低能耗范文1
关键词:能耗;性能;设计;制造;
Abstract:
The power consumption and efficiency of compressor are the core of compressor performances, high efficiency and low power consumption directly reflect the advantage and reliability of compressor. Ensure the low energy consumption is the core value of what product mainly pursuit. With the rapid development of industrial technology, the world's outstanding design concept and high level of manufacturing technology are used in compressor’s design and manufacturing in order to make new products to achieve new requirements—low power consumption and high performance .
Key words:
Energy consumptionPerformances Design Manufacture
中图分类号:S611文献标识码: A 文章编号:
全球越来越关注能源紧缺问题。压缩机用户对压缩机的能量消耗、效率更加关心,压缩机如何通过进一步提高其可靠性和降低能耗成为产品质量的关键。压缩机在向大型、节能、高可靠方向发展,技术开发的重点转向了提高产品的可靠性和运行效率、降低能耗等方面。影响压缩机能耗的因素较多,包括设备及附件结构形式、运行管理手段、控制方式等,只有全面分析、综合考虑,采取各项配套的措施,才能确保其节能、安全、可靠运行。
购买与运行一台压缩机的总成本可以分成如下四种:
初投资,其中主要是压缩机设备成本。
安装,包括基座、测量与装配,管道和线路安装。
维修,包括日常流体和过滤器更换,检查和别的保持装置可靠性和高效运行的定期检修措施。
能耗,这是四种成本中最主要的一块,其数量超过其它三种总和的三倍,超过初投资成本的六倍。当选择一台压缩机的时候,能耗成本是最重要的因素。
冷却器换热性对压缩机能耗的影响
在压缩机中,压缩过程指数一般为1
理论上讲,级数越多剩功越多,并当级数趋近无穷多时,压缩气体所消耗的功就接近等温循环指示功。实行多级压缩只所以省功,主要是由于进行中间冷却。如果没有中间冷却,即第一级排出的气体容积不是因冷却而降低的气体容积,而仍然是没减小的容积进入第二级压缩至终了压力,则所消耗的功与单级压缩相同。所以,如果级间冷却不完善,气体冷却后的温度达不到原始温度,经冷却后省功也不多。
由于冷却不完善使气体温度比原始温度每增高3℃,约使下一级功耗增加约1%。在我们的设计中各级冷却器通常采用等规格等尺寸冷却器,但各级的压比和排气温度是不一样的,致使某些级冷却不能完善而增加耗功。
提高冷却器的交换热性能可采取以下措施:(1)降低冷却水入口温度,提高冷却水流量;(2)认真清除冷却器管束沉积物,保证气体与管束接触均匀,并避免短路;(3)采用水处理药剂软化冷却原水,提高水质。
活塞上气体力对的影响
降低活塞上的气体力,多级压缩能大大降低活塞上所受的气体力,由此使运动机构重量减轻,机械效率可提高。理论上多级压缩机耗功最省的条件是各级压力比相等、即各级耗功相等。在我们的实际设计中,为了平衡活塞力,有时不得不破坏等压力比分配的原则,这样便或多或少地增加指示功的消耗。
泄漏对压缩机耗功的影响
外泄漏:外泄漏直接降低排气量并增加功率消耗。
内泄漏:已经消耗了压缩功的高压气体漏入低压级,再把这部分气体低压级送至高压级,增加功的消耗。
气体中含的水分对压缩机耗功的影响
气体中含的水分多,实际对动力的消耗是不利的,析出的水分虽然计入了排气量,可是真正得到使用的是经压缩之后的干气,那些经过压缩之后析出的水分实际上白白地消耗了一部分功。
压力损失对压缩机耗功的影响
气体流过进、排气阀、级间冷却器等部件时,都要造成阻力损失,使压缩机总功率增加,根据统计:气阀损失占4-8%,管道占2-4%,总计达6-12%之多。从指示功的公式中看出:气阀压力损失增加功率消耗增大。要降低进排气相对压力损失,就要降低气阀以及通道等通流部分的阻力损失。
机组气管路系统布置不合理,平衡腔、管路通径过小,流速太快还使得气缸的吸气温度上升、造成压力损失增加而耗功增加。
余隙容积对压缩机耗功的影响
余隙容积的存在增加功率的消耗。余隙容积越大,多消耗的功率越多。
摩擦耗功
压缩机各部分的摩擦功率占总摩擦功率的比例,根据计算的资料及压缩机试验的部分结果,大致为:
活塞环(处于气体压力作用下) 8-45%,
活塞环(仅本身弹力) 5-8%,
填料 2-10%,
十字头滑道 6-8%,
十字头销 4-5%,
曲柄销 15-20%,
主轴颈 13-18%,
可见活塞环部分的摩擦功率所占比例最大,其次是曲柄销和主轴颈。因此应尽量降低活塞环背面的气体压力,在保证密封的前提下尽量采用较少的环数。对于相同的级次,具有相同的气缸直径,相同的热力过程,相同的环数及相同的几何精度,活塞环高小值比较大值省功。
活塞与缸套间隙直接影响压缩机的正常运行和效率的发挥。间隙过大、过小,活塞与缸套之间都难以形成有效的油膜,活塞往复运动的摩擦阻力增大,摩擦损耗加剧,导致压缩机运行能耗的增大。
高温会降低油的粘度,加快油氧化变质速度,并使缸壁上的部分油膜蒸发,致使不能形成有效的油膜,增大摩擦阻力,增大能耗。使用高于合适粘度的油,会使油分布不均匀,产生油量不足,增大磨擦,生成沉淀物,能耗加大。
保证压缩机内部形成良好降低能耗的途径主要有:严格控制活塞与缸套之间的间隙,通过精心安装调试,及时更换磨损的活塞环实现;确保油液清洁、粘度合适;确保油液循环迅速、油池容积能够满足散热的需要;尽量采用低粘度性能较好的油,以降低摩擦功耗;定期对空压机进行维护保养,以发挥机器的**性能;注意随季节变换更换不同牌号的油。
选用节能电机压缩机电动机常为异步电机,异步电动机属感性负载,功率因数较低,且随负载的不同而变化,额定负载时功率因数较高,轻载时功率因数较低,一般为0.2—0.85,能量损耗大。压缩机电机功率一般较大,它的效率对空压机的节能影响较大,为了节能应优先选用高效电机,且必须减小所选电机的浮装容量,杜绝“大马拉小车”的不良现象,使电机负载率始终保持在80% 以上。Y、YX系列异步电机效率比老的JO系列电机效率高,通常普通电机的损耗为输入功率的6% ~25% ,平均损耗折算后为13% ,Y系列异步电机比JO系列电机的效率高出0.5% ,而YX电机的平均效率比Y电机又高出3%。异步电动机的无功补偿,指在保证电动机正常工作的前提下,通过补偿提高用电线路的功率因数,减少供电线路和变压器的能量损耗。
采用变频电机以适应加气站用户不定气量要求的工况。
对于CNG加气母站,几乎都不设有储气库。由于拖车到加气站加气的时间不均匀和不确定性,可能早一点或晚一点,使得两辆拖车之间有可能短时间的间隔,因无储气库,压缩机必须停机。目前,主要采用压缩机间歇运行或空载运行来调节排气量最为常见。压缩机间歇运行会带来压缩机频繁起停,增大电能损耗,引起电网波动增大,同时也会影响设备寿命;而空载运行其用电量仍为满负载的30% ~60% ,这部分电能被白白浪费掉,空气压缩机的空载启动电流是额定电流的5~7倍,对电网及其它用电设备冲击较大,同时使空气压缩机的使用寿命也会缩短。从这个意义上讲变频式压缩机便有了不可忽视的节能减耗优势。变频式压缩机是根据用户用气量的多少,自动调整压缩机的转速,并保持稳定的系统压力。当系统消耗气量降低时,此时压缩机提供的压缩气量会大于系统消耗量,变频式压缩机会降低转速,减少压缩机的排气量,来保持稳定的系统压力值。若当系统消耗气量增加时,此时压缩机提供的压缩气量会小于系统消耗量,变频压缩机会增加转速,增加压缩机的排气量,保持系统压力值的稳定。这样的运转方式,可让变频式压缩机直接快速的反应系统压力的变化,来提供系统所消耗的气量;经由此种运转模式,变频式压缩机可在输出气量与系统消耗之间维持**的运转效率。
综上所述,影响压缩机能耗的因素非常多。针对我公司目前的情况,可以从以下几个方面最快最有效地降低压缩机的功耗或者是尽快摸清和掌握一些功耗的情况。
重新研制或选用气阀,不用荷尔碧格的气阀,因为该公司有的气阀耗功高达2KW/个。为了减少功率损失应力求做到:吸排气阀要求开闭迅速,阻力小,密封性能好,其漏气系数应达到0.95以上。气缸上应有较大安装气阀的截面;在一定的安装截面条件下,在气阀寿命允许时,能有较大的阀片升程;气阀有合理的形状和粗糟度;合理的气阀弹簧力。
在保证密封的前提下,尽可能减少活塞环和填料环数,做一些试验,以掌握一些功耗的情况。
跟踪某个正在生产的新产品,严格控制气缸的表面加工质量、以及活塞环的表面质量直到装配最终试车,检测整机功率。
对气管路的布排更为合理,减少管路系统压力损失应做到:设计和安装时,在满足工艺需要的情况下尽可能减少系统气路的流动阻力,以减少管路及附件(冷却器,油水分离器,阀门,弯头,管路变径等)的压强损失。如吸气管路要直、短,尽量少装弯头和阀门,减少管道沿程损失和局部压力损失。采用大管径,低流速送气方式。
低能耗范文2
日前,德州仪器宣布推出TMS320C66x系列最新产品TMS320C6678与TMS320TCl6609数字信号处理器(DSP),为开发人员带来业界性能最高、功耗最低的DSP,这预示着全新高性能计算(HPC)时代的到来。TITMS320C6678与TMS320TCl6609多核DSP非常适合诸如油气勘探、金融建模以及分子动力学等需要超高性能、低功耗以及简单可编程性的计算应用。TI不但为HPC提供免费优化库,无需花费时间优化代码,便可更便捷地实现最高性能,而且还支持C与OpenMP等标准编程语言,因此开发人员可便捷地移植应用,充分发挥低功耗与高性能优势。
“TI全新系列多核DSP提供每瓦出色的浮点运算性能以及极高的密度与集成度。加上各种支持高速、低时延以及可实现互连连接的插槽等选项,TIDSP确实是未来高性能高效率HPC系统的理想构建组块。”德州仪器半导体技术(上海)有限公司通用DSP业务发展经理郑小龙表示。
性能强劲的DSP内核
TI基于C66x KeyStone的多核DSP支持16 GFLOPs/W最高性能浮点DSP内核,正在改变HPC开发人员满足性能、功耗及易用性等需求的方式。电信计算刀片及多核处理器平台制造商Advantech开发了DSPC-8681多媒体处理引擎(MPE),该款半长PCIe卡可在50W的极低功耗下实现超过500GFLOP的性能。除目前提供的PCIe卡之外,TI和Advantech还将很快推出支持1~2万亿次浮点运算性能的全长卡,为HPC应用带来更高效率更快速度的解决方案,实现业界转型。TI优化型数学及影像库以及标准编程模型可帮助HPC开发人员快速便捷实现最高性能。
Advantech业务开发助理副总裁Eddie Lai表示:“今年早些时候我们DSPC-8681以来,该产品已经在高强度计算雷达与医疗影像应用中得到早期市场采用。TI最新系列多核开发工具的推出不但将显著加速HPC应用客户的评估,而且还将在超级计算领域全面发挥C6678多核DSP的潜力。”
低能耗范文3
优化气流可以降低运营成本、推迟费用的支出。如果能更有效地管理气流,还能在不增加新冷却基础设施的情况下,增加服务器的密度。
以下几项措施可以优化现有的机房基础设施,以解决气流效率低下的问题。
检查机房冷却效率
如果之前没有积极采用全面的数据中心监测机制来记录环境参数,如用电负荷、设备进气口温度、UPS负荷、冗余冷却能力和用电效率计算等,那么,现在就从检查机房气流效率状况开始降低能耗吧。
我们可以进行一系列的诊断性评估,其中大多数诊断可用来找出能源效率低下的问题所在,并提供有针对性的补救措施。若能认真执行这项计划,就能立即节省运营成本,并在几个月内就能得到回报,而且将来还可持续增加服务器的密度。
专业的机房冷却效率状况检查至少应包括检查三个方面:IT设备的进气热点、旁路气流的百分比和冷却能力因子(CCF),CCF是指已有冷却能力与负荷的差额。
为此,需要进行以下步骤:
•计算及测量活动地板的缺口;
•测量机柜的进气口温度;
•测量任何已发现的热点的相对湿度;
•计算冷却装置额定冷却能力的总和;
•计算冷却装置额定气流的总和;
•计算计算机设备电力负荷的总和,以千瓦为单位;
•确定是否存在潜冷却,并确定潜冷却的相关开销;
•检查所有的回风温度和相对湿度传感器,以便校准。
这些评估有助于拿出一项补救方案,而方案中可能会建议密封所有线缆和IT设备机柜的缺口,以便合理引导气流。
典型案例:一家公司建有一座6996平方英尺的数据中心,它检查冷却效率状况的办法是,先测量旁路气流和热点(机柜进气温度超过最大温度),然后收集数据来计算CCF,并与临界负荷进行比较。通过实施补救措施,热点被消除了,旁路气流的效率也提高了60%,这意味着设备的可靠性有望得到提高。此外,由于改善了气流管理,这家公司得以让两套冷却装置处于不活动的待机模式,使每年电费减少了27024美元(按每度电8美分计算),两三个月内就收回了成本。
密封机房和活动地板
根据对数据中心的检查结果,来确定需要采取的补救措施。可能需要密封的地方包括:
•围墙缺口,特别是穿过围墙的电缆槽和导线管。还要检查柱子四周,确保空调风没有经柱子表面逃逸到邻近地板。检查其他缺口,包括气流有没有经入口、电梯、装卸处大门、窗户、线缆穿过的墙壁缺口以及吊顶上方围墙上的洞口漏出去。
•没有将空调气流直接引到IT设备正面,即进气口的活动地板缺口。需要密封的最常见缺口是机柜下面或后面的线缆缺口,其他缺口包括配电装置下面的孔或为铺导线管而预留出的孔。
典型案例:一家公司对占地1万平方英尺的数据中心进行调查,发现为防止冷气外泄,在安装了400只特殊垫圈后,其运营费用在头两个月就收回了成本。最终,每年节省了5万多美元的能源成本。由于提高了冷却能力,该公司关闭了18%的机房空调装置(CRAC),每台装置每年可节省约5000美元的运营成本。由于提高了冷却能力,数据中心管理人员能在不增加额外冷却装置的情况下,增加服务器的密度。
改善地面气流管理
这要视数据中心的不同环境而定,其补救措施可能包括安装内部挡板、水平隔板、冷通道气流遏制和热通道气流遏制系统。
在闲置不用的机架系统缺口安装挡板,可防止从服务器排出来的热废气形成从后面到前面的循环。由于设备负荷密度不断提高,通过机柜内的空隙以及从一排排机架末端和机架顶部跑到冷通道的热空气就会变得更多。安装挡板有助于确保计算机设备的进气口温度,尤其是机架顶部的温度应低于美国供暖、制冷和空调工程师学会(American Society of Heating,Refrigerating and Air-Conditioning Engineers)推荐的最高温度:华氏80.6度。
典型案例:两家公司分别针对高密度数据中心和低密度数据中心做了成本影响方面的调查,以表明安装挡板如何让数据中心的管理人员提高机房温度,从而利用更高的回风温度增强冷却装置的能力,节省成本。这既降低了运营成本,又推迟了冷却方面的资金支出。预计几个月内就有望得到回报。
高密度数据中心活动地板面积为1万平方英尺,机房有400个机柜,每年节省的总成本是13.7万美元,第二个月就收回了成本。因为29.5%的机房空调装置处于不活动的待机状态,所以每年的运营和维护成本减少了29%。由于提高了冷却能力,数据中心的管理人员可在减少运营支出的同时,增加服务器密度,并推迟资金支出。
至于那个低密度数据中心,有12套水冷机房空调装置和7.5马力风扇电机,每年节省的总成本是3万多美元,第四个月就收回了成本。这意味着冷却装置每年的运营和维护成本减少了15%。
调整机房
采用了推荐的密封技术后,有必要重新检查一下热负荷和冷却装置的所有设置,确保曾经任由空调风逃逸或任由热废气循环的缺口得到了密封,并带来了能效。
还应该评估检查机房,看看还有没有机会提高设备的可靠性,进一步降低运营成本。这需要工程师现场调查,实际打开设备,详细测量性能,同时还要:
•通过累计所有配电装置或远程电源面板的输出功率,或计算UPS系统输出功率的总和,确定热负荷;
•通过检查温度和相对湿度的设定点和灵敏度,评估活动地板上冷却装置的配置情况,看看它们的设置是否正确,整个机房的设置是否统一;
•检查回风传感器的校准情况,其中一个关键因素是确保用来监测校准的设备已校准到位;
•检查每个冷却装置,核实它是否在提供额定的冷却能力,为了测定提供的冷却能力,需要对气流量和温度下降进行测量;
•根据热负荷数据和冷却能力信息,确定需要运行多少台冷却装置,每个机房的每个地方都应该有冗余冷却能力;
•确定有孔地砖的适当数量和适当位置,必须通过认真监测IT设备的进气口温度,调整有孔地砖在冷通道里面的位置排列;
低能耗范文4
关键词:建筑节能;存在问题;应对措施
一、建筑节能中实现能耗降低的必要性
随着我国经济的不断发展,我国的建筑行业正处速成长的阶段,建筑行业资源的消耗量大,尤其是在日常的施工过程中会产生大量的环境污染,如果能够在建筑施工的过程中使用节能减排技术,不仅能够为我国节省建筑资源,同时还可以实现人与自然的和谐相处,实现我国经济的可持续发展。世界经济不断发展的同时,科学技术也在不断地进步,与此同时人类活动对于资源的消耗以及环境的污染都越来越严重,在建筑施工的过程中使用节能减排技术是顺应时展要求得必然之举。所以在实际的建筑施工过程中我们一定要加强对建筑节能减排的施工设计,做好事先的准备工作。
二、我国建筑能耗现状及存在的问题
1.我国已有的建筑总量和新建的面积已占到世界总建筑的一半,并且大都使用常规能源,几乎全为高耗建材,使用过程中也在采暖、空调、通风和热水使用方面有很大的资源消耗,分散分户的使用方式也使资源利用率很低,并且供热方面也有较大的浪费。
2.我国已有的建筑能耗高的原因主要有下列几点:建筑的护栏部分多用实心粘心砖,热导性也很差,并且在生产期间也会有很大的污染;目前我国建筑工程中门窗的设计普遍都比较简单,所以隔热性能也比较差,在使用的过程中会有大量的热量损失,难以满足我们对于建筑节能的要求;在整个建筑工程中,空调的耗能约占整体建筑耗能的一半,所以关于空调的节能设计是整个建筑节能设计的重点;其次在建筑工程中耗能最多的就要数整个建筑的照明系统了,虽然已经有了很多的节能型照明设备,但是应用还不够普及。
3.现今我国政府极为关注建筑节能问题,并出台了许多建筑节能法律规定和设计要领,但在实际工作过程中,这些法规和标准常常不能得到很好的贯彻落实。建筑用能上有下列趋势,即发展中国家学习发达国家。农村学习城市,这也造成了建筑的高能耗,这种趋势若继续进行,则会使中国的能源面临非常严峻的形势。
三、降低建筑能耗的措施
1.建筑使用中的节能是要做好采暖、空调和照明的节能,必须根据当地气候的特征来进行分析,如果允许的话最好使用冷热电联供电设备,还能将采暖、空调、通风和热水的问题解决;若有地热,还可以用地热进行供暖和热水,这样可以最大化地利用资源,提高资源利用率。做好节能工作我们不仅需要从已经建设好的建筑中入手,同时还要对已经建设好的建筑工程进行改造,在照明系统方面我们可以采取以下的解决措施。首先将以前能耗比较大的电灯换成绿色节能灯具,尽量使用能源利用率比较大的照明灯具。城市中有很多的公共设施,这些地方对于照明的需求量比较大,我们可以将这些地方的照明设备换成节能型的。
2.节能设计要考虑到设计的整体性,这样才能真正做好设计工作。在进行节能设计的时候如果能够考虑到设计的整体性,将会在很大程度上提高设计的科学合理性,同时在进行建筑节能设计的时候,我们要结合建筑周围的具体情况采取合适的设计方案,尽最大可能地提高设计节能减排地效果。而且不同的地区他们的节能减排设计的方案也是不同的,所以我们在学习国外节能减排设计方案的时候,不可以照搬照抄。还有在进行建筑节能设计的时候需要结合建筑的整体结构进行设计工作。
3.现今新建设的建筑一定要落实好节能技术,我国现今技术最成熟的是太阳能光热技术,该技术在我国也有了大范围的推广使用,但只供给满足生活用的小型家用太阳能。但从系统规模化、低成本及控制方面分析,小型的家用太阳能与集中式太阳能相比有很大的不足,而将单楼或多楼作为单位的集中式太阳能,应在新建建筑中大范围推广。太阳能制冷方法现今有厂家开始生产,并且它也正好能减少人们夏季对空调的使用,所以值得大范围采用该种技术。
4.建筑系统中主要的耗能设备包括空调系统、照明系统、日常用水的供应系统、以及建筑内部的机械设备等。在这些耗能部位中,绝大部分的能量都是由空调以及照明系统消耗的,所以在进行节能减排的设计工作的时候,主要从这两方面入手。以下是我们进行节能减排设计的时候用到的主要技术:①首先就是电梯设备的节能设计。电梯虽然不是最主要的耗能设备,但是在节能设计中加以考虑同样可以节约大量的能源,我们可以在电梯的节能设计中考虑使用各种能源。②做好能源回收工作。利用能源回收设备,可以把建筑所释放的能量进行一定的利用,运用此方法能高效的降低能源的使用。③控制好能源调节系统,进而降低能耗。建筑的内部设施和系统的设计通常都是在满负荷的状态下工作的,但是在设计工作时它一般都不是满负荷状态的,所以这些常常满负荷工作的设备就需要安装有精准的控制盒调节设备,还要保证物业管理工作人员有较好的专业技术和高度的职业责任感,防止出现大马拉小车的情况。所以做好控制调节工作对于建筑业的节能有很重要的作用。
四、结语
现今我国能源和资源紧张、环境污染所产生的问题也非常严重。住宅用、公用建筑数量也不断增多,建筑能耗成为比重很大的耗能产业,在我国的能源利用中有很恶劣的影响。但在建筑中除了照明和家电用电都是低品质用电,未来建筑业的发展将朝着低能耗、高资源利用率的方向发展。建筑节能工作的系统性是很强的,所以建筑业的各个工作人员必须协调配合好,并在工作时根据我国建筑业的发展情况,设置最科学、合理的节能方案。建筑节能工作不会一蹴而就,而笔者的主要目的就是希望能够对以后节能工作的开展提供一定的借鉴。
作者:温广红 单位:甘肃工程建设监理公司
参考文献:
[1]王纪平.建筑节能技术的推广应用之我见[J].建材与装饰,2015(47):67.
低能耗范文5
关键词 超低能耗建筑 性能化设计方法 能耗指标 设计流程
1超低能耗建筑设计
目前,作为超低能耗建筑的一种形式,德国被动房被广泛接受,通常其最大供热负荷不超过10W/O、供热、制冷能耗需求量均不超过15kW・h/(O・a)、年一次能源总消耗(包括生活热水、供热制冷和烹饪)不超过120kW・h(O・a),由此可见,超低能耗建筑设计与传统建筑设计的不同在于从仅仅实现建筑功能到最优化建筑性能的提升,即实现满足能耗指标的性能化设计。
以能耗为控制指标的性能化设计方法可以理解为:各分支专业均以优化建筑性能以及达到终极能耗指标为中心,通过充分利用建筑周围自然条件,各专业交互配合提出满足建筑功能及能耗指标的建筑体形系数、围护结构热工参数以及高效设备及系统方案,对其最终运行能耗进行预测评估,从而得出每一栋建筑最优化合理的设计方案。
相对于传统建筑设计方法,基于能耗指标的性能化设计有以下特点:
(1)以能耗指标为导向,协调各专业充分发挥设计师主观能动性。(2)初设阶段严格把控建筑形体和围护结构热工参数,最小化建筑能源需求,以能耗指标为导向,被动优先主动优化相结合,同时对场地周围可再生能源应用潜力储能技术和能量回收技术潜力进行研究。(3)不规定整个建筑设计过程的具体节能措施,以建筑能耗表现为终极目标优化整合适用节能技术和设计方案。
2超低能耗建筑设计流程及技术优选研究
2.1设计流程框架研究
在超低能耗建筑设计探索中,很多研究人员根据应用地域、技术水平、国情不同,对超低建筑的设计流程进行研究,目标是为某一具体建筑或某气候类型下的建筑提供一个基本的设计概念和流程框架。
MathieuDavid基于法国被动房设计方法提出一种适用于热带地区零能耗建筑的设计流程,并将其应用于法国第一栋海外零能耗建筑建造中,达到能耗指标低于50kW・h/O的水平。该流程强调各部门协同设计、高水平设计工具应用与经济适用的方案,并注重对自然资源的最大化利用。
2.2节能技术优先性研究
在设计流程研究的基础上,有专家开展了对超低能耗建筑元素求解最优值、求解被动技术措施最优值的方法探究,为超低能耗建筑具体的设计步骤提供参考方法,具体如下:
龚新智将中国依据气候条件分为7个区域,使用正交法和列表法以能耗为目标函数得到7种被动技术措施适用的优先性排序,包括外墙厚度、外墙保温厚度、屋顶保温厚度、窗户朝向、窗墙比、玻璃类型、日光温室深度宽度,指出除了夏热冬暖地区,屋顶保温厚度、外墙保温厚度对能耗的影响分别占到70%和10%,应优先考虑。
孙永军提出宏观参数系统敏感性分析方法,逐一分析设计关键参数对零能耗建筑各系统规格的影响,得出影响最大的参数是室内设定温度、系统性能系数及室内得热密度,影响最小的参数是墙体厚度、窗墙比,渗透率及风管能量损失。
3超低能耗建筑的通用设计方法
3.1关键参数限额法
关键参数限额法即以减小建筑耗能为导向,充分利用气候特征和自然条件,严格控制建筑关键元素指标,结合高效新风热回收技术,基本满足用户舒适条件的设计方法。这种方法对可再生能源资源的依赖性不强,无需过多模拟计算,实质上是对现有节能标准控制指标的提升,应用此种方法旨在使建筑具备达到超低能耗建筑的潜力。
应用关键参数限额法达到超低能耗有3个主要技术特征:
(1)围护结构热工性能的提高和建筑整体气密性的提高。(2)充分利用被动式技术节能。(3)高效新风热回收系统。
3.2双向交叉平衡法
双向交叉平衡法即以能耗指标、舒适度指标为导向,在优化建筑围护结构和高效新风热回收的同时,考虑可再生能源的应用,建筑消耗的能量由可再生能源来提供,从而达到能量供需的平衡的设计方法。设计过程中通过改变建筑朝向、窗墙比,将建筑本身围护结构与系统设备、可再生能源与高效能源有效组合。通过可再生能源达到建筑能源供需的平衡,可以充分满足用户的舒适要求。
应用双向交叉平衡法达到超低能耗有3个主要技术特征:
(1)充分优化被动设计手段。(2)主动优化提高系统性能。(3)合理利用可再生能源。
3.3经济环境决策法
经济环境决策法即以能耗、舒适度和经济性3个指标为导向,通过对建筑本身围护结构的优化,以及有效利用周围环境以及可再生能源,考虑经济可行性因素,不断优化建筑设计方法,直到找出使建筑物各项指标满足的设计条件的设计方法。该方法将3个指标平行考虑,需要循环迭代的计算和定量的分析,在最优化目标函数的同时满足业主和用户的需求。
应用经济环境决策法达到超低能耗有3个主要技术特征:
(1)同时满足3项设计指标。(2)充分主动优化设计。(3)经济可行性分析。
4结语
推行超低能耗建筑是实现可持续发展的必由之路。我国地域辽阔,各地建筑风格迥异、资源不同、经济水平发展不均。当前不同气候区域都已有超低能耗建筑示范项目,在此基础上结合地区环境特色、因地制宜,探索分析适用于我国5个气候区域的超低能耗建筑设计方法势在必行。
低能耗范文6
关键词:除尘 空气质量 节能 降耗
中图分类号:X513 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(a)-0087-02
1 技术背景
现有工业生产中,包括化工行业、钢铁行业、食品加工行业、烟草加工行业等,除尘系统一般为集中除尘,即对生产过程中产生的含尘气体进行集中收集,采用通过除尘管道运输到除尘房,再通过除尘器进行二次处理的方法,净化过的气体直接排入大气。图1所表述的是一套典型的卷烟厂集中除尘系统,系统参数如表1所示。
所述除尘管道风速大多处于16~18 m/s的区间内,部分管道风速可达24 m/s。上述集中除尘系统存在的问题主要体现在以下几点。
(1)除尘管道能耗高。系统能耗分布如图2所示,在上述集中除尘系统中,袋式除尘器的能耗仅为20.34%,其余大部分能耗均浪费在除尘管道上。
(2)除尘管道易堵塞。由表1可知,粉尘在进入除尘器之前最长的行程有100多米,易发生粉尘堵塞管道的情况。
(3)存在安全隐患。部分设备所产生的含尘气体含有火花(例如卷烟行业的切丝机),在管道中长距离输送,存在引起粉尘爆炸的可能性。
(4)维修保养不便。设备管道路径较长,且产尘点距离除尘间距离较远,维修保养不便。
针对以上问题,特别是集中除尘的能耗问题,大部分能耗均消耗在除尘管路环节,在做无用功。如何在保证除尘效果的基础上降低除尘系统能耗,是许多生产车间需要迫切解决的技术问题。
2 技术方案
该课题选用自激式双向对流多相交换水幕除尘系统来实现除尘系统“分散处理、就地排放”的目的,其原理为以液体为承载媒介,利用气液固三相交换时同步进行物质交换,将气体中的灰尘在液体中过滤,实现含尘气体高效净化。自激式双向对流多相交换水幕除尘系统出口含尘浓度在2 mg/m3以下,处理过的气体含尘量符合GBZ 2.1-2007《工作场所有害职业因素接触限值》中规定的空气中粉尘接触限制,可在车间内就地排放,符合国家的环境检测标准,且对生产车间的温湿度均无较大影响,有利于车间空气质量的控制,避免了远距离输送的能源损耗,是一种全新的除尘系统。
所述除尘管道风速处于10~15m/s的区间内,上述就地除尘系统主要的优势体现在以下几点。
(1)除尘管道能耗低。系统能耗分布,在上述就地除尘系统中,节流式气液交换器的能耗比例为69.57%,管道部分能耗所占比例低于25%。
(2)有效避免除尘管道堵塞。除尘管道的长度短、复杂程度低,除尘主管道末端都设置风力平衡风口,主要用于平衡系统风量以及调整除尘主管道风速,除尘主管道风速稳定且可调,因此能够有效避免尘管道堵塞。
(3)精确控制系统启停。在设计之初尽可能将同时产尘的产尘源归于同一系统,这样就地除尘系统可以根据产尘源的状态控制该系统的启动与待机,系统实际能耗低。
(4)压空系统节能。与布袋除尘系统相比较,就地除尘系统无需耗用压缩空气,布袋除尘器每处理1 000 m3风量每小时消耗压缩空气量26.6 m3,约合0.18 kWh。
(5)无耗材,维护保养简便。就地除尘系无耗材、维护保养简便主要体现在以下3点:一是在正常使用过程中无需加入添加剂、更换滤袋等消耗性材料;二是系统配置自动清洗装置,能够全方位清洗设备内部,保养工作量少;三是系统无运动与传动部件,维护简单方便。
(6)消除火灾隐患。就地除尘系统使用水补集粉尘颗粒,交换强度高,能够有效熄灭火花、火星,消除火灾隐患,保证生产安全。
3 系y特点
(1)使用方便:可以就近安装,无需建造专用的除尘房。
(2)单机能耗低:管道除尘器的压力损失远小于传统的除尘器,能耗低,运行费用可大幅降低。
(3)除尘系统能耗低:本地除尘技术由于风速低、管道压力损失小,缩短了除尘管路,因此系统能耗大幅降低。
(4)简单可靠:本地除尘技术传动部件少、可靠性高、无耗材、维护保养方便。
(5)除尘精度高:排放尾气的含尘浓度低于2 mg/m3,达到GBZ 2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值》的要求。
4 结语
经过理论验证和在生产厂房的实地测试,采用“分散处理、就地排放”的新型除尘模式,能够在保证除尘效果的同时有效降低除尘系统能耗,符合国家节能减排的要求,这种方法具有很大的推广意义。
参考文献
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