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(2)环保。不含铅、汞等污染元素,而且LED光谱中不含紫外线和红外线,对人体无任何伤害,对环境无污染。
(3)寿命长。LED的寿命高达十万小时,是白炽灯的100倍,从使用的时间考虑,选用LED可以节省维修和更换成本。
(4)无频闪。LED采用直流驱动,消除了由于频闪对人眼造成的视觉疲劳,普通白炽灯都是采用的交流供电,因而会产生频闪。
2LED照明节能技术分析
目前照明领域中最常见的光源主要是LED、荧光灯、白炽灯、高压钠灯、低压钠灯。从上表的数据可以看出,LED灯的寿命最长,高达100000小时。LED灯的使用寿命是荧光灯的10-20倍,是白炽灯的100倍,是高压钠灯的4-8倍,是低压钠灯的33-50倍。按照每天10小时照明计算,采用白光LED可照明10000天,大概27年。采用荧光灯可照明1000天,大概2.7年。采用白炽灯照明时间约1年。采用高压钠灯可照明2400天,大概6.5年。采用低压钠灯可照明300天,大约1年。以上几种光源中,LED的寿命最长,所以采用LED光源作为照明灯具,可以节省维修费和相关的更换费用。
3LED前景展望
随着相关政策的鼓励和扶持,LED的使用将会越来越普遍,有专家估计,LED在2025年将会替代25%-35%的传统光源。LED因其寿命长、节能、环保、易控制等优点被广泛的应用于显示屏、被光源、信号灯等领域,目前正逐步取代传统光源。随着器件结构的改进,并且已经开始在一些领域取代白炽灯,最终LED将成为21世纪的照明光源。目前由于LED的相关技术处在改进之中,因而LED售价比其他光源高。随着LED相关技术的发展及创新,LED产业将会呈现出更多的新技术、新产品,LED的价格将有所下降,逐渐成为照明领域的优势光源。
关键词:
油气储运系统;节能技术;要点
伴随经济全球化发展趋势的不断加深,以及世界范围内各项科学技术发展水平和应用范围的扩大,使得推动工业行业自动化发展已经成为世界经济发展提出的首要要求。油气行业作为工业产业的重要组成,其自动化存储和运输的程度随着科学技术水平的提升和应用范围的扩大而不断加深。与此同时,在低碳经济不断发展的今天,油气储运行业要想获得良好的发展机遇,以便能够在激烈的市场竞争中占有一席之地,对当前其在生产过程中使用的技术进行有效的改良,提升其节能性十分必要。
1在油气储运系统中推行节能技术的原因
1.1是油气企业可持续发展的要求
在石油企业的油气储运这一系统中运用节能技术,不仅是相关企业提高能源开发和利用效率的一种主要手段,还是推动国内社会经济和油气行业企业可持续发展提出的一项必然要求。虽然国内油气资源总存储量相对较高,但是人均占有量却明显不足,使得工业企业和人民日常生活生产过程中对进口原油的依赖性较强。与此同时,受相关技术影响,使得油气企业在开采和利用石油的过程中浪费情况相对较为严重,石油作为一种不可再生的能源,大量的浪费必然会使得原本就不充足的石油能源变得更加的紧缺。然而,石油能源在现代人们日常的生产生活过程中应用的范围较大,上到化工、航空和造船等大型工业产业,下到电子、照明、医疗等于人们日常生活息息相关的行业产业,其在生产经营过程中都需要应用到油气产品。
1.2有利于油气使用和保护生态环境和谐发展
从目前来看,储运石油和天然气等已经不仅是维护世界经济稳步发展的重要内容,也成为了当今社会中国进行城市化建设和发展中的重要组成内容,与人民的生产生活、人身安全等都具有十分密切的联系[1]。截至到日前,国内有百分之九十九的天然气,百分之七十的石油都是利用油气管道被运输到了各个需要使用油气的地区,其建设的油气管道的总里程已经超过了八万千米。由此可以看出,油气储运系统中管道的安全性和运输的稳定性以及成为当前社会在发展过程中影响其国计民生,确保能源供应量的基础性因素。
2油气储运系统中的节能技要点
2.1不加热集输节能技术
不加热集输技术又称为“常温输送技术”。一般稀油由于油品粘度低,凝固点低的特点,大多可采用常温输送。该输送方式能耗小、工艺流程简单,投资低。如果原油粘度大、凝固点高,常温输送难以实现,必须采取有效的降凝或降粘措施。这里该项技术指的主要是原油在井下采用技术,可以将油井产液以及其含水的温度提升到一定的程度,从而使得井口实际出油的温度可以降低液体流动阻力,并高出凝固点以及保证正常输送,从而节约能耗量的作用[2]。与此同时,该技术不仅具有十分明显的节能性,其在使用过程中还可以减少相关的工程投资,节约开采成本;并且,该项技术还能够降低输送过程中,工程技术人员管理的难度。此外,从类别上来看,该技术主要包括单管输送、井口加药、双管掺水这三种常温集油方式。
2.2降低加热过程中的能耗节能技术
油气储运系统主要在热能、电和水这三方面会有能源消耗,其中,热能部分消耗的能源占据总能源消耗量的百分之八十,所以,要想提高储运系统的节能性,降低热能部分的能源消耗量是十分必要的。因此,在储运系统中,可以从以下几个方面入手:第一,选择合适的加热设备,是节约能耗的关键。目前原油加热炉一般有水套炉、热管路及相变加热炉等几种形式。相变加热炉是将液态水变成气态水蒸气给原油加热,具有传热快、效率高、体积小及安全性强等优点,目前常做为原油管道的主要加热设施,比较节省能源。第二,加强对油罐设施、管道设施的保温。需要按照相关的保温原则以及系统实际的工作情况来选择对应的保温措施,降低热损失。第三,严格控制原油加热温度[3]。受油气自身性质影响,无论其存储的温度是偏高还是偏低,都会对油气储运工作产生一定的影响。因此,在储运油气的过程中,相关工作人员需要控制好存储的温度,严格按照相关生产要求进行。
2.3油气混输节能技术
同以上两种技术相比,油气混输是一项新兴的节能技术,也是当前世界石油化工行业应用范围最为广泛的一种技术。该项技术主要指的是:在原油从井口开采出来,将油气井物流中包含的水、天然气和石油这三种主要介质,利用混输泵将其直接泵到联合站或转油脱水站,进行油气水有效分离处理[4]。从类型上来看,该项技术属于一种综合性的油气储运节能技术。此外,由于整个泵输的过程中只需要一条混输管线就能够完成,所以其经济性较强。这里混输泵是关键,必须向选择合适可靠的混输泵进行输送,才可能实现。
3结语
总而言之,在经济全球化不断发展,资源愈发紧缺的今天,转变当前经济增长的方式,建立起以资源节约型和环境友好型为主的社会经济发展模式已经成为了未来社会和世界经济的主要发展目标。因此,加大对其油气储运系统中有关节能技术应用和开发的力度,不断提高其生产过程中能源节约水平,对于推动该系统实现节能、高效、低碳、环保的发展目标具有重要意义。
汽车是现代社会最重要的交通工具,也是造成能源消耗和和环境污染的源头之一。随着节能减排行动的开展与低碳生活理念的普及,降低汽车燃料消耗、减少环境污染成为全世界发展的一项重要课题。其中,汽车驾驶节能技术作为一种见效最快、收效最明显、成本最低的节能措施,成为汽车节能减排技术的主要发展方向。
1驾驶节能技术的概念
驾驶节能技术是指通过驾驶员科学合理的驾驶操作,用最少的燃料消耗创造最大的生产力,用最少的汽车污染物的排放营造低碳的环境,实现车、路的高效和谐与人――车――环境的最优化,是一项具有整体性特征的系统工程。
2汽车驾驶节能技术的具体操作
2.1宏观驾驶节能技术
(1)行车前的预见性驾驶。行车前预见性驾驶就是提前规划好行程,针对天气、路况等信息对行车信息进行预先的估计,借助地图和GPS等手段,避开可能出现的堵车高峰期,避免迂回绕远,实现行车路径的最优化。
(2)行车中的预见性驾驶。行车过程中的预见性驾驶就是要求汽车驾驶员凭借自身经验对行车途中的路况进行分析判断,提前预测出可能发生的情况,选择合适的换挡、减速等时机,使车辆能够与交通道路较好的融合,达到系统最优。主要体现在一下六个方面。
一是动态交通的观察和处理。通过对动态交通的观察与合理判断,避免事故的发生,减少燃油消耗。二是交叉口路况感知。行至交叉路口时,若遇到信号灯,尽量利用发动机的反拖实现制动,保证平顺停车;车辆起步时应该提前准备,平顺起步。三是特殊路段预见。在汽车上下坡时应提前根据坡度与坡长预测出爬坡的档位,避免破路停车重新起步。四是合理变更车道。在变更车道之前,首先观察道路上车辆的行驶状况,在合理的变道时机下,平稳地转向另一车道,避免急加速和急转弯,在降低危险的同时减少油量消耗。五是保持适当车距。车距太近会使得刹车的次数增多,无疑会增大能量的消耗。六是预见性停车。提前对停车点与汽车所处位置之间的距离进行预测,实现车辆靠行驶阻力减速,减少刹车的使用。
(3)保持平和心理。驾驶员保持良好平和的心理,有助于车辆的驾驶平稳,实现驾驶节能。因此,驾驶员应该锻炼自己不争不抢、虚心学习的品质,不强行超车、不猛踩油门,熟悉所驾车辆的技术特点,达到人车之间的和谐。
2.2微观驾驶节能技术
(1)发动机起动。普通的发动机启动时常常会出现温度不够而无法启动的现象。而现代电喷发动机启动时不再依赖温度,启动时的燃油供给已由计算机控制,不需要提供额外燃油,从而达到良好的节能效果。
(2)发动机预热。过长的怠速预热不但消耗燃油,还造成了尾气中污染物浓度的升高,不利于节能环保。因此,在发动机预热方面,增压电喷发动机原地怠速运转预热20至60秒,增压发动机怠速预热1分钟以上,且避免发动机高速空转。底盘部分预热时,使发动机怠速运转控制在1分钟以内,低速行驶1到2千米,促进发动机、变速器、轴承的共同预热,使车辆达到全面的效果,在节省燃油的同时减少对车辆的损耗。
(3)汽车起步。在平路起步时尽量减少低速挡行驶的时间;坡道起步时做到手制动与离合器、加速器踏板的配合得当,确保汽车不倒退、不熄火。
(4)汽车转向。汽车转向的时候要注意动作的平顺,避免急转弯,尽量减少频繁变更车道行驶。
(5)档位选择及变换。驾驶车辆时应尽量使用高速挡驾驶,升档时应自抵挡依顺序换入高档,做到准确、及时。
(6)加速、减速。加速分为两种方式,即急加速方式和缓加速方式。急加速会造成机械结合部的冲击力增大,对车辆造成磨损,应该尽量选用缓加速的方式,达到节约燃油、减小磨损的目的;加速分为制动器制动和滑行减速。在平时减速过程中尽量采取滑行减速的方式,遇紧急情况时应采取先急后松的方法进行制动。在车辆行驶过程中,如发现路口、红灯、障碍等暂不能通过的地段,采用滑行减速的方式,充分利用汽车的惯性,达到节约燃油、减少污染的目的。
(7)车速控制。在车辆驾驶的过程中,驾驶员应该根据车辆的载荷情况和道路的状况选择合理的车速。为了更好的控制车速处于其经济车速的附近,可以通过参考发动机的转速是否处于经济转速作出判断。一旦车速得到确定,就不宜频繁的更换车速。保持好该状态下的加速踏板位置,避免因控油量的变化造成油耗的增加。
(8)空调使用。在气温适宜的时候,尽量采取开车窗通风的方式,避免空调压缩机的使用带来发动机功率的消耗。在气温较高需使用空调压缩机时,空调温度不宜过低。
(9)行车温度控制。发动机温度过低,会引起燃油不易雾化,燃烧不充分,机油粘度增大,摩擦阻力变大,增大油料的消耗;发动机温度过高,会造成充气效率降低,燃烧不充分,机油粘度降低,磨损加剧,同样也会增加油料的消耗。因此,应该合理利用温度报警装置,将发动机温度控制在合理的范围内。如果由于长时间高速行驶,发动机温度报警时,低速行驶或停车怠速,使发动机温度降到正常区域。
(10)熄火停车。结合停车时间的长短决定是否熄火。发动机长期处于大负荷运转状态之后,应当先怠速30秒左右后进行熄火,避免因突然熄火造成局部升温,从而引起发动机热启动困难,增加油料消耗。另外,在停车的位置上也应该有所选择,尽量选择坡度较低、地质较为坚硬的地面上熄火停车,防止起步困难造成的油料消耗。
3结语
汽车驾驶节能技术从宏观层面上要求驾驶员具有良好的预见性、平和的心理,在微观层面上要求驾驶员在每个环节都要掌握正确的驾驶方法、养成良好的习惯。此外,汽车驾驶节能技术的提高还需要增强驾驶员的节能意识,提高他们的驾驶素质,真正将节能环保的理念运用到平时的工作生活之中。
参考文献:
[1]王海林.汽车驾驶节能技术探讨[J].产业与科技论坛,2013,12(9).
在“十二五”中节能减排发展计划的推动下,对于石油化工技术的更新以及石油化工泵节能技术的研究势在必行,本文将从石油化工泵的结构、水力性能等方面进行石油化工泵的节能技术研究。
1 石油化工泵结构节能研究
1.1合适叶轮直径研究
通过对化工石油泵扬程和叶轮大小的研究发现,叶轮的直径大小能够调节泵的扬程、流量等化工石油泵的特性。
所以,在表1的数据记录中,叶轮的切割量应该保证在有效范围内,在出口安装角和流动状况固定的前提下进行研究。不难发现,当比转数小于60时,叶轮的切割效率最高,且随着比转数的增加,最大切割量逐渐降低,当比转数超过300以后,叶轮最大切割量降到了7%以下。因此在比转数超过300的泵,不应切割叶轮,避免效率的减小。
而且,在叶轮的切割研究中,应该注意叶轮的类型,根据是否已经切割选择其切割量。通过对导叶泵、蜗壳泵等轮叶片的车削的实际情况进行研究,调整其特性曲线,保证效率的提高。如果扬程要求较高,可以根据表1数据以及实际的要求换用较小的叶轮,降低损耗,提高部分性能。
1.2合理叶轮数量
在泵的扬程和泵的流量调节中,要根据要求进行叶轮数量的合理规划,以及叶轮间距的科学安排。但是在进口处,应该注意其叶轮的防护,防止气蚀现象的出现。
1.3减少备用装置
石油化工泵在设计中进行合理规划和分析,尽量减少备用装置。不仅能够减少资源浪费,而且能够充分发挥泵以及其结构的最大效率。
2 石油化工泵水力节能研究
2.1出口控制
虽然出口的控制比较简单,但是在后期的实际应用中却十分重要,决定着流量和扬程的大小。例如,在设计中如果设计的出口阀调节范围不合理,在后期出口阀的调节过小就会造成水压过大,流量减小,造成扬程的损失和资源的浪费。因此,在设计中应该注意出口控制的设计,后期投入使用也应该注意出口的节流调节。
2.2入口控制
在入口的设计和控制中,由于其扬程损失较小,所以一般不会采用节流。
但是在入口会出现气蚀等现象所以一般不采用节流,因此在实际的应用中,还应该注意其相关操作,避免失误造成泵的损坏,造成不必要的损失。
2.3旁路调节
在化工石油泵的设计中,可以增加旁路来辅助出口线路,通过对于旁路的调节防止气蚀、振动等现象的出现。如果采用旋涡泵,还可以通过旁路调节等措施,增加流量,减小功率。
3 合适调整策略
本文将对变频调速策略进行初步探究和简单介绍,为化工石油泵的节能提供全新研究方向。
变频调速主要通过变频系统完成,通过变频器中对供电频率的改变来控制转速。通过调整电机的磁通恒定来维持电机的最大转矩。
变频调速系统通过对电机的调节能够低速在线启动,具有电流低、调控简便等优点。而且在变频调速系统中,还能够通过调节,起到过欠电压、过电流以及短路等保护的作用。
4 结语
图1改造后系统简易模拟图
在本文对各种泵相关的节能技术研究基础上,得到图1的改造后的简易模拟图。
希望通过本文对于石油化工泵的研究能够为石油化工业化工泵的设计和生产提供参考方向,推动我国石油化工的发展和节能减排计划的顺利进行,调整我国的产业结构,推动经济发展。
参考文献:
[1]赵庆三.汉胜公司经销商营销管理的研究[D].上海外国语大学,2014.
[2]高海山.石油化工泵节能技术[J].炼油技术与工程,2009,04:44-46.
中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 04-0000-01
由于国民经济的迅猛发展,以及国际加工产业新格局的形成,一些高能耗低效益的加工业逐步转向国内,这无疑进一步加剧了能源紧张这一矛盾。节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。对于工厂而言,降低生产成本、提高产品质量是企业发展的根本之道。因此,在控制企业用电成本这块我们尝试过很多办法,也取得了很好的经济效益和社会效益,比如变频器在工业生产中的广泛应用,比如说无功补偿装置在客户端的大量投入,尤其是用电大户端。再比如说节能设备的大量使用,如节能变压器、低阻电缆等,另外在用电管理方面也制定了很多措施,小到企业的照明管理等。通过很多办法都可以降低企业的用电成本,取得节本增效的效果,下面就阐述一下节能技术在电气技术中的应用。
一、使用节能型供配电系统
供配电系统节能的重点应该在设计、优化阶段,而这块往往容易被大家忽视,很多时候电厂配电系统以及部分设备并不是完全由工厂自己决定,另外考虑到初投资的问题,因此对于使用节能型供配电系统并没有得到完全认可。
(一)合理的供电电压
供电电压的选择应根据用电容量和供电距离并考虑当地电网现状、用户的用电负荷性质及未来发展规划等因素综合而定。一般而言,如果是6~10kV的配电电压,由于10kV技术经济指标较好,如供电系统能耗和有色金属耗量均较小,因而高压配电电压应首选10kV;当用户6kV设备居多、且容量较大、在技术经济上合理时,考虑采用6kV;当用户有少量3kV电动机时,可用10(6)/3kV专用变压器供电。
(二)节能型变压器
变压器是输变电行业中的耗能大户,据估计,我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右,如损耗每降低1%,每年可节约上百亿度电,推广节能变压器事在必行。推荐使用干式变压器,如果是已经有旧的油浸变压器,在条件允许的情况下进行改造,油浸变压器维护的工作量和费用相对也比较大,这也是油浸变压器的明显的不足之一。
(三)无功补偿装置
功率因数的高低对工厂企业来说其重要性不言而喻,因此,必须设法提高工厂供电各相关部分的功率因数,以充分利用变、配、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能、提高供电质量和提高设备利用率的目的。在客户端设置无功补偿装置是有必要的,尤其对大客户,特别是有大型电机居多,感性设备居多的情况下有必要考虑无功补偿装置,提高供电品质。
二、选择节能设备
目前,节能设备得到了广泛的应用和推广,其中尤以变频器最为引人瞩目,而且确实取得了非常好的节能效果,另外节能灯具、Y型高效电机等也都得到了广泛的应用。
(一)推广使用变频器
在大型的工矿企业中,可能有大量的风机、水泵等大动力设备一直在工频状态下运行,这样就需要利用闸阀控制风量、流量,结果就是损失了大量的电能。而改为变频调节后,通过改变电机的转速(也就是改变了电机的输出功率)来调节风量、流量,因此大大减少了损耗,从而实现节能的目的。
变频调速器节能原理可以从以下两个方面来说明:
1.风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量,这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量输出时,则轴功率与面积正比,若风量减半输出时,则轴功率与面积成正比,它比额定风量时减少不多,这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时,在满足同样风量情况下,轴功能降低很多,节省的功率耗损与面积成正比,可见节电效果十分显著。
2.流体力学的观点
流量∝转速,压力∝转速^2,轴功率∝转速^3,若转速下降20%,则功率下降到51.2%;若转速下降50%,则轴功率下降到12.5%,即使考虑调速装置本身的损耗等因素,节电也是相当可观的。
(二)使用节能型照明电器
节能型照明电器优点很多,高效低耗,节能环保,驱动电压低,响应速度快安全性高,使用寿命长。照明设计的要求不仅要掌握照明设计的理论,还要了解国内外有关照明技术的新动态。采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品,改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境,充分体现现代文明的照明。
(三)使用低阻电缆,合理选择导线截面
我们都知道,输电线路的损耗和电阻有着平方的关系,线路的阻值越大,那么消耗的能量就越多,因此散发出来的热量也越大。为了减小电缆上的电能损失,建议使用低阻值的电缆,这样可以减少输电线路损失,同样电缆散热量较小,在高负荷、高温度的夏季也减少了事故的可能性。另外合理选择导线的截面积也是必须的,设计电缆的时候,在充分考虑负荷容量和扩建可能性以及必须的安全裕度下尽量选择小截面的电缆,减少投资。
三、加强工厂电力计量管理
企业需要加强对电力计量的管理,有两层含义,其一就是加强管理可以避免因为计量问题而给企业经营带来的隐患,对运行的重要电能计量装置施行质量跟踪、状态监测、抽样检定、动态管理,定期进行对在用计量装置测试数据分析,避免计量装置失准运行,提高在用电能计量装置准确性;其二就是根据电能计量的结果制定相关长效机制,比如说同样的办公室或者车间用电量的比较,比如说空调、照明电量的比较等等,通过这些电量可以看出设备的使用情况,进而制定出相关措施,减少不必要的电能损耗或者使用,降低企业产品的成本。
参考文献:
[1]戴江.中外电力电子技术进展和油田节能.
1 低产丛式井抽油机能耗现状
2012年,采油三厂系统效率测试3772井次,占油井总数的69.7%,平均系统效率23.5%。近几年随着推广使用节能抽油机,节能电机等节能设备,油田能耗得到有效改善。但是部分油井仍存在“大马拉小车”现象,通过2746口井分析,460口井平均电机功率利用率18.6%。
1.1 采油三厂丛式井抽油机能耗现状
通过3772口测试油井数据分析,平均机采井系统效率23.5%,平均单井日耗电量95.28kW.h。通过分析,系统效率低于15%的油井1591口,占分析井数的42.17%。因此,采油三厂在提高机采井系统效率方面还有很多工作要做,提高机采井系统效率将是一项持久的工作(表1)。
1.2 影响丛式井抽油机能耗的主要因素
1.2.1产液量
根据有效功率理论计算公式,动液面稳定时,产液量越高,有效功率越高,系统效率也越高。将产液量、泵深基本接近的油井平均机采井系统效率为一个点,分析泵深基本相同不同产量油井系统效率变化情况,从油井产液量与系统效率关系曲线可以看出,系统效率随着产液量增大而上升,产液量每增加1m3/d,系统效率将提高1.5~3个百分点(图1)。
通过数据分析,单井日产液小于2m3/ d,系统效率约8.04%。均小于全油田平均值,与全油田平均机采井系统效率相差10.90个百分点,平均影响3772口分析井单井系统效率1.73个百分点(表2)。
1.2.2 抽油机平衡度
研究分析1719口井测试数据,有1170口井不平衡(平衡度在80%~110%为平衡状态 ),占分析井数的68%,平均系统效率17.76%,与平衡井相差1.87个百分点(表3)。
1.2.3抽油机装机功率
九十年代由于受抽油机的影响,配套电机装机功率较大,近几年随着推广使用节能抽油机,低转速电机等节能设备,油田能耗得到有效改善。但是部分油井仍存在“大马拉小车”现象,通过2746口井分析,460口井平均电机功率利用率18.6%(表4)。
2 低产井集中控制节能技术研究及应用
该技术应用WellView型测控箱节能装置能定时采集抽油机运行数据,实现数据远传,可通过远程操作实时改变抽油机运行参数,自动优化调整抽油机平衡和冲次可在3分钟内完成。而且以油井实际生产参数为基础,以影响机采效率主要因素为依据,不但能降用低抽油机运行时的无功损耗、减少抽油机启动过程中的机械冲击,而且还能提高电机的功率因数、延长设备的使用寿命、提高电网的经济运行效率,实现了电网的“增容”改造,从而实现油田节能、增效的自动化运行。
2.1 软启动控制技术
抽油机工频运行时,电机全压启动,启动电流是额定电流的3-7倍,直接影响设备的使用寿命。采用集中控制技术的软启动功能将会使启动电流远远低于额定电流,实现电机真正意义上的软启动,达到了节能的目的。更重要的是减轻了电网及变压器的负担,降低了线损,挖掘出大量的电网“扩容”潜力。
2.2 动态功率因数补偿技术
集中控制节能技术采用全矢量控制型变频器,内置直流电抗器和外加装改善功率因数交流电抗器,根据电机的运行特性动态的改变输出,也就是说变频器以每秒5000次的速度使电机功率因数趋近于1,所有电能都用来做有功功率,无功功率趋近于零,功率因数COSφ可由原来的0.25-0.5提高到0.9以上。
2.3 现场应用情况
针对功率因数偏小,无功消耗较大,冲次无法进一步下调的低产油井,实施变频配套。2012年分别在6个作业区安装CQ-YQY丛式井组集中控制节能装置 67套,合计控制油井427口油井。
3 综合效益分析
3.1 直接经济效益分析
针对新建丛式井组经济效益更加明显,以新投产井组为例(7口油井),安装该装置,首先可节约电费5850元/年,其次,使用该装置后变压器容量仅需50 KVA(原需100 KVA),故可节约占容费12000元/台年,节约材料成本12000元(目前100 KVA和50KVA的变压器市场报价分别为31000元和19000元)。
此外,安装该节能装置后无需再使用抽油机控制箱,每台控制箱的单价为7000元,整个井组可节约21000元。 综上合计节约:50850元/年。
3.2 投资回收期
低产丛式井组节能控制装置目前投入价(含研究费)为56000元,则设备投资回收期约为:(设备投资56000元-变压器投资节约12000元-取代原控制箱节约21000元)/总节约费用(5850+12000)元=1.3年,约用1.3年的时间就可以实现投资回收。
4 结论及认识
(1)安装了集中控制节能装置后,功率因数从0.4提高到0.9以上,把电能都用来做有功功率,大幅度降低了无功功率,减小了电网线路损耗,提高了电网的供电能力,显著的提高供电电源的质量。
(2)安装了集中控制节能装置后,抽油机调参可不用依靠传统的更换皮带轮或低转速电机方法,不再需要停机就能实现无级调参,只要旋动节能装置上电位器旋钮就可实现无级改变抽油机的冲次,冲次直观显示,方便了员工的操作,降低了劳动强度,提高了工作效率。
0.引言
近年来,随着节能减排,降低能耗等观念的不断推广和深入,采取节能技术减少不必要的电力和能源浪费成为现代建筑电气设计的新趋势。目前,建筑电气节能技术的应用已形成了一系列规范化的体系。因此,研究在不降低建筑功能标准的前提下,通过合理配置电气设备,选择节能的电气原件、提高设备利用效率等方式是提高现代建筑电气节能效率是很有必要的。
1.现代建筑电气节能相关理论
1.1现代建筑节能技术基本概念
建筑节能技术起源于20世纪70年代,主要原因是能源危机在世界范围内的蔓延,导致建筑节能技术研究在全世界全面展开,而通过节能设计和降低建筑自身能耗达到节能效果也被逐渐被认同和确信。现代建筑节能技术就是在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,通过对建筑物的冷热源系统、空调系统、送排风系统、供配电系统、给排水系统、电梯、照明等机电设备进行实时监视和优化管理,提高设备利用率和管理水平,使设备始终处于最佳运行状态,减少不必要的浪费,从而达到有效节约电能的目的。
1.2现代建筑能耗的主要来源
调查及统计资料显示,现代建筑能耗占据全社会能耗的27%,成为节能减排的新重点。通过分析建筑能源的消耗发现,能耗主要产生在如下几个方面:
1.2.1现代建筑中的电力变压器能耗
根据建筑的规模和功能不同,现代建筑中都需要选择不同类型、规格、数量的变压器,统计显示,发变电系统中,变压器电能损耗占总发电量的10%,同时,变压器的损耗占建筑电能线损的50%,变压器的损耗主要包括有功功率损耗、无功功率损耗、综合功率消耗三种类型。因此,研究节能型变压器,提高变压器的运行效率和经济性,对降低建筑物电气能耗是十分重要的。
1.2.2现代建筑中电力电缆的能耗
由于电线内部电阻的缘故,电力在传输过程中会以热的形势消耗一部分,这部分能耗与电缆的长度、电力的传输距离、线缆的型号、品牌、导体截面等直接相关,因此,在综合考虑线缆的造价成本、施工成本与节能效率的前提下,可有效减低建筑能耗。
1.2.3现代建筑中照明部分的节能
资料统计显示,我国电力消耗中的1/6是被照明消耗的,提高照明系统的能效水平无疑将较大幅度降低照明能耗。建筑照明节能的原则就是在保证照明质量的情况下,通过照明节能设计,充分利用自然光、太阳能等一系列手段,减少建筑照明中的能量消耗。
2.现代建筑电气节能措施
2.1对建筑电气系统的优化设计
在建筑电气系统设计时,要根据各项电气系统的区别进行电气负荷计算和电气节能设计。在设计前,设计人员要深入现场,详细了解建筑自然环境、日照、光照条件等因素,加强与业主的沟通,仔细了解业主对建筑照明的要求,本着以人文本的原则,综合建筑物功能、结构、环境等方面的因素,选择最佳的技术和最优的技术方案,同时,设计人员要加强学习和沟通,及时掌握最新的节能技术,并将其应用到电气节能设计当中。对电气设计成果要引入第三方的检查和审核机构,对图纸的科学和合理性进行审核,提高图纸的设计质量水平。
2.2合理选择建筑用变压器
为降低变压器的有功功率损耗,提高变压器运行效率,降低变压器的总体能耗,必须综合考虑变压器的型号、规格、数量等参数以及工程前期投资的成本,科学合理的选择变压器,以降低建筑的整体能耗。首先,在配电侧应采用环形供电网络,在运行侧应采用并联的方式应对建筑用电荷载的季节性的变换;其次,在昼夜用电变化大建筑中,变压器应非晶态合金得铁芯,该类型同容量变压器可降低80%的电力损耗;第三,应根据负载选择变压器的负载率保持较高,在实际应用中发现,变压器负载率在75%-85%为时,其投入和产出比价格,既能有效的节能,同时也保证变压器的投入不会浪费;最后,尽量选用大容量的变压器,使变压器在运行时的负载率尽可能接近最佳负载率是提高变压器的技术经济效益和搞好变压器节能的根本性措施。
2.3合理选择电线和电缆
供电方式和线缆截面积是影响建筑内部线缆电力消耗的两大直接因素,实验表明,4%的输入电能在线缆环节被消耗,在电能通过线缆传输过程中,会产生有功功率和无功功率的损耗,因此,除了选用电阻率较小的铜芯导线做线缆外,还要从以下几个方面降低电线和电缆的电能损耗:首先是要减小建筑总线缆的使用长度,线路设计尽量点到点,走直线,同时避免线路走回头线。变压器的设计安放位置应尽量位于建筑的中心,使得从变压器到各个负载的距离均最短,高层建筑的低压配电间应尽量位于竖井附近,保证配电间到干线的距离最短,不会出现回头线;其次需要增大导线的截面积。在综合计算经济效益和节能效率的情况下,设计选用的长线路当增加一级截面所增加的线缆成本可通过增加后建筑解决在三年内平衡时,可将满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面再加大一级。
2.4建筑用电动机节能的途径
建筑用的电动机主要是风机、水泵等为建筑提供整体通风和高层输水的电动设备,根据建筑的功能不同,该部分设备的耗能比也有很大的区别。资料显示,高层星级酒店水泵的耗电量占总耗电量的30%左右。因此,降低该部分的能耗也是很有必要的。首先在电动机的选择是要高效率的电动机,以提高电动机的工作效率和功率因数;其次,要根据荷载的负荷特性,使得电动机的运行于电动机的负荷特性相匹配,保证电动机的工作效率;第三选用软起动器的电动机设备,软启动器在电动机启动过程中启动平稳,启动后可保证设备全压投入运行,可有效降低能耗,提高电能的转化效率和设备的使用效率。
2.5提高功率因数
在建筑电气设计中,对于容量超过10kw的大型设备和供电距高在20m的情况下,应采用就地补偿方式,选用就地补偿装置以减少无功功率流动引起的损耗。对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸,空载率大于50%的电气设备,应安装空载断电装置,降低不必要的电能损耗,对连续运行的大型电气设备,应安装空载自停控制装置,大型非连续运转电气设备,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式,以节省电能。
2.6合理选择节能光源
节能光源的选择是最直接也最明显也最方便的建筑节能措施,资料统计显示,荧光灯的发光效率是白炽灯的4-5倍,寿命是白炽灯的7-8倍,而且具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长、无频闪和无电磁辐射等优良性能,在现代建筑中得到广泛的应用,对提高建筑的节能效率起到重要的作用。同时高压汞灯、高压钠灯、高显钠灯、金属卤化物灯等高强气体灯近年来也在建筑中得到了广泛的应用和普及,对减低建筑物能耗,提高电能利用效率起到了重要的作用。
3.结论
节能减排,减低能耗是现代建筑设计的必然选择,是提高建筑物的整体设计水平,降低建筑物运行维护成本的必要途径。本文通过分析建筑节能的基本概念和能耗因素,提出了建筑电气节能的具体措施和手段,其结果对指导现代建筑电气节能设计重要指导意义。
【参考文献】
[1]狄全熙,吕岩.建筑电气节能设计的研究[J].内蒙古石油化工,2008,(6):89-91.
1、立项原因
动能车间现有四台WNS20-1.6Q(Y)燃气锅炉,锅炉燃烧所需的助燃气体为自然环境下的大气。锅炉设计进风温度为30℃,夏季空气温度为30℃偏上,对锅炉的效率和排烟热损失影响较小。冬季,锅炉进风温度较低,在20℃到25℃之间,对锅炉的效率和排烟热损失影响较大。
在燃料的燃烧过程中,空气将被加热到相应的炉膛温度,如果进风温度过低,将直接影响锅炉炉膛温度,使锅炉出力下降,并影响着燃料的消耗量,风温越低,则达到相同的条件所需的燃料就会越多,同时,造成的排烟热损失增加,热效率降低。
2、改进内容
2.1 进风温度对锅炉效率影响分析
在按照国标《电站锅炉性能试验规程》GB10184—88进行锅炉试验。当进风温度f设计基准温度偏离设计值时。需要对锅炉排烟温度及锅炉效率进行修正。修正计算时,除了用设计进风温度替代实测进风温度外,还应将修正后的排烟温度替代试验时的排烟温度,以计算锅炉排烟热损失。
从试验结果的分析中发现了进风温度变化对修正排烟温度及修正锅炉效率的影响规律:即当实测进风温度低于设计进风温度时,实测排烟温度和锅炉效率就低于修正后的排烟温度和锅炉效率;当实测进风温度高于设计进风温度时,实测排烟温度和锅炉效率就高于修正后的排烟温度和锅炉效率。通过理论分析证实了这一规律,因而这种影响规律具有普遍的实用性[1]。
2.2 改进措施
设计锅炉给风预热节能器:
锅炉给风预热节能器是这次技术革新的核心部件,其作用就是用来提高锅炉进风温度。其大体结构为:前端方形翅片加热器,后端漏斗形进风风口,两者通过螺栓连接,此设计不但保证了进风温度,还保证了进风风量。具体情况见图1:
给风预热节能器的工作流程:给风预热器节能器从锅炉连续排污管道引入热源,经翅片循环后,重新流回连续排污管道,空气经过高温翅片后,温度升高,然后经过后端的喇叭口,进入变频风机进口。
3、改造费用:4.8万元
4、应用效果
给风预热节能器改造完成后,我们对其进行了测试,通过点温仪记录了给风余热节能器平均进口水温、平均出口水温、平均进风温度。记录表如下:
所以每天的进风温度平均为(48+47+44+49+46+48+46)/7=46.8℃,比改造前提高了20℃。
由公式Q空气=C空气MΔt=Q水=C水MΔt×0.8可算出每年可节能0.5%左右,年节约费用5万元。则4台锅炉每年节约费用20万元,节能效果明显。
5、燃煤锅炉检测技术的方法和技术路线
5.1 功能上的在线分析装置
燃料的变化会给锅炉燃烧带来很大影响,给运行调整带来更大的困难[2]。如果能实时掌握入炉的燃料数据,可根据锅炉设计的燃料特性合理控制混配的煤种和比例,以求最大限度地满足锅炉安全运行要求。目前国内生产或的比较系统的燃料在线分析装置均能显示出燃料的灰分、水分、热值这三项指标,能够满足上述几项电厂基本要求[3]。此外,有些装置还可检测出燃料中的碳、氢、氧、氮、硫等多种元素成分及灰中硅、铝、铁、钙、钾等成分含量。利用不同波段的光电二极管对锅炉内着火段的燃料火焰进行检测,根据检测的结果对不同燃料火焰的特征进行分析,建模,预测,从而判断燃烧的燃料的品质。
5.2 技术路线的探索升级
建立燃料数据库,避免重复的燃料判定,自行编制软件实现在线判定燃料整个实验系统由冷却装置,检测探头,信号处理电路,数据采集卡,PC机,以及上位机软件组成。冷却装置采用风冷,检测探头主要由石英透镜和四个光电二极管组成;信号处理电路包括每个光电二极管相应的驱动电路,滤波电路以及增益调整电路;数据采集卡使用的是美国国家仪器公司生产的数据采集器,上位机软件从USB口接收数据采集卡采集到的数据,并将数据传送到程序进行分析,判断[4]。
参考文献
[1]冯小洁.电站锅炉空气预热器改造方案研究.节能技术,1999年06期.
二、节油技术的分类
优化发动机的汽油燃烧比,一个汽车的核心部件就是发动机,一台发动机的好坏,直接决定汽车的使用寿命和油耗,如果想使油液在发动机里充分燃烧,就要用到缸内直喷技术,缸内直喷技术要取决于缸体的形状,以及油路喷射器等等一些零配件,缸内直喷技术可以是油液充分燃烧,也做到既节省了油耗,又不损失动力。第二方面是用点子点火器,现在新型的车子已经越来越放弃以往传统费油的分电器,而是用新型经过优化的点子点火系统,电子点火器的优点就是通过电脑设定它最佳的点火时机,其中包括排放,燃爆界限等等,而燃烧稀混合气是改善火花塞点活的燃油经济型的降低污染排放量,并能够适合所有型号的汽油,如93#,92#,97#等等,还有就是利用高能耗的点火系统、空气喷射燃烧系统,火焰燃烧喷射系统来实现分层燃烧,在高压的作用下是油路喷射更远,不会再管内残留等等,这种增压燃烧技术是通过涡轮来实现的,也是就是大众黄金组合,也就是涡轮增压发动机,增加压力能使温度迅速达到,油液燃烧熔点,而且能使燃烧更充分,还有就是用全铝化减轻车身重量,现在很多日本厂家的低油耗就是通过降低车重,如全铝发动机,全铝车身等等,使车身自重减轻,来保证低油耗的方法,再就是好的轮胎,好的轮胎可以直接影响油耗,因为轮胎与地面之间的阻力、摩擦力越大,油耗也就越高,再就是车身流线型来降低车身风阻系数等等来减少油耗。
中图分类号:TU991.63 文献标识码: A 文章编号:
0、绪论:在中国这样一个人口众多的国家,水资源和能源近年来越来越短缺,为保持国家能源的可持续发展,造福子孙后代,就需要把节水、节能工作摆在重要的研究课题。建筑节水、节能是一项系统工程,除应制订有关节水、节能的法律法规、加强日常管理和宣传教育、利用价格杠杆促进节水、节能工作外,还应采取有效的设计、施工等技术措施,以保证建筑节水、节能工作全面深入的开展。
一、节水技术
1、 防止给水系统超压出流造成的"隐形"水量浪费
我们知道由于给水管网范围的扩大,输送水管的延长以及因为楼房的兴建而产生的高度差异,都会采用提高给水始端压力的方法,保障最不利供水点能够得到充足的给水,这样就会有大量的供水区域是高压给水的。因此给水配件前的静水压大于流出水头,其流量就大于额定流量。超出额定流量的那部分流量未产生正常的使用效益,是浪费的水量。由于这种水量浪费不易被人们察觉和认识,因此可称之为"隐形"水量浪费。
1.1采取减压措施
在给水系统中合理配置减压装置是将水压控制在限值要求内、减少超压出流的技术保障。
减压阀便是一种很好的减压装置,可分为比例式和直接动作型,前者是根据面积的比值来确定减压的比例,后者可以根据事先设定的压力减压,当用水端停止用水时,也可以控制住被减压的管内水压不升高,既能实现动减压也能实现静减压[1]。
1.2采用节水龙头
有试验表明,陶瓷阀芯节水龙头和普通水龙头在全开状态下,前者的出流量小于后者的出流量。即在同一压力下,节水龙头具有较好的节水效果,节水量在20%~30%之间。且在静压越高,普通水龙头出水量越大的地方,节水龙头的节水量也越大。因此,应在建筑中安装使用节水龙头,减少水量浪费。
2 减少热水系统的无效冷水量
随着人民生活水平的提高和建筑功能的完善,建筑热水供应已逐渐成为建筑供水不可缺少的组成部分。据调查,各种热水供应系统,大多存在着严重的水量浪费现象,比如我们家在开启热水配水装置后,往往要放掉不少冷水后才能正常使用。这部分流失的冷水,未产生使用效益,可称为无效冷水,也就是浪费的水量。无效冷水的产生原因是多方面的,应想办法从建筑热水系统的各个环节抓起,减少无效冷水的排放。也可以有意识的将这部分收集起来用于厕所冲洗等发面。
2.1选用支管或立管循环方式
热水系统的循环方式直接决定了无效冷水是否存在及冷水量的相对大小。目前我国现行的《建筑给水排水设计规范》中提出了三种热水循环方式:干管循环、立管循环、支管循环;同时,允许热水供应系统较小、使用要求不高的定时供应系统,如公共浴室等可不设循环管。有调查表明:支管循环方式最节水,立管循环方式的节水量虽比支管循环少但投资回收期较短,具有较明显的经济优势。而干管循环方式无论从节水的角度还是从工程成本回收的角度看均无优势。无循环系统会产生大量的无效冷水量,不符合节水要求,同时也给人们的使用带来不便,综合上述分析并结合我国国情,新建建筑热水系统不应再采用干管循环和无循环方式,而应根据建筑物的具体情况选用支管循环或立管循环方式。
2.2减少调温造成的水量浪费
为减少调温造成的水量浪费,公共浴室应采用单管热水系统,温控装置是控制其水温的关键部件。在生活中我们可以发现现有温控装置是不够灵敏的,洗浴水忽冷忽热。因此应积极开发性能稳定、灵敏的单管水温控制设备。 目前我国建筑双管热水系统冷热水的混合方式大多采用混合龙头式和双阀门调节式,每次开启配水装置时,为获得适宜温度的水,都需反复调节。因此应逐步采用带恒温装置的冷热水混合龙头快速得到符合温度要求的热水,减少由于调温时间过长造成的水量浪费。
3 防止二次污染造成的水量浪费
二次污染事故的发生,使得建筑给水系统不能正常工作,造成用户用水困难。同时,受到污染的水将会被排放;对供水系统的清洗处理,也需耗费大量的自来水,这些都造成了水的严重浪费。因而防止建筑给水系统二次污染,对节约用水有着十分重要的意义[2]。
3.1在高层建筑给水中采用变频调速泵供水
水池、水泵、高位水箱加压供水方式曾经是高层建筑中使用较多的供水方式。有研究表明,这种供水系统的水质指标合格率有所下降,其原因约有一半是水在加压输送和贮存过程中造成的。变频调速泵供水直接用泵将贮水池内的水送至用户,取消了水箱,减少了发生二次污染的几率。我国有的地区已明令在特定情况下使用这种供水方式。如上海住宅设计标准中规定,住宅设计规模在400户以上时,采用变频调速水泵集中供水。在其它市,变频调速泵也得到了一定程度的应用。
3.2水池、水箱应定期清洗强化二次消毒措施
为保证水箱良好的卫生条件,卫生防疫部门应加强对水箱水质和水箱清洗的监管力度,并应适当增加水箱的清洗次数。生活饮用水池(箱)内的贮水,在最高日用水情况下,12 h内不能得到更新时,宜设置消毒处理装置。实践证明这对防止高层建筑的水质污染起到了很好的作用。
3.3推广使用优质给水管材
在建筑给水中传统的给水管材是镀锌钢管但由于镀锌钢管易受腐蚀,造成水质污染,一些发达国家和地区已明确规定普通镀锌钢管不再用于生活给水管网。我国建设部等四部委也联合文件,要求自2000 年6月1日起,在全国城镇新建住宅给水管道中,禁止使用冷镀锌钢管,并根据当地实际情况逐步限时禁止使用热镀锌钢管,推广应用新型管材。目前有铜管、不锈钢管、聚氯乙烯管、聚丁烯管、铝塑复合管、高密度聚乙烯管等新型管材可以用来取代镀锌钢管。
4 大力发展建筑中水设施
中水是把一个地区居民洗脸、洗澡、洗衣服等洗涤水和冲洗用水集中起来,经过去污、除油、过滤、消毒、灭菌处理,输入中水道管网,以供冲厕所、洗汽车、浇草坪、洒马路等非饮用水之用。
用一立方米的中水,等于少用一立方米清洁水,少排出近一立方米污水,一举两得,达到节水近50%[1]。
二、节能技术
1、高层建筑中应充分利用市政给水管网的可用水头H0
高层建筑,城市管网水压难以完全满足其供水要求。某些工程设计中将管网进水直接引人贮水池中,白白损失掉了H0,在高层建筑的下面几层常常是用水量较大的公共服务商业设施,如:公共浴室、洗衣房、汽车库、美发厅等这部分用水量占建筑物总用水量相当大的比例,如果全部由贮水池及水泵加压供水,无疑是一个极大的浪费。
2、注意生活给水管道中减压节流问题
上文在叙述给水管道出水压力过大问题时提及到容易发生超压出流而造成水资源的浪费。而对于节能方面,这一点也往往容易被忽视。因为即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300kPa-400kPa。若不采取减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的4-5倍。随之带来了水量浪费、水压过高的弊病,同时易产生水击、噪声和振动,致使管件损坏、破裂。已有设计单位提出在配水点前安装节流孔板、减压阀等措施来避免部分供水点超压,为用户提供适宜的服务水头,使竖向分区的水压分布更加均匀[3]。
3、合理选用变频水泵
在不设调节水箱的供水方式中应选用高效、节能的变速水泵。变速水泵的应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水量、电能的浪费问题,在各类资源紧缺的今天有着广阔的前景。同样,在热水供应系统中,循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统。根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数,从而节省电耗。采用变频调速装置比一般供水设备节电10%~40%[4]。
结语:以上节水、节能技术目前已经逐渐地得到应用,但像如何解决配水点超压出流造成的水量、电量浪费问题、热水供应系统的立管支管循环问题、以及给水支管上装设减压阀问题还有待得到广大同仁的重视。我相信只要大家齐心协力把节约水资源和能源当作自己应尽的责任,水资源及能源的可持续发展问题将会逐步的得到解决。
参考文献:
[1] 杨庆香浅谈建筑节水措施 科技情报开发与经济 2005年第15卷第4期
1、前言
随着我国工业化与信息化带来的国内企业信息化建设投入的不断增长,互联网新服务需求不断涌现,云计算发展等带来的基础设施建设的大规模投入等因素的推动,作为信息通信技术的重要基础设施之一的数据中心规模将随之快速增长。在日益倡导绿色环保和严格审核的低碳时代,降低数据中心的能耗极为必要。
2、数据中心的绿色节能技术
2.1服务器节能机制
2.1.1 动态调节机制
由于处理器能耗是服务器能耗的重要部分,处理器节能很早就受到重视并取得了不少进展。处理器能耗由静态能耗和动态能耗两部分组成,其中动态能耗与时钟频率和电压均成正比关系。因此,可通过改变频率和电压等系数动态调节处理器能耗。
2.1.2 集群调度和虚拟机技术
集群节能可以采用传统的作业调度,运行流程非常类似,只是在调度时综合考虑节能这一目标。鉴于不同作业之间可能存在冲突或依赖等关系,传统的作业调度让作业之间独立,而多数情况下服务器内存和计算能力等要远高于实际需求,这极大地限制了基于作业调度的节能效果。
2.2绿色数据中心空调节能技术
经过多年的研究和实践运用,在数据中心机房中运用的空调节能技术主要包括:地板下送风冷通道封闭节能技术、智能新风焓差节能技术、智能换热节能技术和冷却塔供冷节能技术。
2.2.1地板下送风冷通道封闭节能技术
将机柜采用“背靠背、面对面”摆放,这样在两排机柜的正面面对通道中间布置冷风出口(列间送风),形成一个冷空气区(冷通道),对整个送风区域进行封闭处理(冷通道封闭),可以有效地使地板下送出的冷风全部用于设备散热,大幅减少或避免风量和冷量的损耗,而最终大幅提高制冷的效率。
2.2.2智能新风焓差节能技术
当智能新风焓差系统的智能控制器通过温、湿度传感器检测到室内、外空气焓差大于某个设定值时,智能控制器关闭机房专用空调,打开进风单元将室外冷空气引入室内,室外空气经过加湿除尘帘时,室外空气经过等焓加湿处理,进一步降低室外空气温度,提供更大的冷量。同时,开启排风单元,依靠正压排除机房内的热空气。引入的室外冷空气经过加湿除尘帘的时候,空气经过水淋,空气更洁净,减少了过滤网更换周期。智能新风焓差系统通过减少空调的运行时间,达到了降低电能消耗和营运成本、延长空调使用寿命的目的。
2.2.3智能换热节能技术
智能换热系统的温度传感器检测到室外气温低于某个设定值时,智能控制器关闭机房专用空调,开启智能换热系统的室内、外循环风机。室内、外空气通过热交换器进行热量交换;室外空气被加热的同时,室内空气被冷却。智能换热系统也是通过减少空调运行时间,达到降低电能消耗和营运成本、延长空调使用寿命的目的。
2.2.4冷却塔供冷节能技术
在常规空调冷水系统基础上增设部分管路和设备,当室外湿球温度低到某个值以下时,关闭冷水机组,以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷,提供机房空调所需的冷负荷。用冷却塔来替代冷水机组供冷,达到节省能耗的目的。
2.3电源节能
供电系统是数据中心的心脏和血管,数据中心的电源系统无一例外地采用UPS供电。
2.3.1 UPS的设计
在进行数据中心的供配电系统规划时,需要考虑模块化UPS冗余并机系统来降低能耗[9].首先,根据IT设备的情况及其将来的需求规划,计算所需UPS的电源功率;其次,根据需要的UPS功率,规划UPS的架构,选用供电效率高的模块化UPS,采用N+X的模块化UPS并联冗余架构,保证UPS的容量和可靠性,提高UPS系统的负载率,并可按需配置UPS容量,减少容量的闲置,提高UPS利用率,降低能耗.随着数据中心的扩容,可逐步添加UPS模块,达到UPS容量的增加,来支持IT设备的正常运行;并可增加配电箱或配电柜,来满足逐渐增加的设备和使用空间对用电的需求.
2.3.2电池管理
UPS都配备了电池组,用户在电池组上的投资往往占整个UPS供电系统投资的很大一部分,甚至超过了UPS本身的投资,而电池的使用年限明显低于UPS设备.由于电池的主要材料是重金属铅、硫酸和不易分解的塑料,这些会对环境造成严重的污染.因此,减少电池的使用数量,延长电池循环使用寿命,不仅节省了对电池的投资,而且还减少了对环境的污染.
2.4照明节能技术
(1)选用高效节能的光源和灯具。 在大多数情况下, 应在保证避免眩光和光污染的前提下, 合理选用高效节能的光源和灯具, 实现光通量的合理分配, 这是绿色照明设计的核心和关键。 (2)选用高效节能的电器附件和设备。 在照明系统耗电中, 附件设备所占的比重很大, 因此, 选用高效节能的电器和附件对于照明节能具有重要的意义。 (3) 充分利用自然光。 提供利于自然光照明的建筑条件和环境, 可以有效降低照明系统的电能消耗。 如设计采光良好的窗地比, 使用利于照明反射的室内材料等。 (4)采用科学的照明控制方案。 如采用节能自熄开关、 减少单个开关所控灯具数、所控灯列与窗平行、 大空间场所分组控灯等都是有效的节能控制措施。(5)采用合理的照明节能方案。 如采用符合绿色照明要求的显色性、 色温和照度; 符合节能的照明功率密度LPD折算值; 符合照明舒适度的统一眩光值UGR和均匀度等。 (6) 建立和健全照明节能技术标准。 如建立和健全节能照明标准、 高效节能照明产品的安全和技术质量标准等。
3、结语
当前传统的数据中心正面临转型,绿色、环保已成为未来数据中心的发展趋势,数据中心的绿色节能建设是信息化过程中持续被关注的重要问题,也是一个全面的、整体的建设过程。数据中心的节能问题并不能依靠某项单一技术解决,必须从多个方面入手,继续深化已有的节能技术,并且大力使用新的技术和新的理念才能最大幅度降低数据中心的能耗。
【参考文献】: