术
集中供热的方式在每一个城市当中都有应用,但是我国的城市较多,由于地理位置的不同,因此所应用的集中供热方式也存在较大差异。要想让节能技术措施达到一个更好的效果,就必须针对具体的情况进行系统分析,选择合适的节能技术来应用。部分地区和城市比较发达,在锅炉的选择上,主要是大型链条炉排为主。当用具加热负荷大量增加而且锅炉没有办法进一步扩建的时候。可以采用复合燃烧技术来解决问题。主要的技术措施为:通过在锅炉前或侧段加装磨煤、煤粉喷燃系统,将燃煤制成煤粉,并将其吹入炉膛,在锅炉内部通过室燃和层燃的复合燃烧提高热效率。需要注意的是,复合燃烧要求具有一定的燃烧空间,并要做好除尘工作,方能有效提高热效率。复合燃料技术虽然能够达到较好的节能效果,但是必须在除尘工作上进行较大的努力,不要因为这种问题影响了整体的节能效果。
(五)变频技术
在集中供热节能技术措施方面,除了上述的一些节能技术之外,还需要节约电能的技术。因为整个集中供热系统在应用的过程中,耗费的能源也包括电能。我们必须将实际工作中的每一个能源都考虑到,才能制定出针对性和综合性并重的节能技术措施。在这个环节,主要应用的就是调速技术。利用调速技术实时调节风机和水泵的工作状态,以达到节约电能的目的。使用调速技术能够及时将设备的流量等参数调整到合适的数值上,既能避免电能浪费,还能保证供热质量,使供热满足热用户的实际需要。由此可见,调速技术在实际的应用中,能够充分达到节能的目的,并且效果明显。今后可以广泛应用。
总结:本文对集中供热节能技术措施进行了一定的研究,从整体的情况来看,集中供热节能技术措施的方式趋于多元化,而且能够在很多的方面都为城市的发展节约了较多的能源,在客观上实现了可持续发展。
参考文献:
中图分类号:S210文献标识码: A
1、节能建筑概述
“节能建筑”是指能保证、提高建筑舒适性和生活质量,同时在建筑物使用的全过程中合理的、有效的使用能源,即降低能耗,提高能效。本文从建筑物门窗、屋面、墙体与建筑息息相关的三个方面探讨节能建筑实施的技术要素[1]。
2、门窗节能措施
2.1改变门窗类型
传统单层门窗的保温、隔热性能较差,采用中空玻璃门窗、单框双玻窗或双层窗,通过增加玻璃间的空气层,减小外窗的传热系数,降低建筑能耗,达到节能的目的。以铝合金窗为例,不同类型的窗性能进行比较,双层窗的保温性能最佳(表2-1)。窗框面积约占不同类型窗总面积的20%一40%,当窗框的材料为金属时会形成热桥,对耗热量影响很大。在窗型设计中,玻璃分块愈小,窗框面积占窗总面积的比例愈大,如为金属型材窗的传热系数也越大,即使是导热系数小的塑料型材也会影响窗的采光功能。如是中空玻璃,由于中空玻璃的边缘传热量大于中间部分,玻璃分块愈小,边长愈长,窗的传热系数也增大。故玻璃分块不宜过小[2]。
表2-1 不同铝合金窗类型的性能比较
窗户类型
窗框窗洞面积比(%)
空气间层(mm)
传热系数
[w/(m2.K)]
单层窗 20-30 6.4
单框双玻璃 20-30 20-30 4.2
中空玻璃窗 20-40 6-12 3.2
双层窗 20-30 100-140 2.9
2.2改良门窗材料
门窗框材料的选择,将影响系统的传热与散热量。不同门窗框材料的导热系数相差甚大(表2-2)。铝合金的导热系数最大,保温隔热性能差,易形成热桥;木材具有良好的保温隔热性能,但容易吸水吸潮变形,且随着季节变换还易发生形变,影响门窗的正常开启,同时资源缺乏不能大量使用;塑料窗导热系数小,具有良好的热工性能,随着工业技术的发展,其产品日趋成熟,是具有发展潜力的新型窗框材料。
表2-2 窗框材料导热系数k(w/m・k)
材料名称 玻璃 钢材 铝合金 木材 PVC
导热系数 0.76 50 175 0.12 0.14
3、屋面节能措施
屋顶节能技术,屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层,以阻止室内热量散失;在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内;而在冬冷夏热地区,则要冬、夏兼顾。
3.1节能屋面种类
3.1.1蓄水屋面
蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水,其目的是利用水蒸发时,带走大量水中的热量,大量消耗晒到屋面的太阳辐射热,从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度,是一种较好的隔热措施,是改善屋面热工性能的有效途径[3]。
蓄水屋面的隔热性能
在相同的条件下,蓄水屋面比非蓄水屋面使屋顶内表面的温度输出和热流响应要降低得更多,且受室外扰动的干扰较小,具有很好的隔热和节能效果。蓄水屋面具备以下特点,
①由于一般是在混凝土刚性防水层上蓄水,既可利用水层隔热降温,又改善了混凝土的使用条件;
②避免了直接暴晒和冰雪雨水引起的急剧伸缩;
③长期浸泡在水中有利于混凝土后期强度的增长;
④又由于混凝土有的成分在水中继续水化产生湿涨,因而水中的混凝土有更好的防渗水性能;
⑤蓄水的蒸发和流动能及时地将热量带走,减缓了整个屋面的温度变化。
3.1.2种植绿化屋面
(1)屋面绿化的保温隔热性能
当平屋面上的找坡层平均厚 100mm,再加上覆土厚度为 80mm的屋面,其传热系数n
3.1.3 倒置式屋面
倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。所谓倒置式屋面,就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把保温层放在防水层的上面。倒置式屋面的定义中,特别强调了“憎水性”保温材料,工程中常用的保温材料如水泥膨胀珍珠岩、水泥蛭石、矿棉岩棉等都是非憎水性的,这类保温材料如果吸湿后,其导热系数将陡增,所以才出现了普通保温屋面中需在保温层上做防水层,在保温层下做隔气层,从而增加了造价,使构造复杂化。其次,防水材料暴露于最上层,加速其老化,缩短了防水层的使用寿命,故应在防水层上加做保护层,但这将增加额外的投资。但倒置式屋面相对于普通屋面在许多方面有着显著的优势。(见表3-1)
表3-1倒置式屋面于普通屋面的性能比较
性能 倒置式屋面 普通屋面
保温隔热性
极佳且结构简单
需较高厚度方有效果,且结构复杂
施工方便性
施工简易,质轻好般,易切割,施工快,不受气候限制,检修方便 施工考虑防水层与防水材料的选择,且受气候条件的限制,检修麻烦
屋顶结构负荷 极小 较大
老化性
几乎不老化,可以与建筑屋同寿命,无检修问题
易老化
排气孔隔气层 不需要 室内是潮湿环境则需要
屋顶使用性
屋顶方便利用,可设屋顶花园
屋顶须特殊处理后方可设屋顶花园
4、墙体节能措施
复合节能墙体是由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合构成。绝热材料主要是聚氮醋、聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩及加气混凝土等[4]。与单一材料节能墙体相比,复合节能墙体由于采用了高效绝热材料而具有更好的热工性能,根据绝热材料在墙体中的位置,这类培体又可分为内保温、外保温和夹心保温三种形式。
4.1内墙保温符合型墙技术
在这类墙体中,绝热材料复合在建筑物外墙内侧,同时以石膏板、建筑人造板或其他饰面材料板面作为保护层。该种形式的主要特点有:
(1)施工方便,室内连续作业面不大,多为干作业施工,较为安全方便,有利于提高施工效率、减轻劳动强度,同时保温层的施工可不受室外气候(如雨季、冬季)的影响。
(2)由于这种节能墙体的外侧结构层密度大、蓄热能力大,因此采用这种墙体时室温波动相对较大,供暖时升温快,不供暖时降温也快。在冬季,宜采取集中连续供暖方式以保证正常的室内热环境;在夏季,由于绝热层置于内侧,晚间墙内表面温度随空气温度的下降而迅速下降,减少闷热感。
(3)由于这种节能墙体的绝热层设在内侧,会占据一定的使用面积,实行此方法的时候要充分考虑是否会影响房间的正常使用。
4.2外保温墙
在这类墙体中,绝热材料复合在建筑物外墙的外侧,并覆以保护层。这样,建筑物整个外表面(外门、窗洞口)都被保温层覆盖,有效抑制了外墙与室外的热交换。外培外保温主要技术特点有:
(1)外保温可以避免产生热桥。过去,外端既要承重又要起保温作用,外墙厚度必然较厚。采用高效保温材料后,墙厚度得以减薄。但如果采用内保温,主墙体越薄,保温层越厚,热桥的问题就越趋于严重。在寒冷的冬天,热桥不仅会造成额外的热损失,还可能使外墙内表面潮湿、结露,甚至发霉和淌水,而外保温则可以不存在这种问题。由于外保温避免了热桥,在采用同样厚度的保温材料条件下,外保温要比内保温的热损失减少约1/5,从而节约了能耗。
(2)在进行外保温后,由于内部的实体墙热容量大,在冬季,室内能蓄存更多的热量,室温较为稳定,生活较为舒适;也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”得到较好的利用,有利于节能。而在夏季,外保温层能减少太阳辐射热的进入和室外高气温的综合影响,使外墙内表面温度和室内空气温度得以降低。
(3)采用外保温,内部的砖墙或混凝土墙受到保护。室外气候不断变化引起墙体内部较大的温度变化发生在外保温层内,使内部的主体墙冬季温度提高,湿度降低,温度变化较为平缓,热应力减少,因而主体墙产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻,使外墙寿命得以大大延长。
(4)采用内保温的墙面上难以吊挂物件,甚至安设窗帘盒、散热器都相当困难。外保温则可以避免这些问题发生。
(5)目前许多住户在住进新房时,大多先进行室内装修。再装修时,房屋内保温层往往遭到破坏。采用外保温则不存在这个问题,外保温有利于加快施工进度。
因此,外墙外保温技术是现今节能建筑中最长用的墙体保温技术。[5]
5、结论
我国是一个耗能大国,能源问题日趋严重,建筑耗能占据了全国耗能的很大部分,且建筑耗能的增长速度远远超过我国能源的增长速度。如果听任这种高耗能建筑发展下去,国家的能源生产难以长期支撑此种浪费型需求,从而花费更大的人力物力进行房屋改造。总之,推广节能建筑是件利国利民的好事,需要人民大众行动起来,树立良好的节能意识,需要将眼光放长远,在进行建筑物的建设时应努力进行节能改造。这样做不仅符合国民的自身利益,也是在支持国家的经济发展和能源战略。
参考文献:
[1] 李峥嵘,于雅泽,黄俊鹏.浅析建筑节能[J].节能技术2002(11).
[2] 屈兆焕.建筑围护结构的节能设计[J].节能技术,2005,(2):30-31.
0.引言
近年来建筑节能技术已成为全世界关注的热点,也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题。据资料显示,西方发达国家建筑能耗占社会总能耗的30%~45%,我国建筑能耗已占社会总能耗的20%~25%,正逐步上升到30%[1]。因此建筑节能是目前节能领域的当务之急。
居住建筑是通过采用合理的建筑规划设计和通过采用新型的建筑材料,增强建筑围护结构保温、隔热性能以及通过执行建筑节能标准,合理设计出建筑围护的热工性能等措施对居住建筑加以控制,以此来达到建筑节能的最终目的。
1.节能建筑规划设计
1.1合理的建筑布局及朝向
采取合理的建筑群布置,合理确定房屋间距与布局的形式。居住小区的建筑规划布置宜采用南低北高的设计原则。在规划条件允许的情况下,建筑的主要朝向宜选择本地区最佳朝向,一般宜采用南北向或接近南北向,宜使主要居室朝向南偏东15°至偏西15°范围,但不宜超出南偏东45°至偏西30°范围。因为同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小。如对一个长宽比为4∶1的建筑物,经测试表明:东西向比南北向的冷负荷约增加70%[2]。在建筑物内布置空调房间时,还应尽量避免布置在东西朝向或东西墙上有窗户的房间以及平屋顶的顶层房间。为了组织好房间的自然通风,引风入室并能形成一定的风速,房屋朝向要力求接近夏季主导风向,并合理选择房间开口位置和面积,积极地采取各种通风构造措施。
1.2控制建筑物的体型系数
体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值,体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。对于相同体积的建筑物,其体形系数越大,说明单位建筑空间的热散失面积越高,研究表明:体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。从降低建筑能耗的角度出发应将体形系数控制在一个较低水平上,建筑物的体形设计应适应不同地区的气候条件。夏热冬冷地区条式建筑居住建筑体形系数≤0.35,点式建筑≤0.40。夏热冬暖地区,单元式、通廊式建筑居住建筑体形系数≤0.35,塔式住宅≤0.40。[3]
1.3绿化对节能建筑的影响
绿化对居住区气候条件起着显著的作用。它能调节改善气温,调节碳氧平衡,减弱温室效应,减轻城市的大气污染,减低噪声,遮阳隔热,是改善居住区微小气候、改善建筑室内环境,节约建筑能耗的有效措施。在居住小区布置时宜采用中心绿地与组团绿地相结合的方式,充分利用小区现有的地形、地貌及一切其它可利用条件进行综合绿化。
2.增强建筑围护结构的保温隔热性能
改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍,围护结构的传热系数每增大1W/M2·K,在其他工况不变条件下,空调系统设计计算负荷增加近30%[4]。所以改善建筑护结构的保温隔热性能是建筑节能的首要措施。
2.1门窗的节能技术措施
门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位,面积约占建筑外维护结构面积的 30%,其能耗约占建筑总能耗的 2/3,其中传热损失为 1/3。所以门窗是外维护结构节能的重点。
2.2外墙的节能技术措施
2.2.1采用新型、环保、节能的复合墙体
由于外墙在整个外包面积中所占的比例最大,所以对传热的影响也最大,使用环保、节能型保温材料能承担增大热阻的功能,可有效减少通过围护结构的传热。在传统墙体的基础上增设一层保温材料,组合而成多层复合墙体,是提高墙体保温隔热性能的重要措施。外墙的保温系统有外墙外保温系统、外墙内保温系统。
2.2.2采用新型、环保、节能的自保温墙体
自保温墙体即是充分利用材料自身的特点而发展起来的一种环保、节能的新型外墙体系。构成墙体的材料不但有变废为宝、净化环境、减少污染的优点,还具有重量轻、强度高、抗震性能好、保温隔热性能好的特点;所砌筑的墙体不但可用于横墙承重和框架填充墙的房屋,不同厚度的墙体,还可满足不同气候区建筑节能标准。如目前广泛使用的蒸压加气混凝土砌块,它在稳态传热条件下,1m厚的材料板,两侧表面温差为1℃时,单位时间内通过1㎡面积传递的热量为0.11~0.18W,仅为粘土和灰砂砖的1/4~1/5,为普通混凝土的1/6左右[2]。实践证明200mm厚加气混凝土砌块的保温效果相当于490mm厚的粘土砖墙,隔热性能相当于240mm厚的普通砖墙。
2.2.3减弱太阳对外墙表面的辐射
外墙表面对太阳辐射热吸收的强弱也是个值得关注的问题,表面吸收的太阳辐射热越多,墙面温度就越高,通过墙体传进室内的热量也就越多,墙体采取浅色外饰面(如浅色粉刷、涂层和面砖等)或植物覆盖绿化(如种植攀爬相物如爬山虎、常春藤等)等措施,就可以反射掉相当大一部分太阳辐射。
2.3屋面的节能技术措施
2.3.1屋顶采用保温材料
屋顶在整个外包面积中所占的比例不大,但对顶层房间而却是比例最大的围护结构,而且水平面的太阳辐射远远大于垂直墙面,屋顶的保温隔热设计类似于外墙。屋面保温可采用板材、块材或整体现喷聚氨脂保温层等。
2.3.2隔离太阳辐射热
隔离太阳辐射热,减少阳光直射,可采用浅色屋面,种植屋面等。种植屋面应根据地域、气候、建筑环境、建筑功能等条件,选择相适应的屋面构造形式。如对屋面进行绿色覆盖,既可遮阳,又能隔热,而且通过光合作用,可消耗或转化部分能量,也起到美化环境作用;还可采用架空屋面、蓄水屋面等节能技术措施,但应注意的是架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用,不宜在寒冷地区采用;蓄水屋面不宜在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上采用。
2.4楼地面的节能技术措施
楼地面的节能技术,可根据层间楼板、架空或外挑楼板和底层地面这些不同部位,采用不同的节能技术措施。层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或楼板底面,也可采取铺设木龙骨(空铺)或无木龙骨的实铺木地板。铺设木龙骨的空铺木地板,宜在木龙骨间嵌填板状保温材料,使楼板层的保温和隔热性能更好;在楼板上面的保温层,宜采用硬质挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板等板材或强度符合地面要求的保温砂浆等材料;楼板底面的保温层,宜采用强度较高的保温砂浆抹灰。严寒及寒冷地区采暖建筑的底层地面应以保温为主,在持力层以上土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下,宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料,进一步提高地面的保温性能。
3.围护结构热工性能的综合评定
集中供热的目的在于维持室内气温适宜,使建筑物热量的得与失之间处于平衡状态,因此运行期间,随着室外气候因素的改变需要进行适时的调节,最大限度的节约能源。集中供热在现阶段的应用中比较普遍,很多的地区和城市都在应用这种方法。在过去,由于技术上的不健全以及设备的落后,因此并没有太过注意节能。从国家实施节能长远发展战略的角度来看,必须对城市集中供热系统进行大力发展,深入研究节能技术,建立一个既科学、又合理的集中供热系统,具有节约能源、保护环境、方便市民生活、促进生产等良好的社会经济效益。
一.集中供热存在的问题
1、供热系统不能适时有效地调节供热流量和供水温度的问题。现有的供热系统只是针对设备的粗放式管理,很少考虑对整个系统主要运行参数进行监控,更没有实现对用户(楼宇)室温的远程监测,无法准确掌握系统供热水平和质量,操作人员只能凭经验调节供热量。另外,由于没有采取气候补偿措施,在实际运行过程中依然只能采用”看天烧火“的传统方式,即通过人工手动方式来调节供热量,不能自动地、实时地进行分时按需供热,造成采暖期初、期末大量浪费热量。
2、管网敷设方式的问题。供热管网敷设方式普遍采用管沟式,这种方式占地比较多,在城市规划管线综合安排上有一定的困难。尤其在城市中心会遇到大量的拆迁问题,增加了大量的投资。在供热管网建设施工过程中,经常会与城市的整体建设规划产生冲突,与各相关部门的协调配合存在较大问题,增加了施工难度,阻碍了施工进度,甚至无法实施,减缓了城市集中供热的发展速度,导致供热管道及热源的建设赶不上城市发展的需要。
3、运行的室外管网多为枝状管网,二次系统缺乏必要的调节手段,水力失调严重。同时大部分用户不具备分户计量的手段,能源浪费现象严重。如何有效保证供热管网的水力平衡是亟待解决的大问题,另外管网水力调节需要大量的资金、设备及人力投入,在实际操作中仍存在困难。
4、分户控制正在实施中,分户按实际用热量收取热费虽然在全国各地进行了很多试点,很多暖通科研人员也进行了大量研究,但是收费体系、计量方法还没有十分成熟的可供推广的经验,在建造、改造过程中资金投入等还存在很多问题,真正实现分户计量收费还需时日。
二、集中供热节能技术措施
1、采暖供水方案优化。混水方式有多种,利用双功能泵混输运行较节能,具体步骤如下:(1)调整一次网管道上装的流量控制阀,使其流量等于各站设计一次网流量,这样一次网就基本调平了。(2)对于水泵旁通加压混水的方式,发现二次网压力过高时,可手动调节调节阀开度直至压力合适为止。(3)对于水泵回水加压混水方式,当一次网回水压力低于二次网所需的供水压力时,可调节一次网回水侧手动调节阀,使其阀前压力满足二次网对供水压力的要求。(4)对于水泵供水加压混水方式,当一次网供水压力高于二次网回水静压时,可调节一次网供水侧手动调节阀,使其阀后压力与二次网回水静压相平衡;当一次网供水压力低于二次网回水静压时,调节旁通管上的手动调节阀,使其阀前压力满足二次网系统静压。(5)调节混水泵变频器,减少混水泵多余的出力,节约电能。
2、水泵的节能分析。(1)改造过程选泵尽量避免多台泵并联运行,因为根据实际的操作数据及理论计算可知,水泵并联后远远达不到单台泵运行效果,而且多台泵并联运行功率大,电耗增加。所以在满足运行的情况下,应尽量选用单台水泵。已经并联运行的情况,应根据运行的工况,合理的选用不同型号的水泵,避免电能浪费。(2)流量、扬程选择不留过多富裕量,能够满足流量及供水压力即可,水泵选择不宜大。(3)尽量让水泵特性与管网特性相匹配。(4)应用变频调速技术定压节能。采用变频调节技术,可以把泵的调节阀门开到最大,通过调频调速来控制泵的出口压力及流量,消除人为增加系统的阻力现象;变频改造后,实现了供回水压力恒定控制,把原来通过阀门调节压力变成通过调节电机转数来调节压力,实现恒压差、恒流量控制;提高了工作效率,降低了维护人员及工艺操作人员的工作强度,且便于管理和维护;变频器的调节精度达到0.01Hz,大大提高了运行调节水平,同时,降低了泵房噪声,改善工作环境;变频调节,电机从零电流启动,无机械冲击波和电流冲击,提高电机使用寿命,降低电机维修费用。
3、减少管网水力失调节能设计方案。根除水力失调是供热系统节能运行的首要条件,任何一个供热系统都必须在系统运行时进行认真地调节,才有可能逐步接近水力平衡。如果调节水力平衡的设备选择不当,使用不当,调节的手段不先进,不合格,甚至不进行运行调节,供热系统就一定会存在不同程度的水力失调问题,从而造成部分热用户室温过高而浪费了热能,部分用户室温不达标,影响了供热质量。通过调查分析,建议采用以下方法来改善水力失调的情况。(1)测温调节。为了解决水力失调的问题,上一个采暖期,采取了测温调节的办法,但调节不到位,主要问题是人工调节工作量较大,而且需要随时调节,每次调节一个阀门,其他阀门的流量也都发生变化,无法根除水力失调。自力式流量控制阀是一种机械式自动调节阀,设定一个数值后,在一定压差范围内,即使周围流量发生变化,经过此阀门的流量也是此定值。只有在热源流量发生较大变化、压差变化较大时,才需要人工重新设定值,建议有条件的管网更换此种阀门。对于不能立即进行管网改造更换阀门的,仍然要边测温边调节街区的管网平衡。(2)新建转热站,缩小供热半径,减少最不利环路供热半径。(3)重新进行管网布置,使管网各个环路趋于平衡。(4)供热管网各个热力入口处加装自力式调节阀,消除受外网波动的影响。(5)设置热网和热力站的微机监控系统,可实行最优化的运行调节和控制;实践证明,该方法是目前实现运行节能的有效技术措施。通过远程监控和传输技术,可以对所有热媒参数进行采集、监控及设定。通过这种方法,可以最大限度地降低供热管网的耗热量,避免不必要的热量损失,同时节约了大量的人力、物力,更有利于整个供热管网的水力平衡,避免了局部水力失调现象的发生,从而进一步提高了供热质量。
结束语
集中供热以其特有的优势,近些年来集中供热发展迅速,对社会的发展、居民生活质量的改进、环境质量的提高起到了重要作用。但由于起点较低、技术和资金的欠缺,供热管网存在的问题较多,情况较复杂。因此必须对集中供热技术进行研究分析。
参考文献:
[1]孙景亮.优化供热系统实施精细管理实现节能降耗[J].区域供热,2009,(01):96-97.
1.电力节能设计的重要性
1.1电力节能设计有助于优化电网结构
加强节能技术在供配电设计中的应用,大力推行电力系统的节能措施,有助于提高电网的运行速度,优化电网结构,保证电力系统的安全运行和健康发展。
1.2电力节能设计能够促进企业结构优化
科学合理的电力节能设计能够促使新能源的开发和利用,不但节约了现有资源,还进一步的促进企业结构优化。电力行业的不断发展,电力节能成为电力系统发展的必然选择,大力推行、实施电力节能,优化电力行业的产业结构,为电力行业的稳定健康发展起到了决定性的作用。
1.3电力节能设计能够控制购电成本的增加
新能源的利用,使电价的成本投入过高,由于发电能源不同,企业间也存在着较大的利益差距。为了解决这一问题,很多大型大力企业开始实施电力节能技术,科学合理的电力节能设计有利于提高电能的利用率,降低电价的投入成本,增强企业的竞争力。
2.供配电系统总体规划
在供配电系统设计时,应站在全局的角度上综合分析设备的特性、耗电量、供电距离等多种因素,根据实际情况,选择合适的电压等级,设计出最优的供配电施工方案。为了使节能效果和经济投入达到平衡,可以从运行和负荷两方面进行研究,对于受温度和季节影响较大的设备容量,确定其负荷,综合考虑设备的实用性。
通常,供电电压值和线路电流值成反比,即线路的电流越小,供电电压越高。线路上的电流越小,线路上电能的耗损量就越小。在减少线路上的电能损耗方面,总变电所和配电所还可以采取减小与负荷中心的距离和减小供电半径的方法来达到降低电能损耗的目的。在供电电压的范围内,利用提高线路的电压等级的方法也有助于减少电能的损耗。然而在提高线路电压等级的情况下,电气设备也需要提高绝缘性能,这样就提高了投资成本。所以,这种方法需要在经济技术对比较为合理的情况下才能实施。
一般情况下,输电网的总干线使用的电压等级是500kV、220kV以及330kV,相邻电网之间的联络线大多也是采用这样的电压等级;二级输电网采用的电压等级通常为220kV和110kV;城乡配电网和大型工业企业内部电网中的电压等级一般采用35kV。较低一级比较常用的高压配电电压为10kV,但是如果负荷中高压电动机占有很大的比重时,采用6kV的配电方案是比较经济合理的。以某冶炼厂为例,该厂中高压电动机总容量和负荷数量所占的比例非常大,该企业在选择电压等级时将这一因素进行了深入地分析,最终选择了110kV/6kV的变配电方式。另外,各级电压等级和相对应线路输送能力之间的关系也是在设计供配电系统总体方案中确定电压等级需要考虑的因素。
3.节能技术在供配电设计中的应用
随着人们节能意识的不断加强,节能技术也已经在人们有生产生活中得到了大量的运用。而节能技术在供配电设计中的应用又主要体现在哪些方面呢?
3.1在供配电设计过程中,选用合适的线路
在供配电设计过程中,为加强供配电的节能效果,选择合适的线路是一项必须考虑到的问题。要知道,在电流的运行过程中,会因为电线本身所具备的线路电阻而产生功率消耗。而在电流通过量不变的情况下,线中电阻越大,所造成的电流损耗会越高。那么在供配电节能技术的要求下,电线在使有用过程中,首先会尽量采用电阻率较小的导线,例如,铜芯导线最佳,而铝芯导线次之;然后会在电线的布线设计上,尽量走直线,避免走弯路,以减少线路长度,而且在低电压时,电线要尽量少走或不走回头路;最后是对变电站的要求,为了最大限度的减少供电半径,变电站要尽量的建在负荷中心旁边。另外,还可以将些季节性负荷的线路,用来作为常年使用的供电线路,以减少线路和电阻。例如,在建筑设计中,将空调风机、风机盘管与照明、电开水器等计费相同的负荷,集中在一起,然后采用同一干线供电,这样就可以在春秋两季空调不用的时候,使同样大的干线截面传输较小的电流,从而达到减小线路损耗的目的。
3.2选用符合节能要求的照明设备
节能灯具在当今社会已经广泛应用,人们在不影响正常的工作和学习的情况下,大多会选择带有节能效果的照明设备,照明灯具的节能效果与供配电设计的节能程度有很大联系,这就对供配电设计中的节能技术提出了更高的要求。
3.2.1选用节能灯具
在建筑照明中,要尽量采用节能效果好的节能灯具。现下,我们所提倡的节能灯的使用,并不是说为了达到节省电能使用量,便尽量的减少电器设备的使用,或者干脆不用,这不符合我们提倡节能与经济和谐发展的要求。我们所提倡的是绿色照明,即在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康的基础上达到节约能源、保护环境的目的。所以在人们的日常生活中,要在不断的加强节能意识的同时,将节能做到实处,不仅可以在满足人们生产生活要求的条件下选择节能率高的灯具,还可以根据不同的环境和场所选用不同的照明设备。例如,高压钠灯以其发光率高,透雾性好,但色温低,光色偏暖,显色指数在40-60之间,颜色失真度大的特性,主要用于路灯或广场照明。
3.2.2充分利用自然光
自然光的利用已经成为建筑物设计中的重要因素。现代人的工作和生活大多是在建筑物内完成的,人们对自然的向往,可以通过自然光来实现,并且自然光具有杀菌消炎、治疗抑郁、舒缓心情等作用,采用自然光进行照明,可以减少电能的使用率,节省了资源,并且被人们所接受,是一个良好的节能措施。
3.2.3采用合理的灯具控制方式
为了最大限度的节省电能,照明灯具应该尽量使用双联开关进行控制,可以根据实际需要对照明灯管的开关数量进行控制,这样,可以实现良好的节能效果。另外,可以加大力度普及节约能源的知识,提高人们节约能源的意识,对企事业单位,实行严格的照明管理制度,选派制定人员,每天进行巡查,通过管理制度,最大限度的达到节约能源的效果。
3.3合理选用变压器
变压器是电压变换设备,广泛应用于电力系统,特别是10kv和35kv电压等级的变压器,在电力和配电系统中普遍使用,数量巨大。据有效估计,目前在电网上运行的10kv和35kv 级变压器约有10亿kva 以上。由于使用量大,运行时间长,变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力,特别是量大面广的10kv和35kv级变压器。选择高效节能产品,不但对节约能源具有重要意义,同时还可以大大降低变压器的运营成本,是企业改善经济效益的重要途径。因此,选择变压器时,应选用低损耗节能型变压器,如S系列或S10系列。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所,宜采用低损耗节能型干式电力变压器。对电网电压波动较大,为改善电能质量,可采用有载调压电力变压器。
4.结论
电力产业的能源消耗巨大,节能减排是电力系统发展的必然道路,其中供配电设计直接影响到节能效果,加强供配电设计的科学性,将节能技术贯穿于设计始终,有利于降低能源消耗,优化电网结构,促进电力行业的健康发展,同时促进国民经济的可持续发展。
【参考文献】
Abstract:this paper will analyzed and concluded the lighting system energy saving measures simply.
Key Words: lighting, energy saving, lamps, electricity distribution, control
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
自电灯被发明以来,它就成为人类利用率最高的产品之一,随着科技的进步,照明的技术也不断更新和发展,现在,电灯不仅仅为人们带来光明,更成为一种重要的装饰工具。但是,电灯在照亮、美化环境的同时也会消耗大量电力资源,在我国,很多照明装饰都是过于奢华,造成了更大的浪费,所以照明系统的节能是节能工作的一个重要组成部分。
建筑照明系统的节能技术措施一般包括以下几个方面:照明光源、器具的选择,照明系统的配电设计,照明系统的控制。下面,就从这几个方面进行简单的探讨。
一、照明光源、器具的选择:随着技术的不断发展,照明器具的种类也在不断的更新和增加,在生活中,如何选择合适的灯具,达到既美化环境又节约能源的目的,是一项重要的措施,选择光源时,应在满足显色性、启动时间等要求的条件下,根据光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析后确定。
1、选择光源时应根据使用环境进行设计并积极选用节能光源:
一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯,不应采用自镇流荧光高压汞灯;
在高度较低的房间,如办公室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯;而高度较高的工业厂房,则可采用金属卤化物灯、高压钠灯或大功率细管径荧光灯;
商场宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯;
另外还有一些可以应用白炽灯的场所,但由于其发光效率太低,多度耗费电能且寿命短,已被逐步淘汰。
根据使用环境,我们应推广使用T5、T8荧光灯及高压钠灯和金属卤化物灯:T5、T8荧光灯属于低压气体放电灯,它们与白炽灯相比光效高、寿命长,节约能源,但T5荧光灯管技术性能更先进、光效更高,有条件时,应采用更节电的T5荧光灯;高压钠灯是利用钠蒸气放电产生可见光的电光源,由于在放电管内冲入帮助启动的惰性气体,所以提高了功率因数及发光效率,缩小了镇流器的体积和重量,改善了灯的显色性;金属卤化物灯也具有较高光效及寿命长的特点,后二者适用于高度较高的工业厂房、道路及大型公共建筑照明。
另外,LED作为新的光源,正得到越来越多的应用。LED(Light Emitting Diode)又称发光二极管,是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发光。它具有超长寿命(可到达普通白炽灯的30倍以上)、高效节能(比节能灯节电约50%)、绿色环保、安全可靠、控制灵活、无污染等特点。中国工程院院士、中国科学院半导体研究所研究员陈良惠算过一笔账:“只要目前1/3的白炽灯被LED灯所取代,每年就可为国家节省用电1000亿度,这相当于节省一个三峡工程的年发电量(总投资1800亿元的三峡 工程,年发电量为846.8亿度)。”可以说LED是21世纪最具发展前景的光源,但其缺点是系统光效低、光衰、色表飘移、温升及驱动等问题,在价格上也相对较高,所以对LED的选择应是积极、慎重、科学的推广应用。
2、要合理选择灯具,包括:
选择高效率的灯具。不同类型的灯具有不同的光效,在满足眩光限制要求的条件下,应优先选择开敞式直接型灯具;从节能角度出发,室内灯具的效率不宜低于70%。
选择光利用系数高的灯具。这取决于灯具效率、配光形状、房间各表面的颜色装修、反射比及房间的体形。一般来说,灯具效率高则利用系数也高;灯具的配光适应其房间体形则光的利用系数高。
选择配光合理的灯具。合理的灯具配光可使光的利用率提高,达到最大节能的效果,灯具的配光应符合照明场所的功能和房间体形。
尽可能选用不带光学附件的灯具。灯具附件包括玻璃罩、格栅等,它们会起到改变灯具配光、减少眩光及免受外部损伤的作用,但同样会使灯具的光输出下降,降低灯具光效率,在同样条件下比无附件灯具光输出下降,增加用电量,所以应尽可能采用无附件灯具。
3、节能镇流器的选用:自镇流荧光灯应配用电子镇流器;直管形荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器;荧光灯和高强气体放电灯的镇流器分为电感镇流器和电子镇流器,选用时宜考虑其能效因数。
二、照明系统的配电设计
合理的配电系统是保证对照明系统供电的重要措施,有利于降低线损,节约能源,主要有以下几方面措施:
1、照明配电系统宜采用放射式和树干式结合的系统,三相供电系统的各相负荷尽量平衡, 在选择变压器时,应选用损耗较低的节能型变压器,适当加大变压器容量,提高照明负载的功率因数;照明配电箱宜置于照明负荷中心且方便操作的地方,减少各级照明线缆的长度,降低电压损失和线路损耗。
2、由于照明系统运行中会产生谐波,过大的谐波会对线路产生附加损耗,降低照明系统功率因数,使照明器具过热,产生噪声并降低寿命,所以应注重限制谐波:当采用气体放电灯时,镇流器为节能电感型时,总谐波含量不应大于10%时,采用电子镇流器时,谐波含量也要符合国家标准(GB17625.1-2003);采用LED灯时,驱动电源应有限制谐波装置。
3、照明线路功率因数的控制也对节能有很大影响。功率因数的降低将加大配电线路电流,线路的有功功率损耗与线路电流的平方成正比关系,所以功率因数降低越多,线路电流及功率损耗就越大,同时造成配电变压器的损耗增大,对节能不利,所以应采取提高功率因数的措施。
4、配电线路导体的材料、截面也会影响电能损耗,合理选择导体材料及截面也可以起到节能作用。由于线路电能损耗与导体电阻成正比,所以适当加大导体截面,可以降低电阻,同时减少了线路损耗。在选择导体时应尽量选择铜芯线,因为其电阻率低,安全可靠性好。
三、照明系统的控制
对照明系统进行有效控制的目的是合理节约能源,提高视觉质量,延长灯具使用寿命,提高系统可靠性,优化管理。应根据建筑物的建筑特点、建筑功能、建筑标准、使用要求等具体情况,对照明系统进行分散、集中、自动等方式控制,可根据建筑物功能及部位进行选择控制方式:
1、室内走廊、楼道及室外景观照明等公共区域的照明可根据时间及采光状况进行分区分组集中控制;住宅楼道则宜采用红外探测器及光控或声控加光控的节能自熄开关,但应急时应可强制点亮。
2、体育场、候机(车)厅等场所可设置调光控制系统。
3、宾馆客房内应设置节能控制总开关。
4、办公室照明控制应根据灯具数量、采光窗位置、光照强度等情况综合考虑,可采用智能照明控制系统。
5、有条件时,可利用导光或反光装置将天然光引入室内作为照明,或利用太阳能、风能作为照明系统电源。
以上就是对照明系统节能技术措施的一个简单的学习和探讨,我国的节能工程正处于积极的实施阶段,作为其中重要组成部分的绿色照明工程也作为我国一项重点节能示范工程而得到越来越多的共识和推广,照明节能技术也会不断创新和发展,相信我国的节能目标一定会逐步实现,给人们带来绿色的生活。
参考文献
关键词:
油田企业;自动化;仪表;节能;降耗
油田企业对采出的油气资源在集输、加工的不同阶段,均须对系统内的流体进行各种参数采集、计量、数据统计和传输,这是保障油田企业完成能源生产计划和日常管理工作的基础。计量准确、运行稳定、经济适用的自动化仪表,不仅能满足油气生产过程中不断变化的工况、设备的安全启/停、稳定运行、优化操作、故障处理、低碳经济,而且还可以达到节能降耗的效果,使油田企业大大提高了劳动生产率和经济效益。基于自动化仪表满足计量精度要求,采取先进技术及措施达到最大限度节能降耗的目的具有重大的实际意义[1]。
1保障油田自动化仪表节能技术的条件
节能是指降低单位产值的能源消耗,即能源的利用效率,它包括以下5个方面:1)加强用能管理,各用能单位应采取必要措施减少生产过程中能源的浪费及损耗,实现能源消耗有定额,使用有计量[2]。2)技术上可行,是指仪器仪表的原理科学、工艺先进。3)经济上合理,即通过经济分析,使各种仪器仪表不仅实现明显的节能效果,而且要有一定的经济效益,并达到一定的投入产出比。4)社会、环境可接受,满足安全、环保要求,并且操作简便、实用、质量可靠。5)合理、高效地利用能源,从生产、加工、集输、储备、供给、使用等各个环节,对用能情况都要做到综合评价、合理布局、按质用能、综合利用,符合利用效率高、经济效益好的要求[3]。仪表配备先进的测控系统,可优化油田企业的生产工艺,合理规划和调配油田企业资源,可大幅提升企业生产过程中的能源利用效率[4]。同时,将智能化的能源计量仪器仪表与自动化控制理论、数字化技术、计算机网络技术相结合,对油田企业的整个生产过程可做到在线实时监测、动态管理、全面优化、准确调度管理和可靠决策;在提高测控系统能源利用效率的同时,进而达到增加产量、提高质量、降低生产能耗、确保安全可靠生产等运行管理目标[5]。
2石油石化企业仪表节能降耗技术措施
2.1设计阶段仪表
油田地面工程的场站项目,首先是从其集输、加工工艺设计开始,仪表专业设计虽然是整个项目中的辅助配套专业,但却是整个系统的灵魂,是其平稳运行的关键。例如:大庆某采油厂阀组间集油环产液计量改造项目中,在每口井回油管路上温度计设计时,在多通道阀进口前均安装温度套管内充硅油,且具备现场和远传功能相结合的智能温度计来代替玻璃管温度计(温度计套伸入管路中,与流体介质充分接触),避免了温度套管与传感器接触不充分及环境温度变化带来的温度测量误差,不仅有效实现了系统节能,而且提高了测量精度和智能化管理[6]。联合站、转油站、天然气处理厂等场站中使用各种加热炉、压缩机、泵、风机等耗能设备,检测这些设备运行参数的仪表宜向智能化、集成化、系统化方向发展,并在设计过程中优化控制方案,将有效地降低设备耗能,增加油田企业效益。如转油站内加热炉,通过采集介质进出口温度、压力等参数,并把其传至站内控制室,经控制系统处理后将指令反馈至加热炉,可实现加热炉的自动平衡,达到优化运行、提高运行效率、节能降耗的目的。随着电子和网络技术的发展,测量温度、压力、流量、液位等参数的仪表逐步朝智能化方向发展,解决了油田生产中靠经验、靠人力来进行粗放型的运行模式,有利于工艺系统在运行中的节能降耗。
2.2选型优化阶段仪表
油田联合站、转油站、储油库等大型工艺项目在其工艺优化过程中,自动化仪表系统的优化选型通常从其性能及经济性2方面考虑[7]。如油田常用的流量仪表,在其运行过程中的压头损会消耗工艺系统中部分能量。目前,随着我国科研和制造水平的提高,低压损甚至是无压损流量仪表也研制成功;所以,设计阶段进行流量仪表选型时,在保证工艺参数测量精度的前提下,应从技术及结构角度加以分析,选择节能型仪表[7]。2010年,在大庆油田某采油厂联合站计量阀组设计中,对笛形均速管流量计和孔板流量计进行了实验对比分析:测量相同流量的同一流体过程中,笛形均速管流量计测量产生的差压低于孔板流量计的6%,产生的压头损低于孔板流量计的2.5%;同时,其压头损随着测量管道直径的增大而加速下降。该项目流程复杂,管径较小,虽然笛形均速管流量计价格较高,但其在运行过程中耗能更低、计量精度高,节能效果明显、经济效益更佳,选择该型流量计更符合实际[8]。在热电厂热蒸汽计量应用涡街流量计的选型中,若未考虑温度、测量管传感器、管道内流速、口径等因素,势必造成选型不当,流量计传感器遇高温易损坏、测量不准等问题,后期更换流量计造成追加投资,不利于自动化仪表节能。在变送器室外安装时加装变送器防雷装置,有效地保护了现场变送器不受雷击,免于更换变送器带来的损失,达到了节能降耗。
2.3安装阶段仪表
自动化仪表的安装与调试,直接影响油田工艺系统是否安全运行及维护费用高低。安装前要认真审查设计图纸,并根据相关国家、行业规范制定技术可行、经济合理的技术措施[9]。例如:在电磁流量计的安装过程中,要严格保障其前后水平管段的长度,以确保流体在流量计内流动时不受挠动;同时,流量计安装的水平度必须满足规范要求,否则,不仅加大流体阻力,而且测量误差会成倍增加。又如柱塞泵进出口压力表和差压(或压力)变送器安装过程中,一般采用引压管将高、低压水引至1次仪表取压。在安装时可根据现场实际优化施工方案,尽量减小引压管的长度,减少管路弯头数量,以降低引压管内的压降;反之,会导致测量压力小于实际压力,管理人员会根据采油方案中地层所需压力提高柱塞泵的出口压力,造成能源的浪费。
2.4运行维护阶段仪表
为保证油田企业站场的各种生产设备及装置能够长期平稳、高效运行,应加强配套的自动化仪表系统的日常运行维护工作,不仅可有效降低仪表故障发生率、延长其使用寿命,而且对系统节能也尤为重要。日常维护主要是监测仪表计量信号,检查仪表系统的各种元件及线路是否完好,这些都是保证仪表系统在高效、节能状态下运行的关键;同时,保持仪表系统的清洁,定期为仪表除尘、加油,亦可达到节能目的。例如:干式高压水表广泛应用于油田配水间中对每口井注水量的计量,表头中齿轮在长时间运行后或由于周围振动等原因,造成水表阻力加大,耗能增多;同时,由于测量值小于实际注入值,会误导管理人员人为加大注水量,浪费水资源,为此可采用定期检定或更换表芯的方法进行维护。另外,严格各项规章制度,采取合理的维护及维修措施,加强仪器仪表的标定及检定工作,最大限度减少“跑、冒、滴、漏”,优化资源配置、节能降耗,降低油田企业的运营成本。
3结论
为了实现仪器仪表的节能效果,在设计阶段要高度重视,进行多方案对比,优中选优;在选型过程中,严格落实招投标制度,从精度、节能、可靠性、价格等方面综合考虑,选择适合本项目的仪表;施工过程中要严格执行设计文件,应在国家相关标准、规范要求下施工,避免因安装误差过大导致测量精度下降、压差增大;运行阶段要加强管理,组建精干的维修队伍,定期进行保养;企业应不断加大投入,提高自动化仪表的软件、硬件性能,降低其价格和能耗,增强抗干扰能力,促进石油企业高效稳定发展。
作者:许化文 单位:大庆油田自动化仪表有限公司
参考文献:
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由于能源的短缺和对环境的保护需要,节约能源已成为建筑工程必须采取的重要技术措施。外窗是建筑物的重要组成部分,与外墙、屋顶构成建筑物的护结构,窗在护结构的作用独特,具有采光、通风、隔热、眺望、保温、装饰等多重功能。窗的设置同墙体比较是薄壁结构件,不仅存在与其他围护结构共同的热传导问题,主要是通过窗扇缝隙空气冷热交换的渗透。尤其在广大采暖的居住建筑热损失中,窗户的传热与空气的耗热损失约占总量的1/2以上,成为保温节能的重要部位。
1 降低窗的传热损耗
1.1 减少窗框和窗扇材质的导热
目前常采用的窗框材料主要以钢质、木质、铝合金和塑料为主,其中用量较大密封热阻值好的首选应是塑料窗。北方地区由于冬季寒冷时间长,建筑外窗多采用了塑钢窗。但存在的现实问题是塑钢窗的制作质量良莠不齐,主要原因是小作坊加工制作并非是正规厂家生产,涉及价格问题的因素多。主要是框的钢衬材料规格偏小、数量不够,使塑钢窗的刚度大大降低,其耐久性能和节能效果达不到预期效果。
1.2 很少窗玻璃的传热
目前北方地区建筑外窗玻璃绝大部分的单框双玻和双扇双玻,也有采用中空玻璃形式的,提高了热阻值,利于节能。双层窗扇的做法是传统的保温节能形式,两层扇中间有100mm宽的空间空气的不流动。20世纪末采用单框双玻璃形式的窗较多,保温性能较双层扇的双玻璃仍有差距,其传热系数为2.9W/(m2・K),因双玻窗加工制作比较简易,双玻中的空气间层密封简易不严密,在冬季低温下不能使外层玻璃的内侧在任何时间不出现冷凝,有时会达不到保温节能的效果。
2 外窗玻璃的用材特性
保温节能窗的用材及结构固然重要,但窗的最大导热辐射面积是玻璃无疑。玻璃的散热主要是依靠热传导和热辐射,而这种传导的热是从玻璃内侧把热传导到玻璃窗的外表面。热传导的大小和速度与玻璃的厚度、不同玻璃的导热性质有关;辐射则和不同性质的玻璃相关。为使玻璃能达到节能的需要,现在建筑使用的节能窗玻璃有3种,即涂抹型节能玻璃、结构型节能玻璃和吸热玻璃等。
2.1 热反射镀膜玻璃
热反射玻璃是节能涂抹型玻璃最早研发的产品,热反射玻璃是在平板玻璃表面镀的单层或多层金属及金属氧化物薄膜。这层薄膜对光有较强的吸收控制性能,尤其对阳光中红外线光的反射具有节能作用。对阳光有较好的反射和吸收能力,能有效地减少对阳光的辐射能向室内的传导,保持室内温度的稳定,节省能源。
2.2 低辐射镀膜玻璃
低辐射镀膜玻璃又称作Low-E玻璃。该低辐射玻璃应用在建筑工程中是20世纪90年代欧美发达国家,其具有反射红外线的性能;按生产工艺分为在线法生产Low-E和离线溅射法生产Low-E玻璃,其特点是可直接用于自然环境中,可以刚化和热弯,并能长期存放;它的不足之处是热学性能较差,在线法比离线法的Low-E绝热值µ相差近1/2,而µ值和玻璃的辐射率关系直接,其µ值越低,通过玻璃的传热量越低,窗玻璃的传热性能越好。
2.3 可吸热玻璃
吸热玻璃从20世纪80年代开始逐步推广使用,节能原理一般认为,通过吸收阳光中的红外线使透过玻璃的热能降低。在城乡各地随处可见到吸热玻璃的使用,但许多使用并不是出于为了节能,而较多是为了达到玻璃色彩的效果,没能达到节能效果的作用。
3 建筑外窗常用的形式
3.1 普通平开窗
现在平开窗的窗框和窗扇一般都有较好的密封压条处理,在窗扇关闭后密封条在缝内被压的很紧,几乎没有空气可渗透的通道。平开窗热量渗透流失的部位主要是玻璃、窗框和窗扇的材料,而扇框材料的热传导远比不上对流形成的热损失。
3.2 普通推拉窗
推拉窗是在窗框槽内左右滑动开启,扇上部形槽内有较大空间,槽下有滑轮空隙,窗扇上下形成实际的对流交换条件。冷热空气的对流交换形成较大的热传导,而这种热传导损失大小和速度,是同窗扇上下空间形成正比例。
3.3 常用固定窗
固定窗的玻璃和窗框是热传导的主要部位,在玻璃表面采取有效措施是可以解决热损失,提高节能效果的;同时在结构上看固定窗是节能效果较好的窗型。为达到通风换气的需要,在固定窗上开洞安装小上翻或下翻窗扇,或安装一小平开窗扇,专门为通风换气用,处理好小框周围的密封性能。
4 建筑外窗的节能设计考虑
4.1 控制不同期向的窗面积
现在建筑的设计普遍追求大开窗的现实,落地窗、外飘窗几乎成为时尚外窗的留置形式。在广大北方地区冬季保温节能而言,减小开窗面积应该是节能的最好方式。从节能上看窗墙面积比值越小越好,但其值过小又会影响到室内的采光,也存在利用太阳能使室内舒适度降低。
4.2 正确选择节能玻璃
根据建筑特点和自然环境条件,合理选择采用节能玻璃是设计必须重视的问题,使玻璃的热工性能得到更好的发挥。有相当部分的建筑物节能玻璃的使用没有发挥其应有作用,如热反射玻璃的节能作用体现在阻挡太阳能进入室内,可以降低自调制冷负荷,在冬季或日照量偏少的地区反而会增加取暖的负荷。
4.3 合理选择窗形式
从建筑节能角度,建筑外窗宜采用平开窗和内平开下悬窗。因外开窗不宜清洗玻璃,尤其是高层建筑。而内平开窗,不太受用户欢迎。一是因为内平开窗在开启时占用室内空间;二是以前内平开窗的水密性能不好。但随着门窗制造质量以及各配件质量的提高,良好的内平开窗已经具备非常好的水密性能。为方便人们对窗户的清洁和维护,开启关闭窗户,既不占用建筑物室内的空间又能保持长时间的开启通风,应选择内平开下悬窗。
5 结语
伴随着装饰与装修与楼盘相结合,门窗这一脸面工程――建筑的眼睛,人们就更加挑剔,更加追求其美观、节能、实用。怎样发挥窗的优势,将隔热保温环保融为一体,期望新的门窗开发应用,使人们的居住环境更美好。
中图分类号:TM925.12文献标识码: A
我国列车空调的现状及存在的问题
(一)我国列车空调的现状
目前,我国空调列车普遍采用车顶单元式空调机组。近几年的应用实践表明,该空调机组基本上能满足夏、冬两季的供冷和供热要求,为旅客提供了比较舒适的乘车环境。但是,很多长时间乘坐空调列车的旅客经常会出现头晕、气闷、喉咙干燥等不反应,因此降低了旅客对乘坐空调列车的满意程度。这从一定程度上反映出列车空调的舒适性还不够好,需进一步提高。另外据相关材料显示,在不同客室温度下,新风带来的显热和潜热占冷负荷的百分比为22.3%~36.0%。由此可见,新风带来的显热和潜热占了空调装置冷负荷的很大一部分,列车空调的节能潜力还很大。因此,舒适性列车空调系统及其节能途径的研究具有重要的社会和经济意义。
(二)我国列车空调系统存在的问题
1、列车通风系统设计不当
列车空调系统的送风末端多采用散流器、孔板送风或者侧送风。并且目前很多空调列车通风量设计各不相同,风量较大的空调列车容易造成微风速超标,而风量较小的制冷效果又不好,达不到车厢内的温、湿度要求。
2、列车室内温、湿度控制不当
在很多空调列车的运行过程中,白天和夜晚、人多和人少时的送风量及送风参数基本不变,缺乏专业人员的管理,造成旅客普遍反映白天车内外温差大,而夜间车内又较冷,给人们的身体健康带来不利影响。
3、车厢内温度分布不均匀
这除与列车运行区间温度变化、车体的气密性能、车体材料的热工性能以及旅客上下车流动情况有关外,与空调实际的运行效果也有很大关系,尤其是卧铺车厢内上冷下热的现象尤为突出。温度分布的不均匀和吹冷风感极大地影响了空调的舒适性,同时造成能耗的严重浪费。
4、新风量不足
很多长期乘坐空调列车的旅客经常会感到头晕、气闷、喉咙干燥等不良反映。这从一定程度上反映出车厢内新风量不够,导致室内二氧化碳浓度和其他有害气体的浓度偏高而引起乘客胸闷和头晕等症状。
5、空调系统能耗大
我国目前使用的单元式空调机组的耗电量很大,每列客车均需配有专门的空调发电车以满足空调系统运行所需要的电力。
列车空调系统的要求及其实现
(一)列车空调系统的要求
我国列车空调参数要求为:夏季室外气温 35℃时,车内应为23℃~27℃,最高不超过29℃,相对湿度为60%~70%;冬季室外气温- 15℃时,车内应为18℃~20℃,相对湿度30%~40%;并要求每位旅客应有20~25m3/h 新鲜空气,风速在0.2m/h左右,含尘量不大于1mg/m3,还要求尽量降低噪声,振动等有害因素。
列车空调系统只有满足铁路旅客列车空调参数要求,并且充分发挥各参数在提高空调舒适性方面作用,才能使列车空调系统成为真正的舒适性列车空调。因此,舒适性列车空调系统还要求充分发挥各参数在提高空调舒适性方面作用: 送风温差和风速不宜过大,车厢内空气温度分布均匀,气流分布均匀,有足够的新风量并且有较高的换气效率和通风效率;合适的送风方式以减少扬尘等。总之,舒适性列车空调系统的要求,即对足够的新风量和良好的气流组织的要求。
(二)列车空调系统节能的实现
配合空调系统节能的要求,舒适性列车空调系统的三部分,空调机组系统、通风系统、空调控制系统可用以下方式实现。空调机组系统,有独立的新风风机对满足舒适性要求的最小新风量进行控制,如图 1 所示。
图1空调机组系统原理图
通风系统车厢内气流组织部分,采用上送下回送风方式,且气流分布接近理想的活塞式送风,如图 2 所示。空调控制系统,应实现恒温、恒湿、最小新风量、送风温差和压差控制,并采用微机控制系统以实现复杂、灵活的控制和多种运行模式的自动切换。
图2通风系统气流分布图
列车空调节能技术措施
(一)减少空调列车冷负荷
根据空调列车冷负荷的构成,为减少空调列车冷负荷,传统上都采取下列措施:
1、采用高性能保温材料,提高隔热壁的隔热性能,可降低经由车体隔热壁传入的热量;
2、采用具有反光性的车窗玻璃,并采用浅色的窗帘,可减少太阳辐射热。
3、采用低发热的电机,用日光灯替代白炽灯,采用保温性能良好的电热水器等,可降低车内设备的散热量。
4、采用密封风挡、集便器,进出客室注意关闭客室内端门,提高车厢的封闭程度,尽可能阻止外部热量渗入车内,可减少因车体密封不严而泄漏进入车内的热量。
(二)合理的控制新风量
目前,我国列车空调装置空气冷却系统的空气处理方式皆为再循环空气(回风)与新鲜空气(新风)冷却前一次混合的方式,新风与回风比一般固定为1∶3,这种新、回风比固定不变的模式,导致空调运行不尽合理。必须对其进行改进,以降低空调装置的负荷,从而有效的减少电能消耗,达到节能的目的。
空调车厢是密闭的,从卫生要求出发,空调车厢内每人必须保证有一定的新风量。空调车厢所需新风量的大小主要是根据室内允许二氧化碳浓度来确定的。我国空调车车内二氧化碳控制标准为:容积浓度小于或等于0.15%。(新风量虽然是以二氧化碳浓度为指标,但它同时也考虑温湿度、臭气和粉尘等其它污染因素的影响。而在列车上,温湿度、臭气和粉尘等因素影响相对较小,输入的新风量只要足以确保二氧化碳浓度在规定范围内即可,过大的新风量虽然会提高车厢内空气品质,但却是以能源消耗为代价的。)对于冬、夏两季要合理地控制最小新风量就是要使车厢内二氧化碳浓度不超过允许值,又要不出现多余的新风。而车厢内二氧化碳浓度又随旅客人数的变化而变化,因此有必要采用空调自动控制系统来监控车内空调自动控制系统的工作过程,如图3所示:
图3 空调自动控制系统工作过程图
由于扰量的作用,调节对象的调节参数发生改变,经过敏感元件测量并传给调节器,调节器根据调节参数与给定值的偏差,指令执行机构使调节机构动作,使调节对象的调节参数保持在给定的规定偏差范围内。这样一来,就能使提供的新风量与实际所需要的新风量基本吻合,不仅可以提高调节质量,而且还降低了冷、热量的消耗,节约了能源。
(三)变频技术在列车空调系统节能中的应用
1、列车空调制冷和通风系统的变频机理
空调机组的变频式能量调节是指用改变压缩机电动机供电频率的方法,改变电动机转速,使压缩机产冷量与热负荷的变化达到最佳匹配。就列车空调系统而言,存在运行工况稳定,能耗大,不能满足旅客舒适性要求等不足,如果采用变频调速系统(包括传感器、变频器和可编程控制器等),就能在一定程度上缓解这些不足。
相比较家用空调器或大型中央空调机组而言,单元式列车空调机组安装于车顶,其运行环境随着列车奔驰于大江南北而不断的变化着,并且在不停的运动着。压缩机作为空调系统的“心脏”,其运行环境相当恶劣。采用变频空调系统后,将对压缩机的运行、维护、保养有很大的收益。
(1)节能
压缩机的连续运行比频繁的启停运行耗能小,从而减小了发电车柴油机组的燃油量,节约了能量。
(2)启动电流小
一般电动机的启动电流是额定电流的5~7倍,对电网的冲击较大,采用变频调节时,实现了“软启动”,启动电流小,对电网的干扰小。
(3)延长使用寿命
变频后压缩机的大部分时间都在低于额定转速下连续运行,避免了频繁的启动和停机,大大减少了压缩机和电动机的机械冲击和电冲击,减少磨损,提高了运行可靠性,延长了寿命。
列车空调采用变频技术的节能优势
(1)列车空调应用变频技术将在很大程度上节约能耗,特别是在旅客运输的淡季,空调系统长期的低负荷运转将大大减少铁路车辆部门的运行成本,提高经济效益。同时减轻了对大气的排放污染,符合环境可持续发展的要求。
(2)变频式列车空调系统能自动调节通风量和制冷剂流量,使车内温度保持恒定,改善了车内的空气环境,提高舒适性,更能适应市场竞争的需求。
(3)采用变频技术后,列车空调的制冷系统、通风系统及控制系统的运行环境得到改善,更能保证设备的安全运行,减轻了设备维修保养的劳动强度,节约维修费用。
(4)变频技术在列车空调系统中的应用潜力很大,但由于其运行的特殊性,在具体的改造中还会存在一定的困难。如:怎样合理确定车内外设计参数来计算车内负荷,以便合理选择变频器的大小和设计可编程控制器程序等。
参考文献