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节能论文样例十一篇

时间:2023-03-10 15:04:42

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇节能论文范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

节能论文

篇1

各区采用自己的变压器供电减少低压供电线路电能损耗及有色金属量耗,降低企业初投资成本,同时也便于管理与维护。重要设备宜采用双电源供电,如:糖厂的助晶箱电机、炉水泵及各车间照明,都是非常重要的用电设备,假如电力系统出现紧急故障导致系统崩溃,炉水泵突然停下,当电力系统不能及时得到恢复供电,水泵不能正常向往锅炉供水,炉膛内的高温余热继续对锅炉加热,这种情况下锅炉存在烧干锅的危险。在半个小时内不能恢复供电,糖晶加速浓缩,等到恢复供电以后电机负荷过重不能够正常启动,给我们带来很大的麻烦,短时内车间照明得不到供电,如果在晚上人员处理故障会有诸多麻烦。因此,湘桂公司制糖厂对于这些重要的设备均采用双电源供电。在第一个供电系统发生故障崩溃时,在几毫秒内自动切换到备用系统供电,确保设备正常运行减少损耗。

1.2适当地选择节能型变压器

近年来,各种系列低损耗电力变压器已得到广泛应用,在节省电能和运行费用方面,已取得显著的经济效益。节能型变压器是低损耗电力变压器,它选用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器,具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击能力强等优点。因此新建的变电所应采用低能耗的节能变压器,对旧变压器应随机械设备更新,逐步更换或者改造,以节省电能。然而,更新变压器必然会带来有功电量和无功电量的节约,但需要增加投资,这里存在着一个回收年限的问题。对于变压器使用寿命来说,各厂家对各种不同形式,不同容量的变压器使用寿命都有规定(一般为20至30年),有关资料表明,关于更换变压器的回收年限,一般考虑,当计算的回收年限小于5年时,变压器应立即更新为宜;当计算的回收年限大于10年时,不应当考虑更新,当计算的回收年限为5至10年时,应酌情考虑,并以大修时更新为宜。估算好负荷情况,合理选择变压器,减少大马拉小车的现象。糖厂变压器是耗电能比较大的设备,湘桂公司在变电所设计时,综合考虑认为唯有选择节能型变压器是最合理的。

1.3装设无功补偿设施

对于糖厂来说,自身发电及用电功率因数的高低标志着发供电品质。功率因数较低时,企业的各种设备得不到充分利用,效率较低,增加了汽轮机发电机的耗汽量,同时锅炉需增加蒸汽量,导致消耗了蔗渣从而降低了蔗渣打包率及排放物增多的一个循环系统。提高功率因数对于一个配电系统尤其重要。制糖企业中主要的用电设备来自于电机感性负载类,故在各个部位有着不同的方法:(1)可采用自备的发电机有功无功的调节提高功率因数;(2)在各低压配电区域投入具有自动投切电容补偿来提高功率因数;(3)对于大功率电机来说,采用转子串接进相器来提高单台设备的效率,减少电能损耗,从而提高供电品质。

2节能型设备在糖厂的运用

目前,变频器在制糖电力系统中得到了最普遍的推广与应用,其优点也受到了业内的充分认可。通过变频的功能可起到有效的节能减排,加上变频器与PLC、DCS等自动化控制结合运用效果更为显著。

2.1应用变频器

2.1.1应用原理随着电力电子技术及微电子技术的飞速发展,电力电子装置的耐压也得到显著的提高,各高低压变频调速技术日趋成熟。变频调速是当代最先进的高效调速方式,其变频方式分为“交—直—交”变频和“交—交”变频两大类型。“交—直—交”变频方式又有电压型(VSI)、电流型(CSI)和脉宽调制型(PWM)三种。就是因为其有着不同的类型,故在选型上就要加以考虑。例如,制糖企业的锅炉风机类电机、炉水泵等泵类的大动力设备,就宜选用电流型。这些设备在正常开机没有调速的情况下,一直都处在供频状态运行,在实际运行当中往往要对风量、水流量的大小进行调节。通过风门阀门调节效果不佳而且浪费了大量电能。我们都知道电机的转速:n0=60f/Pn=60f/P(1-s)式中,f:电源频率;p:定子绕组极对数;n:异步电机转速;n0:同步电机转速;s:异步电机转差率。故而改变输入电机电源频率可改变电机转子输出转速,从而改变了风量、水流量,降低了电机机械损耗和电能损耗。目前,有些企业采用变频器与DCS或PLC实现闭环自动控制,通过对风量、水流量的调节使锅炉燃烧更完全,同时也便于在中控台上监控,当突然发生事故时,能够迅速的响应,减少不必要的损失。2.1.2应用实例在湘桂公司制糖厂锅炉控制系统中:(1)采用变频器对锅炉鼓风机、二次风机、三次风机、引风机炉水泵等进行自动调节;(2)使用DCS系统进行锅炉控制,同时加装扩展模块把压榨设备并入,进行集中监控。2.1.2.1变频器自动调节方法(1)变频器对锅炉鼓风机及二、三级风机的调节通过烟气传感器对炉膛内燃烧后的烟气含氧量进行测量,通过测量值来判断炉膛内燃料的燃烧情况。传感器采集信号转化成4~20mA的电流信号给DCS主机,DCS主机通过运算相应输出4~20mA的电流信号对鼓风机调节。当含氧量低时提高鼓风机变频器频率使鼓风机加快转速,从而增加新鲜风量进入炉膛使炉膛含氧量增加。同时,二次风机、三次风机也随之发生变化,使燃料进入炉膛后得到充分的燃烧,从而节约燃料及减少炉膛结渣清理次数,降低了人力、物力的消耗。通过压力传感器对炉膛内进行测量,传送数据信号给DCS主机,DCS通过始终保持炉膛定值负压的控制方法对引风机进行控制。炉膛负压超过设定负值时则减少风机转速,负压超过定值正值时则增加引风风量,使炉膛内始终保持一个负压的状态,即炉膛的压力决定引风风量。以PID的调节方式,取炉膛内温度作为定值对喂料器进料量进行控制,炉膛温度下降则加快喂料器电机转速,温度超过设定值则减小喂料器电机转速,保持有足量的燃料进入炉膛燃烧,确保锅炉稳定运行。(2)变频器对锅炉主给水炉水泵的调节变频器对锅炉主给水炉水泵的调节是通过炉水泡的水位来定,水位高了变频器降低转速,当水位偏低了主机给变频器提高转速的命令,保持水位稳定在一个安全的水位线上。对减温水泵的控制主要体现在气泡蒸汽温度来定,以PID的调节方式对水泵进行调节。通过热量传感器对气泡蒸汽温度进行实时测量,温度高了提升减温水给水泵转速加快水流量,从而降低了蒸汽温度。当蒸汽温度降低后温度传感器给出信号传到主机,主机发出电流信号对变频器进行降低转速调节,从而使蒸汽温度恒定在一个理想定值,确保了蒸汽质量。通过几个单独的PID控制方式的调节,又相互有影响约束的关系,促使锅炉提高安全性、节省燃料、节省人员监控,从而实现节能降耗及减少污染物排放。(3)变频器在二级泵的使用二级泵将水泵至煮糖工段抽真空使用。在此采用了压力传感器采集压力信号给变频器。变频器根据设定的压力给煮糖工段泵水。当煮糖用水量增多时,水压压力降低,变频器自动调节频率增大至45Hz后,还未能满足用水压力时,自动启动另一、二、三台等水泵满足用水压力为此。当用水量减少时压力增高,变频器自动调节,频率降低至10Hz后水压仍然高于设定值,此时依此类推停止另外几台水泵达到设定水压,从而实现恒压供水,消除了人工用阀门调节水压及用水量减少、水压过高或过低给煮糖带来的不利风险。经过自动调节使设备能够充分的利用,降低能源消耗。(4)变频器在馈电方面的新突破如糖厂的分蜜机,其工作性质是瞬间提速而后快速降速停车。像分蜜机这种惯性大、用电量较大的电机需要启、停频繁运行的设备,电机在启动升速过程需要从电网中吸收电能,而在其减速时由于惯性的作用设备仍在运转,这种情况下电动机就相当于发电机在设备惯性的作用下运转产生了电能,通过变频器的逆变单元把电能反馈给电网,在多台分蜜机同时使用时效果显著。多台设备在一起的情况下变频器可以采用公用直流母线的方法,一方面:减少初投资成本,第二方面:一台分蜜机在升速运行需要吸收电能,而另外一台降速运行又能反馈电能给直流母线。一台升速一台降速运行功率可相互抵消一部分,从而降低了电能损耗达到节能减排的目的。2.1.2.2使用DCS系统进行锅炉控制的方法锅炉使用DCS集散控制,同时也可加装扩展模块把压榨设备并入进行集中监控。糖厂生产工艺流程是:压榨车间从落蔗通过一级甘蔗输送带送入一级、二级、三级撕解机打碎破解,经过二级甘蔗带把破碎后的甘蔗输送到打散机打散,打松后的甘蔗经过快带送入第一座压榨机压榨,经过第一座压榨机加工后经过中输机输送到第二、三、四、五、六座压榨机加工。压榨后的蔗渣经过输送带送至锅炉作为燃料燃烧,剩余部分送入打包机打包,整个工作流程是一个流水线式生产的过程。假如在某个环节发生故障停机时,对生产都带来重大的影响。例如:第三座压榨机发生故障停机,在短时间内操作人员不能及时将第三座压榨机前的设备停下时,2#中输机继续工作把蔗渣堆积在第三座压榨机上,同时蔗渣断节,假如在5分钟内故障不能排除,锅炉不能及时补充燃料,炉膛内温度急剧下降同时蒸汽压力下跌,致使汽轮机因蒸汽压力不足而跳闸停机,导致全厂停电造成全公司生产瘫痪。通过使用传感器把各个生产阶段的设备运行状态传送到DCS主机上,DCS主机可根据数据处理来进行对设备启停控制。如上述例子:第三座压榨机故障停机后,传感器把停机信号发送到主机后,主机通过判断对第三座压榨机前面的设备控制停机,第三座压榨机之后工序的设备继续运行,同时自动启动锅炉应急蔗渣输送带把蔗渣输送到炉膛内燃烧,确保了锅炉正常运行,也确保了发电机正常运行。在发生故障的同时,上位机上发出报警信号方便维修人员能及时处理。从而消除人工排渣的危险,避免重新升炉所损耗的能源风险,减少了各车间因突然停电导致各生产环节瘫痪。

2.2选用高效型电机

高效电动机在节能方面优于普通电动机,高效电动机在材质上采用高质量的铜绕组和硅钢片,降低了各种损耗。据估计损耗可降低20%-30%,效率提高2%-7%;能在短期内收回投资成本。因而,高效电动机取代技术落后的普通电动机是必然趋势。

2.3采用节能型照明电器

能源是不可再生的资源,而节能减排应从生产点滴抓起,现国家已逐步淘汰非节能的照明电器(如白炽灯)。但是,一般糖厂的普通照明应用还很普遍,无功损耗极大,因此,糖厂照明选择LED等高效低耗、节能环保的照明灯具是最佳的选择。另外,采用高效、耐用、安全、可靠的照明电器配件,也可以为企业相应减少电耗成本。2.4合理选用电缆线影响电力电缆的因素主要有:(1)导线所用金属材料的电导率;(2)线的长度;(3)导线截面积;(4)运行环境温度;(5)电晕影响;(6)金属导线集肤效应。经验表明,在诸多条件中影响最大的是导线所用的材料。因此,在糖厂应优先选用低阻导线,以确保减少输电线路中的电能损耗,增强导线过载能力,减少事故频发的危险,最根本的是减少企业的经济消耗。

篇2

2冷量回收

传统的低温乙烯流程见流程图1,即系统产生的BOG通过BOG压缩机压缩,冷冻机冷凝后进行减压闪蒸,闪蒸气体回BOG压缩机二段,闪蒸液体回低温乙烯罐。当下游需要气相乙烯时,通过改变工艺流程来降低系统的能耗。下面以某项目为例,比较5种工艺流程下的能耗。

2.1乙烯直接蒸汽汽化

低温乙烯经输送泵加压后,进入汽化器加热至20℃后,送至下游装置。

2.2乙烯换热器交换(有闪蒸)

BOG压缩机加压后的BOG与泵出口的乙烯进乙烯冷凝器进行热交换,冷凝后的压缩液体进闪蒸罐闪蒸后气体回压缩机二段入口,液体回低温乙烯罐。换热后的低温乙烯再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。

2.3乙烯换热器交换(无闪蒸)

BOG压缩机加压后的BOG与泵出口的乙烯进乙烯冷凝器进行热交换,冷凝后的压缩液体直接回低温乙烯罐。换热后的低温乙烯再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。

2.4换热器、节能器交换

泵出口的低温乙烯分别经过乙烯节能器及乙烯冷凝器进行热交换后,再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。

2.5乙烯空温汽化器

低温乙烯在进入汽化器之前,先经过乙烯冷凝器和空温汽化器汽化后,直接进入乙烯过热器升温至20℃后送至下游装置。

篇3

本文以供水工程的三、四级泵房用料为例简述。供水工程第一、二级泵房及第一配电室建筑材料可由人工挑扛,第五级泵房及第二配电室靠近山顶,蒙山车行道已修至主峰,可用汽车运往适当地方,再由人工挑扛至工地,惟有三、四级泵房处在悬崖之下,无法行人,经勘察论证确定采用缆索运至一定的地方后,由人工分别扛到三、四级泵房。缆索上端点位置在悬崖之上的“龙角”处,下端点位置选在三、四级泵房间的一座小山峰上。用经纬仪测量出上下两端点间平距为282m、高差129m。拟采用单根钢丝绳,穿过两端点的固定滑轮,将绳头编接在一起形成环形,运送物料时,从上端点绑扎物料,使物料依靠自重下滑到下端点,在下端点控制物料下行速度。

1.承重钢丝绳的选择

承重索需穿绕滑轮,宜用较柔软易弯曲的细丝交互捻钢线绳。承重索承受的荷载为所吊的荷重及承重索自重力,当荷载位于缆索跨度中央时,承重绳的挠度及工作张力达到最大值,工作张力由下式计算:

T=QL/4f+WL2/8f

式中T——承重绳的工作张力(N);Q——所吊荷重(N),W——承重绳每米自重力(N/m);L——缆索跨度,是指上、下两支点的水平距离,本例L=282m;f——承重绳的最大挠度(m)。

根据计算,选用13的6×(37~140)交互捻钢丝绳。

2.其他构件的选择

滑车:缆索两端各用一个带吊钩的开口定滑车,以便于穿绳。为了减少钢丝绳的弯曲应力,滑车直径D与钢丝绳直径d的关系取D/d≥16,可求滑车直径为208mm,选用D210mm起重量5t的定滑车,滑车槽直径大于2倍钢丝绳直径。

倒链:用来收紧起重缆索。选用2个起重量5t的倒链,型号为WA5或SH5。

卡子:均选用型号为Y4-12的骑马式卡子用做地锚绳连接以及钩挂物料。

3.设备的制作安装

支墩:本例缆索坡度为129∶282=1∶2.2,坡度较陡。为使其端点稳定,在两端较高处做浆砌石支墩,顶部呈倾斜面,坡度与绳索基本相同。在墩内埋设两根L5×5的角铁,高出墩顶约400mm,角铁相间为滑车厚度+10mm的间隙,滑车放在其间,以便滑车不偏斜。

地锚:因拉力较小,可分别在石支墩之后缆索两头延长线的完整岩石上打孔插钢钎或利用大树等作为地锚。当用钢钎做地锚时,其插入岩石内深度不小于1.2m,并在孔内灌入水泥砂浆,使钢钎与岩石牢固接合。外露钢钎与地锚绳交成约120°角为宜,地锚绳要紧贴岩石拴在钢钎上。

卸料台:为了使料袋下滑至卸料处暂停及脱钩,在承重绳下方离开下端点支墩适当地方(本例为6m)做卸料平台,台顶距承重绳500mm左右;垂直承重绳方向1000mm,平行承重绳方向600mm。

绳索安装:安装前检查钢丝绳、滑车及绳卡子等型号、质量是否符合设计要求,确认无误后再行安装。首先用钢尺量出定滑车至地锚的长度,用地锚绳将地锚与定滑车连接起来。注意使绳头连接处靠近滑车,以便观察绳头变化情况。然后把承重绳放入滑轮槽内(把穿越滑轮的上下股绳预先做上标记,以防扭结),利用两倒链交替对承重钢绳进行紧绳,紧到使跨中挠度为45%~50%最大工作挠度,采用编接法对其接头进行连接,编结长度不小于80d(d为钢丝直径),而后吊2~3袋水泥,实测其挠度并与相应的计算工作挠度比较,或大,或小,则反过来调整紧绳挠度,如此反复调整2~3次,即可满足要求。缆索安装完毕,将钢丝绳涂上黄油,并以实际最大吊重2倍的荷载作载重试验20分钟,无异常情况便可交付使用。

二、物料运送操作

1.对人员要求。参加人员须是身体健康、无高血压病症的青壮年,需戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋。

2.人员组成。装料处1人,负责将水泥装好袋(500kg/袋)的黄沙用骑马卡子卡在承重绳上。卸料处2人,其中1人控制钢索运行,另1人负责卸料。

3.物料运送工序。开始由控索者先将硬木棍别于离下滑车前0.5~0.8m处的钢丝绳间,适当用力使棍绳产生摩擦。上料者把料钩卡子固定在承重绳上,随即把料袋挂在钩上,之后料袋靠自重力下行带动钢丝绳下移。此过程依靠控索者控制下行速度,当下行到预定距离对控索者制动使缆索变慢直到停住,上料者立即把第二袋物料固定在承重绳上,依次进行下去,直至第10袋物料挂在绳上。当第一袋刚好到达卸料处,卸料者卸料的同时,上料者把第11袋物料又固定到了承重绳上,这样下去便可不断地把物料输送到卸料处。

篇4

2输油站的能量消耗分析

从输油站的工作内容和工作性质上进行分析,输油站在生产和石油输送中消耗的能量非常大,输油站一般情况下,使用的都是高能量、高热值的原油,其主要是对100℃以下的原油进行加热,在加热的过程中,热与动力学两部分消耗能量,热量由加热炉、加热锅等加热设备消耗,而动力学的能量消耗由电力系统、电网等供应,并且会产生大量的动力能力损耗。在输油站的生产工作中,需要消耗大量的电能,1000kW以上的大电机其消耗的能量占输油站总消耗能量的60%以上,而输油站的加热设备的火用效率较低。

3输油站的能量节能发展的措施

在石油系统中,输油站的能量消耗非常大,产生了严重的能量浪费,为了实现输油站、石油系统等发展中的节能,需要针对输油站的能量消耗制定一系列的措施:

3.1降凝降粘

输油站的加热炉和输油泵是最大的能量损耗设备,为此可以采用降凝降粘的措施,降低输油泵和加热炉的能量消耗。

3.2改造设备的结构

输油站工作中产生的能量损耗主要来自加热炉,为了实现输油站的节能发展,可以将加热炉的结构进行改造,将其吸热的平均温度提高,可以采用预热助燃等方法,将加热炉的炉膛中的空气系数降低。

3.3合理配置

输油站的工作任务就是上输油管道内输送的油品提供能量,但是输油管线的长短,与输油站能量的消耗和损失有较大的关系。为了促进输油站的节能发展,需要合理的配置,为其制定一些节能技术,促进其发展。

3.4定期清理输油管线

输油站的石油系统中,输油管是必不可少的组成部分,但是因为输送原油自身的特性,以及输油中原油温度的变化,会在输油管道的管壁上形成一层结蜡,增加输油管道管壁的厚度,进而增加原油输送中的阻力,造成输油量和输油效率的降低。为了减少输油站的能量消耗,实施节能发展,需要减少输油管道的阻力,为此需要定期对输油管道进行清理,使用清管球,在油压的作用下,将输油管道壁上的蜡质清除,提高输油量和输油效率,进而减少能量的损耗。在输油站的实际工作中,实施的技能技术还有很多种,例如调整输油速度、输油管节能技术、其他设备的节能技术等,在这些节能技术的支持下,输油站的能源损失将会减少,能源的利用率会得到提升,促进其节能发展。

3.5变频器的应用

变频器节能主要表现在输油泵电机、辅助泵电机等设备的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。

篇5

关键词:

油气;储运系统;节能

1油气储运系统节能技术的必要性

社会科技的发展已经进入了日新月异的时代,我国油气储运系统的更新已经跟不上石油化工业的发展速度,无论是在管材开发及应用上,还是对管材断裂等缺陷的控制上,都存在着许多急需解决的问题,而油气的高压运输更是我国石油业所面临的一个重大考验,因为油气的储运,连接着石油化工业整个生产运营活动中的每一个环节,起着传送纽带的作用,所以降低储运过程中的油气消耗,保证储运过程中的安全可靠性,是刻不容缓的,这就要求我们在不断的实践研究中去探寻油气储运技术的更高境界,摸清油气储运的发展规律,促进我国油气储运节能技术的更快发展。

2油气储运系统节能技术的研究与分析

(1)油气混输技术的分析前些年,我国石油与天然气的储运都是独立分开的,它是把油、气经过严格采集处理后,再进行分离,这就要经过三相分离器、天然气压缩机、原油外输泵等等设施来完成,不仅工艺复杂,而且运输起来也要分成不同的输送泵来进行独立输送,无形中造成了企业经济成本的增加,而经过革新后的油气混输技术,就是利用输送泵,把油、气、水混合在一起进行储运,它所需的设备只要一台混输泵和一条混输管道就可以进行了,这种储运工艺在我国的石油化工业中已经得到十分普遍的应用,因为这种储运技术不仅能保证各个输送管道独立完成输送任务,而且为石油化工企业降低了运输成本,增加了经济效益。

(2)输油泵变频调速技术的分析输油泵的变频调速顾名思义也就是说在油气的储运过程中对它的运输流量进行控制,这个过程是利用输油泵中离心泵的工作原理来实现的,我们控制油气储运过程中的流量大小一般都是采用安装在输油泵出口处的阀门的开关程度来进行调节的,这种方法虽然简单、易操作,但却很容易造成能源的浪费,而采用设置离心泵变频转速的方法,不仅能在油气储运过程中自由控制它的输送流量,更能达到节能的目的。

(3)控制蒸汽能耗技术的分析据统计,在整个油气储运的过程中,蒸汽的能源消耗能达到85%以上,这其中最大的原因就是油气储运过程中的温度没有得到保证,所以我们要想减少能源的消耗,首先,要从油气的存储温度下功夫,结合蒸汽消耗的状况对其温度进行合理的控制;其次,要加强对储油罐的保温工作,保证油质的温度与油罐温度的一致性。另外,对油气存储罐的清洁卫生状况也要加以检查和控制,因为油罐内的残留物在不同程度上也会影响油罐的传热效率,造成能源的浪费。

(4)常温输送技术的分析常温输送技术在我国石油化工业中的运用比较广泛,大多的石油化工业都在采用这种输送法来对油气进行储运,因为它不仅节能,而且对加热保温装置的技术要求也不是十分的严格,从不同程度上减轻了石油化工企业的一些额外的资金开支。

3加强油气储运系统节能技术的有效措施

(1)结合实际,因地制宜因为各石油化工企业所处的环境不同,具体的情况也不一样,所以对储备系统的建设方法也不尽相同,因而要对油气储备的采购、销售以及运营等进行科学的研究,制定出符合实际的管理方案及储运措施。

(2)加强实时监测因为油气的储运过程都是看不见、摸不到的,所以加强实时监测是十分有必要的,它可以随时观察到输送管道的所有的状况,对储运管道发生的泄漏等现象,可以在最短的时间内进行补救,为企业降低消耗,节约能源,同时还能保证油气储运过程的安全可靠性。

(3)加强技术更新从我国的总体水平来看,石油的产能不小,位于世界的前列,但储运技术却没有达到世界的先进水平,在油气的存储温度上、输油泵的变频调速上以及混合储运等等技术上都还有待加强和提高,所以为了尽快使我国的油气储运节能技术与国际化水平接轨,就必须加强油气储运过程的管理,找出油气储运过程中的关键环节,进行改进和革新。

4结语

总而言之,石油天然气的存储运输环节是整个石油化工企业的所有生产经营活动中的重中之重,只有把油气储运系统的节能技术落到实处,管理措施落到实处,才能保证油气储运过程的整体质量,才能在油气储运过程中减少不必要的能源消耗,促进油气储运系统向高效、节能、安全、环保、低碳的方向发展,使我国石油业在国际化的竞争中立于不败之地,为我国的国民经济建设增加可观的经济效益奠定基础。

作者:黄永志 单位:中国石油辽阳石化分公司

参考文献:

[1]曹岩辉.关于油气储运系统节能技术的研究[J].科技风,2012,17:79.

篇6

近年来,渔船制冷系统较多采用的是蒸汽压缩,制冷剂则是NH3,主要组成部分是压缩机与冷凝器、蒸发器等。渔船制冷系统的工作原理即由压缩机先将热氨蒸汽吸收到里面,然后经过压缩,从而形成高温、高压的过热蒸汽。但是此蒸汽在通过冷凝器冷却之后,就会释放许多热量,然后利用热蒸汽达到降温目的,使其成为饱和蒸汽与液体、湿蒸汽,再冷凝成为过冷液体。通过节流元件节流降压之后,此过冷液体慢慢成为干度相对低一些的湿蒸汽。最终此湿蒸汽处于蒸发器低温、低压环境条件下会大量气化,吸入大量气化潜热与少许显热,使冷库温度得以下降,成低压过热蒸汽最后又回到压缩机,形成热力循环。

1.2外部热量浸入对冷库的影响

由于捕捞作业的渔民自身条件因素与劳动强度等一些列缘由,冷库制冷系统管理水平很难得到保障,能源出现大量浪费的问题比较严重。因此提高渔民从业者能力的教育工作在现今诸多情况下也就显得尤为重要了,以此才能更好的促进渔民根据相关程序正确的对制冷系统进行及时的维护管理。但是冷库被外部热量浸入的情况,会大量提高冷库的全热负荷,也有可能造成系统较长时间内都在运行状态中,从而也就使得能量被大量浪费掉。根据资料得知这方面相关统计数据得知,冷库里面外部浸入的能量大约占据了总负荷的百分之十六左右。因此也就要求渔民形成良好的习惯,比方说有意识的控制冷库库门的开启次数,以及随手关门与关灯的日常习惯,最大限度的降低环境热量浸入冷库中。这样也就能够在此方面有力保障冷库较长期限的健康节能的运转。

1.3冷库设计情况

实际上可以说捕捞作业半径与渔民生活质量在一定程度上受到冷库系统运行状态的影响,冷库自身运行也在能量耗费总量中占据着不低的位置,损耗较为严重。因此也就可以酌情从冷库设计层面考虑,比方说适当增大冷凝器与蒸发器的换热面积就不失为一个可行性较高的方案。又比如结合国内外经验,选择采用目前比较热门有效的变频技术,以此达到系统节能的要求。并且,海洋中海水的平均温度大约是32度左右,相较于一般的淡水温度也就低了不少。因而冷凝器为了提高热换质量实现节能需求,可通过海水替代淡水冷却方式,并且冷凝器可以选择铜镍合金与复合铜板这种内部材质进一步保障其工作年限。

2渔船制冷节能实现方案

通过分析渔船制冷系统自身工作原理,可以得知对冷库耗费能源形成影响的技术参数主要包含了冷凝温度、过冷度、蒸发温度以及过热度等等。其中就过冷度而言,自身大小基本上是受冷凝器换热面积大小的影响,而过热度则是由节流元件设定。冷凝温度与蒸发温度这两者分别和冷凝器里面制冷剂的冷凝压力与蒸发器里面蒸发压力两大技术参数相对应。简而言之,也就是说若能够将冷凝压力、蒸发压力这两者控制得当,就能够获得与之对应的冷凝温度与蒸发温度,从而妥善处理好制冷系统耗能严重的现象。接下来也就从管理层面着手,围绕冷凝压力与蒸发压力两者探索冷库节能措施。

2.1冷凝系统冷凝压力的控制

2.1.1冷凝器压力过大情况的避免措施

若是系统的冷凝压力变大,很容易导致冷凝温度增高的情况,从而造成制冷量降低问题,以及压缩机轴功率增大与制冷系数减小等一系列不良现象。就冷凝压力而言,能够导致其变大的因素除了制冷剂充注量高过设计值之外的原因,还有冷凝器换热差与空气混入制冷剂里面等等因素。首先就第一个原因而言,当制冷剂的充注量在高于正常值情况下,冷凝压力就会不断增大。但是制冷剂过量的话很容易引起冷凝面积不足,那么冷凝效果也就会变差。因此需要根据要求严格把控制冷剂的充注量。若是充注量超出设计值,就采取补救措施,在储液器出口回收多余制冷剂。其次,就冷凝器换热效果而言,其效果不佳有自身因素也有外部因素,若是冷却海水量温度过高或者是流量缺少都会造成冷凝器效果差,这属于外部因素。而换热面脏污引起的换热系数降低则是自身因素。想要有效处理此问题,那么在制冷系统运转过程中,也就需要严格把控冷却水流量,促使其在冷凝器进出口温差维持在2度到4度间。等系统运转一定时间之后,就能按照换热效果对换热面彻底清洗。最后就系统内部存在空气的情况而言,多是由于在制冷系统进行维修后,没有彻底抽完真空,亦或是冷却剂充注过程中不下心,都会导致空气混入系统内部。而空气在制冷系统中是无法进行冷凝的,也就容易对冷凝造成更大的压力,导致制冷量减少,而耗电量增多。由此可见,系统内部存在空气的严重后果,所以相关人员必须仔细彻底的排除内部空气。比方说,系统在停机状态时,就可以依照压焓图与系统参数值两者的比对,在压缩机排气口亦或是冷凝器放气阀处操作排气。

2.1.2冷凝器压力过小情况的避免措施

冷凝压力与冷凝温度在降低时,能够对压缩机轴功率造成影响,导致其跟着减少,同时还有可能提高系统制冷量。只是冷凝压力若是低于正常值,极容易导致经过节流元件的制冷剂流量减少,引起蒸发器里面的制冷剂缺乏充足的流量,反而使得系统制冷量降低。而引起冷凝压力不足的因素较多,其中压缩机运转不健康就是比较重要的原因。例如吸排出阀片若是有泄露情况,亦或是活塞环密封不够严实、压缩机不能增载等,都会引起压缩机排压不足。除此以外,冷凝器能力过强,比方说冷却水温度太低、流量太大等情况都会引起冷凝压力降低。因此,所在系统运转时,必须根据相关要求定期检查压缩机密封性能,认真把控冷却海水流量情况,确保压缩机排除压力维持在1.7MPa数值左右,制冷剂大约44度,以此方能进一步确保系统健康安全又经济的运行。

2.2控制制冷系统蒸发压力

2.2.1蒸发压力过高情况的避免措施

若是蒸发压力过高的话,很容易造成蒸发器里面的制冷剂蒸发温度提升。这样也就容易引起冷库温度与蒸发温度两者之间温差小于正常值范围。从而不仅对蒸发器换热效果造成不良影响,还可能使冷库温度达不到设定值。为了确保系统能够健康运行,应该将冷库温度与蒸发温度的温差高于5度。

2.2.2蒸发压力过低情况的避免措施

分析制冷工作原理,可以知道基于冷凝温度不变的条件下,蒸发压力若是出现下降,蒸发温度每下降一度,想要在获取一样的制冷量,所需要耗电量大约需要增大百分之五左右,从而导致压缩机制冷效果差。可以根据故障特征,采用相对应的方案处理妥善,保障实际蒸发温度和冷库温度两者之间差值不高于10度。比如,针对制冷剂漏失所造成的蒸发压力低情况的处理方案。健康运行时,需要求储液器里面的制冷液体把控在三分之一到三分之二范围内。又比如,因制冷剂渗透性比较强,也就使得连接部位容易出现泄漏情况,引起冷剂不达要求,液管也许会掺入气态冷剂,这种情况下即便节流元件处于全开状态,蒸发器里面的制冷剂流量还是达不到要求。从而导致压缩机长时间运转,严重时还会出现起停频繁的情况,使得库温难以达到设计值。针对此情况,也就需要及时在压缩机的吸入口,亦或是储液器的进口部位等地方直接充入制冷剂,以此保证制冷剂总量达到设计要求。

3结束语

伴随我国远洋渔业的快速发展,渔船动力设备改革更新的周期随之更快了。渔船制冷的节能设计研究更是提升制冷系统管理水平的重要方向。通过分析渔船制冷系统自身工作原理,可以得知对冷库耗费能源形成影响的技术参数主要包含了冷凝温度、过冷度、蒸发温度以及过热度等等。过冷度与过热度因自身所受限制的因素也就并不需要深入研究。而从冷凝温度与蒸发压力这两个技术参数入手能够更好的满足制冷节能的需求。

作者:鲍骋东 单位:岱山县海洋与渔业局船检站

参考文献:

[1]林国良.渔船制冷系统的节能控制[J].化学工程与装备,2014,(03),147-148.

[2]倪锦,顾锦鸿,沈建.渔船氨水吸收式制冷系统的建模和理论运行特性分析[J].渔业现代化,2012,(02):54-58+63.

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随着现代化建设的发展,我国农民的生活水平不断的提高,他们对自己的居住条件的要求也越来越高。长期以来,我国北方农村地区建筑特点是占地多,建造技术水平低,缺乏科学性,甚至是忽视最基本的建筑热工性能和舒适性要求,特别是缺乏统一的建筑规划,能源利用率低,导致其建筑土地利用率低,保温隔热性能差,能耗大,舒适度低。因此,为了提高农民生活质量,应以改善居住条件为重点,科学制定农村建筑规划体系,因地制宜地在广大北方农村地区推广建筑节能技术,发展节能建筑。

1农村建筑节能设计

1.1北方农村建筑现状分析

我国北方地区农村建筑要适应日常居住生活和农副业生产的双重需要,居民建筑类型大多为单户、双户以及多户并联的建筑类型。长期以来,我国农村建筑大多为个人建造,农民随意建设,农村建筑缺乏规划和设计,造成建筑的功能划分不合理,用地浪费。在房屋建设的过程中,由于技术和施工条件的限制以及经济条件的制约,农民建房时多选用一些落后的建材,围护结构的设计仍采用传统的做法,致使其建筑能耗大,不利于节能。

1.2建筑规划布局

我国北方农村大多地区冬季寒冷,夏季炎热。建筑规划选址中应充分利用当地的自然地理优势,根据当地的气候特点,合理地安排建筑与周围环境因素之间的关系。在建筑平面的布局时,要充分考虑当地农民的生活习惯,合理地安排建筑物功能分区。

1.2.1建筑选址应避免在山谷、沟底等区域,这主要考虑冬季气流在这些区域里形成对建筑物的“霜洞”效应,会使其能耗增加。建筑朝向应根据当地的地理条件和气候条件,选择最有利的自然采光和通风的区域,注意冬季防风和夏季有效利用自然通风,减少能耗。

1.2.2建筑类型上应多采用两户或多户并联的布置形式,减少建筑体系系数,有利于降低建筑能耗。

1.2.3根据当地农民生活习惯,将居住建筑和农副业生产用房进行合理的划分。例如将卧室、大堂宜布置在南向,饲养室、农副产品加工室宜布置在北向。

1.2.4规划中应注重绿化环境。绿化可以改善建筑群体的气候条件,可以调节气温、降低温室效应、隔热遮阳、减少噪声,是优化建筑室内环境、减少建筑能耗的有效措施。

1.3建筑围护结构节能设计

1.3.1外墙

外墙散失的热量约占整个围护结构总能耗的25~28%,因此应在寒冷地区的北方农村建筑外墙设计中应采用外墙外保温。依据当地已有的原材料,合理选择建筑外墙材料,推广使用空心砖或混凝土空心小砌块等节能砖。同时在建造时灵活选取构造措施,利用农村地区容易获得的材料(稻壳,麦秸等)作为外墙保温材料,使外墙获得良好的隔热效果。

1.3.2屋面与地面

北方地区农村建筑屋面散热量占总散热量的15%左右,地面约为6%。在屋面建造时应采用坡屋顶,设置架空层或平屋顶,设置吊顶层。选用导热系数小,吸水率低,易于就地取材的保温材料。重视地面保温,在地面垫层下铺设廉价的炉渣等其他保温材料,并注意地面防潮设计,减少地面散热量。

1.3.3门与外窗

长期以来,北方农村建筑的门窗建造较为简陋,大部分为单层,而且密封性较差。外窗的热损失量,约占整个房屋的30%。为了减少外窗的热损失,在满足自然通风和采光的要求下,减少窗墙比,应采用双层窗或单框双玻璃窗,增强其密封性,以此来提高窗的总热阻。外门应采用双层,若采用单层应作保温处理,提高外门的隔热性能。尺寸较大的门窗应在室内加装门窗帘,也有利于减少门窗的热损失。

2能源的综合开发与应用

2.1太阳能开发与应用

北方农村地区有着丰富的太阳能资源,建造太阳能综合利用建筑,在屋顶放置太阳能利用设备可提供生活热水、采暖系统以及照明等综合应用。特别是近年来太阳能低温地板辐射采暖系统的应用,适合应用在无集中供暖的农村建筑。在过渡季节,利用太阳能热水还可以强化自然通风。

2.2沼气开发与应用

沼气是一种清洁的可再生能源。在北方广大农村地区各种农作物的秸秆,牲畜的粪便等都可以作为产生沼气的原料。沼气不仅用来解决农村燃料缺乏问题,也可以应用沼气进行采暖和照明等综合利用。另外沼液和沼渣可以作为有机肥料,施在农田和果园里。沼气建设与种养殖业结合,通过资源的优化配置,延伸了经济链,使能源得到有效的循环利用。目前我国农村大多采用单户的沼气建设,受技术条件的限制经常沼气产量不足,而且安全性较差。建议采用多户集中建造高效的沼气设施,集中管理,有效利用资源,这样能使沼气设施能源利用率高,便于为广大农民提供高效、洁净、安全的沼气能源。2.3其他能源的开发与应用

我国有着丰富的浅层地热能源,在北方农村地区可以开发利用当地的地热资源,为集中规划建造的村镇建筑群提供热源,宜于集中热水供应和采暖设施建造,从而节约燃料的使用。在北方农村的一些地区风能资源也较为丰富,利用其建造风力发电,供应日常的生活和照明用电,既方便又廉价,节约用电。

3农村建筑节能管理

农村建筑的节能不仅仅是在体现在节能设计,节能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑节能管理机制,是落实建筑节能规划设计的前提。首先,在新建农村建筑时应注重改变观念,统一规划建设,进行初期的建筑项目可行性论证报告以及综合利用能源的可行性方案设计。要按照节能设计和规范进行建造,加强节能设计,充分利用当地易于取得的廉价又节能的建筑材料。其次,在建筑建成后注重农民节能意识培养,统一管理一些集中的公用能源设施,例如集中的沼气设施或采暖系统。

4结束语

目前,在我国北方农村地区由于经济条件的制约,多数农村建筑未能使用节能设计,这就需要国家和当地政府提供政策和经济支持,开发出适合在农村地区的廉价节能的建筑材料和能源利用设备,树立可持续发展观念,建立农村建筑规划管理体系,在农村地区大力推广节能建筑,为广大农民创造一个健康、舒适的居住环境。

参考文献:

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2节能技术的应用

2.1建筑墙体的保温节能墙体的类型一般分为单一材料墙体自保温和复合墙体两大类。1)单一材料墙体包括粉煤灰砌块墙、轻骨料混凝土墙、烧结多孔砖墙、加气混凝土砌块墙,这些材料都具有保温性能好、施工效率高、轻质、隔热、隔声等优点。砌筑时一般从顶层开始逐层施工,防止因结构变形量向下传递而造成下层先砌墙体开裂。如因各种原因必须从下往上砌筑时,墙体连接处待全部墙体砌筑完成后再行施工。砌筑前必须进行排砖设计,不够整砖时用实心砖补砌。砌筑砂浆应饱满,含水率宜控制在10%~15%之间。在墙面上凿槽埋设线管时,应使用专用工具,不得乱砍乱刨,管道表面应低于墙面5cm,与墙体固定后用砌筑砂浆补平。墙体砌筑完成后,要注意成品保护。2)复合墙体主要包括外墙外保温和外墙内保温两种类型。a.外墙外保温常用材料有EPS板(阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料板)、挤塑聚苯板、聚氨酯发泡板、膨胀珍珠岩板等各种板采用粘结的方法施工;硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、泡沫玻璃、矿物喷涂棉等采用喷涂的方法施工;胶粉聚苯颗粒保温砂浆、各类轻骨料预拌干料保温砂浆等采用抹灰的方法施工。采用粘结方法施工最常用且保温效果最好的是EPS板施工工艺,它可准确无误的控制隔热保温层的厚度和导热系数,使用水泥基聚合物砂浆作为粘结层和抹面层,具有较高的强度和韧性,能吸收多种交变负荷,粘结力强、施工中无需锚固。还有很好的抗裂、防水、防潮、抗冲击、耐老化性能,能有效的在建筑物上形成坚固可靠的保温隔热系统。所采用的聚合物砂浆具有很好的和易性、镘涂性和较长的凝固时间。易于施工,耐久性好,砂浆硬化期间严禁撞击和震动。施工环境温度不应低于5℃。用于外侧时严禁在雨中施工,遇雨或雨期施工应有可靠保证措施,避免阳光暴晒和5级以上大风天气施工。EPS板外墙保温经济效益明显,值得推广。采用喷涂的方法施工的材料常用胶粉聚苯颗粒保温浆料,保温浆料的防护层为嵌埋有耐碱玻璃纤维网格布增强的聚合物抗裂砂浆,属薄型抹灰面层。施工时要做到配合比准确,同种材料同配比冲筋。采用水树脂和水溶性高分子添加剂,解决一次性抹灰太厚的通病,不坠落、不干裂、不起泡。基层墙体表面应清理干净平整,无结块和孔洞,并涂刷界面处理剂。对于保温有特殊要求的建筑和高层建筑还应挂镀锌钢丝网与基层墙体拉结牢固。b.外墙内保温材料不受室外气候温度因素的影响,无须采用特殊的防护,施工较为简单,能用于外墙的保温材料在内墙大多都适用。常用的材料有玻化微珠保温砂浆、挤塑聚苯板、陶瓷保温板、岩棉板等。

2.2屋面节能1)保温屋面的保温层可采用松散材料、板块类材料或整体保温层。保温材料应具有吸水率低、表观密度和导热系数小,且有一定强度的特性。松散材料常用炉渣、水渣、水泥焦渣等。板块类材料常用饰面聚苯板、硬质聚氨酯泡沫塑料板、泡沫玻璃保温板、酚醛树脂保温板等。整体保温层常采用现浇膨胀珍珠岩和现浇水泥蛭石等。2)屋面节能施工中,应及时对屋面基层、保温层敷设方式、厚度、板材缝隙填充质量、屋面热桥部位、隔汽层等进行检查。采用喷、浇、抹等工艺施工的保温层,配合比应计量准确,搅拌均匀,分层连续施工,表面平整,坡向正确。3)采光屋面的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、气密性应符合设计要求。安装应牢固,坡度正确,封闭严密,嵌缝处不得渗漏。4)架空隔热屋面适用于通风较好的平屋面建筑,架空板的铺设应牢固,平整,缝隙处采用水泥混合砂浆填充,出风口应当设在负压区,进风口宜设置在当地炎热季节最大频率风向的正压区。5)金属板保温夹芯屋面应铺装平整、锚固牢固、坡向正确、接缝严密,夹芯层的容重和阻燃性必须符合设计要求。6)采用倒置式屋面,可采用干铺法。其防水层要平整,不能有积水现象,保温层采用憎水性胶结材料,机械搅拌均匀,对于檐口抹灰等必须在找平层前完成。

2.3门窗节能外门窗是建筑物能耗散失最多的部位,根据其性价比目前最常用的是单框双玻中空门窗,窗墙比也是相当重要的一个方面,窗墙比越低隔热效果也就越好。门窗节能措施应注意以下几点:1)严格按照设计要求选择门窗,对门窗的抗风压性、空气渗透性、雨水渗透性等指标进行测评。2)门窗框、副框和扇的安装必须牢固,拼樘料内衬增加型钢的厚度和尺寸必须符合设计要求。两端须与洞口固定牢固,密封条不能脱槽,旋转间隙均匀,开启灵活。3)门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等间隙大的交接处,须用弹性材料填充间隙,例如闭孔泡沫塑料、发泡聚苯乙烯等。其具备较好的粘结、固定、隔声、隔热、密封防潮、填补结构空缺等作用。4)密封条与玻璃和玻璃槽口的接触应紧密,用橡胶垫镶嵌玻璃时应与裁口、玻璃及压条紧贴,镶嵌平整。5)推拉门窗在搭接量确定时应注意所用塑钢型材框凸筋、扇槽深的尺寸变化以及所选用的滑轮、密封块的尺寸的配套性,以保证保温效果。

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目前,建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列,成为中国能源消耗的三大“耗能大户”。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升,呈急剧上扬趋势。建筑的能耗(包括建造能耗、生活能耗、采暖空调等)约占全社会总能耗的28%,其中最主要的是采暖和空调,占到20%。而这“28%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例,如果再加上建材生产过程中耗掉的能源(占全社会总能耗的16.7%),和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。现在中国既有的约430亿平方米建筑中,只有4%采取了能源效率措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。根据测算,如果不采取有力措施,到2020年中国建筑能耗将是现在3倍以上。因此,建筑节能已迫在眉睫,要把节能建筑工作放到贯彻科学发展观、全面建设小康社会、保证国家能源安全、实施可持续发展的战略高度来认识。因此,通过优化设计来有效控制能源消耗,应得到广泛重视。

一、优化设计对建筑节能的影响

1、设计方案影响工程建造直接能源消耗

在工程设计中,其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响,如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤,比发达国家高出10%~25%,水泥用量为221.5公斤,每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。据统计,在满足同样功能的条件下,技术经济合理的设计,可降低工程建造直接能源消耗5%~10%,甚至可达10%~20%,如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层),设计单位按常规设计为独立基础,由于多层厂房荷载较大,致使独立基础的单体尺寸较大,埋深较深(-3.2m),事后经其他设计人员分析如采用柱下条基,可节约大量的砼,并可降低埋深减少土方开挖所消耗的机械能耗;某综合办公楼,在优化设计中,因改变原先设计中的普通钢筋为带肋钢筋,单此一项优化设计,共节约钢筋1000T,钢筋总节约率达30%左右。

2、设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低,轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看,与发达国家相比,我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年,中国的建筑能耗将达到29430亿度电,比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在,我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计,即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能,获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期能耗是指整个寿命周期过程中发生的全部能源消耗,包括建设、使用、维修、残值及清理等阶段所发生的能源消耗。设计不仅影响项目建设的一次性能耗,而且还影响使用阶段的能源消耗,如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修等,一次性建造能耗与经常性使用能耗有一定的反比关系,但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合,使项目建设的全寿命费用最低,全寿命能耗达到最佳经济合理状态。建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高,以及采暖空调设备能效的提高等等,来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中,建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化,必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时,也必须对建筑材料优化;外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化;窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计,工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率,比对各种影响因素,最后向客户提供最佳的设计方案。例如,在空调与采暖设备的市场上,各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同,那么通过模拟量化,计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用,消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中,为减少能耗,设计者没有采用普通的新风系统和空调系统,而是经过多次优化设计,寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境,采用了智能电动窗,很好的解决了新风问题;在场馆空调设计中(包括“水立方”和“鸟巢”)都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用,节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置,在空气处理机中采用了新型热管热回收装置,可以回收场馆排放总热量的50%,回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水,另一部分用于加热新风。

二、现阶段推行优化设计运作困难的成因

1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力

长期以来,主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价,有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题,仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题,它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加,它需要定量化。例如,人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等,但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益,从多方面影响因素出发,以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时,应增加人员配备和审查力度,对设计节能成果进行量化全面审查。

2、业主要求优化设计的意识不强

目前,业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上,而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因:一是对设计对投资影响的重要性认识不够,只看到搞施工招标,投标价要低于标底价、施工单位要让利等,殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约;二是对建筑节能的认识不到位,没有一个节能环保绿色建筑意识。

3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力

由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系,使得节能工作缺少内在经济利益推动力,政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全,造成执法不严、监督不力,国家政策不配套,缺乏激励机制和工作力度。对一些国有投资建设项目,有关行政审批单位在审核初步方案时,只注重设计的建设规模和投资限额,对方案的经济合理性和节能性不做深入研究分析;另外,由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取,几乎跟建筑节能和设计质量的优劣无关,导致对设计方案不认真进行节能分析,而是追求高标准,造成能源浪费。相反,设计单位即使花费了较多的人力、物力,优化了设计方案,给业主节约了投资,也不能得到应有的报酬,有时设计费反而变少了,从而挫伤了优化设计的积极性。

三、搞好优化设计的几点建议

1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控

为保证建筑节能优化设计工作的进行,开始可由政府主管部门来强制执行,通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力,而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求,可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能,总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标,为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标,转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果,特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量(包括供暖、通风和热水供应)和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时,建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”,证明清楚地列出了该住宅每年的能耗,及节能等级。以上措施,必须逐步实施,特别是国有投资项目要先于执行。超级秘书网

2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计

国家制定节能政策,并要求以多样化的经济激励等扶持举措,形成推动建筑节能的市场机制,推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持,减免税费等优惠措施,并可建立评价机制,对因建造节能建筑而超支部分资金,国家应给予无偿免息贷款或奖励机制,使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。

3、开展积极有效的宣传引导工作

建筑节能政策要取得理想的实施效果,重在宣传引导。不但政府职能部门对节能政策的推行不遗余力,而且有关企业也应加入到宣传节能政策的行列。政府职能部门应免费对社会公众提供节能政策咨询、进行节能知识宣传和相关培训,以及进行节能技术、产品的展示、讲解等方面做大量的工作。力争实现多方参与节能政策的宣传引导,大大提高人们的节能意识和对节能知识、技术的认知、把握能力,从而使节能政策得到有力的贯彻实施。

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1.1传统建筑具有的优点

建筑在整体布局上较为紧凑,以便外表面面积尽可能降最低水平来减小夏季太阳辐射的影响以及冬季能量的散失。群体内部分隔加以火巷,防火的同时还形成负压区,诱导街巷空间的自然通风。有些巷内设置水井收集雨水,局部改善小环境。单体采用多进布局形式,前后空间形成贯通产生“穿堂风”。院落宽度与建筑高度至少1:1的比例关系,以最小的比例尺度保证了院落日照的充足。室内面积通常较小,南向幵窗大北向开窗小或不设窗,保证建筑内部的采光保暖效果。传统坡屋顶形式以30°至35°的角度南向以便接受更多太阳辐射能量提升冬季时的室内温度,屋面伸出的大出檐在夏天更能抵挡太阳暴晒的影响。

1.2传统建筑存在的缺陷

在传统建筑形式的组群中,建筑密度较大,相邻建筑相互之间易形成遮挡导致阳光无法直射进入屋内,从而造成房间的阴暗和伴随的潮湿情况出现。房屋的层高一般较高,与层高低的建筑相比,室内维持相同温度所需的能量较多。砖木结构的传统建筑保存至今,即便是维护,屋面、木构架等也均会出现一定程度的损坏,如木格门窗这类传统构件也不能满足现代对建筑保温等的需求。在当今各种资源紧缺要求低碳节能的大环境下,天井内“四水归堂”的做法未对雨水进行收集利用,造成水资源的浪费。

2节能技术在扬州传统建筑中的运用分析

2.1结构节能技术

2.1.1外墙节能改造由于是建筑改造,墙体节能只能釆取复合墙体保温这种形式,在基层墙体上另设保温层,配合使用粘结剂、防护层等,增加墙体保温隔热效用。对比内保温和外保温两种形式,确定外墙外保温更适宣。做法是泡沫玻璃保温板或加以石膏保温层二者结合。设计泡沫玻璃保温板需要先把基层打毛,刷掺了建筑胶的水泥浆一道,然后是专用瓷砖胶粘结层,最后贴面砖。加设石育保温层的构造自里向外分别为石裔板、面层、木结构、泡沫玻璃保温板、塑料薄膜、岩棉保温层、石育保温层、木面板。

2.1.2窗户节能改造窗户采用三玻双层窗户和内侧断热铝合金窗框、外侧木花格窗框。三玻双层窗户热传导系数较小,因为中间空气夹层缓冲,比单层防渗透性能更好,具有较好的密闭、保温、隔声性能。双层中空窗扇设置于内侧,保温性能比置于外侧更好。另外内外双层窗框大大地减小了热桥效应,也减少了窗框和墙体之间的冬季冷风渗透且与整体风格融为一体,保持了传统建筑风貌。南向大窗扇在冬季的被动太阳能采暖减少能源的浪费且有效提髙了室内温度。

2.1.3天井遮阳在公建和围合式的庭院内设置遮阳棚,采用可活动的的竹帘或是高密度聚乙烯编织轻材等,夏季时防止露天区域和邻近房间受到太阳热量的影响。

2.1.4屋面节能改造坡屋顶的做法以用泡沫玻璃保温板或PU(聚亚安酯Polyurethane)保温层为例。在木桁条、木緣、望砖之上,或是厚泡沫玻璃保温板或是120mm聚亚安酯保温层,然后顺序铺设木顺水条、防水卷材、网格布、木防滑条、40厚1:1:4的混合砂浆座浆,最后是外层的小青瓦。节能改造做法多种多样,只要能减少不必要的能源消耗且与环境适宜即可。

2.2设备节能技术

2.2.1太阳能利用太阳能热水系统——采用太阳能热水供应系统,利用光能——热能转换原理,集热装置利用太阳辐射热量将冷水加热,通过循环管将热水储存起来,即可随时取用,也可将其分配到采暖散热器中使建筑内部暖和起来;太阳能光电系统——亭、廊架顶或屋面直接利用光伏板,将太阳能转换为电能。所得电能可用于照明也可用于水的加热以及其他一些设备供电。虽初期投资不少但其回收期短且节能效果明显,减少了资源与能源的浪费,同时也间接地降低了C02的排放量。

2.2.2雨水收集系统采用雨水收集系统将屋面雨水、基础渗水、地面雨水过滤后送入组合式雨水箱储存,其后直接用于绿地浇灌、冲洗厕所、洗车等,节约了水源,形成循环再利用,不仅可以缓解供水压力,而且这些水资源不进入城市管网,减轻了城市排水、防洪和处理系统的负荷。

2.2.3地源热泵VRV系统利用浅层地能进行供热/冷,转移地下土壤中热/寒量到建筑空间需要的地方,利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力,在年度内上下形成冷热循环以节约能源。

2.2.4回收新风系统此系统主要是全热交换器、新风净化箱、进气风口、排气风口四部分的设置,重点在于全热交换器。全热交换器运作时,通过热交换芯体用室内空气温度预热或冷却室外送入室内的空气,使两者温度达到一致。这样无论在冬季还是夏季均在保室内空气的清新的同时还减少了热量损失,强化室内通风换气,提高室内空间的热舒适度以及室内空气质量。

篇11

1.1空调设备节能控制分析供给空调系统的能量由热源和冷源系统产生,经水系统传递给风系统,再由风系统将能量传递给被调节的房间,以达到所要求的室内温度与湿度。能量传送过程中,水系统输送能源所耗的能量为泵的电能,风系统输送能源所耗的能量为风机的电能;冷热源系统工作所消耗的电能与泵和风机所消耗的电能之和即空调系统总耗能量。空调设备的节能控制主要就是对上述三部分能量消耗的有效控制。空调系统供给房间的冷量主要有7方面的热量消耗,包括照明散热量、人体散热量、透过外窗的日射得热量、人体/物料以及设备的湿负荷、渗透空气散热量、物料与设备散热量、通过围护结构传入室内的热量。其中,透过外窗的日射得热量、通过围护结构传入室内的热量以及渗透空气散热量的大小由室外温度决定;照明、人体、物料以及设备散热量共同组成了房间的热负荷,空调的制冷负荷就由这几部分决定。空调耗能系数(CEC)是分别从建筑物的节能性能以及设备的能源利用效率两方面来进行综合评价的,它是通过在全年假想负荷的前提下计算设备系统的全年能源消耗量,来评价设备能量利用效率的指标。根据CEC的计算公式以及相关研究表明,基准型空调系统的CEC大约在1.6左右,节能型空调系统的CEC大约在1.1左右。CEC的值可用于判断空调系统的节能性,根据这个值对节能措施适当调节,从而降低智能建筑的总体能耗。PAL是一个评价公共建筑护结构保温、遮阳等其他设施保温性能的指标,可以作为评价公共建筑中央空调系统的辅助指标。建筑物围护结构的保温性能直接决定了空调房间的冷、热负荷,若要节约空调系统的能耗,就必须改善围护结构的保温性能。

1.2给排水设备节能控制分析智能建筑给排水能耗主要来自设备用水损耗和用电损耗。用水损耗包括生活给水能耗与消防给水能耗。生活给水系统供给烹饪、洗涤、沐浴以及日常饮用水,消防给水系统供给消防栓以及自动喷水灭火给水系统用水。影响智能建筑用水损耗的因素有2点:(1)给水管网的渗漏损耗。给排水管网在建筑物内以暗埋方式进行铺设,给水压力、给水管材的质量、水管铺设方式及其受腐蚀程度等都是造成积水管破损的原因所在,渗水问题也是目前给排水系统的主要能耗所在,因此加强对上述几点因素的控制,是有效降低用水损耗的关键措施。(2)用水终端设备损耗。用水终端设备包括所有房间用水设备,如马桶、洗碗龙头、洗漱龙头等,这些终端设备的损坏往往也给整个给水系统带来大量的用水损耗,而影响用水终端设备的因素又包括设计、制造质量及受腐蚀程度等,因此加强对这几方面因素的控制也能有效降低用水损耗。用电损耗包括水泵用电损耗以及消防系统自动喷淋系统用电损耗。水泵运转损耗的影响因素有2个,即建筑物高度以及用水量。当建筑物高度超过30m时,要采用二次水泵供水,二次水泵本身已经增加了电能的消耗,且二次水泵与一次水泵的转接也免不了有电能的耗损。同时用水量越大,水泵电机消耗的电能就越多。自动喷淋系统用电损耗主要来自于长期供电的损耗,由于消防供水系统必须保持一直有水可供,所以喷淋系统必须长期保持备用状态,这里的电能损耗取决于喷淋系统的设计功率。

1.3照明设备节能控制分析随着建筑业的迅速发展,电力的需求量也在不断攀升,电力供应紧张的局面将在相当长的一段时期内一直存在,所以节能减排刻不容缓。智能建筑照明设备能耗包括大楼照明系统耗电与用电设备耗电。在大楼这种人员比较多的地方,我们设计的照明系统需要做到能源的合理利用,在有人的地方必须设计有足够的照明;在人员活动较少的区域可以采用间断性照明,比如现在比较流行的声控、温控、红外传感器控制等;在没有人的区域,严格熄灯灭光,以节约能源[3]。