节能技术分析范文

时间:2023-07-06 17:43:20

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节能技术分析

篇1

关键词:压缩机;节能技术;变频技术;集中控制技术;结构优化;工艺参数调整

压缩机是一种重要的工业设备,广泛应用于生产生活的各个方面,空调、冷库、石油工业、化工工业都离不开压缩机。但是压缩机同样也是耗电大户,其在生产生活中的运行会造成大量的电力消耗,研究压缩机节能技术十分必要。

1压缩机运行节能

1.1压缩机运行中存在的问题

1.1.1出力低,能耗高。很多工业用压缩机出于节能考虑,限制压缩机功率,导致压缩机压缩能力低于设计值,尤其是夏季载荷升高时输送量将明显下降,由于散热能力有限,使得生产线其他设备不能满荷运行,降低了生产效率。压缩机双机并联的运行模式运行效率不高,稳定性欠佳,两台压缩机并联工作,虽然能够明显增加总流量,但是单台压缩机的工作流量要比单机工作时低,因此每台压缩机的工作效率都下降了,双机并联的总压缩流量要比独立工作的流量小,而且并联之后流量增加,管道阻力损失将随之增大,机组的安全性也受到影响。

1.1.2机组运行状态不佳。这个问题主要表现在压缩机运行周期难以满足设计要求、夏季运行不稳定、故障多发等方面,一些压缩机设备长期运行,机械、电气和仪表等构件故障多发,采用事后维修的方式难以实现机组长时间无故障稳定运行,容易出现故障,导致压缩机停车,影响生产安全。

1.1.3运行维护费用偏高。旧压缩机维护费用很高,两机并行时,两组压缩机都要备用一套故障多发件,双备份成本,同时也造成了一些备用件的冗余和浪费。

1.2压缩机能量调节与能耗

压缩机一般根据设计工况冷量实际需求选型,一般情况下压缩机都是全年工作,横跨冬夏极端天气,所以面临着相对复杂的外部环境,而且实际工况和设计方案之间难免存在一定偏差,所以压缩机功率要有适当富余。现阶段,压缩机能量调节主要有间歇控制运行、吸气调节、气缸卸载、旁通调节和无极变速调节等类型,其中压缩机间歇运行是比较常见的运行方式,环境温度高于设定温度,压缩机将启动运行,环境温度下降到设定温度以下,压缩机将停止工作。这样的工作方式适用于环境温度比较稳定、负载不大的情况,但是实际使用过程中,并非任何时刻环境温度都趋于稳定,极端天气和复杂工作环境下,各种生产活动都会造成冷量负载变化,温度变化频繁,发动机频繁启停,会造成较大的能量浪费,而发电机瞬时电流会污染电网,增加电网波动,压缩机的寿命也会受到影响,因此变频技术在压缩机中也得到了更多的应用。

1.3压缩机变频节能

工况一定的情况下,压缩机制冷量和质量流量成正比,变频调节的基本思路就是通过改变压缩机电机转速来调整质量流量,从而改变总机组制冷量。

2压缩机节能技术

2.1压缩机控制工艺参数优化

2.1.1吸入压力调整。选择合适的吸入压力能够有效降低压缩机功耗,一般情况下,吸入压力越低,能耗将越大,特别是压缩机一段的吸入压力,因此可适当提高压缩机的吸入压力,在一段吸入中增加高效旋风入口分离器,进一步消除进气管网的阻力,在保证充足处理气量的同时获得更高的吸入压力。

2.1.2压缩机段间压降降低。压缩机段间压降同样也是压缩机功耗的重要原因,为了降低段间压降,可用高效换热器代替级间冷却器,减少不必要的管路设备和弯头,同时改善操作条件,降低冷却器结垢程度。

2.2压缩机结构设计优化

2.2.1三元流叶轮。三元流叶轮是专为气体流动设计的叶轮结构形式,大型压缩机一般采用这种结构形式,现有叶轮也可以通过适当的改造使之具有三元流叶轮的特点,显著改善叶轮的性能。相关理论研究和试运行证明三元流叶轮的使用能够提高叶轮运行效率最高10%左右,对原有压缩机叶轮的改造成本较低,但是能够明显提高设备生产能力,改善经济效益,压缩机的节能性能也将明显提高。

2.2.2叶轮抛光。叶轮的表面粗糙度和轮组损失之间有着直接关系,可通过精铸、精车和打磨抛光的方式提高叶轮表面的光洁度。叶轮抛光的方法有很多,包括喷砂、抛光轮、液体抛光、砂带研抛等,一般根据叶轮实际结构形式和材质选择合适的抛光方案。对于表面积比较大的叶轮可进行砂带振动研抛,而结构复杂、多凹穴、凸台的叶轮可进行液体抛光。

2.2.3压缩机回流量控制。为了避免压缩机在工作中出现喘振问题,压缩机都设置有防喘振控制机构,正常工艺参数下,通过对机组运行参数的监测绘制状态曲线,并根据喘振线计算喘振控制线,从而获得喘振流量控制点,通过和入口流量的比对,控制压缩机回流量,保证压缩机能够获得充足的工作气体。可改造压缩机回流手动控制为自动控制,应用更加精确的防喘振控制系统,降低机组能耗。

2.2.4管路布局的综合优化。为了进一步降低管路内压降,需要对管路布局进行调整,提高线路布局的合理性,可使用压损来评定管路布局方案是否合理,如果入口压力和出口压力之间压差不超过5%,表示压缩机系统管路布局规划比较科学。在管路中,能够造成压损的设备结构件主要有干燥剂、冷却器、控制阀、弯头等,干燥剂、控制阀和冷却器压损可依据压损标准计量,弯头压损近似于8~10倍等径管长压损,通过对压损设备总压损的精确计算,降低管路总压损。除了优化设计,压缩机日常使用和维护保养工作对压缩机节能效果也有着很大影响,日常工作中,要采用科学的控制方式进行压缩机调整,配合预防性维护策略,降低压缩机的故障率,维持压缩机的正常性能,从而将压缩机的节能优势充分发挥出来。

2.3变频调节技术

传统压缩机一般通过控制流量和压力工艺来降低压缩机能耗,达到节能的目的,一般通过阀门节流、旁通回流和排空等方式进行控制,这些调节方式效果显著、操作简单,但是会增加管网损耗和能源浪费,而变频调速技术应用变频器控制压缩机电机转速,改变流量质量,不存在阀门节流损失,从而提高了能源的利用效率。变频调速在压缩机中的应用大幅度提高了压缩机的节能性能,依据流量传感器输出信号来调节压缩机转速,使压缩机能够准确输出现阶段需要的回流量,实现高精度的流量调节,保证压缩机能够安全、高效率的运行,在节约能源的同时还强化了压缩机的卸载能力,降低了运行噪音,设备磨损更缓慢,而功率因数则得到了明显提高。

2.4集中控制与热回收

很多情况下压缩机都不是单机工作模式,而是很多台同时工作,因此在节能改造中,应用集中控制技术实现多台压缩机的集中控制,成为降低能耗节约能源的有效措施。压缩机开启的台数一般都是固定的,当用气量下降到一定程度,就可以通过集中控制来降低压缩机的工作时间或者转速,用气量继续下降,性能好,功率大的压缩机将停止工作,通过彻底停机来消除卸载状态下的能耗,集中控制来集中调整压缩机的工作状态,从而扩大压缩机的功率范围,同时减少运行压缩机数量,降低能耗。热回收技术的基本思路是,压缩机高温油通过热能回收交换器,将热量传递给冷却水,冷却水加热之后进入保温水桶储存起来,回收压缩机工作热量。热回收技术解决了压缩机自身的散热问题,省却了压缩机的冷却风机设备投入和能耗。在工作中监测压缩机主机排气口温度,超过80℃热回收装置开始工作,保证压缩机不会过热,而余热被转换为了热水,可以用作供暖等其他用途。

3结语

节能是工业生产和日常生活中永恒的主题,压缩机节能技术就是以降低压缩机工作能耗为目的的节能技术,通过压缩机结构设计优化和运行参数调整,配合新节能技术的应用,能够显著提高压缩机的节能性能,降低压缩机工作能耗。

作者:任宏 单位:广西华银铝业有限公司

参考文献:

[1]梁政,李双双,田家林,,梅庆刚,张力文.CNG压缩机节能技术与试验分析[J].天然气工业,2013,(2).

[2]梁政,李双双,田家林,梅庆钢,张力文.L-12/5-250型压缩机节能改造与效果分析[J].石油矿场机械,2013,(3).

篇2

关键词:集中式空调 节能 操作运行管理

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

前言 随着科学技术的飞速发展,工农业生产水平的提高,人民文化生活的改善,集中式空调在楼宇建筑中的应用日趋广泛。楼宇集中式空调系统是一个庞大的设备群体,大量的统计结果表明,空调系统所消耗的电能,一般宾馆、写字楼空调能耗约占建筑总能耗的30%~40%,大中型商场空调能耗则高达50%,有的空调系统建筑物总能耗中空调能耗约占60% 或者更多。因此,空调节能意义巨大。

空调节能技术及方法

(一)冷冻基础理论简述

冷冻循环过程文字表述:

由蒸发器(4)出来的状态为1(T1,P1)的气体冷媒;经压缩机绝热压缩以后,变成状态2(T2,P2)。被压缩后的气体冷媒,在冷凝器(2)中,等压冷却冷凝,经状态3(T3,P2)而变化成状态4(T3,P2)的液态冷媒,再经节流阀(3)膨胀到低压(P1),变成状态5(T1,P1)的气液混合物。其中低温(T1)低压(P1)下的液态冷媒,在蒸发器(4)中吸收被冷物质的热量,在P1下气化,变成状态1(T1,P1)的气态冷媒。气态冷媒经管道重新进入压缩机,开始新的循环。这就是冷冻循环的四个过程。

2、冷冻理论分析空调节能途径(一)

(1)冷冻系数∑=Q1-W=Q1(-Q2)-Q1

式中 Q1--冷媒从环境(冷物体T1)吸收的热量,为正值;Q2--冷媒向环境(热物体T2)放出的热量,为负值。

W--压缩机对物系(冷媒)所作的功,为负值。

文字表述: ∑表明外加1个单位的功,冷冻剂从冷物体所能够吸取能量。它是衡量冷冻循环效率的一个重要指标。

3、冷冻理论分析空调节能途径(二)

(2)理想冷冻循环(可逆循环)

数字表达式: ∑可=Q1(-Q2)-Q1=T1 T2-T1

式中:T1―冷物体的绝对温度(蒸发温度)

T2―热物体的绝对温度(冷凝温度)

文字表述:对理想冷冻循环来说,因为每一部都是可逆的,故理想冷冻循环的效率可为最大。而且与T1、T2有关,而与冷冻剂无关。

分析:当蒸发温度T1升高时,冷冻系数升高;T1降低时,则反之。

当冷凝温度T2降低时,冷冻系数升高;T2升高时,则反之。

4、冷冻理论分析空调节能途径(三)

(1)在T--S 图上求算冷冻能力

由冷冻循环的T-S图分析可得:

标准冷冻工况为(1-2-3-4-5-1)其制冷量积分面积Q1;

当冷凝温度降低至T2’时,其冷冻工况为(1-2-3-4’-5’-1),其制冷量积分面积为Q1+Q1’;

当蒸发温度升高至T1’时,其冷冻工况为(1-2-3-4-5’’-1),其制冷量积分面积为Q1+Q1’’。

(2)改变操作工况分析冷冻量的变化案例分析

(a)冷冻机以氨为冷媒。标准运行工况:

蒸发温度T1=-15℃

冷凝温度T2=30℃过冷温度T2’=25℃

制冷量100000KCalh

(b)改变运行工况后:

蒸发温度T1=-10℃

冷凝温度T2=25 ℃

过冷温度T2’=20℃

制冷量135000KCalh。

(5)冷冻理论分析空调节能途径(四)

冷冻理论与实践证明

在蒸发温度一定条件下:

冷凝温度T2升高1℃,空调冷水机组效率降低约4.2%左右。

冷凝温度T2降低1℃,空调冷水机组效率升高约4.0%左右。

在冷凝温度一定条件下:

蒸发温度T1降低1℃,空调冷水机组效率降低约4.2%左右。

蒸发温度T1升高1℃,空调冷水机组效率升高约4.0%左右。

(6)冷冻理论分析空调节能途径(五)

冷冻理论支持节能的途径方向

A、冷凝温度越低,冷冻系数越大,可减少压缩机的电耗。

B、蒸发温度越高,冷冻系数越大,可减少压缩机电耗。

C、蒸发过程中所吸收被冷物体的热量和压缩机做功产生的热量是可以回收利用的

根据冷冻理论支持的空调节能的途径,就可有的放矢的设计相应的节能设备和自动化控制系统以及工艺管路等等,以达到节能改造的最佳化。

中央空调循环水系统变频节能技术空调运行冷负荷分析:

目前大多数中央空调循环水系统的冷冻泵和冷却泵转速都是不可调节的,只要空调一运行,无论负荷情况如何、季节如何,冷冻泵和冷却泵都是以额定转速运行,所以能源浪费现象严重。节能改造的技术可行性采用交流变频器控制水泵运行,是目前中央空调系统节能的有效途径之一。图一和图二给出了阀门调节和变频调速器控制两种运行状态的压力-流量(H--Q)关系及功率-流量(P--Q)关系。

除了节省电能外,变频器的应用还会给冷水机组运行带来如下优点:

1)调节水流量,把冷水机组进水和回水温度控制在适当的范围内,保证主机的热交换率,节省主机能耗。

2)管路阀门开启最大,消除阀门上节流局部损失而节省电能。

3)实现电机软启动(最大启动电流小于额定电流),并有欠压、过流、缺相、漏电等保护措施,改善了电机运行条件,提高了运行的可靠性。

4)启动平稳,无冲击负荷,大幅度降低设备损耗, 延长了设备使用寿命,减少了维修费用。

(4)中央空调循环水系统变频节能控制

(5)中央空调循环水系统变频节能技术实际应用的基本条件:

1)广泛应用于冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔。较大型冷风柜(空气处理机)以及其他可变负荷的场所。一般节能空间20~50%左右。

2)采用变频闭环控制电机,按需要设定温度,使设备系统储备的热容量和随时间季节变化的热负荷通过转速自动调节,在满足热负荷正常使用的条件下,达到最大限度的节能。

3)需对循环水系统做全面的水力计算求出管道总阻力

P = ∑hf=ho+hc+hjn=ho+(λ•L/d+∑C)w2/2g [mH2O]i=1式中:ho流体静压头[mH2O]hc管路的阻力压头[mH2O]hj流体的动压头[mH2O]计算该系统的水泵扬程的富裕量是多少?从而确认节能空间。

4)选择合适位置,设置最小压力差保护,加强管路降阻管理。

空调系统设计中的节能民用建筑集中式空调系统一般由冷冻主机、冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵和末端设备等组成。在空调系统的设计及设备选型中均以最大负荷作为设计工况,且留有10%~15% 的余量。但在实际运行中,空调负荷会随各种因素而变化,最小时甚至还不到设计负荷的10%,存在很大的能源浪费现象。因此,如何在系统设计中对设备进行节能选配就成为空调节能的关键。

减少室内的热负荷

(1)遮阳

减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内,可采用挑檐、遮阳板(篷)、镀膜玻璃等减轻外墙、屋面吸收阳光幅射热,可采用浅色外墙饰面,将绝热层设在外墙外侧和屋顶屋面,或架空屋面。增加外遮阳对夏季冷负荷(或供冷量)减少十分明显,据中国建筑科学研究院测定,在水泥屋面刷上石灰水,夏季屋面的表面温度可降低16℃~ 1 9℃ 。

(2) 气密

提高门窗气密性,防止缝隙进风。采用塑钢门窗不仅气密性好,而且热阻大,并可降低噪音,减少灰尘。或采用门窗密封条,提高门窗气密性。房间换气次数由8次降到5次,建筑物的耗冷可降低8% 左右。因此设计中应采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段。根据门窗的具体情况,分别采用不同的密封条。如橡胶条、塑料条或橡塑结合的密封条。

(3) 绝热

采用绝热材料对墙、屋顶、门窗等进行绝热,如岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫塑料、膨胀珍珠岩、加气混凝土、聚氨酯硬质泡沫塑料、PVC塑料门窗、中空玻璃等,以减少围护结构的传热系数。采用空心砌块、二层窗等,利用空气隔热,也可起到绝热作用。增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利。

(4)控制窗墙比

窗墙比是窗洞口与墙的面积比值,增大这个比值不利于空调建筑节能。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%~45%。一般规定各朝向的窗墙比不得大于下列数字:北向25% ;东、西向30%;南向3 5%。减少窗、墙面积比,对减少夏季冷负荷有较好的效果。

结束语:

通过空调节能的控制,使得空调使用更加环保。

参考文献

篇3

关键词:智能建筑;绿色;节能;技术;措施

中图分类号:TE08文献标识码: A

智能建筑在满足人们对建筑物舒适性、安全性、快捷性、可靠性、方便性要求的同时,建筑物使用运行能耗大大提高,在当今能源紧缺的现实情况下,智能建筑高能耗运行方式已成为阻碍其发展的重要因素。

一、 我国智能建筑的现状

随着信息时代的到来,人们对建筑的要求不仅只是除了外观漂亮、内部宽敞,更多的是讲究环境的健康、建筑的智能化和环保节能等。中国国家标准《智能建筑设计标准》中对智能建筑的定义如下:所谓智能建筑(IB)是指以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,为人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。80 年代末,智能建筑刚刚进入我国,由于受到当时经济状况和网络技术水平的限制,不能大力发展。然而进入90 年代中期,由于经济建设的迅猛发展,使我国智能建筑市场尤如雨后春笋般拔地而出,据统计,国内已建成的智能建筑约有3000 多幢,其中一些已具有相当高的水平。其中建筑能耗占到国民经济总能耗的15%,我国既有的近400 亿平方米建筑,仅有1%为节能建筑,建筑垃圾占了人类活动产生垃圾总量的40%,因能耗巨大而对环境产生的影响也越来越恶劣,据此,有关专家呼吁我国尽快实施高舒适度低能耗的建筑战略,以降低能耗,保护环境。建筑智能化决不仅仅是运用新技术来提高建筑物的身份,建筑物的节约能源和保护环境,已成为建筑智能化发展必须考虑的首要前提和最重要的条件。

二、智能建筑绿色节能技术措施

1、做好智能建筑的节能规划

节能规划要从可持续发展的战略高度出发,采用新方法、新思路。节能要从原先的拾遗补缺,变为在技术经济分析可行后优先考虑的方案,要以提高能源利用效率和利用效益为中心。总的节能目标要根据经济发展、能源平衡、能源消费弹性系数和节能率来编制。建筑节能方面.建筑物的设计和建造应当依照有关法律、行政法规的规定, 采用节能型的建筑结构、材料、器具和产品,提高保温隔热性能,减少采暖、制冷、照明的能耗并逐步开展建筑物的节能认证。目前建筑节能标准可以分为两大类.即规定性标准和效益型标准。规定性的节能标准给出一定的节能指标要求,如外墙的最大传热系数和最大窗墙比等,效益型的节能标准对一些指标并不规定过死只要所设计的建筑物总能耗满足标准要求即可,所以设计人员有更大的设计灵活性。

2、空调设备的节能控制

( 1)降低室内温度值设定标准,因为人的舒适标准是有一定范围的,根据国家标准规定,舒适性空调室内标准为:夏季温度24℃~ 28℃, 相对湿度40% ~ 65%;冬季温度18e ~22℃, 相对湿度40% ~ 60%。在规定范围内,采用下限可以节能。根据实例可知: 在夏季室温设定值从26℃调到28℃ ,冷负荷减少22% 左右;冬季室温设定值从22℃调到20℃ ,热负荷减少28% 左右。

(2)最小新风量控制,空调系统为了符合卫生标准,需引进室外的新鲜空气,称为最小新风量。在夏季或冬季, 新风量越大,耗冷量或热量就越多; 新风量越少,就越经济。确定新风量必须满足卫生要求。新风量一般设定在送风量的20% ~ 30% 。可以通过检测室内二氧化碳浓度,对比允许浓度,减小新风量的输入。

(3)提前预冷要关闭新风,对于办公类建筑和商业类建筑,为使人员在到达室内时温度较为舒适,要提前开机,开机时,要关闭所有新风阀,减少新风负荷的消耗。

( 4)季工况的夜间吹洗,在夏季,可利用凌晨清新的凉空气,开大新风阀, 关闭冷冻水阀门,对整栋建筑进行吹洗,可以冷却建筑结构所吸收的热量,使得建筑物降温,减少开机时的冷负荷量。

( 5)过渡季节以室外空气为冷源,当室外空气焓值小于室内空气焓值时,干球温度低于室内干球温度,开大新风阀,转至变新风量控制,直至最大新风量,节省能源。

( 6)设备台数控制和最佳启停时间,通过具体工程的用电分析, 能源消耗以空调设备和照明动力设备为主,夏季比冬季用电量约增加30%。因此,控制设备台数和最佳启停时间,特别是冷水机组和照明设备,耗电量可大大减少,节能效果显著。

(7)空调设温根据区域进行划分,对于建筑物内、外区之间的过渡区域的温度设定,可根据室外温度进行温度设定补偿控制,以节约能源。如酒店大堂、博物馆的序厅、办公建筑的入口大厅等区域。

( 8)提高设备使用效率,对设备进行污染报警(空调过滤器压差报警),及时清除污物,提高使用效率。

3、 照明的节能控制

( 1)时间表控制模式,地下车库的照明可按区域分为车道照明和车位照明,按时间程序进行控制。在白天开启车道照明即可,入夜后可开启全部的照明,随着夜的深入,逐步关闭车位照明及车道一半的照明; 在下半夜,仅留车道的一半照明即可,既方便管理,节能效果又好。其他公共区域,“楼层管理器”根据时序设置不同的状态,如“白天”、“晚上”、“清扫”、“安全”等。当一天中的某些时候,人员活动很少(如深夜),“楼层管理器”就选择“安全”状态,这时,照明系统通常只点亮普通型低能耗灯,用于保证紧急情况或安全检查时所需的基本照度,从而实现合理节能,降低运行和维护费用的目的。当设置“安全”状态时,区域内动静探测器开始工作,一旦探测有人进入该区域,立即自动进入“晚上”状态,并且保持数分钟,这样,即使在深夜,也能保证给用户提供合适的环境。在恢复“安全”状态之前, 必须延时一段时间,以保证可能突然出现集中的人群活动,通过延时环节,可以避免各状态之间的频繁切换。

( 2)按需提供照明的控制模式,在建筑的设备区域, 如电梯机房、水泵房、地下配电间等,灯通常是关闭的。只有当管理人员进入时,动静探测器才会自动将灯点亮。当房内人员走后,探测器控制延时工作一段时间, 将灯自动熄灭。在设计时,对不同的时间和环境的光照度水平作精心的设计,既保证工作人员有舒适的光照度,又尽量降低运行费用,避免不必要的能源浪费。

( 3)维持光通量的控制模式,由于光环境的照明是按灯具最小光通量进行设计的,在灯具初装时,新灯具的光通量要超过最小光通量的20% ~ 50%。所以,在建筑中,采用调光控制方式,调节灯具输出,始终使灯具保持光通量最小维持水平,让灯具在整个工作期间,既满足了照明要求,又节约了电能。维持光通量的控制模式,可利用感光元件接收空间的光环境。

( 4)引入自然光的控制模式,在建筑物的四周房间中,自然光的引入可以提供一部分所需照度,减少人工照明的使用,节约一部分能源。另外,由于人类天生对自然光的喜好,自然光通常可使人们心情舒畅,工作效率提高。同时,在某些智能建筑的中庭空间,利用光导管将自然光引入室内,能使室内空间更加活泼自然。

综上所述,智能建筑节能是一项长期的综合性系统工程,需要多个部门的协作和共同努力。包括政府政策的要求和激励、节能意识的推广和普及、专业技术人员对节能技术研究和推进、建筑运行管理者对节能建筑运行管理水平的提高等。整个社会都需要将节能工作看成一个体系来进行,贯穿于智能建筑规划设计、设备运行、控制管理的始终。

参考文献:

[1] 罗兵,甘俊英,张建民. 智能控制技术[M]. 北京: 清华大学出版社,2011.

[2] 闫帅帅. 浅谈建筑节能及发展前景[J]. 山西建筑,2010,36( 6) : 223-224.

篇4

关键词 陶瓷;能耗;节能

中图分类号J527 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)116-0096-02

0 引言

改革开放30年来,我国的陶瓷工业取得了举世瞩目的成绩,成为了世界生产和消费大国,据统计,中国的陶瓷业生产量占了世界的70%。而佛山地区的陶瓷生产量达到全中国的60%以上,市场占有量约为40%。

1 我国陶瓷工业的能耗现状

虽然我国的陶瓷行业在世界占有重要地位,但是陶瓷的资源消耗量是惊人的,无论是原料生产还是成品的烧结,都需要大量的能源资源支撑,而我国又是一个能源紧缺的国家,再加上陶瓷业普遍采用的是“以量取胜”的发展道路,导致我国的陶瓷工业发展呈现出数量多、无精品、档次低、能源消耗高、效率低等特点。陶瓷在制作过程中,烧结和干燥两个工序所消耗的能源占总消耗能源的八成以上,其中前者约占61%,后者约占20%。在资源利用率上,我国与国外也有较大的差距,一些发达国家能达到50%以上,甚至接近60%,而我国一般只有30%左右。所以,在能源利用上,我国的陶瓷生产工业还有非常大的提升空间。

我国陶瓷业所消耗的能源逐年上涨, 2004年消耗的泥料和石料就达7000万吨,消耗的成品油为4.4亿升,其中日用陶瓷所消耗的标准煤达350万吨以上,包括原煤26万吨,重渣油74万吨等等。而佛山的陶瓷行业每年消耗的燃料达500万吨标准煤。污染物的排放量也是十分惊人的,如2004年佛山陶瓷业排放的废气约为150亿立方米,占有佛山市工业产生的总废气量的12%,其中SO2和粉尘分别占有全市排放总量的23%和99%,这种污染物引起的雾霾天气和酸雨降临是十分明显的。到2011年佛山陶瓷产生的废弃量已达到180亿立方米,占工业总废气量的15%。

2 陶瓷工业的节能技术措施

2.1 陶瓷原料制备过程中的节能措施

陶瓷原料生产所消耗的能量在整个生产过程中所占的比重很大,据统计,原料生产消耗的燃料约占总量的49%,装机容量约为72%,如果采用有效节能措施,原料制备阶段可以节省较多的能源。

在原料生产的过程中,首先,应该放弃使用噪音大、能耗高、污染严重的破碎系统,例如粗细颚式破碎机和旋磨机,可以采用球磨机或质量可靠的系统;其次,可以采用效率更高的球磨机,可以大幅度提升产量,并且减少耗电量。对于每年全国16亿平方米的墙地砖和数百亿件日用陶瓷的生产来说,如果90%以上企业放弃以前的粗细颚式破碎机而改用连续的球磨机,那么预期可以节省电量约25亿度。另外,球磨机橡胶衬的设计即减少了负荷,也增加了有效容积,所以不仅提高了产量,又节约了电能。球磨机在实际使用过程中,可以根据具体的生产条件使用不同的设计,可以提高其工作效率,如果使用了氧化铝球,在原来的基础上还可以省电。

陶瓷产业在不断发展的过程中逐渐形成了原材料标准化的趋势,这样不仅可以充分利用资源,还有如下的优点:a.通过标准化,可以保证生产质量,提高产品的稳定性;b.原材料标准化便于对原材料进行集中处理,从而可以提高原料加工设备的利用率,减少企业特别是新建企业的开发和投资;c.工厂不用存储大量的原料以供生产,工厂在任何需要的时候就可以买到标准的原料。

2.2 陶瓷制品成型与干燥过程中的节能措施

大吨位、宽间距的压砖机具有较大压力,其产量较大,生产质量好,而且合格率高,所以在同样的条件下,一条砖窑配备一个大吨位压砖机,可节省电量30%以上。当前,我国普遍使用的是2000-4000t级的压机,而欧洲使用的多半是6000t以上,甚至意大利的一些公司使用了7200t的压机。而广东科达机电股份有限公司开发出了最大到7800t的大吨位全自动压砖机,达到了国际领先水平,不仅提高了我国陶瓷业的竞争力,还出口到国外,在国外市场占有一席之地。

2.3 陶瓷制品烧成过程中的节能措施

前面已经论述到,陶瓷在烧制过程中所消耗的能量是巨大的,占到总耗能61%甚至更高,而陶瓷烧制过程的主要场所为窑炉,所以对窑炉进行节能改造显得十分重要。

1)低温快烧技术

烧制温度越高,所消耗的能量就越大,我国目前烧制的温度大概为1100°~1280°,有的甚至达到1400以上。如果烧结温度降低100度,则每件产品可节约10%的能量,而且时间可以缩短并增加产量。然而,采用低温烧结技术需要改进原料,使用烧结温度低的坯料和釉料,还需要改进工艺。所以,还需要进行大量的研发试验。

2)窑型向辊道化发展

传统的陶瓷多半使用隧道型窑烧结,而现在,墙体砖多半使用辊道型窑烧结,同时辊道窑也不断应用到卫生陶瓷和日用陶瓷的烧结中。辊道窑是目前为止优良性最好的窑型,它具有高产量、体积小、耗能少、智能、操作简单等优点。所以,在生产中,辊道窑逐渐代替了传统的隧道窑和梭式窑。

3)使用轻质耐火材料及新型涂料

根据实验可以得到,轻质耐火砖比重质砖的具有更好的隔热效果,散热效果也比重质砖好很多。所以,使用诸如硅酸铝等新型材料制成窑体和窑车将具有十分良好的节能效果。

4)改善窑体结构

经过研究,窑的高度越高,所消耗的能量和散热量也增加,例如当辊道型窑从0.2米增加到1.2米时,消耗的热量增加了4.4%,散热量增加了33.2%,所以从这点来说,窑越高耗能越大。当增加窑长时,单位产品所消耗的热量和烟气带走的热量会减少,从这点来说,窑越长越好,故而现在的窑长从以前的20米左右逐渐变为200-300米。

此外,还可以使用一些清洁能源代替原来的传统的煤和油,充分利用窑内的余热,对余热进行回收,不仅能提高能源利用率,还能减少污染,保护环境。

3 结论

就目前陶瓷工业的发展来看,我国的节能技术远远落后与欧美发达国家,所以采用先进的节能技术对我国陶瓷业的发展至关重要。可以预计今后的陶瓷的发展趋势为:采用轻质陶瓷纤维涂制的连续更长的窑体;使用低温、低污染的烧结方式;采用控制性能更佳的自动控制技术。有理由相信,佛山乃至中国的陶瓷业经过不断努力,节能技术及设备一定可以达到国际先进水平。

参考文献

篇5

关键词:室内设计;节能技术;建筑;分析

室内设计的目的是创造美观、舒适的居住环境,提高人们生活的质量。在室内设计和施工的过程中,会用到大量的装饰材料和装饰技术,建筑的整体能耗增加。室内设计常用的设施包括照明系统、空调系统以及通风设施,建筑耗能状况惊人。随着经济的发展和城市化进程的加快,建筑能耗还在呈整体上升趋势,建筑节能已经受到人们的广泛关注,设计者需要加强节能技术在室内设计中的应用,降低建筑能耗,提高能源的利用率。

一 建筑室内节能现状

(1)室内设计者没有意识到室内节能设计的重要性

建筑室内设计的目的是提高环境舒适度,满足人们的室内生产生活。设计者不仅要对室内空间尺寸以及室内布局进行分析设计,还要注重室内的采光、通风和照明,将环境舒适度设计和节能设计结合,最大限度的降低能耗。但是室内设计者在设计的过程中,过分强调居住舒适度,大量通讯系统和照明系统的使用造成了能源的过度浪费。

(2)室内装饰过度

室内装饰的目的是提高居住和工作环境的质量,利用新技术和新材料来提高装饰的效果。但是建筑节能是建筑设计的新趋向,设计者在设计的过程中,要对建筑的布置、材料选用以及装饰效果进行一定的限定。在现代建筑设计的过程中,建筑室内装饰过度,室内空间尺度设计不当,设计者不能对室内环境进行充分的研究,室内界面被过分强调,装饰的标准过高,材料和设备浪费严重,室内设计整体上是高耗能和低舒适的。

(3)节能装修的意识不强

近年来,人们的生活条件提高,建筑室内要求冬季有暖气,夏季有空调,居住舒适度被过分强调,空调系统、取暖系统以及照明系统的能耗严重。在装修的过程中,选材不当、构造技术层缺乏、构件断面尺寸小以及接缝的密闭性能差的问题严重,室内环境参数没有受到设计者和业主的重视,很多装饰材料对环境保护非常不利,建筑能耗过度。

二 加强建筑的室内设计

建筑节能是现代建筑设计不可避免的话题,建筑节能技术没有在我国建筑设计中受到应有的重视,我国的节能建筑仅占建筑总面积的5%左右,建筑能耗惊人。影响建筑节能的因素有很多,包括建筑的朝向、建筑日间距、室内设计以及窗墙面积比等。设计者需要加强节能技术在建筑室内设计中的应用,提高能源的利用率,减少能源的浪费。

(1)建筑室内的总体规划设计

设计者在进行室内设计时,要首先确定空间的朝向、室内采光、室内绿化和室内通风。首先是空间的朝向,设计者要结合冬季夏季的阳光照射情况来设计合适的空间朝向,确保室内夏季的通风和冬季阳光的直射,减少空调设备和暖气设备的使用。其次是室内采光设计,设计者可以利用太阳能作为取暖或者供热能源,减少非可再生能源的使用。此外,设计者还可以适当的增加屏风或者挡墙,增加室内通风,整体上减少热损失。

(2)建筑的分部分项设计

在对建筑进行整体的布局之后,设计者要对建筑门窗、墙体以及地面进行分项设计。首先,墙体设计。设计者可以使用复合墙体或者浆料、块材和板材等保温材料,实现建筑整体节能。其次,门窗节能。设计者要对门窗框和门窗缝进行重点设计,采用导流翼板或者是遮阳板来控制室内外的温差。再次,设计者还要进行采暖节能工程、照明节能工程或者是地面节能工程建设,使用节能电梯或者是优质电缆,减少热能浪费。

(3)建筑装修中的节能措施

建筑装修是建筑节能的重要环节,施工人员和设计者在装修的过程中,要本着节能原则,减少空调设备的使用或者是使用节能型空调。在进行照明系统安装过程中,要尽量使用节能电器,减少电器能耗。此外,业主在进行装修的过程中还可以使用太阳能、地热能或者是天然气,在节能的同时减少对环境的破坏。

三 室内设计中的具体节能技术

(1)加强能源的回收

设计者在进行室内节能设计的同时,还要使用现代化技术进行能源的回收,实现能量的转化,减少外界因素对太阳能装置的影响。在太阳能装置的安装过程中,可以使用双向集热技术来进行能热的转换,加速吸收废热水热量,对冷水进行充分加热,最大限度节约能源。

(2)其他建筑节能技术的运用

在建筑设计的过程中,要加强各种节能技术的应用。首先是阳光照明技术,设计者可以使用采光隔板和反射高窗来提高室内的采光率,确保室内具备充分的阳光。其次是遮阳技术在节能设计中的应用,遮阳技术可以在,满足室内阳光照射的基础上降低室内的温度,提高居住舒适度。再次是特种玻璃技术运用,设计者可以针对不同的建筑室内要求选择不同功能的玻璃,减少室内热量的流失,在夏季减少阳光的辐射,在冬季起到保温效果,整体上减少能源消耗。

四 结语

随着经济的进步和社会的发展,能源供需之间的矛盾越来越尖锐,我国建筑能耗惊人,节能建筑仅占建筑总面积的5%左右。室内设计是建筑节能的关键,设计者要加强对建筑总体和分部分项的设计,减少装修过程中的能源浪费,加强遮阳技术、特种玻璃技术以及阳光照明技术的运用,最大限度的减少能源浪费,实现最优节能效果。

参考文献

[1] 夏大明,王峰.住宅建筑节能与室内设计研究[J].江苏建筑.2009(03).

[2] 侯万钧,丁翠,孙凤明.建筑节能技术在室内设计中的应用[J].工业建筑.2009(07).

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    论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。

    一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因

    随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。

    但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。

    作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。

    二、石油化工泵的节能技术

    1、输送泵过剩扬程控制技术

    为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。

    输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。

    首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。

    其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。

    除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。

    除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。

    2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用

    随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。

    首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。

    其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。

    参考文献:

    [1] 钱伯章.石化行业节能降耗的潜力与途径[J].资源节约与环保,2007,23,(2):22-25.

篇7

【关键词】:集中供暖节能技术节能分析

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

引言

目前,我国能源浪费已是非常严重,是世界上第二大能源消耗国,其中采暖能耗占有相当大的比例。采暖能耗一部分是由于供热系统自身存在的问题及运行管理不到位导致,另一部分是由于建筑围护结构的保温性差,热损失严重及用户无自主节能意识,有私自放水放热现象导致。随着国家节能减排工作的开展,节约能源已是供热企业的工作重点,它不但要求要有良好的企业管理模式,还要求要采用先进的节能技术措施及经济的运行方式。目前,我国供热方式多种多样,集中供热是其中最主要的方式,集中供热系统主要分为热源、热网、换热站和热用户四个技术环节,在供热期即将到来之前,对集中供热各环节的节能进行简要描述。

一、集中供热供暖系统简介

住宅的供暖设备和系统,既是建筑节能的很大潜力所在,又是提高居住环境热舒适性的重要环节。由于能源构成情况的变化,在某些地区,燃用天然气或其它燃料的单户独立式供暖设备和系统,会有所发展,这种设备和系统易于解决用户的直接经济利益与建筑节能的关系,即可通过经济利益机制推动建筑节能。同时,由于系统规模较小,也易于解决集中系统室温冷热不均而造成能源浪费的难题。尽管如此,由于其它诸多方面的因素,如能源的总效率、环境保护、消防安全、建筑造价和住宅卫生条件等,决定了以城市热网、区域热网或较大规模的集中锅炉房为热源的集中供热供暖系统,仍将是城市住宅供暖方式的主体。

二、城市集中供暖的节能途径分析

1、重视水力平衡、提高水力稳定性

室外供热管网各并联环路之间的水力平衡是整个供暖系统达到节能的必要条件,可防止近热远冷、冷热不均现象的发生。当管路阻力不平衡时,往往近处用户室温过高,需开窗散热,浪费能源。远处用户则室温过低。如果增强供热后虽然提高了远处用户室温,但近处用户室温更高,总之供热效果不好、又浪费能源。设计时应尽量使各并联管路阻力平衡,但管路长度相差悬殊,设计无法达到阻力平衡时,采用技术手段,如阀门调节、设减压孔板、设自动平衡阀等。这一过程应在设计及安装调试阶段完成。水力平衡的调节手段是在各建筑入口处设调节装置。对于一般作启闭用的阀门(如闸阀、截止阀和球阀),因其开启度―流量曲线非线性,不宜作为调节阀使用。

2、提高管网输送热效率

一般来说室外管网输送热效率应大于90%,这就需要对热网的设施选用优质的材料进行保温节能,加强维护管理,防止水浸,破坏等。

(1)对室外管网要进行合理敷设与布置

被地下水淹没的热网主、支干线小室实施堵漏。采用膨胀橡胶作为密封填料,将小室主要漏水点管道穿墙套管密封,防止地下水通过穿墙套管进入小室内浸泡管道。对热网中所有的补偿器芯管进行保温。

(2)供热管网保温层厚度的确定

尽量将管道散热损失降到最小,供热管道保温层厚度应按国标《设备及管道保温设计导则》中的经济厚度计算公式确定。

三、城市集中供暖的节能技术

1、气候补偿技术

根据气候的变化,调节室内温度,保证供热质量,有效地降低能源消耗,达到节能目的。气候补偿调节技术,打破了以往人工看天烧锅炉的供水温度恒定的陈旧的运行模式,可依据用户设定的不同的室内温度要求,根据气候的变化和四次调节关系曲线调整供回水温度,当室外温度升高时,供水温度降低;当室外温度降低时,供水温度升高,此过程依据热负荷的需求自动调整,从而使用户室内温度在室外气候温度变化时保持基本恒定,保证供热质量,有效地降低能源消耗,达到节能目的。 气候补偿系统由控制器、电动调节阀、室外温度传感器、供回水温度传感器等,加之相应的控制软件所组成,该系统中的四次供热调节曲线属国内首创,取值更合理,控制更精确,节能效果更加显著。

3、太阳能辅助加热技术

随着能源危机和环境污染的恶化,太阳能作为节能、环保、低成本的绿色能源,已得到越来越多的应用到生活、生产中。 太阳能技术就是利用太阳的能量和光为家庭、商业或工业提供热量、照明、热水、电以及制冷。 太阳能中央热水系统以太阳能为主要能源,与电能或其它能源配套使用,稳定性好,自动化程度高。无烟气排放,降低了热水成本,节省了大量能源。根据不同用户的实际情况为用户从方案设计、设备选型到工程施工,进行专业化一站式服务。

4、高温远红外纳米涂料节能技术

高温远红外纳米涂料是一种用于锅炉的高效节能环保产品。采用特殊的工艺将远红外纳米涂料涂在炉膛的适当部位,涂料固化后形成牢固的涂层,该涂层具有较高的吸收率,并将吸收的热能转换成远红外电磁波的形式辐射,使炉膛温度提高,大大提高了锅炉的热效率,降低了热能损失,达到节能的目的。炉膛出口烟温和排烟温度降低,缩短升温时间,热循环性好,热效率提高。延长锅炉使用寿命,施工简便,快捷。

5、烟气余热回收技术

利用锅炉烟气余热使低温水加热,提高锅炉效率,降低排烟温度。锅炉排烟温度较高,一般在150℃~210℃,烟气中有6%~9%的烟气显热损失和11%的潜热未被利用就被直接排放,这不仅造成大量的能源浪费也加剧了环境的污染。利用烟气余热回收装置,使低温水吸收烟气的物理显热和汽化潜热,降低排烟温度,提高锅炉效率;同时利用其冷凝的作用,排入大气的有害物质CO2和NOX等大为减少,排烟将更加符合环保标准。采用烟气冷凝回收技术,提高了锅炉热效率,提高了燃气热水锅炉或系统的回水温度,以及用烟气这部分热量将自来水直接加热为适宜温度的生活用热水,是非常有效的节能措施。

6、分时分温分区供热技术

提供不同的负荷控制策略,使系统的供热量与热负荷相一致,实现分时、分温、分区、按需供热。在一个供暖系统中,热用户的性质是不同的,例如,一个学校,有办公楼、教学楼、宿舍楼、家属楼、图书馆、体育馆、游泳池、车库等,由于建筑物的功能不同,所需的热量不同,供暖时间也各不相同,分时、分温、分区供热技术就是对这些不同的热用户提供不同的负荷控制策略,通过分区调节,使系统的供热量与热负荷相一致,实现按需供热、按时间段供热,达到最大限度的节能。例如:教学楼和宿舍楼的供暖需求不同,白天,教学楼需要高温供暖,且供暖时间要长,而宿舍楼就可以低温供暖,且供暖的时间相对要短;夜间:宿舍楼需要高温供暖,而教学楼就可以低温供暖;图书馆可以按照规定的开馆时间保证适宜的室内温度,其余闭馆时间仅需要低温供暖即可;对车库只要提供较低的供暖温度保证汽车的适应温度就可以了。这种分时分温分区的按需供热,既满足了不同用户的需求,又可达到十分明显的节能效果。

结语

总之,在世界各国倡导可持续发展的今天,我国城市集中供热要实现可持续发展,只有增大科技含量,采取有效方法提高热源的热能综合利用效率,采取多种节能措施提高管网输送热能的经济性、安全性、可靠性,降低供热系统造价和运行成本,才能促进集中供热采暖的可持续性发展。因而应从城市集中供热的整个系统来认真分析和研究节能措施,从生产到输送和使用的各个环节上减少能源的浪费。

参考文献

[1]于汾蒂.城市集中供热系统中热用户节能措施的重要性[J].暖通空调,1999(2):8-9.

篇8

【关键词】暖通;供热采暖;节能技术;问题;措施

随着供热采暖技术的不断发展和人们对环境保护意识的不断增强,近年来,供热采暖的技术开始向节能、环保的方向发展,不断的研制出各种新型的环保、节能的采暖方式,如利用水源热泵技术、地源热泵技术、气源热泵技术等供热采暖,地热的梯级利用技术逐渐被接受。

一、供热采暖技术特点

(1)燃油锅炉由于锅炉效率高,采暖环境较好,同时多数都是自动化设计,使运行管理人员更易于操作,降低了劳动强度。(2)目前以燃气为主的锅炉房也较多,燃气锅炉产生的污染物较少,对环境保护较为有利。(3)燃气壁挂式采暖炉和楼栋式燃气锅炉房不仅节省了锅炉房的占地面积,还降低了投资,达到了节能减排的效果。(4)直燃机不仅可以实现供暖的要求,还可以提供冷气,冷热两用,自动化程度交好,同时没有锅炉只能采暖的缺点,没有季节性限制,提高了利用率,具有非常好的经济效益。(5)蓄热式电锅炉充分利用了无污染的电能,达到了环保的功能,同时在运行过程中用户和供电企业都能从中得到效益,具有非常好的经济运行价值。(6)直接用电采暖的方式,此方式就是直接用电暖气、低温辐射电热膜等直接在室内进行取暖,这种取暖方式很容易控制,不需要水来作为热媒,同时也不需要外部管网来进行控制,具有投资小、无污染、好计量的特点。

二、供热采暖节能技术

1、区域集中供热节能技术。区域集中供热节能技术主要是供热锅炉房节能技术。锅炉运行实践证明,在正常技术条件下,一些锅炉可长期稳定在75%以上热效率工况下运行,锅炉设备利用率较全国平均水平可提高40%,热效率提高13%。这两种指标的综合效益是,不但节约燃料、电能、运输、人力等,还减轻了对环境的污染,节约了初投资,其中包括设备投资、建筑投资、土地面积等。锅炉房节能除上述两种硬指标外,还有锅炉辅机节电、降低锅炉设备和辅机的储备系数,合理利用投资等。可见,锅炉房设计中锅炉容量配置合理的情况下,供热锅炉房节能潜力巨大。

2、低温热水地板辐射采暖技术。地面辐射采暖系统是采用低温热水形式供热,以不高于600C的热水作为热媒,将加热埋设于地板中,热水在管内循环流动,加热地板,通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热。该系统具有舒适、卫生、节能、不影响室内观感和不占用室内使用面积和空间,并可以分室调节温度,便于与户计量。

3、节能型建筑天棚低温辐射采暖制冷技术。节能型建筑天棚低温辅射采暖制冷系统主要是取代暖气片及户式空调系统,应用辐射的传热效率高,比对流和导热的方式快。天棚辐射采暖制冷是将聚丁烯盘管敷设在顶部混凝土板内,通过载体的不断循环加热或对顶板降温,传热以辐射为主的新方法。在夏季将冷水通入埋在混凝土中的聚丁烯盘管里,冷水在夏季供水温度为20℃,回水温度为22℃,通过2℃温差来吸收室内热量,有效地解决了夏季降温问题;而在冬季,聚丁烯盘管内供水温度为28℃,回水温度为26℃,同样是通过2℃温差来向室内辐射热量,其均匀的温度创造了最佳的舒适环境,取得良好的经济效益和社会效益。

三、暖通供热节能存在的问题

1、在供暖设计方面存在的问题。(1)循环水泵选择偏大。循环水泵在采暖供热系统中的尺寸选择也只一项重要的工程,不仅要保证水泵的质量,还要合理的选择水泵的尺寸,近年来,由于管理不严格,导致水泵在选择上不够标准,过小则导致满足不了用热需求,水泵过大则通过的流量就大,导致供热系统形成大流量,超过系统需求,造成供热采暖系统不经济运行。(2)缺少选择性供热。在设计中缺少思考,应该根据建筑的特殊性和差异性,根据采暖供热的需求差异性,进行有选择性的根据。实际采暖供热系统在设计上缺少这样的考虑,造成供热浪费。例如,办公、教学楼等建筑,在夜间基本上没有人在其中活动,所以温度可降至值班温度,减少浪费。

2、运行管理方面存在的问题。(1)集中锅炉房大流量不经济运行。因热网水平失调而造成用户冷热不均的现象,在供暖系统中普遍存在,因无调节作用的流量计和调节阀,只能用闸阀和截止阀进行调节,在没有效果的情况下,运行管理人员只得借助大流量运行来解决这一矛盾,有时收效甚微,浪费了许多能源。(2)供热系统丢水严重。供热系统丢水严重是供热系统中常见的问题,由于系统的设备质量问题,会出现一些漏水现象,冒水现象等等,还有一部分人为原因,破坏供水系统,严重影响系统正常运行。

四、加强暖通供热节能技术的措施

1、建立并完善与供热系统相适应的控制系统。供热系统是由热源、管网、用户组成的一个复杂系统,为使热生产、输送、分配、使用都处在有序的状态下,提高供热系统的能源利用,需要建立和供热系统相适应的控制系统。控制系统的建立可为供热管理人员提供供热系统的运行状况,帮助工作人员选择最佳的运行方式,维持供热系统瞬间变化的水力工况平衡,保证供热,节约能源。控制系统的投资一般在系统初投资的5%以下,但其经济和社会效果是很好的。

2、适度扩大供热规模。锅炉容量与锅炉效率成正比关系,减少分散的小型锅炉房,适当地扩大供热系统的规模,锅炉容量越大,效率越高,供热效果也就越好,且对环保也十分有利,也会较少不必要的浪费,从而达到节能的目的。此外,采暖锅炉炉型的选择,要有根据,应与当地长期供应的煤种相匹配,不能随意,即根据煤种选择炉型。

3、加强锅炉房的运行管理。首先,司炉人员及水处理人员必须经国家劳动部门或技术监督部门培训并考试合格;其次,建立正确、完善、切实可行的运行操作规程;再次,锅炉房水处理(包括软化水或脱盐、除氧)设备处理后的水质,必须达到国家规定的水质标准。

4、安装热工仪表,掌握系统的实际运行情况。供热系统安装所需的热工仪表是掌握系统运行工况、准确了解和分析系统存在的问题、采取正确方法与措施以达到节能挖潜目的重要手段。目前热工仪表安装不全、不准的情况比较普遍,因此,必须要按照规定补齐所有热工仪表,并保证仪表的完好和准确。

5、变频调速技术的应用。在供热系统中,变频调速技术已得到很好的应用,定压系统使用变频调速技术已很普遍。炉排的控制,循环泵的调节,鼓引风机的调节都可以使用变频调速技术。电机转速降低后,电耗可降30%-40%。

五、结束语

随着经济的快速发展和人们生活水平的提高,公共建筑和居民住宅的供暖和空调已经成为普遍的要求,供热采暖已成为人们生活的必须,近年来,随着国家对节能减排的宣传推广,在暖通供热采暖上必须达到节能减排的效果。

参考文献:

[1]贾奕男.供热锅炉房节能设计[J].应用能源技术,2008,(05)

[2]董金琴.低温地板辐射采暖的应用[J].包钢科技,2008.(06)

篇9

关键词:民用建筑;门窗;节能设计

对民用建筑护结构进行分析,其中门窗将结构的热工性能最差,在服务过程中会产生较大的损耗,对室内热环境影响较大。以降低建筑能耗为目的,需要从技术角度对门窗结构能耗特点进行分析,并选择合适的方法对其设计方案进行优化,最大程度上降低能耗,提高其服务综合效率。

1民用建筑门窗结构能耗特点分析

门窗是建筑工程护结构中能耗最大的部分,其热量损失可以占到建筑总能耗的40%~50%,对室内热环境影响比较大。门窗结构能耗的产生,主要是通过门窗玻璃、窗格、窗框、缝隙、窗洞口热桥等部位与太阳辐射以及周围环境产生热传递[1]。总结以往施工经验可得,门窗施工材料是影响其能耗结果的主要因素,材料传热系数越小则损耗越小,冬季可以保证室内热量的低损耗,同时也可以有效阻隔窗外冷空气;夏季同样可以有效阻隔室外高温,保证室内处于舒适的状态。在采取措施降低建筑门窗能耗的同时,需要确保其基础功能的正常发挥,使得室内环境在不需要空调或者采暖技术的前提下,就可以保持在舒适的温度,因此需要多方面分析,提高设计方案的合理性。

2民用建筑门窗节能优化措施

2.1合理选择门窗材料

2.1.1玻璃

面对不同类型外窗结构,需要保证玻璃散热面积与窗户总面积的之间比例的合理性。一般5mm厚普通净片玻璃可见光投射比为84%,具有较高的透光与透视效果,尤其是近红外线具有很高的透过率[2]。但是此种玻璃同时也会阻挡室内地面、家具的反射光线,使得室内热量传递不出去,导致室内温度持续上升,在夏季尤其明显。因此尽量不要选择用此类玻璃,目前市场上玻璃多种多样,在选择时需要根据工程所在地气候特点来确定。(1)着色玻璃。可以有效吸收近红外线,通过太阳光热量来调节时能温度,降低空调能耗。(2)中空玻璃。即将不同性能两片及以上玻璃与框架粘结密封在一起,可以有效降低玻璃导热系数,提高其隔热、保温、隔音等性能,在冬季具有明显的采暖效果,降低采暖能耗。(3)镀膜玻璃。此种玻璃具有良好的透过率,可以实现室内热射线的反射。常用的有低辐射镀膜玻璃与阳光控制镀膜玻璃两种,一种对远红外线具有较高的透过率,可以有效遮挡室内热射线;一种具有良好的隔热性能,可以有效阻隔太阳辐射进入室内,并提高室内光线的舒适度。

2.1.2门窗框

目前市场门窗框主要包括塑料框、钢框、铝合金框、木框以及玻璃框等多种类型,不同种类适应的环境不同,在选择时需要结合实际需求来确定。门框材料不同,其导热系数也存在一定的差异。木材导热系数很低,但同时也具有易腐蚀、强度低、易变性等缺点,一般主要被用于临时性彩钢房建设中,民用建筑中应用较少[3]。铝合金与钢材框强度高,但是具有较高的导热系数,保温隔热性能差,就节能方面来说,并不具备更多优势。断热铝合金在具有强度高的特点同时,还可以有效阻止热传递,从节能角度分析,应用到民用建筑工程中,具有更大优势。

2.1.2提高门窗气密性

气密性即门窗闭合状态时,组织空气渗透能力,气密性越高空气渗透量越少,则能耗也就越低。因此,在对民用建筑门窗节能设计时,可以采取提高门窗气密性的方法,来达到降低损耗的目的。就实际施工经验分析,建筑工程中门窗框与玻璃、墙体以及门窗扇等部位是空气渗透的主要部位。对于门窗框与玻璃、门窗扇部位,可以选择用性能良好的密封条进行密封,但是要保证其与门窗框型材断面尺寸相匹配。而对于门窗框与墙体部位,可以选择用硅胶、发泡胶以及岩棉等材料,对洞口进行密封处理。

2.1.3提高门窗保温性

想要提高建筑门窗保温性,可以选择用聚苯乙烯板或者岩棉板,将其填充在门扇与门框间空腹部位,不但可以提高其隔热性能,同时还可以提高门窗结构的防火防盗效果。另外,还可以适当的增加建筑门窗玻璃层数,选择用2层或者3层玻璃,通过玻璃之间的密闭空气间层,来提高门窗结构的热绝缘系数,降低窗户热传系数。

2.1.4窗口遮阳技术

可以采用窗口遮阳技术来降低室内热量损耗,可以利用绿化或者建筑构件来达到目的,条件允许的可以设置雨篷、外廊等。对于地处寒冷地区的民用建筑,应设置便于控制与维护的活动外这样装置,如外置活动百叶遮阳帘;地处冬暖地区的民用建筑,则应设置固定外遮阳设置,如固定遮阳板。

3结语

以降低民用建筑门窗能耗为目的,在进行方案设计前,需要结合建筑门窗结构特点进行分析,掌握其能耗要点,选择从不同方面进行分析,结合以往施工经验,来选择合适的施工材料与设计方法,争取不断提高门窗结构建设效果,在保证其基础功能的前提下,降低运行能耗。

作者:铁宏 单位:无锡轻大建筑设计研究院有限公司常熟分公司

参考文献:

[1]张雷朋.浅谈民用建筑门窗节能技术途径[J].能源与环境,2011,02:44+55.

篇10

摘要:能源问题已经成为一个全球性的问题,引起了人们越来越多的关注和重视。如何节约能源,而且还为建筑给排水设计和施工过程中需要足够的重视和投入着手。在本文中,根据现代建筑给排水领域中的节能问题,加上新技术的应用在这一领域的能耗现状,较大比例的建筑给水和热水为研究对象,从消极的变频恒压供水系统,空气源热泵,太阳能三方面介绍了节能技术的应用。

关键词:太阳能 空气源热泵 技术 节能

1、无负压变频恒压供水技术的应用

1.1 无负压变频恒压供水在建筑给水系统应用上的优势

无负压变频恒压供水方式为传统的泵加水池、水箱、变频恒压供水,在水质保养、节能和基础设施投资,具有明显的优势。

1.2 无负压变频恒压供水的工作原理

无负压变频恒压供水系统主要由压力调节罐,泵,压力罐,智能控制系统。其工作原理如下:给水管网水直接进入罐,罐内的空气排出真空消除器,满水后,自动关闭真空消除器。当自来水能够满足用水压及水量要求时,设备通过旁通向用水管网直接供水;当自来水管网的压力不能满足用水要求,系统通过压力传感器发出信号启动泵。泵水,如果供水管网水量q自〉q泵,系统保持正常供水;用水高峰期,如果q自

水泵吸水口管网压力为设计压力为p自,水泵的出口设计压力为p设。则水泵的出口实际压力p实=p设一p自。第一个微机检测压力传感器的实际压力值,如果是p实

2、空气源热泵技术的应用

2.1 空气源热泵技术在热水系统应用上的优势

热泵空气源热泵,特别是能源,能效比高,经济实用,安全性和无污染等优点,符合时代的要求,已越来越多地应用于热水供应系统。生产1吨热水的能源和成本为例,空气源热泵热水系统的节能效果和传统电锅炉,燃油锅炉,燃气锅炉和热水系统相比具有明显的优势。

2.2 空气源热泵热水系统的工作原理

一台压缩式热泵装置,有蒸发器,压缩机,冷凝器,膨胀阀四部分组成,通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量)一压缩一冷凝(放出热量)一节流一再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中(见图1)。

热泵技术不是能量转换的过程,是热传输过程,不受能量转换效率极限100%的限制,而是由逆卡诺循环效率的限制。处理热量的能力和投入热泵的能量称为热效率(用cop来表示)。理想的制热循环是逆向卡诺循环,其热效率最高。

逆向卡诺循环由两个可逆的定温过程(b—a,d—c)和两个可逆的绝热过程(a—d,c—b)组成。

在制热水循环中,低温源环境温度t2=273+t2k。

高温源热水温度t1=273+t1k。

热效率。

假定环境温度(低温源):t2=25℃,t2=273+t2=298k。

热水温度(高温源):t1=60℃,t1=273+t1=333k。

理想热效率∞p=t1/(t1一t2)=333/(333—298):9.5。

据此可知,假定环境温度为25℃,需制热水温度为60℃,采用空气源热泵热水系统,理想的热效率可高达9.5。目前空气源热泵产品一般的cop可达3~5左右。假设cop为4.0,投入一定量高品位的电能,通过对周围环境介质中的热能的摄取,我们也可以得到4倍投入电能的热能,其节能效果由此可见一般。

3、太阳能技术的应用

3.1 太阳能技术在热水系统应用上的优势

太阳能是取之不尽,取之不尽,无污染,价廉,人类能够免费利用的资源。据分析太阳能到达地球,每秒可达800000千瓦,如果地球表面0.1%的太阳能转换成电能,变化率为5%,年发电量5.6×1012·h,相当于目前世界能源消费的40倍。我国太阳能资源非常丰富,理论储量每年17000亿吨标准煤。大部分地区年平均日辐射量在4千瓦每平以上。

3.2 太阳能热水系统的工作原理

太阳能热水系统运行模式大致经历了以下技术的发展过程:自然循环系统一定温放水系统一温差循环系统一定温放水+温差循环系统。其中,定温放水+温差循环系统作为优化整合的复合系统是目前应用最为广泛的。

定温放水和温差循环系统工作原理:(1)定温放水:在太阳能集热器的出水端设一个温度探头。当集热器温度达到设定值t高设时,控制器发出信号,电磁阀打开,启动热水循环泵,通过强制循环,相对高温热水的热水箱;当t集低于t高设时,热水循环泵和电磁阀自动关闭。因此,集热器和高温水能够及时进入水箱内储存。(2)温差循环:当降低时,采用了温差循环控制系统,即在水箱内也设一个温度探头,采用控制器控制,通过设置温度控制功能,当t集一t箱达到温差设定值t差设时,自动开启电磁阀,启动热水循环泵,使集热器在高温水和储热水箱中低温水交换循环;当t集一t箱低于t差设时,停热水循环泵,电磁阀关闭,如此不断循环,使储热水箱中的水温升高。