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關(guān)鍵詞:電廠鍋爐;節(jié)能現(xiàn)狀;技能技術(shù)
引言
我國經(jīng)濟(jì)在取得發(fā)展的同時,能源緊缺問題也日益突出,并影響著我國經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。電作為一種重要的能源,隨著社會的發(fā)展,社會對電的消耗不斷加大。為了滿足人們對電力市場的需求,電力企業(yè)及電力工程紛紛建起。在電廠發(fā)電過程中,鍋爐有著舉足輕重的作用。然而在這個競爭激烈的市場環(huán)境下,鍋爐的能耗不僅高,而且能源利用率也低。在構(gòu)建社會主義和諧社會過程中,發(fā)展節(jié)約經(jīng)濟(jì)、節(jié)能經(jīng)濟(jì)、環(huán)保經(jīng)濟(jì)已經(jīng)為我國當(dāng)前社會發(fā)展的重要內(nèi)容。為此,電廠鍋爐發(fā)展節(jié)能技術(shù),提高能源的利用率有著重大意義。
1.電廠鍋爐發(fā)展節(jié)能技術(shù)的意義
鍋爐作為一種能源轉(zhuǎn)換設(shè)備,向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能,豫園鍋爐輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。在我國當(dāng)前社會發(fā)展形勢下,電廠規(guī)模不斷擴(kuò)大,鍋爐的使用也越來越多,鍋爐在運(yùn)作的過程中,受多種因素的影響,會使得能源的消耗不斷加快,同時能源的利用率降低,在我國當(dāng)前電廠發(fā)電主要用的燃料有煤、油、氣,而這些能源的消耗會加大我國能源緊缺的局面。在電廠鍋爐中發(fā)展技能技術(shù),可以有效地減少能源成本,提高經(jīng)濟(jì)效益;控制環(huán)境污染,改善社會形象。同時電廠鍋爐發(fā)展節(jié)能技術(shù)也是我國構(gòu)建社會主義和諧社會的根本要求,是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略這一位大方針的重要體現(xiàn),對促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、健康發(fā)展有著積極的作用。
2.電廠鍋爐的節(jié)能現(xiàn)狀
隨著我國社會對電力的需求不斷增加,電廠鍋爐的使用液越來越普及。電廠鍋爐是利用燃料燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水,使水達(dá)到所需要的溫度或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時進(jìn)行,水進(jìn)入鍋爐以后,在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水,使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽,被引出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分,燃料燃燒不斷放出熱量,燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^熱的傳播,將熱量傳遞給鍋爐受熱面,而本身溫度逐漸降低,最后由煙囪排出。電廠鍋爐在運(yùn)作的過程中所需要消耗的能源有水、煤、天然氣、石油等資源,然而我國經(jīng)濟(jì)水平及科技還不夠發(fā)展,鍋爐的生產(chǎn)還不夠科學(xué),鍋爐在運(yùn)作過程中,鍋爐的四壁很容易形成污垢,造成燃料的使用量增加,使得消耗的能源增加,同時由于污垢的存在,燃料在燃燒的時候不充分,由于缺乏必要的技能技術(shù),鍋爐大量的使用,必然會造成能源的消耗增加,能源的利用率降低,使得電廠的發(fā)電效率地下,從而影響到了我國社會的健康發(fā)展[1]。
3.電廠鍋爐的節(jié)能技術(shù)
3.1煙氣余熱回收技術(shù)
煙氣余熱是利用換熱器將煙氣中的熱量回收利用,提高鍋爐效率。其中較為先進(jìn)的復(fù)合相變換熱器,對大多數(shù)鍋爐可以實現(xiàn)煙氣溫度的大幅降低,回收其熱量加熱凝結(jié)水、鍋爐補(bǔ)水、生活用水等,實現(xiàn)能源的回收和高效利用。通過對鍋爐尾部受熱面進(jìn)行改造,采用擴(kuò)展受熱面來增加換熱面積,增強(qiáng)換熱效果,從而達(dá)到降低排煙溫度的效果,實現(xiàn)節(jié)能減排
3.2采用保溫材料
由于鍋殼、煙道、省煤器、管道等部件溫度高于環(huán)境溫度,因此會向外散熱產(chǎn)生熱損失。因此可以采用在這些部件外包保溫材料,不僅可以減少散熱,而且可以反之鍋爐爐膛和煙道漏風(fēng),減少熱損失。保溫材料應(yīng)滿足導(dǎo)熱系數(shù)小,熱穩(wěn)定性高,對管壁無腐蝕等特點(diǎn)。常用的保溫材料有石棉、礦渣棉等。為減少蒸汽管道的散熱損失,應(yīng)盡可能采用小的管徑,并縮短輸送距離,同時應(yīng)使其壓降較小。在輸送蒸汽前將汽壓降低到最低必須的數(shù)值。如壓降較大,則應(yīng)利用其作功。對于動力裝置,應(yīng)采用高溫高壓蒸汽;對于工藝用汽,應(yīng)采用低壓和小的過熱度。對供熱設(shè)備和管道進(jìn)行良好的保溫是重要的節(jié)能措施。
3.3鍋爐性能優(yōu)化
鍋爐性能優(yōu)化系統(tǒng),是基于現(xiàn)代控制理論的過程優(yōu)化軟件系統(tǒng), 結(jié)合國內(nèi)發(fā)電設(shè)備情況和客觀條件,進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)后研制開發(fā)的鍋爐性能優(yōu)化分析系統(tǒng)軟件[2]。鍋爐性能優(yōu)化系統(tǒng)基于先進(jìn)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和專家系統(tǒng),增加了鍋爐運(yùn)行關(guān)鍵中間參數(shù)-爐膛出口煙溫(FEGT)在線監(jiān)測,通過試驗設(shè)計和專家系統(tǒng)創(chuàng)造數(shù)據(jù),為鍋爐系統(tǒng)創(chuàng)造邊界參數(shù)并挖掘系統(tǒng)冗余空間。根據(jù)用戶需求進(jìn)行發(fā)電設(shè)備全面優(yōu)化,同一臺鍋爐可以根據(jù)不同的側(cè)重點(diǎn),制定出提高鍋爐效率、降低供電煤耗、穩(wěn)定過熱、再熱汽溫,減小與額定汽溫的偏差;預(yù)防或治理結(jié)焦結(jié)渣以及降低污染物(氮氧化物等)排放,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。
4.結(jié)語
電廠鍋爐在發(fā)電過程中所需要消耗的能源是巨大的,不僅加大了我國當(dāng)前能源緊缺的局面,同時也使得發(fā)電廠的發(fā)電效率降低,難以滿足社會發(fā)展的需求。隨著我國節(jié)能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電廠鍋爐作為能耗較多的一個設(shè)備,針對鍋爐節(jié)能現(xiàn)狀,發(fā)展節(jié)能技術(shù),既是我國構(gòu)建社會主義和諧社會發(fā)展的本質(zhì)要求,同樣也是我國走可持續(xù)發(fā)展道路的重要體現(xiàn),對促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的健康、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展有著重要的作用。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】節(jié)能減排;能耗;電梯監(jiān)管;能量回饋
1 我國電梯現(xiàn)狀及節(jié)能減排意義
1.1 電梯節(jié)能減排的意義
節(jié)能減排是實踐科學(xué)發(fā)展,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,實現(xiàn)我國國民經(jīng)濟(jì)健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的重要國策。據(jù)了解,作為資源能耗的主要組成部分,建筑能耗已經(jīng)達(dá)到我國能源總消耗的1/3 左右。而在大型公用建筑中,電梯則是一個不折不扣的“耗能大戶”。隨著近幾年全國樓市的火暴,電梯市場需求量也不斷擴(kuò)大。如何采用節(jié)能技術(shù),降低電梯能耗,已成為市場關(guān)注的熱點(diǎn)。另據(jù)《中國經(jīng)濟(jì)周刊》報道,未來10 年我國新裝電梯如果全部采用能源再生電梯,除節(jié)電外,還將減少二氧化碳排放約5 100 萬噸、二氧化硫排放約13.2 萬噸、塵埃排放5 940 t,節(jié)省950 億升水,減少0.7 t 鉛堆積。因此,搞好電梯節(jié)能減排,發(fā)展綠色節(jié)能電梯不僅是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要,也是節(jié)約社會能源、保護(hù)周邊環(huán)境的需要。
1.2 節(jié)能環(huán)保電梯將引領(lǐng)未來電梯業(yè)發(fā)展
隨著現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電梯作為城市立體交通工具,也在不斷推陳出新。如人們最初使用的是交流單速電梯,后來出現(xiàn)了交流雙速電梯,尤其是20 世紀(jì)90 年代末期,電梯逐漸由調(diào)壓、調(diào)速轉(zhuǎn)向采用變頻技術(shù),大大提高了電梯拖動系統(tǒng)的運(yùn)行效率。大家深有體會,采用變頻技術(shù)的空調(diào)器,節(jié)電效果十分明顯,比普通空調(diào)平均節(jié)電30%以上,提高了能源的利用率。而電梯采用變頻技術(shù)后,節(jié)電效果同樣明顯。變頻電梯經(jīng)歷了較長時間的穩(wěn)定期之后,電梯技術(shù)又有一次較大的突破,永磁同步無齒輪技術(shù)逐步在中低速電梯中得到應(yīng)用,不僅使電梯性能日趨完善,而且也創(chuàng)造出了更高的社會經(jīng)濟(jì)效益。從電梯發(fā)展趨勢來看,節(jié)能電梯將占據(jù)未來電梯市場的主導(dǎo)地位,如西子奧的斯生產(chǎn)的OH5000“無齒輪節(jié)能電梯”,上海三菱電梯有限公司生產(chǎn)的LEHY- Ⅱ電梯,受到業(yè)界廣泛關(guān)注。
2 電梯能耗情況分析對比
隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大和人們生活水平逐步提高,能源供需矛盾日益突出,特別是節(jié)電呼聲日益高漲。在住宅和一般公共建筑內(nèi),空調(diào)和電梯已成為最大的兩只“電老虎”,如何降低電梯的有效能耗和控制無效能耗,值得深入研究和探討。
2.1 電梯能耗非常驚人
電梯耗能主要體現(xiàn)在待機(jī)和運(yùn)行兩種工況。電梯在輕載上行和重載下行時都處于發(fā)電狀態(tài),而普通電梯卻將這部分電能轉(zhuǎn)換為熱能,白白浪費(fèi)掉了,屬于無效能耗。據(jù)測算,在冬夏兩季建筑中,空調(diào)的能耗一般占到整個建筑能耗的50%,而電梯用電量則占總用電量的17%~25%以上,僅次于空調(diào)用電量,高于照明、供水等的用電量。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,每年每臺電梯平均運(yùn)行次數(shù)大概在20 萬~30 萬次,約有10萬次左右處于發(fā)電狀態(tài)。一部變頻電梯處于發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行,每次發(fā)出來的電能約為0.2 kwh 左右。如果樓層不高,按每次發(fā)電0.1 kwh 來計算,每年每臺電梯發(fā)電1 萬千瓦時左右;一部普通電梯,每天約用電量為50 kwh~150 kwh,按照每臺電梯平均每天用電量約為80 kwh 計算,假如全國在用電梯數(shù)約為100 萬臺,那么每天耗電約為8 000 萬千瓦時,每年消耗電量約為290 億千瓦時。從以上情況分析,電梯節(jié)能形勢非常嚴(yán)峻,可以說到了刻不容緩的地步。
2.2 電梯節(jié)能效益可觀
有人算過一筆賬:一幢普通商務(wù)辦公樓,6 部20 層電梯,如每臺全年耗電26 000 kwh,而采用能源再生電梯,每臺全年耗電只需7 700 kwh,以每度電價1 元計算,則至少節(jié)省電費(fèi)10 萬多元。假設(shè)今后我國每年采用5 000 部能源再生電梯,預(yù)計1 年節(jié)約電費(fèi)3 500 萬元。按照1 度電消耗370 g 標(biāo)準(zhǔn)煤計算,1 年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤1.85 萬噸。如果將電能回饋裝置PROSPECT 在每部電梯中推廣應(yīng)用,按照100 萬臺電梯計算,平均回饋節(jié)能率30%計算,每年可為國家節(jié)約電量約114 億千瓦時,相當(dāng)于小浪底工程27 個月的發(fā)電量,相當(dāng)于大亞灣核電站10 個月的發(fā)電量,相當(dāng)于劉家峽水電站27 個月的發(fā)電量。
2.3 電梯節(jié)能空間巨大
據(jù)國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,目前我國在用電梯約77 萬余臺,僅2006 年耗電量約200 億千瓦時。據(jù)有關(guān)專家分析,我國15 年前安裝的電梯有相當(dāng)一部分是高能耗的老電梯,耗電是現(xiàn)在節(jié)能電梯的3 倍~4 倍。近年來,我國每年新增電梯均在15%以上。如果每年新增電梯13 萬部,其中80%采用節(jié)能電梯,按照每天使用16 h 計算,全年可節(jié)電32 億千瓦時。如果到2015 年全國電梯仍全部采用非節(jié)能產(chǎn)品,將會多耗電800 億千瓦時,這相當(dāng)于三峽水電站1 年的發(fā)電量,因此電梯具有較大的節(jié)能空間。
3 電梯節(jié)能的主要措施和途徑
要取得良好的電梯節(jié)能效果,可以說是任重道遠(yuǎn),除在日常管理上下功夫外(如根據(jù)非上下班高峰分時段待機(jī)在電梯上安裝自動感應(yīng)器等),最重要的是生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和制造環(huán)節(jié)。有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,電梯驅(qū)動主機(jī)拖動負(fù)載消耗電能占電梯總耗電量的70%以上。因此,電梯節(jié)能的實際操作重點(diǎn)就在于驅(qū)動與曳引系統(tǒng)、電梯調(diào)速方式的更新與改善。
3.1 采取永磁同步技術(shù)
近年來,隨著永磁材料和永磁電機(jī)制造和控制技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,永磁同步無齒輪曳引機(jī)驅(qū)動的電梯產(chǎn)品已經(jīng)成為電梯技術(shù)發(fā)展的趨勢。永磁同步無齒輪技術(shù)是電機(jī)在低轉(zhuǎn)速時提供大扭矩,以此帶來較大能量的節(jié)約。經(jīng)測算,永磁同步無齒輪曳引機(jī)驅(qū)動的電梯與目前大量在用的蝸輪蝸桿曳引機(jī)驅(qū)動的電梯產(chǎn)品相比,不僅取消了減速器,效率提高30%,而且有多項不可比擬的優(yōu)勢,如機(jī)房空間減小甚至無需通常的機(jī)房、節(jié)能環(huán)保、噪音低、振動小、原材料使用減少等等。按電梯使用壽命來看,今后將有一大批電梯需要更新,特別是在未來5 年,永磁同步技術(shù)仍將在世界電梯驅(qū)動控制技術(shù)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
3.2 采取能量回饋技術(shù)
能量回饋技術(shù)是將電梯輕載上行、重載下行時的勢能轉(zhuǎn)換為電能,返回電網(wǎng),再轉(zhuǎn)供同一建筑中其他用電設(shè)備使用,讓“電老虎”變?yōu)椤鞍l(fā)電機(jī)”,從而達(dá)到能源再生目的。能量回饋裝置和節(jié)能環(huán)保電梯是電梯行業(yè)近年來推出的新產(chǎn)品。如果這些新的技術(shù)和產(chǎn)品能得到廣泛應(yīng)用,將可取得好的節(jié)能效果。(1)安裝電能回饋裝置,可大大降低電梯能耗。如PROSPECT(電能回饋裝置)不僅電壓適用等級廣泛,最主要的特點(diǎn)是具有電壓自適應(yīng)控制回饋功能,能夠自動檢測變頻器和供電網(wǎng)的電壓及頻率,并將直流電路中存儲的電能逆變成與電網(wǎng)電壓同頻同相的交流電,而且不會污染電網(wǎng),能量轉(zhuǎn)化率超過了97%,節(jié)電率可達(dá)15%~45%,樓層越高,功率越大,使用越頻繁,節(jié)能的效果越好,非常適合高層、高速電梯使用。(2)推廣應(yīng)用節(jié)能環(huán)保電梯,實現(xiàn)能源再生。近幾年,越來越多的電梯企業(yè)把注意力集中在對綠色節(jié)能電梯的開發(fā)和推廣上。能源再生電梯融入了電能回饋技術(shù),耗電只有普通電梯的1/3,運(yùn)行費(fèi)用也只是普通電梯的1/3,如西子奧的斯于2006 年11 月推出的Regen(銳進(jìn))能源再生電梯就采用了能量回饋性調(diào)速技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]建筑節(jié)能;墻體;門窗;屋面;發(fā)展
多年來人們對建筑節(jié)能給予高度重視,進(jìn)行了長時間多方面的試驗研究,制定了強(qiáng)制性的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),采用各種行政、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)措施,提高能源的有效利用,取得了一定的社會經(jīng)濟(jì)效益。在我國能源不足的情況下,大力節(jié)約能源已成為市場經(jīng)濟(jì)中一個重要環(huán)節(jié),而節(jié)能住宅是節(jié)能的重要組成部分。
1 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)構(gòu)造
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù),存在著功能和節(jié)能之間的矛盾,良好的透光性能使建筑可以獲得更好的視野,但同時可能造成冬季隔熱時的困難和夏季室溫的升高,而良好的通風(fēng)性能同樣可能造成節(jié)能困難。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能主要包括從建筑形體的設(shè)計,建筑墻體、門窗和屋面的設(shè)計和施工來完成。
1. 1 建筑形體與節(jié)能
建筑形體的設(shè)計,更多屬于建筑學(xué)范疇。長期以來,建筑師多對建筑外觀及使用功能進(jìn)行精心設(shè)計,而從建筑節(jié)能角度進(jìn)行的綜合設(shè)計只能說是初步的。建筑形體的變化會改變建筑物與環(huán)境的熱交換。相對來說,塔式建筑比板式建筑與環(huán)境進(jìn)行更多的熱交換,在其他條件相同的情況下一般高出 10% 以上,復(fù)雜的體形和較大的表面積帶來更多的熱交換。建筑物的體形系數(shù)(shape coefficient of building)反映建筑物外表面與體積的比例關(guān)系,建筑體形系數(shù)每增大 1%,能耗指標(biāo)大約增加 2. 5%左右,對建筑物節(jié)能效果影響很大。
建筑物體形系數(shù)的減少,將限制建筑師的設(shè)計空間。因此,建筑物的體形系數(shù)應(yīng)該在建筑造型和節(jié)能需求之間綜合平衡,一般應(yīng)該控制在 0. 3 以下。建筑物體形系數(shù)的控制,主要通過減少建筑面寬,加大建筑幢深,增加建筑層數(shù),增加建筑組合以及減少建筑外形的過多變化來實現(xiàn)。建筑形體設(shè)計中的節(jié)能,可以同時考慮各面平均有效傳熱系數(shù)。
1. 2 建筑墻體與節(jié)能技術(shù)
建筑墻體的隔熱保溫技術(shù),大體分為墻體自身隔熱保溫和通過復(fù)合材料進(jìn)行隔熱保溫兩種類型。
墻體自保溫技術(shù)通過墻體主體結(jié)構(gòu)材料如加氣混凝土墻體、黏土(空心)磚墻體、砌體砌塊墻體、鋼筋混凝土墻體等的隔熱保溫功能實現(xiàn)。為了增加墻體隔熱保溫性能,通常通過隔熱材料與墻體主體材料的復(fù)合構(gòu)成復(fù)合墻體實現(xiàn)隔熱保溫功能。復(fù)合節(jié)能墻體由于采用了高效的絕熱材料,增加了施工難度和成本,但可以實現(xiàn)較好的熱工性能。
復(fù)合墻體保溫隔熱技術(shù)大多采用外保溫技術(shù)或內(nèi)保溫技術(shù),其他如中間保溫技術(shù)應(yīng)用相對較少。復(fù)合墻體所應(yīng)用的絕熱材料,,主要是聚苯乙烯塑料、巖棉、玻璃棉、礦棉、膨脹珍珠巖和加氣混凝土等。
1. 2. 1 墻體外保溫技術(shù)
墻體外保溫技術(shù)指絕熱材料復(fù)合在建筑物外墻外側(cè)的隔熱保溫技術(shù)。一般采用導(dǎo)熱系數(shù)小于 0. 05W/(m•K)的高效保溫隔熱材料。
墻體外保溫技術(shù)有以下特點(diǎn):①對消除冷熱橋效果相對較好;②外保溫層受建筑使用造成保溫層破壞的危險相對較小;③減少墻體本身溫度變化,環(huán)境溫度的變化對建筑溫度綜合影響較小;④外保溫技術(shù)與內(nèi)保溫技術(shù)相比,施工難度相對加大。
1. 2. 2 墻體內(nèi)保溫技術(shù)
墻體內(nèi)保溫技術(shù)絕熱材料復(fù)合在建筑物外墻內(nèi)側(cè),墻體內(nèi)保溫技術(shù)需要在高效的保溫隔熱材料表面應(yīng)用如石膏板等保護(hù)層覆面。
墻體內(nèi)保溫技術(shù)有以下特點(diǎn):①施工方便,室內(nèi)連續(xù)作業(yè),室外氣候?qū)|(zhì)量的影響較小,效率較高,但室內(nèi)結(jié)構(gòu)吊掛的安全要求更高;②室內(nèi)供熱效果較好,避免熱量冷量為外墻所吸收,但減少外墻冷熱積蓄使室內(nèi)溫度隨冷熱量的供應(yīng)變化而產(chǎn)生較大變化;③外墻本身溫度變化較大,增加傳熱系數(shù),而且容易產(chǎn)生冷橋熱橋,形成結(jié)露;④占據(jù)一定的室內(nèi)空間,既有建筑節(jié)能改造施工也會影響建筑物正常使用。
1. 2. 3 建筑門窗與節(jié)能技術(shù)
在建筑物墻體、屋面、門窗和地面 4 大圍護(hù)結(jié)構(gòu)部件中,門窗因其通風(fēng)采光等的功能要求,隔熱保溫性能相對較差,對室內(nèi)熱環(huán)境的影響也最敏感,是建筑節(jié)能需要考慮的重要因素。門窗的節(jié)能措施主要通過減少窗墻面積比,增加門窗氣密性和提高施工質(zhì)量解決。節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對建筑的窗墻面積比作了具體規(guī)定,如表 1 所示。
表 1 窗墻面積比規(guī)定
建筑窗戶的氣密性是指空氣通過關(guān)閉狀態(tài)窗戶的性能指標(biāo),由于窗戶結(jié)構(gòu)在窗框、窗扇以及在施工中的鑲嵌縫隙,空氣流通產(chǎn)生能量流失。普通單層鋼窗空氣滲透量 q0
1. 2. 4 建筑屋面與節(jié)能技術(shù)
建筑屋面保溫大多數(shù)屬外保溫屋面,有混凝土保溫屋面、乳化瀝青珍珠巖保溫屋面、憎水型珍珠巖保溫屋面、聚苯板保溫屋面、巖棉保溫屋面、玻璃棉板保溫屋面、浮石砂保溫屋面、彩色鋼板聚苯乙烯泡沫夾芯保溫屋面、彩色鋼板聚氨酯硬光夾芯保溫屋面等。
實體材料層的保溫隔熱屋面,需要考慮屋面保溫層的負(fù)荷,不宜選擇密度過大的材料。
倒置式屋面是將保溫層設(shè)于防水層之上的保溫方法,與傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中保溫層與防水層位置相反。由于屋面蓄能量較小,室內(nèi)的熱交換相對較小,是一種較好的節(jié)能屋面形式。
通風(fēng)屋面是建筑屋面節(jié)能的另外一種屋面節(jié)能方式,在我國夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)被廣泛采用。這是一種將屋面實體結(jié)構(gòu)變?yōu)閹в锌諝忾g隔層的結(jié)構(gòu)形式,通風(fēng)屋面內(nèi)表面溫度變化比一般實體屋面延滯3 ~ 4h,具有通風(fēng)好,散熱快的特點(diǎn)。
種植屋面利用屋頂種植花草形成屋頂花園,具有較好節(jié)能和生態(tài)效果。分為覆土種植和無土種植兩類,由于花草本身的光合作用、蒸騰作用和植物本身的呼吸作用,產(chǎn)生很強(qiáng)的熱吸收效果,溫度的調(diào)節(jié)能力優(yōu)于通風(fēng)屋頂。
蓄水屋面是在屋面上貯存水層進(jìn)行屋面隔熱的一種節(jié)能技術(shù),水在蒸發(fā)時吸收大量熱量,阻斷夏季屋面熱量的傳導(dǎo),起到隔熱效果。蓄水屋頂?shù)奈菝嫠畬釉黾拥奈菝尕?fù)荷量,是在設(shè)計中需要考慮的因素。
2 我國建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)發(fā)展
我國建筑節(jié)能工作近 30 年來取得了巨大的發(fā)展,先后實施了《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-93、《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ134-2001、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ75-2003、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005、《既有采暖居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》JGJ129-2000、《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50411-2007 以及《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》JGJ144-2004 等系列標(biāo)準(zhǔn)。近年來,我國對建筑節(jié)能工作猶為重視,建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展迅速,國外先進(jìn)的建筑節(jié)能技術(shù)也紛紛傳入中國并開始積極應(yīng)用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)已經(jīng)逐步形成體系。近年來,在國家建筑節(jié)能技術(shù)政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的推動下,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)取得了令人矚目的成績,但與國外發(fā)達(dá)國家的差距依然巨大,我國建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實踐也反映出許多問題,主要表現(xiàn)在以下幾方面。
1)我國對建筑節(jié)能體系的研究和實踐仍顯不足,政策標(biāo)準(zhǔn)體系尚缺乏系統(tǒng)性,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系還不配套;建筑設(shè)計規(guī)劃中對建筑整體節(jié)能的整合能力較差,設(shè)計能力良莠不齊,建筑節(jié)能總體設(shè)計采用面不足,也沒有形成專業(yè)化建筑節(jié)能相關(guān)的施工能力;建筑節(jié)能效果的檢測驗收方法仍未形成系統(tǒng)等。
2)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫材料品種不多,產(chǎn)量和質(zhì)量均不能滿足當(dāng)前建筑節(jié)能急劇發(fā)展的要求。大多數(shù)建筑節(jié)能產(chǎn)品和材料供應(yīng)商也沒有形成規(guī)模,技術(shù)含量相對較低,質(zhì)量不穩(wěn)定,配套能力差。
3)自主創(chuàng)新能力薄弱,獨(dú)立研發(fā)的建筑節(jié)能新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品較少,進(jìn)入市場也相對滯后。目前在我國建筑節(jié)能中大量應(yīng)用了國外材料和國外的建筑節(jié)能技術(shù)。
4)建筑節(jié)能的設(shè)計方法和技術(shù)措施的應(yīng)用,尚缺乏系統(tǒng)評價,應(yīng)該從建筑生命周期的技術(shù)性能,經(jīng)濟(jì)性能,環(huán)境性能進(jìn)行系統(tǒng)分析。
關(guān)鍵詞:建筑墻體;節(jié)能技術(shù);問題;發(fā)展
0 前言
當(dāng)前,我國建筑耗能現(xiàn)狀不容樂觀,在社會總體耗能中占比較大。在建筑節(jié)能中,墻體節(jié)能是重要的組成部分。為了更好促進(jìn)建筑墻體節(jié)能,應(yīng)不斷提高建筑墻體節(jié)能技術(shù),并更好落實技術(shù)應(yīng)用。下面,主要就國內(nèi)建筑墻體節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了相應(yīng)的分析與探討。
1 我國建筑墻體節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀
建筑墻體節(jié)能保溫技術(shù)分為建筑外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)、自保溫系統(tǒng)、外墻外保溫系統(tǒng)和建筑外墻復(fù)合保溫系統(tǒng)[1]。隨著國內(nèi)建筑事業(yè)的快速發(fā)展,建筑墻體節(jié)能技術(shù)應(yīng)用比較迅速。十幾年前,我國建筑節(jié)能處于起步階段,節(jié)能技術(shù)生產(chǎn)與供應(yīng)企業(yè)比較少,而近年來,我國的墻體節(jié)能技術(shù)與生產(chǎn)力大幅度提高,多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)管理規(guī)范,檢測技術(shù)先進(jìn)。但是由于市場競爭的壓力下,也催生了許多的小企業(yè)不規(guī)范的操作,影響了建筑質(zhì)量,影響了建筑業(yè)健康發(fā)展。
2 建筑墻體節(jié)能技術(shù)應(yīng)用中的問題
2.1 防火安全問題
近年來,國內(nèi)發(fā)生了幾場比較大的建筑火災(zāi)事故,經(jīng)分析,原因很大程度上是使用了低于標(biāo)準(zhǔn)的聚氨酯噴涂保溫系統(tǒng)與聚苯板薄抹灰系統(tǒng),再加之施工過程中不規(guī)范,出現(xiàn)了質(zhì)量不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象,再遇到明火時引起燃燒,造成巨大損失。在外墻保溫系統(tǒng)總使用有機(jī)材料,其節(jié)能保溫的效果確實較高,但遇火也容易燃燒,多數(shù)有機(jī)保溫材料為原標(biāo)準(zhǔn)B2級/新標(biāo)準(zhǔn)D級,因此其在建筑墻體中使用此類節(jié)能技術(shù),火災(zāi)安全隱患比較大,特別是聚氨酯噴涂保溫與聚苯板薄抹灰系統(tǒng),燃燒過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體,對不利于人員的疏散,也極易危及人員生命[2]。
2.2 貼瓷質(zhì)面磚安全隱患
有機(jī)類保溫系統(tǒng)由幾種柔性材料組成,是與墻體結(jié)合的粘結(jié)劑,采用的是粘釘結(jié)合固定方式。在相關(guān)實驗表明,貼瓷質(zhì)面磚屬于有機(jī)材料表面粘貼硬質(zhì)無機(jī)材料,兩種材料相結(jié)合,如果處理不好,則建筑遇到大風(fēng)天氣后,會導(dǎo)致瓷質(zhì)面磚脫落,特別是在高層建筑的外墻保溫系統(tǒng),造成很大的安全隱患。
2.3 維修更新難度大
有機(jī)類保溫材料的使用年限也較短,到了使用期限后即面臨維修與更新問題,不經(jīng)費(fèi)時費(fèi)力,而且墻體維修資金由誰承擔(dān)也是一個大問題,而且現(xiàn)有住房維修基金無法維持此類支出,且對舊房實施改造的難度大,需要對外墻操作面進(jìn)行支持,高空作業(yè)的難度也較大,對地面行人進(jìn)行保護(hù)或是限行,對人們正常生活的影響大,還有可能造成白色污染而增加環(huán)節(jié)壓力。因此,維修更新并非易事。
2.4 市場無序競爭
由于建筑墻體節(jié)能材料市場,特別是外墻保溫系統(tǒng)市場,對于其管理不夠完善,存在著市場無序競爭問題,價格混亂,也導(dǎo)致了保溫材料產(chǎn)品的質(zhì)量無法保障。
3 對建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展的建議
3.1 調(diào)整技術(shù)及產(chǎn)品發(fā)展方向
近年來,從全國范圍內(nèi)火災(zāi)事故案例來看,由于外墻導(dǎo)致的火災(zāi)多是保溫層材料質(zhì)量不合格引起的,直接造成了很大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。為此,國家建設(shè)部和公安部也相繼出臺了明文規(guī)定,明確規(guī)定新建、改建和擴(kuò)建建設(shè)工程使用的中可燃類保溫材料,均必須使用達(dá)到A級不燃的保溫材料[3]。
在這種情況下,管理部門應(yīng)調(diào)整建筑外墻節(jié)能技術(shù)及產(chǎn)品發(fā)展方向,調(diào)整產(chǎn)品與產(chǎn)業(yè)布局,并促進(jìn)無機(jī)類墻體保溫企業(yè)的發(fā)展,努力提高材料生產(chǎn)技術(shù)水平,為建筑安全提供高質(zhì)量的建筑外墻節(jié)能材料。
3.2 加大科研投入力度
各類建筑墻體節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā),應(yīng)考慮不同地區(qū)的氣候條件,研制適合本地區(qū)的產(chǎn)品和保溫方式,鼓勵和促進(jìn)保溫、隔熱、防潮、耐久性良好和防火性能良好的技術(shù)與產(chǎn)品。比如墻體自保溫系統(tǒng)、墻體內(nèi)外組合保溫系統(tǒng)、PC板系統(tǒng)和STP超薄真空絕熱板保溫系統(tǒng)等。其中,墻體自保溫系統(tǒng)包括燒結(jié)淤泥保溫磚自保溫系統(tǒng)、混凝土復(fù)合保溫砌塊自保溫系統(tǒng)和蒸壓加氣混凝土砌塊外墻自保溫系統(tǒng)等。
另外,設(shè)計部門也應(yīng)積極探索建筑構(gòu)造形式,從經(jīng)濟(jì)性、可持續(xù)性等角度考慮,推廣和應(yīng)用混凝土框架結(jié)構(gòu)與框剪結(jié)構(gòu)體系等建筑構(gòu)造形式。
3.3 嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)
當(dāng)前,為了促進(jìn)建筑節(jié)能,我國制定了建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),因此在嚴(yán)格落實各種節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的同時,也應(yīng)積極探索墻體節(jié)能技術(shù)和方式。比如外墻保溫部位節(jié)能指標(biāo)不到位,彌補(bǔ)的措施為增加內(nèi)保溫措施,而墻體部分節(jié)能質(zhì)保不夠,彌補(bǔ)的措施為提高門窗及外遮陽節(jié)能性能[4]。
3.4 加強(qiáng)工程監(jiān)管,并規(guī)范技術(shù)應(yīng)用市場
在建筑墻體節(jié)能方面,應(yīng)加強(qiáng)市場管理:一是堅持標(biāo)準(zhǔn)陰道,鼓勵推廣墻體節(jié)能與技術(shù)產(chǎn)品,完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,形成有效的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,國家對于建筑節(jié)能技術(shù)制定了宏觀上的標(biāo)準(zhǔn),但是在實際執(zhí)行中,應(yīng)根據(jù)本地的實際推廣和應(yīng)用節(jié)能產(chǎn)品。;二是不斷提高墻體節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品的市場準(zhǔn)入門檻:對于規(guī)模小、設(shè)備簡陋的企業(yè),限定市場準(zhǔn)入方式,對于不滿足技術(shù)條件與標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,不得在市場上買賣和在建筑工程中使用。同時需要規(guī)范市場行為,以規(guī)范建筑市場;三是堅持長效管理,并不斷加大監(jiān)管力度,不斷提升建筑墻體節(jié)能技術(shù)應(yīng)用水平。
4 結(jié)語
我國建筑耗能整體形勢不容樂觀,而且占社會總體耗能較大,為了降低建筑耗能,應(yīng)加強(qiáng)建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用。建筑墻體節(jié)能是建筑節(jié)能的重要內(nèi)容,通過以上分析,問題的出現(xiàn),總能究其有關(guān)的前因。發(fā)展墻體節(jié)能技術(shù)意義重大,需要從其發(fā)展趨勢、科研、管理等等方面入手,以此保證節(jié)能減排事業(yè)的前行。
參考文獻(xiàn):
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[2]雷志剛.建筑墻體節(jié)能新技術(shù)發(fā)展與展望[J].科技致富向?qū)В?010(20):167-168.
關(guān)鍵詞:能源;節(jié)能技術(shù);可再生能源;可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號:F124.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1673-291X(2008)13-0183-02
本文對近年來中國部分有代表性的耗能行業(yè)的節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀作了綜述,以期對社會節(jié)能技術(shù)工作的進(jìn)一步開展起到借鑒和參考作用。
一、中國能源現(xiàn)狀
中國是世界第二大能源生產(chǎn)國和第二大能源消費(fèi)國,其中,煤炭消費(fèi)量1.9億噸,原油3.1億噸,天然氣423億立方米。2006年底,中國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到5億千瓦左右,居世界第二位,發(fā)電量2.89億千瓦時。中國有世界第一位的水能資源蘊(yùn)藏量,世界第三位的煤炭探明儲量,世界第10位的石油探明儲量和世界第19位的天然氣探明儲量,同時中國具有豐富的可再生能源資源。但中國人口眾多,能源資源的人均占有量只相當(dāng)于世界平均數(shù)的51%。由此可知中國是一個能源資源相對貧乏的國家。油氣資源依賴進(jìn)口,能源開發(fā)和運(yùn)輸成本較大,能源消費(fèi)引起的環(huán)境污染嚴(yán)重。
二、中國節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀和應(yīng)用
近年來中國的節(jié)能技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步。通過自主研發(fā)和引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,已使國內(nèi)許多行業(yè)從中受益,并形成了良性發(fā)展的勢頭??傮w來看,中國能源開發(fā)與節(jié)約工作取得了重大進(jìn)展,能源效率有所提高。但與發(fā)達(dá)國家相比,中國能源效率水平依然偏低。
1.潔凈煤技術(shù)
自產(chǎn)業(yè)革命以來,作為礦物燃料的煤炭逐漸取代生物質(zhì)能等可再生能源,成為人類消費(fèi)的主要能源。在世界范圍內(nèi),煤炭資源相對于其他化石能源要豐富得多。中國一次商品能源以煤為主。煤炭提供了75%的工業(yè)燃料、76%的發(fā)電能源、80%的民用商品能源和60%的化工原料。煤炭作為中國主要能源,在開發(fā)利用過程中帶來一系列環(huán)凈污染問題。國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,離不開能源的支持。無論過去、現(xiàn)在還是將來,我國能源的主角是煤炭。中國是當(dāng)今世界上最大的產(chǎn)煤國和消費(fèi)國,已探明的儲量為9 183億噸,折合標(biāo)準(zhǔn)煤計算,占已探明的煤炭、石油、天然氣及水電資源總儲量的90%。因此,今后相當(dāng)長時期內(nèi)煤炭作為主要的一次能源的地位不會改變。煤炭在開采中排放的甲烷與二氧化碳、氯氟烷烴等氣體增強(qiáng)了在大氣層中形成的溫室效應(yīng)。為了解決這些有害氣體的污染問題,必須大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。
潔凈煤技術(shù)是針對使用煤炭對環(huán)境造成污染而提出的技術(shù)對策,是最大限度利用煤的能源,同時將造成的污染降到最小限度的技術(shù)方案。從概念上說,潔凈煤技術(shù)是指煤炭從開發(fā)到利用的全過程中,減少污染排放與提高利用效率的加工、燃燒、轉(zhuǎn)化及污染控制等高新技術(shù)的總稱。它將經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與環(huán)保效益結(jié)合為一體,成為能源工業(yè)中國際高新技術(shù)競爭的一個主要領(lǐng)域。
2.節(jié)約石油和替代石油技術(shù)
中國的最終石油可采資源量即使按160億噸計,只占全球的3.9%;人均擁有石油最終可采資源量和產(chǎn)量只有世界人均水平的1/5左右。而且,可采資源約有3/5有待探明。中國的原油生產(chǎn)主要集中在東部地區(qū),占全國產(chǎn)量的2/3。但其主力油田已進(jìn)入高含水、高采出程度和高采油速度的“三高”階段。特別是大慶油田原油產(chǎn)量連續(xù)27年超過5 000多萬噸,2002年在5 013.1萬噸的產(chǎn)量水平上畫了句號,計劃今后將逐年遞減。西部和海上原油產(chǎn)量這幾年呈快速增長態(tài)勢,但原油產(chǎn)量只占全國的1/5;海上原油產(chǎn)量只占全國的1/8。我國石油消費(fèi)增長速度明顯高于原油產(chǎn)量增長速度,供需缺口越來越大。石油凈進(jìn)口量十年增加了7倍多。預(yù)計2008年石油凈進(jìn)口量將突破11 000萬噸,進(jìn)口依存度達(dá)到45%以上。目前,我國石油利用效率明顯偏低。據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)在每千美元國內(nèi)生產(chǎn)總值的石油消耗,中國為0.26噸,是日本的3.3倍,美國的2倍,印度的1.2倍,這說明中國提高油氣利用效率、降低石油消耗的潛力十分可觀。在目前的世界石油市場,汽車及其他的各類發(fā)動機(jī)消耗的石油占絕大多數(shù),而且汽車會排放出有害氣體污染環(huán)境,因此汽車節(jié)油及減排是一個很熱門的領(lǐng)域。但是,無論使用多么先進(jìn)的節(jié)油技術(shù),石油都屬于不可再生資源。因此發(fā)展替代石油產(chǎn)品,才是未來動力機(jī)械燃料的出路?,F(xiàn)在發(fā)展的主要替代技術(shù)有以下幾種:
(1)甲醇替代石油
甲醇是一種易燃易揮發(fā)的無色透明液體,具有與現(xiàn)實使用的液體燃料極為相近的燃料性能,燃值高,抗爆性好。其生產(chǎn)原料很廣泛,產(chǎn)品的運(yùn)輸,儲存,分裝加注和使用,與目前市場上所供應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)用汽油和柴油燃料特點(diǎn)極為相似。同時甲醇還可以作為燃料電池的重要原料。
(2)乙醇替代石油
乙醇俗稱酒精,它是以玉米,小麥,薯類及秸稈為原料制成。將乙醇脫水加入適當(dāng)變形劑,然后和一定比例的汽油進(jìn)行混合,就是清潔燃料――車用乙醇汽油。經(jīng)檢測,與普通汽油相比,汽車使用乙醇汽油后,CO排放量降低60%以上。
(3)天然氣替代石油
天然氣熱值高,一般在9 000大卡/立方米以上。能源效率高,一般燃煤電廠的能源利用率不超過38%而天然氣發(fā)電效率可達(dá)52.5%以上。近幾年世界液化天然氣消費(fèi)增長5.7%,遠(yuǎn)高于原油,核能,而全球煤炭消費(fèi)為負(fù)增長。天然氣用途也越來越廣。
(4)其他,如等離子無油點(diǎn)火、燃油乳化、燃油添加劑等節(jié)油技術(shù)。
3.電力節(jié)能技術(shù)
(1)變頻調(diào)速節(jié)能裝置
目前變頻調(diào)速技術(shù)在電廠得到廣泛應(yīng)用,電廠輔機(jī)安裝變頻調(diào)速裝置后,節(jié)能效果顯著,一般節(jié)電率20%以上。實施循環(huán)水泵葉輪切削,管道改造,改變閥門節(jié)流降壓供水模式,適當(dāng)降低帶壓循環(huán)水泵的揚(yáng)程或選用大流量水泵,均可有效節(jié)約電能。
(2)新型電力變壓器節(jié)能
近年來,隨著新型電力變壓器逐漸普及,變壓器的整體損耗水平有較大幅度的下降,但電力傳輸中的能量浪費(fèi)仍十分巨大。為此誕生了更先進(jìn)的電力變壓器,如采用多級接縫的鐵心結(jié)構(gòu)與非晶合金鐵心材料,顯著降低空載損耗,采用高溫超導(dǎo)技術(shù)具有低損耗與低成本的優(yōu)勢,是極具發(fā)展前景的電力變壓器節(jié)能技術(shù)[4]。
(3)降低線路損耗
在10KV以下配電線路上,采用單、三相變壓器混合供電的方式,以高壓進(jìn)戶,縮短低壓線路降低線損,使配電線路線損有較大幅度降低,提高了供電可靠率和電壓合格率。
4.建筑節(jié)能技術(shù)
建筑能耗是指消耗在建筑中的采暖、空調(diào)、降溫、電氣、照明、炊事、熱水供應(yīng)等所消耗的能源。這些能源消耗單獨(dú)算起來并不起眼兒,但總量驚人。我國目前正處于建設(shè)高峰期,每年新建房屋近20億平方米,超過所有發(fā)達(dá)國家建設(shè)量的總合,而其中95%以上的建筑都是高耗能的建筑,節(jié)能技術(shù)相對落后。
為提高能源利用效率,減少能源消耗,減少對大氣環(huán)境的污染,減少CO2排放以及地球溫室效應(yīng)的影響,多年來,我國開展了相當(dāng)規(guī)模的建筑節(jié)能工作。采取先易后難、先城市后農(nóng)村、先新建后改建、先住宅后公建、從北向南逐步推進(jìn)的策略,全面推進(jìn)我國的建筑節(jié)能發(fā)展。取得了一批具有實用價值的科技成果,促進(jìn)了建筑節(jié)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
5.可再生資源利用技術(shù)
我國有豐富的可再生資源,風(fēng)能,太陽能,地?zé)崮?,海洋能等?/p>
(1)風(fēng)能
我國可開發(fā)的風(fēng)能為2.5億千瓦,在技術(shù)研究開發(fā)上,目前最大問題是尚不具備大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部件的制造技術(shù)和能力,一直依賴引進(jìn)國外的設(shè)備和技術(shù)。由于引進(jìn)國外機(jī)組價格較高,每千瓦超過1萬元人民幣,因此要進(jìn)一步發(fā)展我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè),必須在引進(jìn)消化吸收基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新,走大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)國產(chǎn)化的道路。
(2)太陽能
我國太陽能年日照時數(shù)大于2 000小時,全國總面積的2/3以上有較好的利用條件,特別是青藏高原,日照時數(shù)超過3 000小時。在光熱電轉(zhuǎn)換利用太陽能方面,我國從科研角度進(jìn)行了一些基礎(chǔ)研究,對光熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)和拋物聚焦型太陽能熱發(fā)電裝置進(jìn)行了試驗。在光電直接發(fā)電上,我國已在海拔4 500米以上的阿里地區(qū)建起4座10~25 KW的獨(dú)立光伏電站及太陽能衛(wèi)星電視地面接收站,解決了當(dāng)?shù)氐恼彰骱碗娨暿湛磫栴},是迄今世界上海拔最高的太陽光伏電站。
(3)海洋能
我國大陸海岸線長達(dá)1.8萬公里,有近200個海灣和河口可開發(fā)潮汐能,可開發(fā)的潮汐能年總發(fā)電量為619億KWh。目前我國運(yùn)行的潮汐電站已有十多座,東南沿海有很多能量密度較高, 平均潮差4米~5米,最大潮差7米~8米, 自然環(huán)境條件優(yōu)越的壩址, 如錢塘江口, 最大潮差7.5米, 據(jù)估計能建5000 MW級潮汐電站。我國目前已具備開發(fā)10 MW級潮汐電站的技術(shù)條件。
其他,生物質(zhì)能可折和標(biāo)準(zhǔn)煤約為2.3億噸。地?zé)豳Y源豐富,存儲條件較好的已勘探的40多個地?zé)崽锏臒醿ο喈?dāng)于31.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
三、可持續(xù)發(fā)展的綜合性節(jié)能措施探討
綜上所述,可采取以下措施:
1.國家和政府要大力扶持節(jié)能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用
政府首先應(yīng)該在政策上給予節(jié)能產(chǎn)業(yè)傾斜,其次在節(jié)能技術(shù)的研發(fā)上給予足夠的資金支持。在節(jié)能技術(shù)的推廣上也要積極的去引導(dǎo)企業(yè)。在現(xiàn)有的能源基礎(chǔ)上,努力提高能源的利用率。這樣可以減輕我國現(xiàn)在能源和環(huán)境壓力。
2.調(diào)整我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)
在大力發(fā)展節(jié)能技術(shù)的同時要不斷地調(diào)整我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。減少一次性能源和高污染能源的使用,大力發(fā)展低污染和可再生資源的使用。減輕我國現(xiàn)在的環(huán)境污染壓力。
3.調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向低能耗產(chǎn)業(yè)發(fā)展
不斷調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),降低高耗能行業(yè)和高能耗產(chǎn)品的比例,是提高我國能源效率的前提,也是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的先決條件。在發(fā)展高科技低能耗產(chǎn)業(yè)的同時要用新技術(shù)改造我國的高能耗的工業(yè),實現(xiàn)資源使用的最大化。
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關(guān)鍵詞:建筑 電氣 節(jié)能 技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展 分析
中圖分類號:TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)06(c)-0053-02
如今,無論是建筑上的節(jié)能還是生活中的節(jié)能,都已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的話題,建筑設(shè)計上的節(jié)能項目是比較重要的組成部分。相關(guān)的設(shè)計人員在施工過程中,必須要從安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性等多方面進(jìn)行考慮,要通過比較合理的運(yùn)行方案和設(shè)計來減少耗材。對建筑電氣節(jié)能的設(shè)計主要就是,在充分保證用電的基礎(chǔ)上,積極采取一定的有效措施來提高電能的利用率,最后達(dá)到節(jié)能的目的。
1 有關(guān)建筑電氣節(jié)能的基本現(xiàn)狀
中國在能源的利用率上比較低,和其他國家相比有很大的差距。與其他國家相比,中國在建筑上的能耗是其兩到三倍,所以對于發(fā)展中的中國來說,提高能源的使用率已經(jīng)是當(dāng)務(wù)之急。國家對節(jié)約能耗也更加重視,早已經(jīng)將建筑的節(jié)約性工程視為重點(diǎn)工程之一。如今,在很多地區(qū)還存在著拉閘限電的現(xiàn)象,其結(jié)果并不如人所想,直接地影響了人民的生活。如果在建筑的電氣上進(jìn)行大量的使用節(jié)能產(chǎn)品,每年就可以節(jié)省很多的電能,這樣對我國的生態(tài)環(huán)境也有很大的益處。
2 有關(guān)建筑電氣節(jié)能的相關(guān)應(yīng)用
2.1 有關(guān)新型照明系統(tǒng)節(jié)能性措施
照明電源在選擇上是比較重要的,熒光燈的選擇必須有電子鎮(zhèn)流器,相應(yīng)的節(jié)能燈必須是電子控制的且發(fā)光的二極管和太陽能的節(jié)能燈具等。建筑采光的新技術(shù)在實際的應(yīng)用上可以利于智能系統(tǒng)的控制,同時也能利于能源的節(jié)約。
對于發(fā)光二極管的發(fā)現(xiàn)是一次全新的突破,它一直擁有著更小、更節(jié)能的理念,已經(jīng)完全滲透在我們?nèi)粘5纳钪?。在發(fā)光二極管發(fā)明基礎(chǔ)之上的新型節(jié)能照明控制相關(guān)技術(shù)在自適應(yīng)的控制技術(shù)與高壓的半導(dǎo)體技術(shù)上有了很好的應(yīng)用,在新型技術(shù)上有了較好的應(yīng)用。
2.2 供配電的線路節(jié)能和相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計
依據(jù)相關(guān)負(fù)荷的容量和供電距離的實際分布,以及用電設(shè)備的基本特征等多種因素的設(shè)計,在系統(tǒng)上必須要做到簡單可靠,實際的操作也必須方便。在變電所中要盡量接近負(fù)荷的主要中心,盡量縮短配電的半徑來減少相關(guān)線路的損耗。在變壓器的選擇上要做到臺數(shù)和容量的合理性選擇,充分適應(yīng)因為氣候所帶來的靈活性,從而實現(xiàn)了多種經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行,減少了因為輕載運(yùn)行而帶來的不可避免的損失。
對于配電系統(tǒng)來說,在實際的節(jié)電性能上有很多途徑??梢圆捎酶呖萍妓擦饕种崎_關(guān)的組合,對電網(wǎng)中的瞬流進(jìn)行有效的過濾,保護(hù)對末端設(shè)備的損壞和影響,從而減少了因為該種原因的出現(xiàn)所引起的耗電性能,提高了設(shè)備的運(yùn)行效率,積極地降低了設(shè)備與成本的維護(hù)性費(fèi)用,有保護(hù)和節(jié)電的多重功效,還有一種就是智能的無功補(bǔ)償方式。
2.3 電動機(jī)的相關(guān)節(jié)能措施
在實際的運(yùn)行過程中,就地補(bǔ)償電容器的方式減少了線路因為輸送超前的無功所出現(xiàn)的有功性損耗。如果在電梯中安裝一套高效的發(fā)動機(jī)來提高發(fā)動機(jī)的功率因數(shù)和工作效率,則大大降低了電動機(jī)的能損耗,同時也減少了電動機(jī)的輕載運(yùn)行與空載運(yùn)行;不僅如此,采用了變頻調(diào)速的控制方式使得電動機(jī)在負(fù)載率變化的同時也節(jié)約了能源。
2.4 節(jié)能電器中變壓器的節(jié)約措施
在建筑電氣節(jié)能中變壓器產(chǎn)生的損耗主要有:
和負(fù)載沒有關(guān)系的空載損失。
在進(jìn)行變壓空載的作業(yè)前提下,線路中的電流會變的比較小,可能造成鐵損現(xiàn)象。對鐵損來說,其主要包括渦流損耗和磁滯損耗這兩種損耗,他們近似的損耗值和一次線路的電壓值是正比的關(guān)系。在充分保證電壓不變的情況下,可以對鐵損中的電能損耗進(jìn)行有效的控制。
和負(fù)載成平方比負(fù)載性損耗。
在電流通過一到兩次線圈會自動產(chǎn)生電阻的損耗。
2.5 在建筑電氣中新技術(shù)的實際應(yīng)用
為了更好地解決傳統(tǒng)的技術(shù)能源在實際生活中的浪費(fèi)等問題,新一代的電氣技術(shù)正努力試圖采用多種比較先進(jìn)的控制方法,對比較傳統(tǒng)的電氣設(shè)備進(jìn)行控制。除此之外,還可以通過電腦等相關(guān)系統(tǒng)對整個建筑的燈光進(jìn)行有效的控制。與此同時,還可以看到各大房間與區(qū)域的溫度,并且還可以設(shè)定溫度的上下限。通過定時的方式可以對建筑中的燈光進(jìn)行定時。對于一些細(xì)小的問題進(jìn)行節(jié)能意識也可以達(dá)到節(jié)能的目的,從而也降低了建筑電氣的能損耗。
民用的建筑節(jié)能損耗的潛力比較大,相關(guān)的建筑電氣設(shè)計要充分考慮到必須選用比較節(jié)能的設(shè)備,要應(yīng)用比較先進(jìn)的技術(shù)依照相關(guān)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,從而為人類提供舒適、健康并安全的生活居住空間。
3 建筑電氣節(jié)能技術(shù)的未來發(fā)展
3.1 建筑電氣技術(shù)傳統(tǒng)應(yīng)用中的相關(guān)問題
傳統(tǒng)電氣技術(shù)在如今的建筑體系中應(yīng)用還比較廣泛,并且相關(guān)產(chǎn)品的種類也比較豐富。從一些產(chǎn)品上來說,技術(shù)發(fā)展的成熟在建筑電氣技術(shù)應(yīng)用上比較獨(dú)立,尤其是對于那些末端電器產(chǎn)品,比較缺乏相互聯(lián)結(jié)性。隨著產(chǎn)品功能的相對復(fù)雜化,人民對生活和辦公環(huán)境的需求變的越來越高。因此,有關(guān)傳統(tǒng)的電氣技術(shù)在實際的應(yīng)用中還存在著諸多的不足,主要有:建筑電氣相關(guān)技術(shù)的非節(jié)能性,使用的繁瑣性和安全性,使管理的效率大大降低。
3.2 有關(guān)建筑電氣節(jié)能的相關(guān)技術(shù)
3.2.1 風(fēng)力發(fā)電的相關(guān)技術(shù)
對風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行方式來說,其具有自己獨(dú)立運(yùn)行的方式,風(fēng)力發(fā)電可以與其他發(fā)電的方式進(jìn)行結(jié)合,也可以在風(fēng)力比較強(qiáng)的地方安裝多個風(fēng)力的發(fā)電機(jī),并且發(fā)電并入到常規(guī)的電網(wǎng)中進(jìn)行使用。隨著建筑電氣節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展,我國的風(fēng)力發(fā)電中的電機(jī)制造已經(jīng)逐漸由小功率向大功率進(jìn)行轉(zhuǎn)變,滿足了人民的需求。
3.2.2 太陽光的伏發(fā)電技術(shù)
在國外部分國家中早已經(jīng)實現(xiàn)了無能量的住宅型理念,這樣的住宅都是由利用太陽能做為屋頂,來提供建筑的全部性能。這就利用了太陽的光伏發(fā)電技術(shù)安裝在屋頂上,當(dāng)陽光比較充足時,相關(guān)的太陽光伏電就能充分適應(yīng)家庭中的所有供電需求,同時還可以將剩余的電量完全的返回到電網(wǎng)中,當(dāng)用電不足時可以繼續(xù)使用。日前,因為太陽光的伏電池價值較高,在我國還沒有得到更加廣泛的利用。
3.3 在建筑電氣的節(jié)能應(yīng)用中要遵循的基本原則
在實際的建筑工程中,建筑的電氣節(jié)能的相關(guān)技術(shù)不可以盲目地使用,不可以以節(jié)能為理由而損害了相關(guān)建筑的基本功能,也不能為了節(jié)能而忽略建筑的成本規(guī)劃。因此,在建筑節(jié)能電氣技術(shù)中要遵循應(yīng)有的原則。
第一,要做到適應(yīng)性。要努力滿足建筑物的色溫和亮度,同時也要滿足空間建筑的要求和舒適性。建筑電氣的實際技術(shù)中要滿足建筑環(huán)境的實際需求,提供相應(yīng)的能源供應(yīng)。
第二,具有節(jié)能性。對于建筑電氣的技能技術(shù)要做到的就是使其具有節(jié)能性。要積極采用相應(yīng)措施,盡量減少或者消除在建筑物中的不必要損耗。在未來的發(fā)展中,必須要著眼于電氣設(shè)備的自身損耗,以及在傳輸線上的電能損耗等諸多問題。
3.4 建筑電氣技術(shù)的未來發(fā)展方向
3.4.1 積極利用天然的光源
在節(jié)能工作中最重要的就是對照明工程的節(jié)能性應(yīng)用。在照明工程中最基本的內(nèi)容就是對光的利用。隨著人類對光能源的日趨重視,在建筑物中對光源的節(jié)約照明已經(jīng)被廣泛地使用。天然的光源作為一種無限的資源在實施過程中就要擴(kuò)大其應(yīng)有的應(yīng)用,并制定出一系列的采光方式和標(biāo)準(zhǔn),在實際生活中廣泛地應(yīng)用。
3.4.2 有關(guān)太陽能的照明技術(shù)
天然光源和太陽能是一樣的,都是用不完的無限資源。太陽能的照明技術(shù)可以充分減少溫室氣體的大量排放;與此同時,也可以保護(hù)環(huán)境節(jié)約資源。要進(jìn)行科學(xué)合理的使用太陽能的照明技術(shù),也可以將相關(guān)建筑電氣技術(shù)的發(fā)展做到更好。
3.4.3 對能源進(jìn)行綜合性利用
對能源問題控制的主要方法并不是單純的使用電力細(xì)節(jié),除此之外,還包括有對風(fēng)能的自然性使用,對可再生能源的綜合性利用。對技術(shù)需要進(jìn)行革新發(fā)展,同時也是我國電氣技術(shù)的發(fā)展方向。
3.5 發(fā)展前景
我國節(jié)能體系仍然處在比較初級的階段,和一些發(fā)達(dá)國家相比,已經(jīng)逐步建立了具有特色的節(jié)能體系。在各個國家的建筑節(jié)能體系中,其技術(shù)的實施都主要是依靠體系的準(zhǔn)則和規(guī)范,積極地采用了定性量的方式,對電氣節(jié)能的技術(shù)和效果給予了評估。
近幾年,在我國基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的實際工作中,也對各個地區(qū)不同的氣候進(jìn)行了測評,已經(jīng)逐步對如今的建筑電氣運(yùn)行和實際的用電情況進(jìn)行了統(tǒng)計,通過比較之后就可以進(jìn)行及時的定量分析,對不同的區(qū)域和不同問題進(jìn)行了實際情況的技術(shù)改造,根據(jù)各種新技術(shù)和新產(chǎn)品出臺了相應(yīng)的措施,這些都有助于新技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā),對相應(yīng)的科學(xué)成果進(jìn)行大范圍的生產(chǎn),從而也形成了省會節(jié)能和科學(xué)進(jìn)步的良性循環(huán)。在這個問題的基礎(chǔ)之上,國家也可以指定實施審核比較簡單、操作性比較強(qiáng)的科學(xué)研究體系,要明確進(jìn)行劃分建筑電氣節(jié)能的強(qiáng)制性措施,在整個實施的過程中也要加強(qiáng)使用管理,使建筑電氣節(jié)能技術(shù)可以充分發(fā)揮其實效作用。
4 有關(guān)建筑節(jié)能技術(shù)中的注意事項
在完善建筑功率的前提下,要盡量讓能源減少消耗,從而提高能源的使用效率;與此同時,不可以以降低功能和簡化功能為代價。不僅要滿足照明的色溫和亮度,同時也要滿足運(yùn)輸通道的通暢無阻和舒適衛(wèi)生。建筑節(jié)能要按照經(jīng)濟(jì)的實際效益,不要因為是強(qiáng)調(diào)節(jié)能去提高在投資上的消耗,增加運(yùn)行上的費(fèi)用;相反,要在小部分上增加投資,要努力在幾年之內(nèi)用節(jié)能來減少運(yùn)行的費(fèi)用。
5 結(jié)語
節(jié)能對于世界各地來說都是一個日趨被關(guān)注的話題,在建筑電氣的節(jié)能設(shè)計上其發(fā)展空間也變的更加寬廣。建筑電氣的節(jié)能應(yīng)用推動著時代的快速發(fā)展,它采取了專業(yè)的節(jié)能措施來提高電能的利用率,從而達(dá)到節(jié)能的目的。本文對建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行了仔細(xì)的分析,希望通過本文的分析可以給相關(guān)的技術(shù)人員提供價值的參考。
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關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;液壓節(jié)能技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
引言
近些年,隨著我國工程機(jī)械類型與數(shù)量的持續(xù)擴(kuò)大,在生產(chǎn)這些工程機(jī)械的過程當(dāng)中需消耗大量的資源,對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生極其不利的影響,不利于社會的可持續(xù)健康發(fā)展。目前生態(tài)環(huán)境問題已成為制約工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項核心因素。工程機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計與制造必須基于對環(huán)境適應(yīng)性的充分考量,就環(huán)保型、節(jié)能型產(chǎn)品展開相關(guān)的研究工作將是目前乃至今后一段時期工程機(jī)械行業(yè)的主流發(fā)展趨勢,具有極其重要的現(xiàn)實意義[1]。
1工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀
1.1變量泵控制
鑒于工程機(jī)械在具體的現(xiàn)實工作當(dāng)中時常會碰到各種各樣的情況,導(dǎo)致在實際的施工過程中將面臨巨大的困難與阻礙,此時可對變量泵采取調(diào)控排量的方式來滿足工程機(jī)械的施工需求。利用壓力感應(yīng)控制發(fā)動機(jī)的功率,可促使容積調(diào)速轉(zhuǎn)變?yōu)楣?jié)流調(diào)速,進(jìn)而降低能量損耗。由于此種控制方式優(yōu)勢明顯,因此被大規(guī)模地應(yīng)用在了具體的工作過程中。對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)此種變量泵當(dāng)中僅有一個被控制對象,因而可依據(jù)完全不同的控制方式就輸出特性展開具體分析。對實際工作場合提出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求,選取更加適宜的控釋方式,通過排量控制、LUDV控制以及LS負(fù)載敏感控制等共同組成量變泵控制的基礎(chǔ)形式[2]。
1.2柴油機(jī)電噴控制
目前的柴油機(jī)通常選用電控噴射、共軌以及渦輪增壓中冷技術(shù)等,電噴柴油機(jī)在汽車行業(yè)當(dāng)中已取得廣泛應(yīng)用,但是在工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用較少。柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)是利用對噴油時間的控制來實現(xiàn)對負(fù)荷的調(diào)節(jié)。柴油機(jī)電控噴射系統(tǒng)是由傳感器、控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同構(gòu)成。主要的目的是為了對噴油系統(tǒng)實施電子化控制,例如對噴油量、噴油定時的控制。利用轉(zhuǎn)速、溫度、壓力相關(guān)傳感設(shè)備,將所檢測到的信息直接同步輸入計算機(jī)中,和控制單元中所存儲的參數(shù)予以對比,經(jīng)由處理計算之后,依據(jù)最佳值對執(zhí)行機(jī)構(gòu)實行控制,最終控制噴油系統(tǒng),促使柴油機(jī)保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。
1.3電液比例控制
在工程機(jī)械之中通過應(yīng)用電液比例技術(shù),能夠極大減少多余的液壓信號傳遞管路,采用電信號傳遞液壓參數(shù),不僅能夠使系統(tǒng)響應(yīng)快速,同時還可促使整個挖掘動力系統(tǒng)更加靈活、便捷。伴隨著有關(guān)計算機(jī)信息技術(shù)的快速發(fā)展,電液比例控制也將逐步走向“智能化”的發(fā)展道路,這將直接實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)與柴油機(jī)運(yùn)行參數(shù)地有效監(jiān)測,同時依據(jù)相關(guān)的參數(shù)信息對整個挖掘機(jī)動力系統(tǒng)進(jìn)行自動控制,促使其可以始終保持高效、節(jié)能的狀態(tài),這也是節(jié)能技術(shù)的主流發(fā)展趨勢之一。
1.4多路閥組合控制
工程機(jī)械大多是選用四通道或六通道的多路閥控制,在此類控制系統(tǒng)之中直通供油路能夠構(gòu)成優(yōu)先回路;中位時直通回油與并聯(lián)供油路能夠構(gòu)成并聯(lián)回路,同時將壓力、流量和功率的改變信號進(jìn)行組合反饋,從而構(gòu)成控制功能相對較為完備的負(fù)荷傳感閥。日本小松挖掘機(jī)所采用的KMS15多路閥,佳友挖掘機(jī)所采用的U28多路閥,韓國大宇挖掘機(jī)所采用的DX28多路閥等,均實現(xiàn)了對壓力反饋液壓泵排量控制、回轉(zhuǎn)有限、直線行駛、動壁以及斗桿自合流等相關(guān)功能的有效整合。同時多路閥組合方式也將更加智能化,更有助于液壓系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)[3]。
2工程機(jī)械液壓技能技術(shù)的發(fā)展趨勢
從當(dāng)前的工程機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢來看,在工程機(jī)械當(dāng)中,功率的匹配適應(yīng)性對系統(tǒng)節(jié)能有著極其重要的價值影響?;谌止β势ヅ涞乃枷塍w系下,相較于以往的局部功率匹配來說,其調(diào)節(jié)工作將更加靈活、簡便。在挖掘機(jī)中,單一性的局部功率匹配無法達(dá)到有效節(jié)能,這主要是由于在作出具體調(diào)節(jié)工作時,發(fā)動機(jī)和泵之間的匹配工作必須要對泵排量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié),同時泵和負(fù)載間的匹配也必須要對泵排量進(jìn)行調(diào)節(jié),因此,在調(diào)節(jié)之時就發(fā)生了沖突,需針對此問題予以綜合考量。當(dāng)前大部分挖掘機(jī)設(shè)備均選用的是變量泵與負(fù)載敏感系統(tǒng),此系統(tǒng)當(dāng)中針對泵負(fù)載壓力以及流量的自適應(yīng)性能夠促成泵與負(fù)載的匹配;之后依據(jù)泵同負(fù)載的匹配功率,明確發(fā)動機(jī)最為適宜的工作點(diǎn),借助對發(fā)動油門的自動調(diào)節(jié),可促使發(fā)動機(jī)能夠處于最為適宜的工作位置,從而也就達(dá)到了整體性的功率匹配,其具體流程圖如圖1所示。通過挖掘機(jī)來舉例說明,要達(dá)成發(fā)動機(jī)、泵以及負(fù)載的功率匹配,需滿足于以下條件:nTe=npsVg=pLQL.式中:n為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速;Te為發(fā)動機(jī)最佳節(jié)能位置的轉(zhuǎn)矩大小;ps為泵出口壓力值;Vg為泵的幾何排量;pL為負(fù)載壓力值;QL為負(fù)載需求流量值。要進(jìn)行功率匹配,可利用壓力傳感設(shè)備獲取負(fù)載壓力pL,因而僅需計算負(fù)載流量。
3結(jié)語
工程機(jī)械的使用壽命會受到較大的制約性限制影響,油泵功率以及發(fā)動機(jī)功率是否匹配將會對具體的工作效率與質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響,因此必須使液壓系統(tǒng)流量、壓力及損失降至最低,使得發(fā)動機(jī)以及各液壓元件壽命得以延長,促進(jìn)整體功能的提升。同時將微電子以及計算機(jī)控制方式充分應(yīng)用到工程機(jī)械系統(tǒng)之中,可達(dá)到降低功率的效果。只有切實提升工程機(jī)械性能技術(shù),方可在有關(guān)科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對新技術(shù)的應(yīng)用,并借此來提升新節(jié)能技術(shù)在未來發(fā)展過程當(dāng)中的運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)
[1]冀宏,左嘉韻,程源,等.工程機(jī)械液壓元件及節(jié)能液壓系統(tǒng)的發(fā)展與思考[J].液壓與氣動,2013(5):1-8.
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關(guān)鍵詞:北方地區(qū);建筑節(jié)能技術(shù);特征
前言
現(xiàn)如今,伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速增長,城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快,建筑能耗在全社會總能耗所占比例不斷增大,近年來,已約占全社會總能耗的百分之三十左右。而在傳統(tǒng)建筑中,由于門窗保溫效果不好而流失的熱量,甚至可以達(dá)到建筑總能耗的50%??梢?,節(jié)能技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用至關(guān)重要。
一、北方地區(qū)氣候特征
我國北方地區(qū)氣候特征具有鮮明的特點(diǎn):冬季嚴(yán)寒干燥,室內(nèi)外溫差較大,降水量充沛,供暖時間長;夏季炎熱,降水量大而集中,日照長,多雷雨大風(fēng);春秋季節(jié)短暫,氣候變換不明顯,春季少雨多風(fēng)沙??傮w來說,我國北方地區(qū)氣候條件惡劣,冬季冷夏季熱,對于建筑物的保溫隔熱總體要求較高。
且北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),大多數(shù)居民居住的房屋條件落后,雖然北方率先開展了集體供熱,但僅限于城鎮(zhèn)居民,大部分農(nóng)村人口仍然依靠自供暖的采暖手段。長期以來,這些經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)片面追求降低建筑造價,造成建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)單薄,門、窗的縫隙過大且材料原始,屋內(nèi)供暖設(shè)備效率低下,保溫隔熱效果不佳。通常我們說為建筑節(jié)能的基本措施就是給建筑“穿衣戴帽戴口罩”。
二、北方地區(qū)建筑節(jié)能應(yīng)用技術(shù)發(fā)展
1.充分利用日照條件,合理安排建筑物朝向中國絕大部分的領(lǐng)土都在北回歸線以北,北部地區(qū)朝南房屋向陽,光照時間和強(qiáng)度也是南偏西方向較大,采光日照系數(shù)最多,冬天南向房屋能充分接受太陽輻射熱量,減少空氣滲透消耗熱量。因此,要綜合考慮影響建筑物朝向的因素,如地理緯度、地段環(huán)境、局部氣候特征及擬建建筑物用地條件等,得出建筑物最佳朝向和范圍,爭取冬日更多的太陽能輻射熱量,炎熱季節(jié)盡量減少太陽直射室內(nèi)和建筑物外墻,并保障良好通風(fēng),減少空調(diào)使用率。
2.合理設(shè)計建筑物形態(tài),減少寒風(fēng)影響
我國北方地區(qū)冬季吹東北風(fēng),要合理設(shè)計建筑物形態(tài),減少寒風(fēng)影響,達(dá)到節(jié)能效果。L型建筑布局對防風(fēng)有力,u型建筑的半封閉空間能有效防風(fēng),南向開口全封閉建筑布局更能減少北風(fēng)侵襲。
3.采用節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu),提高保溫隔熱性能
1)墻體節(jié)能材料。我國建筑墻體一般采用單一材料,如空心砌塊墻體、加氣混凝土墻體等。單一材料導(dǎo)熱系數(shù)大,一般為高效保溫材料的20倍以上。新型建筑節(jié)能復(fù)合墻體在主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,增加一層或幾層復(fù)合絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能,保溫效果好,發(fā)達(dá)國家新建建筑已基本采用這種墻體材料。我國要達(dá)到節(jié)能50%的要求,除部分采用加厚加氣混凝土單一墻體外,使用復(fù)合墻體將是大勢所趨。外墻墻體采用加氣混凝土砌塊、輕集料空心砌塊、粉煤灰空心砌塊等和各種新型保溫節(jié)能墻板。單砌筑的墻體結(jié)構(gòu)采用外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻外保溫等復(fù)合節(jié)能墻體。這類墻體主要是以砌塊或現(xiàn)澆混凝土墻板為承重材料與高效保溫的聚苯板、玻璃棉板或巖棉板組成復(fù)合墻體。
2)門窗節(jié)能技術(shù)。我國北方地區(qū)采暖建筑由于采用普通鋼門窗,冬季通過外窗的傳熱與空氣滲透耗熱量之和,可達(dá)全部建筑能耗的50%以上;夏季通過向陽門窗的太陽輻射所得熱量,成為空氣負(fù)荷的主體。門窗是圍護(hù)結(jié)構(gòu)中節(jié)能的重點(diǎn)部位,建筑物的窗戶由鑲嵌材料和窗框、扇型材組成,門窗節(jié)能主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射 3個方面進(jìn)行。(1)推廣應(yīng)用節(jié)能型窗框。使用新型的、密封性能良好的門窗材料。目前我國市場主要的節(jié)能門窗有:塑鋼復(fù)合門窗、鋁塑復(fù)合門窗、鋁木復(fù)合門窗、PVC門窗、玻璃鋼門窗等。最好采用鋼塑復(fù)合窗和塑料窗,避免金屬窗產(chǎn)生的冷橋。以塑鋼復(fù)合門窗為例,塑鋼門窗不僅防噪隔聲功能顯著,防雨水滲漏能力強(qiáng),空氣滲透量小,更主要的是塑鋼門窗的導(dǎo)熱系數(shù)極低,隔熱效果優(yōu)于鋁材125倍,采暖和制冷能耗低30%~50%,室內(nèi)空調(diào)的啟動次數(shù)明顯減少,耗電量也顯著減少。(2)改善門窗保溫性能。窗戶節(jié)能玻璃主要有中空玻璃、真空玻璃和鍍膜玻璃等??稍O(shè)置雙玻璃或三玻璃,積極采用中空玻璃、鍍膜玻璃及低輻射玻璃;縮短窗扇縫隙長度,縫隙設(shè)置泡沫塑料密封條;采用大窗扇,減少小窗扇,擴(kuò)大單塊玻璃的面積;減少窗芯,合理減少可開啟窗扇面積,適當(dāng)增加固定玻璃及固定窗扇的面積;戶門與陽臺門應(yīng)結(jié)合防火、防盜要求,在門的空腹內(nèi)填充聚苯乙烯板或巖棉板,以增加絕熱性能。
(3)使用納米透明隔熱涂料。納米透明隔熱涂料是新問世的高科技產(chǎn)品,可讓玻璃既保持高透光性又有較好的隔熱效果,可采用噴涂或刷涂技術(shù)涂與各類建筑物玻璃上。
3)屋面節(jié)能。屋面節(jié)能措施要點(diǎn):其一是屋面保溫層不宜選用密度較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料,以免屋面重量、厚度過大;其二是屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料,以防因保溫層大量吸水而降低保溫效果,如選用吸水率較高的保溫材料,屋面上應(yīng)設(shè)置排氣孔以排除保溫層內(nèi)不易排出的水分?,F(xiàn)在,高效保溫材料已經(jīng)開始應(yīng)用于屋面,一些建筑采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層,代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法,這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境;芯板為柔性制品,不僅適用于平面屋面,也可用于曲面屋面,保溫工程效果更顯示出優(yōu)越性。
4.有效利用再生能源,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
1)利用太陽能。太陽能利用是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),可以為建筑供暖、供熱水、供電,甚至能夠提供建筑物的全部能量。我國北方被動太陽房采暖節(jié)能60%~70%,平均每平方米建筑面積每年可節(jié)約20kg~40kg 標(biāo)準(zhǔn)煤,有著良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
2)充分利用地?zé)帷岜茫ㄖ评錂C(jī))是通過作功使熱量從溫度低介質(zhì)流向溫度高介質(zhì)的裝置。在建筑供熱空調(diào)中采用熱泵技術(shù)可以有效地提高一次能源利用率,減少溫室效應(yīng)氣體CO2和其他大氣污染物的排放。如果在建筑供熱中熱泵所占的比例能增加到30%,在采用現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)的條件下可以使全世界每年CO2排放量減少l3.2億噸,占全世界CO2排放量的6%。隨著熱泵技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)電效率進(jìn)一步提高,采用熱泵技術(shù)供熱可使全世界CO2排放量減少16%。
3)提高建筑垃圾綜合利用效率。建筑垃圾已成為我們生產(chǎn)、生活環(huán)境的負(fù)擔(dān),約占垃圾總量的30%~40%,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。加強(qiáng)對建筑垃圾的管理,對建筑垃圾產(chǎn)出源頭做好減量化工作,在建筑垃圾下游做好資源化管理,對于建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。
結(jié)語
總之,我國北方地區(qū)氣候特征明顯,冬季嚴(yán)寒,夏季干熱,對建筑物的保溫隔熱要求更高,因此,研究我國北方地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù),對于提高居民生活質(zhì)量、降低住宅能耗具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】船舶柴油機(jī) 節(jié)能減排技術(shù) 發(fā)展 思考
隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,船舶運(yùn)輸業(yè)迎來了大發(fā)展的時代。與傳統(tǒng)的蒸汽機(jī)相比,船舶所裝載的柴油機(jī)以其自身效率高、能耗低以及大功率的優(yōu)勢得到廣泛應(yīng)用。但是,由于船舶柴油機(jī)的污染隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大而對環(huán)境的破壞愈加嚴(yán)重,與國家提出的“節(jié)能減排,推動經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展”的理念嚴(yán)重不符。因此,開展船舶柴油機(jī)的節(jié)能減排技術(shù)研究就具有十分現(xiàn)實的意義。因此,本文著重對新形勢下如何改進(jìn)船舶柴油機(jī)節(jié)能減排技術(shù)的相關(guān)問題進(jìn)行研究與探討。
1 尾氣排放控制技術(shù)分析
根據(jù)有關(guān)資料顯示,船舶柴油機(jī)的在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中燃燒是比較充分的,其廢氣中的一氧化碳與碳?xì)浠衔锸潜容^少的,其主要的有害物質(zhì)主要為PM、SOx,因此,針對船舶柴油機(jī)尾氣的處理技術(shù)主要是對PM以及SOx的控制。
1.1 關(guān)于PM的排放控制分析
對PM的研究發(fā)現(xiàn),PM作為船舶柴油機(jī)的主要成分,對人體的傷害也是比較大的。當(dāng)下,針對此污染物主要采取在柴油機(jī)運(yùn)行過程中進(jìn)行控制之外,采用機(jī)外凈化處理控制與其相結(jié)合的處理技術(shù)。在機(jī)內(nèi)控制方面主要提高油品質(zhì)量,減少次品油的使用次數(shù)。而在機(jī)外則普遍采取微粒捕集器進(jìn)行技術(shù)上的處理。微粒捕集器采用在排氣系統(tǒng)上之后,通過利用氧化器以及燃燒器等設(shè)備的應(yīng)用,對PM進(jìn)行降解處理,可以有效使PM的含量降低。不過,捕集器的使用會導(dǎo)致船舶柴油機(jī)的排氣背壓提高,從而造成功率下降。另外,還需要使用微粒捕集器再生技術(shù)對沉積在自身上的微粒進(jìn)行處理。
1.2 關(guān)于SOx的控制排放技術(shù)
SOx的排放中,關(guān)鍵一點(diǎn)在于燃油中的硫含量。在船舶柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,燃油中的硫幾乎都能被充分燃燒,從而形成二氧化硫以及三氧化硫。對于硫的處理,一般包括使用天然氣以及生物燃料,這些燃料中硫的含量是比較低的。另外,也可以采取SOx的后處理技術(shù)。其中,后處理技術(shù)中,主要包括以下部分:濕法煙氣脫硫技術(shù)、半干法煙氣脫硫技術(shù)以及干法脫硫技術(shù)。而在船舶柴油機(jī)系統(tǒng)中,對SOx的處理使用的是海水洗滌系統(tǒng)。海水中含有大量的CO32-和HCO31,海水的洗滌系統(tǒng)利用這兩種化學(xué)元素將氣體排出在海水中,從而使這兩種化合物與SOx產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到清除的效果。此種方法費(fèi)用是相對比較低廉的,并且排出的物質(zhì)對于海水也沒有污染,不會造二次污染。
2 共軌燃油噴射技術(shù)
通常,為了使燃料能夠在船舶柴油機(jī)中進(jìn)行充分的燃燒,也為了更好地節(jié)省燃料,對于噴入燃燒室的燃油量進(jìn)行控制是柴油機(jī)節(jié)能減排技術(shù)改進(jìn)的重要工作內(nèi)容。電控共軌噴射技術(shù),最近一些年來得到了較為廣泛地應(yīng)用。其與傳統(tǒng)燃油噴射系統(tǒng)相比較,在外觀結(jié)構(gòu)上都有很大的不同。其中,對于凸輪軸以及高壓油泵采取了簡化處理,從而進(jìn)一步使得電子伺服調(diào)速器也得到簡化。另外,其還對燃油泵齒條進(jìn)行了處理。電控共軌噴射技術(shù)重要的一點(diǎn)在于采用了共軌技術(shù),在實際運(yùn)轉(zhuǎn)中,只需要使用兩個或者是三個齒輪進(jìn)行共用驅(qū)動高壓油泵,另外由兩個齒輪驅(qū)動伺服油泵。
電控共軌噴射技術(shù)的工作原理為,通過電控單元的控制,將高壓油泵所產(chǎn)生的高壓,使燃油通過公共油管之后再進(jìn)入到高壓油管。然后再通過噴射器的作用,使燃油到達(dá)燃燒室內(nèi)進(jìn)行充分燃燒。在電控共軌系統(tǒng)中,還需要運(yùn)用到傳感器系統(tǒng),以檢測發(fā)動機(jī)的實時運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。因此,通過對電控共軌噴射技術(shù)的應(yīng)用能夠有效減少對燃油的使用,從而起到降低污染物的作用。
3 對燃?xì)饪扇蓟旌蠚夤?jié)能技術(shù)分析
在船舶柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,對于換氣質(zhì)量要有著良好的保障。例如,及時進(jìn)行排氣管道的清潔,加強(qiáng)對進(jìn)氣壓力以及溫度上的控制,并對進(jìn)排氣進(jìn)行調(diào)整,確保定時的準(zhǔn)確性。同時,保證氣缸中有著良好的熱狀態(tài),進(jìn)而檢查壓縮終點(diǎn)的壓力、冷卻狀態(tài)以及活塞環(huán)工況。同時,對噴油的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格要求,對油品進(jìn)行嚴(yán)格檢查以及進(jìn)行妥善處理,實現(xiàn)良好的燃燒室清潔。最后,對冷卻空間的水垢進(jìn)行清潔。
4 新型替代清潔燃料技術(shù)分析
當(dāng)下,清潔能源已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到多領(lǐng)域中,其中常見的如植物油、氫、醇類燃料以及天然氣等二次能源。其中,這些燃料與傳統(tǒng)化石能源有著巨大的優(yōu)勢,其開采范圍廣、資源豐富,更重要的是能夠有效降低對環(huán)境的污染。
當(dāng)前,在船舶柴油機(jī)的類型中,應(yīng)用比較廣泛的有雙燃料發(fā)動機(jī)、生物燃料發(fā)動機(jī)以及氣體燃料發(fā)動機(jī)。本文主要針對雙燃料發(fā)動機(jī)進(jìn)行分析。
與傳統(tǒng)船舶柴油機(jī)相比較,雙燃料發(fā)動機(jī)可以在柴油與液化天然氣之間進(jìn)行切換使用。混合燃料的使用極大降低了污染物的排放,具備了一定的靈活性,同時也保證了柴油機(jī)的輸出功率。2014年,由我國某公司牽頭承研的ACD320雙燃料/天然氣發(fā)動機(jī)樣機(jī)概念設(shè)計,在經(jīng)過多種程序驗證下,通過了專家組評審,標(biāo)志著我國在自主研發(fā)道路又前進(jìn)了重要一步。ACD320雙燃料/天然氣發(fā)動機(jī)樣機(jī)開發(fā)項目在過往經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,借鑒國外先進(jìn)的技術(shù),以產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的模式,開展對雙燃料發(fā)動機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的深入研究。ACD320雙燃料/天然氣發(fā)動機(jī)樣機(jī)開發(fā)項目在突破高效燃燒系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)研究等共性關(guān)鍵技術(shù)方面,逐步形成雙燃料發(fā)動機(jī)自主研發(fā)能力,進(jìn)而縮小與國外在大功率雙燃料發(fā)動機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)方面的差距,實現(xiàn)我國雙燃料/天然氣發(fā)動機(jī)研究史上的突破。
5 結(jié)語
隨著社會對節(jié)能減排技術(shù)開發(fā)的日漸重視,船舶運(yùn)輸業(yè)作為能源消耗的大戶,必須船舶柴油機(jī)進(jìn)行改革,以促進(jìn)節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn),以減少對環(huán)境的污染,實現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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