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工业节能技术及案例研究论文

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工业节能技术及案例研究论文

在当今能源越来越缺少的社会上,能源与节能技术是不可缺少的。下面我给大家分享一些能源与节能技术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

新能源汽车节能技术的应用

摘 要 伴随着第二次工业革命发展,汽车行业如雨后春笋迅速的成长,但汽车在给人们出行带来方便的同时资源和环境也付出了巨大的代价。汽车的生产和使用需要大量的钢材和石油,而制成钢材的原材料和石油是不可再生资源,因此面对汽车的大量生产这些不可再生的能源将会逐步的枯竭。所以对新能源汽车的开发与节能技术的研究对减少使用不可再生资源有重大的意义。

关键词 新能源车;节能技术;应用

中图分类号TU5 文献标识码A 文章 编号 1674-6708(2013)95-0191-02

0引言

当今社会经济和科技在不断的快速发展的同时能源消耗太大造成能源不断的枯竭与环境污染严重等问题日益明显。如今全世界各个地方都在提倡节能、减排。绿色环保则成了当今社会上的主体。如今汽车行业已经成为世界上最大的能源消耗和污染行业之一。而要解决能源消耗与环境污染问题就应该先从汽车行业抓起,减少能源消耗和污染。

1汽车的节能技术

混合动力技术

混合动力一般指由汽油、柴油与电能混合在仪器所形成的动力。这项技术的关键是混合动力系统。混合动力系统关系着整个车的性能。再经过多年混合动力研究的基础上,将原来的点火装置转变为由电动马达作为发动机的辅助动力来驱动汽车。由原来的离散结构向着一体化结构发展。也就是将发动机和电机与变速箱结合在一起。在启动的时候辅助发动机的电动马达可以产生很强的动力,也可以在汽车高速平稳的行驶时间段内减少发动机的出力减少油耗。而且混合动力技术能够对能量进行回收。在制动的时候,能够对热量进行转变吸收。

混合动力技术的分类可分为两类一是联结方式二是混合度;联结式分类是根据混合动力的驱动方式进行分的,其中联结式分类又分为了3种:1)串联式混合动力系统是由电能转化为动能从而驱动车轮转动,其中的电力是由内燃机带动发电机来引起的;2)并联式的混合动力系统区中的驱动系统内有两套,并且两套的驱动系统能够可以相互协调来共同完成驱动车辆,当然也可以使用单独的驱动系统来驱动车辆。这样的并联式混合驱动系统能够使车辆适用于更为复杂的路况;3)混联式混合驱动系统可以根据不同的路况来临时调节内部机器的输出功率的原因是因为它的内部中的内燃机和电机有自己的一套机械变速箱而且混合动力系统还可以分为以下4类:1)微混合动力系统该系统可以有效的防止电动机的不运转从而增加油耗和对环境的污染。对发动机的启动和停止进行控制;2)轻混合动力系统,而这种系统的主要代表是皮卡车;3)中混合动力系统动力系统采用的是高压机比低混合动力系统更加的灵敏;4)完全混合动力系统的混合度达到50%是未来逐步发展的方向。

高效汽油机、柴油机技术

汽车节能的关键是内燃机的技术。在内燃机节能技术方面,应该从这几个方面讨论, 第一是汽油机直喷技术,稀薄和分层燃烧技术;第二是柴油机的高压喷射技术;第三是柴油机的多次喷射技术;第四是可变气门技术;第五是废气涡轮增压技术。

高效载重汽车的发动机技术

目前我国载重汽车品种少,技术还很落后。发展高效的载重汽车,是在现代物欲横流的形势下,提高运输的效率,降低汽车用能源消耗的重要一步。因此,国家应重点支持这种高效载重汽车的开发和产业化发展。

轿车、轻型车的柴油化技术

实现节能的重要途径是柴油化,随着汽车以很快的速度进入家庭,我们应该十分注重这项技术。不断的开发而且要有质量的保证。这样的话就减少了对能源的开发。实现了节能减排。

2新能源汽车节能技术的应用

混合动力汽车

混合动力一般指由汽油、柴油与电能混合在仪器所形成的动力车型。这样能有效的改善燃油和功率输出低的车型。根据其不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。他的优点是:1)采用混合动力后可以增加汽车内部机器功率的输出和减少耗油量。当大功率内燃机功率不足时,可由电池来补充,同时电池也可以得到充电,所以其行程和普通汽车是一样的;2)因为使用电池,可以方便地回收以便循环使用;3)在市中心人流量大的地方,完全用电池单独驱动,实现“零”排放;4)可以在现有的加油站加油,不必再投资建设新的加油站;5)用户可以让电池在延长寿命和降低成本的基础上保持良好的工作状态。

纯电动汽车

纯电动汽车是直接采用电机作为驱动器,是全部以电力作为汽车的驱动力这种车的难点在于电力的储存技术。传统汽车消耗石油等不可再生能源造成能源消耗和环境污染,而电能可以从核能、水力和风力等可再生能源中获得且无污染。电动汽车还可以利用在其空余的时间进行充电,使发电设备日夜都能充分使用,大大提高它的行驶效率。由于这些优点,电动汽车的应用成为汽车工业的一个非常关心的问题。对于电动车而言由于建设成本高且基础设施不是一个独立的企业就能够完成的,需要各个企业联合起来与当地政府部门一起努力,才可能大规模的推广。这使得电动汽车的价格非常的高昂,但是与混合动力汽车相比较来说电动汽车的技术简单而且成熟且操作方便,且只要有足够的电力就能驱动汽车且充电方便。但是不足就是电动车所使用的蓄电池的蓄电能力不足存储的电量少,且构建电池的原材料成本高还没有形成一定的经济规模,所以购买价格高。

燃料电池汽车

燃料电池汽车是以液化石油气(LPG)和压缩天然气为燃料,采用先进的电子控制技术和高性能的污染净化装置来减少污染。而且经过有机材料的化学反应产生的电流作为汽车的驱动力。

近年来燃料电池技术已经取得了重大的突破。燃料电池汽车,零排放,而且减少了机油泄漏带来的水污染和温室气体的排放等问题,还提高了燃油经济和发动机燃烧效率,运行平稳,没有噪声。

氢动力汽车

氢动力汽车是真正实现零排放的,排放出来的是纯净水,没有任何污染。

但是氢燃料电池成本高,而且发展氢燃料的存储和运输按照技术条件很难实现,还有就是氢气的提取需要通过电解水,否则就不能从根本上降低二氧化碳排放。

这项技术虽然实施起来困难,但是随着新能源技术的不断发展,一定会得以解决实现。

3发展前景

随着国家政府部门的不断指引,各项政策的不断支持,新能源汽车的应用有很大的发展前景,新能源汽车节能技术的应用也会越来越广泛,并且应用在人们的日常生活中,给人们的生活带来很大的便利。通过不断的发展新的技术,以最低的成

本换取最大的经济效益,也将会引领新能源汽车走上一个更新,更广阔的台阶。

4结论

科学技术永远是第一生产力。汽车的迅猛发展,人们素养的不断提高,在大力提倡生态文明建设,打造美丽中国的时代背景下,人们对环境的要求会越来越高。

更加环保的的汽车会越来越受到人们的欢迎。而新能源的开发会越来越重要,那么新能源汽车节能技术的应用会越来越广阔,越来越受到人们的重视。

时代总是在不断的发展,科技也不断在进步。新能源汽车节能技术的应用将会备受重视。

参考文献

[1]史永基,高雅利,王宇炎.新能源节能技术研究进展,2011(7).

[2]__达,望义熙,周世权.汽车电器的研究,2010(11).

[3]李大胜,吕明,石怀荣.湖南工程学院学报,2011(2).

[4]邵毅明.汽车新能源与节能技术,2008-3-1.

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基于循环经济的化工企业节能减排的研究[摘要] 循环经济是实现社会、经济与自然生态环境和谐相处、可持续发展的一种全新发展模式。循环经济作为一种新兴理论,正处在逐步发展和完善阶段。本文以化工企业为研究对象,以循环经济理论和思想为指导,重点探讨如何在化工企业这一层面发展循环经济即节能减排问题。重点论述了化工企业的工作与循环经济的联系,明确指出了化工企业作为我国企业中的环保隐患大户和资源消耗大户,应将发展循环经济作为自己发展战略中的一个重要课题。在发展循环经济和建立节约型社会中,化工企业可以做出突出的贡献。总结了大型化工企业在建立节约型社会方面的经验教训,以供有关企业和人员借鉴。[关键词] 循环经济化工企业节能减排一、引言近年来,随着生产的发展和社会的进步,国家正在大力倡导,专家和学者在强烈呼吁,媒体在积极宣传,民众在热切期盼着发展循环经济和建立节约型社会,这是时代和社会进步到一定程度的必然反映和要求,也是今后一段时间里世界各国, 尤其是我国经济和社会发展的一项非常重要而紧迫的任务;同时,它也是企业发展战略中的一个永恒的重要课题。说这一任务非常重要而紧迫,是因为当前全球所面临着资源利用过度和资源的极度贫乏,地球已经难以承担起人类的资源需求。根据联合国《2 0 0 2 年生命地球》报告,人类目前对地球资源的掠夺性使用,已经超过了地球承受能力的 2 0 % ,并且这个数字每年还在不断增加。全球森林以每年 1400 万公顷的速度在减少,土地荒漠化以每年 600 万公顷的速度在增加,石油、煤炭、金属等不可再生矿产资源的储量在锐减。根据国际石油组织报道:目前人类已探明的石油储量,按现在的开采速度,还不够人类使用 4 0 年;根据国际煤炭组织报道:目前人类已探明的煤炭储量,按现在的开采速度,只能够人类使用 2 0 0 余年, 这引起了全人类对石油和煤炭资源的极度担忧。其资源维持现有人口的消耗已十分困难,何况世界上人口、物资生产还在不断增长,地球资源已经不堪重负。我国人口众多,自然资源极其匮乏,尤其是石油等关系到国计民生重要物资的资源十分短缺,产量远远低于消费量。从 1 9 9 3 年开始,我国已由石油输出国变为进口国;2003 年已一跃成为仅次于美国的世界第二大原油消耗国;2004 年进口量已经突破了 1 亿吨。不但自然资源严重不足,而且我国经济的发展模式相对国外先进水平,甚至世界平均水平都显得比较落后,资源利用率也十分低下。从工业的两大重要战略资源来看,我国工业万元产值用水量为 103 立方米,是发达国家的近 20 倍;在石油资源短缺的同时,我国石油有效利用率只有 1 0 % ,而 9 0 % 的石油资源在开采、加工、转换、储运和终端利用中损失浪费掉了。自然资源的极其匮乏和经济发展模式的相对落后,成为我国发展循环经济,建立节约型社会的强大动力。二、循环经济简介循环经济是对物质闭环流动型经济的简称。它是以物质能量梯次和闭路循环使用为特征,运用生态学规律来指导社会的经济活动,因此其本质上是一种生态经济。循环经济是按照生态规律利用自然资源和环境容量,实现经济活动的生态化转向。它是实施可持续发展战略的必然选择和重要保证。传统经济是一种“资源消耗——产品——废物排放”的单项式(线性)流程,其特征是高投入、高消耗、高排放,以不断加重生态环境的负荷来实现经济的增长。在这种经济模式中,人们以越来越高的强度把地球上的物质和能源开发出来,在生产加工和消费过程中又把污染和废物大量地排放到环境中去,也就是通过把资源持续不断地变成废物来实现经济的数量型增长。它导致了自然资源的枯竭,并酿成了灾难性的环境污染后果。作为一种新的经济发展模式,循环经济强调自然资源的低投入、高利用和废弃物的低排放甚至是零排放,它能有效地解决可持续发展的两大障碍——资源短缺和环境污染。发展循环经济就是要合理利用自然资源和环境容量,充分考虑自然界的净化能力和承载能力,模拟自然生态系统中“生产者——消费者——分解者”的循环路径和食物链网,将经济活动组织成为“资源——产品——消费——再生资源”的封闭式流程。循环经济倡导一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式,使得整个经济系统以及生产和消费的过程基本上不产生或者只产生很少的废弃物。循环经济强调构筑“工业食物链”,对废弃物进行回收利用、无害化及再生处理的方式,达到资源的永续利用,促进社会经济的可持续发展,表现出“低开发→高利用→低排放”的特征。使所有的资源在这个不断进行的经济循环中得到最充分和最合理的利用,同时使人类经济活动对自然环境的负面影响降低至最小化程度。对资源的节约和环境的保护,是循环经济的主要特征。作为一种发展模式,循环经济强调的是在生产活动之初尽可能少的投入自然资源,生产活动之中尽可能少地消耗自然资源,生产活动之末尽可能少地排放生产废弃物;并要求其废弃物不断重复、不断循环地被再利用。循环经济具有三个重要特点和优势:第一,循环经济可以充分提高资源和能源的利用效率,最大限度地减少废物排放,保护生态环境。传统工业经济是由“资源消耗——产品——废物和污染排放”所构成的单向物质流动的经济。在这种经济中,人们以越来越高的强度把自然资源和能源开采出来,在生产加工和消费过程中又把污染和废物大量地排放到环境中去,对资源的利用常常是粗放的、一次性的。循环经济倡导建立在物质循环利用基础上的经济模式,根据资源输入减量化、延长产品的使用寿命、使废物再生资源化等原则,把经济活动组织成一个“资源消耗——产品——再生资源——再生产品”的循环流动过程,使得整个经济系统从生产到消费的全过程基本上不产生或者少产生废弃物,最大限度地减少废物末端处理。第二,循环经济可以实现经济、社会和环境的共赢。传统工业经济通过把资源持续不断地变成废物来实现经济增长,忽视了经济结构内部各产业之间的有机联系和共生关系,忽视了社会经济系统与自然生态系统间的物质、能量和信息的传递、迁移、循环等规律,形成高开采、高消耗、高排放、低利用“三高一低”的线性经济发展模式,导致许多自然资源短缺与枯竭,产生严重的环境污染,造成了对经济、社会及人体健康的重大损害。循环经济以协调人与自然关系为准则,模拟自然生态系统运行方式和规律,实现资源的可持续利用,使社会生产从数量型的物质增长转变为质量型的服务增长。同时,循环经济还拉长了生产链,推动环保产业和其他新型产业的发展,增加就业机会,促进社会不断进步和发展。第三,循环经济在不同层面上将生产和消费纳入可持续发展的框架中。传统工业经济的发展模式是将物质生产和消费割裂开来,形成大量生产、大量消费和大量废弃的恶性循环。目前,发达国家的循环经济实践已在以下三个层面上将生产(包括资源消耗)和消费(包括废物排放)这两个最重要的环节有机地联系起来:一是企业内部的清洁生产和资源循环利用;二是共生企业间或产业间的生态工业网络;三是区域和整个社会的废物回收和再利用体系。三、化工企业节能减排的研究1 . 化工企业节能减排的迫切性。随着化工工业的发展,人类经济活动对资源环境的影响越来越大,工业“三废”问题日渐突出,19 世纪末 20 世纪初世界已出现了不可再生资源的日渐枯竭、环境污染、生态破坏、人口急剧增加等问题。当前我国化工企业面临的资源和环境形势十分严峻。石油的对外依存度打到 40% ,天然橡胶的对外依存度超过 70% ,主要化学矿种资源不足,尤其是钾、磷、硫和硼等严重不足,已威胁到化工企业的持续发展。因此,发展循环经济成为全行业保持可持续发展、寻求新的发展空间的必然选择。2 . 化工企业节能减排的途径。大型化工企业在生产过程中需要消耗大量的石油、煤炭和化工原材料,排放大量的废水、废渣、废气,只有大力发展循环经济,才能在国内外市场竞争中取得优势。化工企业发展循环经济以实现节能减排目的的途径有:加大污染治理的科技、资金投入,全过程控制污染;建立项目选用先进、清洁的工艺,从源头消除污染;实施技术集成创新,创建绿色生态产业链;广泛提高职工循环经济意识并从自身做起;加大技改力度,实现规模经营;在企业内部构建“三废”小循环,减少资源浪费;开发“三废”再生资源项目,构建废物多级小循环或大循环;提高废旧物资再利用率;实施ISO14000 标准,开展持续清洁生产等途径。循环经济要求资源利用的最大化,而节能降耗是资源利用最大化的最直接和最根本的途径。除了搞好安全、环保、质量管理,不出现资源的无效利用外,化工企业还应该在多方面,如生产的负荷、周期、工艺指标等多方面着手,尽可能使其生产经济合理运行;又如既要抓好节油、节煤、节电等能耗,也要抓好节水、节汽、节氨、节盐等物耗,真正做到能耗和物耗都最低,以实现循环经济的根本要求。参考文献:[1]谢军安贺长年:论循环经济发展观[J].当代经济管理,2006,28(4):27~30[2]孟赤兵 在坪:循环经济要览[M].北京:航空工业出版社,2005,8[3]黄永辉:国外发展循环经济概况[J].上海建设科技,2004(3)

节能技术在建筑工程施工中的应用论文

摘要 :

随着我国科学技术的不断进步,我国经济水平和整体实力都有了显著的提高,在这样的环境下,人们的生活幸福度也逐渐上升,有了越来越多样化的消费需求,在衣食住行方面都有很好的体现。在建筑行业,人们希望能够有新型的建筑出现替代传统那些高污染、高耗能的建筑,这也是为了保护人们的身体身心健康和生活环境的质量。我国是一个人口大国,尽管幅员辽阔,资源也很多,但是人均能源的占有数量在国际上排名也无法位列前茅,因此,资源和环境是我国现阶段面临的问题。新型绿色节能技术作为一种符合可持续发展战略的技术迫切地需要得到发展,如果这种技术能够应用于我国的建筑施工中,将会大大缓解我国能源短缺问题,对于环境保护也有重大的意义。本文首先对新型绿色节能施工技术做出了详细的概述,然后分析了建筑施工行业可持续发展的重要性,最后介绍了新型绿色节能技术在建筑工程施工中的具体应用,希望能够给同行业的工作者带来一些参考。

关键词 :

节能技术;工程项目;施工;具体应用

1新型绿色节能施工技术概述

建筑物无论大小,在开展施工时都必须将科学合理的施工技术应用到其中,这对于建筑施工的质量有重要的保障作用。温室效应的出现和空气污染程度的增加使得绿色建筑技术的概念被提出并得到越来越多人的重视,通过实践的证实,新绿色节能建筑技术的科学性得到了验证。随着建筑规模越来越大,人们提出了建筑能耗问题,新的绿色节能建筑技术在建筑业中的应用变得越来越成熟。施工技术对整个建筑的使用寿命、使用安全、能源消耗等都会有直接或间接的影响,而传统的施工技术因为弊端的存在逐渐被淘汰,因此现代技术人员越来越倾向于对节能和环保技术的使用。在新时代激烈的竞争中,建筑企业要想生存下来就必须顺应时代的发展,及时科学成熟地改革传统施工技术,应用新型绿色节能施工技术。新型绿色节能建筑技术在现代建筑中的作用和地位在建筑工程中越来越明显,在现代建筑工程的建设中,新绿色节能技术的应用意义是显而易见的。新绿色节能技术是人节能环保意识的产物,符合我国节能环保、可持续发展的理念,企业通过该技术的使用也会增强自身的竞争力,获得更多消费者的认可和好评。尽管新型绿色节能建筑技术在建筑工程中十分重要,但是,仍然存在一些公司对该技术的理解和应用不是十分成熟和重视。在很多地区,节能建筑缺乏相关技术支持主要体现在两个方面:

①国家忽视节能建筑导致我国建筑节能改造企业数量不足,建筑节能改造的对象是那些意见民用建筑,要求节能改造公司根据建房的实际情况选择和升级已建筑宅,但目前市场上的节能建材供应无法满足建筑节能的需要,这将阻碍建筑节能的发展;

②缺乏节能技术的专业人才和技术,施工人员的专业素养目前达不到标准,这使得节能技术无法进一步研究,最终将难以实现民用建筑的节能效果。如何扩大新型绿色节能技术的应用和影响范围成为众多建筑企业的重点工作。在今天,中国的建设步伐相对较快,一个项目尚未完工,下一个项目已经开始施工,导致更严重的能源浪费,而新型绿色节能建筑技术对于建筑环保和节能的附加问题是考虑得很周到的。建筑施工技术的相关改革必须首先从建筑材料进行,根据统计数据可以发现建筑材料的能耗占整个建筑工程的90%以上,其中,能耗量比较大的材料包括钢筋、水泥、玻璃、钢铁等。水泥是建筑工程中最重要的建筑材料,其应用性质决定了在每个建设项目都几乎需要用到水泥,消耗量越大就越有可能产生更多的浪费,因此可以说水泥的消耗在各种建筑耗费中最严重。

2建筑施工行业可持续发展的重要性

在今天,我国的资源总量正在日益减少变得匮乏,人均占有量更是严重不足。近年来我国经济不断发展,各行业对能源的需求都大大增加,同时在使用的过程中存在着很严重的.资源浪费现象,使得资源供给和需求之间产生了很大的矛盾。建筑过程中大量消耗自然资源,给环境带来了巨大的负荷,有具体调查数据显示,建筑施工过程中使用的资源占资源消耗的50%,这说明资源的浪费现象还是比较严重的。在资源消耗的同时也产生了空气污染和电磁污染等对环境有害的物质,而这些污染在全球污染源中占比例也高达四分之一。因此,扩大绿色建筑施工技术的应用范围和提高其成熟度,是符合现代绿色建筑发展的需求的,也为我国可持续发展战略目标的实现做出了突出的贡献。同时,我国城市化进程不断推进,建筑业的规模日益扩大,对资源的要求不断更新和严格,绿色节能建筑有利于缓解我国资源短缺的现状,对于环境污染和资源浪费的现象也起到了有效的抑制作用,提高了我国对自然资源的使用效率。

3新型绿色节能技术在建筑工程施工中的具体应用

保温节能技术在建筑工程中的应用

保温是建筑物很重要的一个性能,尤其是在我国东北地区比较寒冷,建筑的保温性能不好对于使用的人群来说是十分痛苦的。在建筑工程施工的过程中,不仅施工时人为或者自然因素带来影响是不能忽视的,而且还应该注意对建筑物的实际情况进行调查和总结,以设计出最合理科学的供暖结构,保证供暖效果。要想实现这个目标,在建筑工程施工过程中加强先进施工技术的使用力度是十分有必要的,还可以通过对建筑材料的物理化学性能的改变来提高建筑物自身的隔热性能,最终实现建筑物能源消耗降低的终极目标。在建筑中的各个结构中,门窗和墙体是很容易出现问题的结构,因此对于墙体的保温设计通常使用的是节能墙体。

循环水采暖技术

采暖工程中也需要绿色节能环保的思想渗透,采暖程度的好坏也关系到人们居住和办公的舒适度,目前阶段最常使用的方式就是热水采暖。热水采暖就是通过把水加热,将水的温度释放出来传递给人周围的环境,而水资源也是我国及其重要且匮乏的资源,采暖过程对水资源的浪费比较严重,整体来说得不偿失。新型绿色节能技术考虑到对水资源的节约设计使用水循环系统,进行套管连接方法延长了采暖供暖时间,也节省了水资源的使用量。

屋面防水技术

建筑施工中对屋面的防水工作也是重中之重,其防水质量决定着人们居住和使用的舒适度,在开始施工前要全面深入地了解防水工作,尤其是材料的选购必须要谨慎。在选购屋面工程中使用的防水材料和辅助材料时,应选择有产品认证和性能测试报告的,材料的性能指标,品种和规格必须符合现行国家产品标准和工程设计标准。例如,聚氨酯防水涂料的组成包括通过聚醚和异氰酸酯的聚合反应得到的氰酸酯基的预聚物,无水助剂,催化剂,溶剂等,经过后续加工得到聚氨酯防水涂料,它可以有效抵抗积水腐蚀问题。除此以外,还有很多其他新型防水材料适合在不同环境中使用,选购时考虑综合性价比,不要盲目追求经济效益,提高建筑屋顶质量,延长建筑的寿命。

绿色照明技术在建筑工程中的应用

在实际行业生产中,照明的电力消耗约占绿色建筑项目的10%,在日常生活中,照明实际上在照明过程中转变为约15%的光能,而剩余的75%几乎都转换成为了热能,而这些热能大部分直接散发到外界并没有得到十分有效的利用,因此造成大量的资源消耗和浪费。应用绿色节能技术主要是为了提高太阳能利用率,有效缓解当前世界电力供需紧张的局面,同时深入研究不可再生资源使用寿命的相关知识。太阳能资源是一种清洁、干净、取之不尽的能源,在未来将成为中国新能源中的领头羊。随着科学技术水平的不断提高,太阳能光纤照明方法被中国建筑业提出,这种方法能够有效降低建筑能耗。这种方法可以充分利用太阳能能源发挥它的优势,将太阳光中无污染对人体无害的光通过特殊的过滤装置转化为人们日常生活和生产能够使用的光。需要颜色。柔性光纤不仅大大减少了人们日常生活和生产的电能消耗,节能效率也在这个过程中稳步提高。

同时,绿色照明技术使用的材料是无污染的,所以在使用建筑物时不会有有毒有害物质的产生,这给建筑材料的回收利用来说减少了很多麻烦,在提高资源利用效率方面更是做出了卓越的贡献。绿色照明技术在我国各种建筑中的应用都是有目共睹的,在全国各地的购物商场、办公楼、体育馆、地下室等场所,都需要有大量照明道具的使用以保证社会的正常运行,传统的灯具虽然美观,但是在使用过程中存在着严重的电力浪费现象。而光纤照明系统不仅可以替代传统灯具提供足够的明亮。同时可以减少因照明而造成的污染和带来的能源损耗,并且光纤照明的光线更加缓和,提供了柔和和舒适的自然光,对于人们的生活来说也营造了舒服的环境。

4结束语

在经济水平高速发展的今天,自然资源作为基础支撑显得越来越力不从心,社会对能源需求的增加,也造成了越来越严重的环境污染,这不仅是中国更是全世界面临的问题。在这样的生产背景下,社会的发展受到了新的挑战和要求。与其他行业相比,建筑行业对能源的需求是巨大的,新型绿色节能施工技术作为一种先进环保的技术,应用前景是十分广阔的,若能和建筑行业结合起来不仅可以促进本行业长期稳定的发展,同时对于其他行业的辐射带动力量也是巨大的,有利于我国综合国力的提升。

参考文献:

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[4]蒋杰.基于新型节能建材的绿色建筑技术的经济研究[D].西南交通大学,2014.

德国先进节能技术案例研究论文

建筑是用能大户,建筑节能是发展建筑业的需要。一、节能住宅的概念随着能源危机的出现,越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材,最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,降低建筑物的运行能耗。北京锋尚在国内率先整合了欧洲先进的技术系统为一体,建造的高舒适度、低能耗住宅,达到了发达国家的居住标准。其核心技术概括为八大子系统:第一,混凝土采暖制冷系统。该系统是将聚丁烯(PB)盘管预埋在钢筋混凝土中,夏季管中送20℃、冬季送28℃的水,能使室内温度保持在20℃-26℃的合适范围内。第二,健康新风系统。通过统一空气净化和冷热处理后新风经“下送上回”进入室内,无须开窗即可保持新鲜空气不断更换。第三,外墙系统。外墙采用欧洲标准加厚外保温方式,能有效阻挡冷热辐射和雨雪侵蚀。外饰面采用干挂砖墙面,干挂砖幕墙与保温板之间有一个流动空气层,可以保持保温板的干燥。第四,外窗系统。窗采用德国SCHUCO断热铝合金窗和LOW-E低辐射中空玻璃。第五,屋面及地下系统。对屋面及地下墙体的特殊处理,保证了顶层和一层与标准层舒适度的均好性。第六,防噪音系统。通过外墙系统、ALULUX卷帘、楼板处理、同层后排水系统,防止来自室外、楼上、下水道的噪音。第七,垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成。第八,水处理系统。小区设中水处理系统,将社区生活用水处理用于浇灌绿地、冲洗和补充人工湖水。二、国外节能已成风尚:在国外,建筑师采用多种形式和方法来节能:(1)、资源回收利用: 日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。(2)、新能源开发利用:德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。三、中国建筑能耗基本情况我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量×109t标准煤的。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能×108t标准煤,占全国能源消费总量的左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。四、住宅设计最基本的节能意识:新疆冬季严寒漫长,因此,住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的五、节能设计思路(一)建造内保温复合节能墙体复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。2.空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384 W/(m·k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。有单层和双层玻璃的墙体。反光绝缘玻璃厚6毫米,墙面自重约40kg/㎡,有轻巧美观、不易污染、节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜,从外观上看整片外墙犹如一面镜子,将天空和周围环境的景色映入其中,光线变化时,影像色彩斑斓、变化无穷。在光线的反射下,室内不受强光照射,视觉柔和。中国1983年首次在北京长城饭店工程中采用。去过美国纽约的人大凡会被其繁华的都市风貌所折服,那高耸入云的摩天大楼蔚为壮观,而其通体的玻璃幕墙映衬出空明的蓝天和飘舞的白云,更为之增添了绚丽的色彩。那么,玻璃幕墙是怎么做成的呢?玻璃幕墙是指作为建筑外墙装潢的镜面玻璃,它是在浮法玻璃组成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等,并经钢化制成颜色透明板状玻璃,它可吸收红外线,减少进入室内的太阳辐射,降低室内温度。它既能像镜子一样反射光线,又能像玻璃一样透过光线。现代化高层建筑的玻璃幕墙还采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分,两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间;三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量,当室外温度为-10℃时,单层玻璃窗前的温度为-2℃,而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在夏天,双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙,但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉,极大地改善了生活环境。[编辑本段]分类与构成1. 明框玻璃幕墙明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。它以特殊断面的铝合金型材为框架,玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。2. 隐框玻璃幕墙隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面,室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种,半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐,也可以是竖明横隐注。隐框玻璃幕墙的构造特点是:玻璃在铝框外侧,用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠密封胶承受。3.点支式玻璃幕墙点支式玻璃幕墙是近年来新出现的一种支承方式。但一经出现,在城市发展很快。下面对这种较新型的支承方式作一介绍:1.点式玻璃幕墙的分类按照支承结构的不同方式,点式玻璃幕墙在形式上可分为以下几种:(1)金属支承结构点式玻璃幕墙这是目前采用最多的一种形式,它是用金属材料做支承结构体系,通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面,十分安全可靠。充分利用金属结构的灵活多变以满足建筑造型的需要,人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构体系。玻璃的晶莹剔透和金属结构的坚固结实,“美”与“力”的体现。增强了“虚”、“实”对比的效果。(2)全玻璃结构点式玻璃幕墙通过金属连接件及紧固件将玻璃支承结构(玻璃肋)与面玻璃连成整体,成为建筑围护结构。施工简便造价低,玻璃面和肋构成开阔的视野,使人赏心悦目,建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。(3)拉杆(索)结构点式玻璃幕墙采用不锈钢拉杆或用与玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支承结构。玻璃通过金属连接件与其固定。在建筑中充分运械加工的精度,使构件均为受拉杆件,因此,施工时要加以预应力,这种柔接可降低震动时玻璃的破损率。2.建筑点式玻璃幕墙的主要组成部分(1)支承体系 支承体系是将面玻璃所受的各种荷载直接传递到建筑主构上。因此,它是主要受力构件,一般是根据承受的荷载大小和建筑造型来结构形式和材料,如玻璃肋、不锈钢立柱、铝型材柱或加上适当的防腐、防面处理的钢析架、钢立柱及不锈钢拉杆(索)等。(2)金属连接件金属连接件包括固定件(俗称爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不锈普通钢铸造而成,而扣件则是不锈钢机加工件。考虑到金属相容性,爪座必须采用与支承体系相同的材质,或使用机械固定。金属连接件是建筑点式技术的精华所在。它把面玻璃固定在支承结构上不仅产生玻璃孔边缘附加应力,而且能够允许少量的位移来调节由于建筑安装带来的施工误差,同时还有减震措施以提高抗震能力,因此设计时考虑的因素是多方面的。(3)金属连接件还产生显著的装饰效果,因此它除满足功能上的要求之外,还要有优美的造型设计和精细的加工制造,起“画龙点睛”的作用。3.玻璃(1)建筑点式玻璃幕墙所用的玻璃,由于钻孔而导致孔边玻璃强度降低约30%,因此建筑点式玻璃幕墙必须采用强度较高的钢化玻璃(钢化玻璃的抗冲击强度是浮法玻璃的3-5倍,抗弯强度是浮法玻璃的2-5倍)注,钢化玻璃另一个重要特性是使用安全,在遇到较大外力而破坏时产生无锐角的细小碎块(俗称”玻璃雨”),不易伤人。当地处北方的建筑物或对保温隔热有较高要求的建筑物,往往采用中空玻璃,它是在两片玻璃之间有一干燥的空气层或惰性气体层,中空玻璃能大幅度提高保温隔热性能的原因是玻璃的传热系数K值为(),而空气的K值为()注,惰性气体就更低了。由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源--电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:1. 满足建筑物的功能即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。2.考虑实际经济效益节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。3.节省无谓消耗的能量节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。建筑电气节能的途径1.减少变压器的有功功率损耗变压器的有功功率损耗如下式表示:△Pb=Po+Pkβ2其中:△Pb--变压器有功损耗(KW);Po--变压器的空载损耗(KW);Pk--变压器的有载损耗(KW);β--变压器的负载率。Po部分为空载损耗又称铁损,它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成,是固定不变的部分,大小随矽钢片的性能及铁芯制造工艺而定。所以,变压器应选用节能型的,如S9、SL9及SC8等型油浸变压器或干式变压器,它们都是采用优质冷轧取向矽钢片,由于"取向"处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,以减少铁芯的涡流损耗;45°全斜接缝结构,使接缝密合性好,以减少漏磁损耗。Pk是传输功率的损耗,即变压器的线损,决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,即负载率β的平方成正比。因此,应选用阻值较小的绕组,可采用铜芯变压器。从Pkβ2用微分求它的极值,在β=50%处每千瓦的负载,变压器的能耗最小。因此,在80年代中期设计的民用建筑,变压器的负载率绝大部分在50%左右,在实际使用中有一半变压器没有投入运行,这种做法有的设计人员一直沿袭至今。但是,这仅是为了节能,而没有考虑经济价值。举下例可看出其不可取的程度。SC3-2000KVA的变压器,当β=50%时相对于β=85%时可节能为P=16.01×(0.852-0.52)=7.56KW,按商场最高用电小时计:每天12小时,365天全营业,则总节约电能:W=7.56×12×365=33113KW•h。按营业性电价每度0.78元计,则每年节约:33113×0.78=25828元。按每千瓦的初装费投资:2000KVA变压器应是大型民用建筑,必然双电源进线,则初装费每KVA为2240元,每年节能省下的电费只能提供(25828/2240=11.53)11.53KVA的初装费。还有988.5KVA的初装费,加上由于加大变压器容量而多付的变压器价格,由于变压器增加而使出线开关柜、母联柜增加引起的设备购置费,安装上述设备使土建面积增加而引起的土建费用,这是笔相当可观的投资,还没有计及折旧维护等费用。由此可见,取变压器负载率为50%是得不偿失的。事实上50%负载率仅减少了变压器的线损,并没有减少变压器的铁损,因此也不是最节能的措施。计及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的容量,变压器的负载率应在75%~85%为宜。这样也可以做到物尽其用,因为变压器绝缘的使用年限满负荷计为20年,20年后可能有更好的变压器问世,这样就可以有机会更换新的设备,才能使该建筑总趋技术领先地位。为减小变压器损耗,当容量大而需要选用多台变压器时,在合理分配负荷的情况下,尽可能减少变压器的台数,选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000KVA,可选2台1000KVA,不选4台500KVA。因为选用前者可节能:△P=4×(1.6+4.44)-2×(2.45+7.45)=4.36KW(全按β=100%计,同等条件,SC3变压器)。在变压器选择中,能掌握好上述三点原则,即满足了节约能源,又经济合理的原则。减少线路上的能量损耗由于线路上存在电阻,有电流流过时,就会产生有功功率损耗。其公式如下:△P=3IΦ2R×10-3(KW)式中:IΦ--相电流(A)R--线路电阻(Ω)例如,在L=100m的VV-3×50+2×25的电缆上传输60KW,cosφ=0.8的电能,其有功损耗量,可由以下步骤求得:IΦ=60×103/(×380×0.8)=113.6A芯线温度70℃的50mm2铜芯线每公里电阻R0=0.44,则R=0.1×0.44=0.044(Ω)△P=3×113.62×0.044×10-3=1.704KW从以上可看到,线路上的功率损耗相当于每6m的线路上安一个100W的灯泡。在一个工程中,线路左右上下纵横交错,小工程线路全长不下万米,大工程更是不计其数,所以线路上的总有功损耗是相当可观的,减少线路上的能耗必须引起设计重视。线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。线路电阻R=P×L/s,即线路电阻与电导P成正比,与线路截面S成反比,与线路长度L成正比,因此减少线路的损耗应从以下几方面入手。应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。因此,在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线,在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。减小导线长度。首先,线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次,低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;第三,变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离,当建筑物每层平面在10000m2左右时,至少要设两个变配电所,以减少干线的长度;第四,在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线。增大导线截面。首先,对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面,所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M/m为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般而言,导线截面小于70mm2,线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次,利用某些季节性负荷的线路,这些用户不用时,可提供给常期用户作供电线路使用,以减少线路和电阻。例如,将空调风机、风机盘管与照明、电开水等计费相同的负荷,集中在一起,采用同一干线供电,既可便于用一个火警命令切除非消防用电,又可在春秋两季空调不用时,使同样大的干线截面传输较小的电流,从而减小了线路损耗,这就相当于充分利用了季节负荷的线路。在设计中,认真落实上述三条措施,就可减少线路上的能量损耗,达到了线路节能的目的。提高系统的功率因数提高系统的功率因数,减少无功在线路上传输,以达到节能的目的。为什么常提到负荷平稳的电动机可采用就地补偿,因为负荷变动时电机端电压也变化,使电容器没有放完电又充电,这时电容器会产生无功浪涌电流,使电机易产生过电压而损坏。因此,断续负载,如电梯、自动扶梯、自动步行道等不应在电动机端加装补偿电容器;另外,如星三角起动的异步电动机也不能在电动机端加装补偿电容器,因为它起动过程中有开路闭路瞬时转换,使电容器在放电瞬间又充电,也会使电机过电压而损坏。在民用建筑中应改变电容器集中安装的做法,对容量超过10KW的风机、水泵、传送带等电动机端设置就地补偿装置,空调主机及冷冻泵等常在其附近设专用变配电所,可以集中补偿,但若供电距离超过20m时也最好采用就地补偿。电动机就地补偿装置的接线有二种方式,一是并接在热元件的一次线后,热元件的整定电流应按补偿后的电机工作电流计,这种接线适合新安装的电机;另一种是装补偿电容器在接触器主接点之后,热元件一次线圈之前,热元件的整定电流就不计补偿的影响,这适合于进行改造的电机接线,这样做可使电容器与电动机一起投切。处理好上述三部分,即减少自然无功、无功补偿及补偿装置的安装地点,就可以实现合理的选择无功补偿方式而达到节能的目的。照明部分的节能因为照明用量大而面广,因此,照明节能的潜力很大,应从下列几方面着手:采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低,因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。表1列出了各种光源每W的光通量�Lm�。从表中可以看出低压钠灯和高压钠灯的发光率最高,但由于色温低,光色偏暖,显色指数在40~60之间,颜色失真度大,只能在路灯或广场照明用,其中显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯,用于工厂及体育馆照明,这也是量大面广的照明部分;发光率很高的金属卤化物灯,三基色荧光灯及稀土金属荧光灯,由于色温范围广,自3200K~4000K,光色选择性好,显色指数又高,可达80~95,颜色失真度小,尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好,因此除用作商场、展厅的照明外,还广泛用在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等;一般荧光灯及稀土金属荧光灯可用在写字楼、住宅的照明;荧光高压汞灯、自整流高压汞灯、钠灯及三者组合的混光灯常用于生产厂房的照明。尽量不用或少用白炽灯,只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中才使用,虽然它光色好,显色指数最高,但达不到节能的目的。建筑物尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。对气体放电灯,采用灯光无级自动调节,即调节灯丝从而达到调光的目的。但其代价太高,每套36W的灯管需要增加2000元~3000元的投资,而节省下来的电能,其电价是有限的,因为这仅在白天日照强时(一般在上午10时到下午3~4点钟 这段时间内)可减少一点人工照明,每支灯充其量节能25%,每天按12小时计,每年按365天计,则节省运行费用:m=36×0.25×12×365×0.78×10-3=30.7元所以增加控制的投资需要2000~3000/30.7=65~97年才能回收,这是没有实用意义的。在工作照明中采用这种调光方案是不可取的。它只适宜用于特殊条件下,如气象台、导航站等小面积控制室,要求室内的照度与室外自然光自然协调的环境,才可采用这种调光设备。另外,这种调光设备用于稀土金属荧光灯,其频闪效应使人眼不易接受。对于可以充分利用自然光而且需要调光的场合,可采用分组分片自动开停的控制方案,虽然会有突变过程,但不会影响视力,也不会影响人的情绪,是可取的方式。对长期需要开停,但又要按人流的多少自动调整照度的场合,在增加投资不多的情况下,对荧光灯可利用调压的方式,固定几级调节,如北京地铁采用澳大利亚的调光设备就是如此。荧光灯采用调电压调光,其节能效果并不显著。因为,气体放电灯的发光是靠离子在高电压下产生碰撞,达到一定能级而使荧光粉发光,因此光通量并不与电压成正比,电压下降10%,光通量差不多下降30%~40%,电压下降30%,灯会全熄。因此,气体放电灯采用调压方式调光,在实际工程中也很少采用。照明节能中,除了满足照度、光色、显色指数外,应采用高效光源及高效灯具,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式,可达到照明节能的效果。电动机在运行过程中的节能在建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备配套的,由设备制造厂商统一供应的。因此,其节能措施只能贯彻在运行过程中,除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外,还应减少电机轻载和空载运行。因为,在这种情况下,电机的效率是很低的,消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器,使其在负载下降时,采用变频的方式,自动调节转速,使其与负载的变化相适应。采用这种方式,可提高电机在轻载时的效率,达到节能的目的。但是,这种设备的价格仍偏高,因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器,软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角,以控制电压的变化。由于电压可连续调节,因此起动平稳,起动完毕,则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈,利用反馈信息控制可控硅导通角,以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大,又需要频繁起动的设备,以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行,其电流变化不超过三倍,可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压,正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上,不会返回电网。因此,它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜,在水泵系统中的大容量电动机的控制设备中可以应用。民用建筑的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备,以达到真正节能的目的。

、建筑节能在整个节能工作中占有极其重要的地位。我们知道建筑能耗在社会整个能源消耗中占到30%以上,建筑节能工作的好坏直接影响到整个节能工作特别是现有的许多大型公共建筑,数量特别巨大,能耗特别严重。目前,中国每年竣工的各类建筑的建筑面积约为20亿平方米,其中公共建筑约为4亿平方米。年初,建设部、国家发展改革委员会、财政部、监察部、审计署联合发布《关于加强大型公共建筑工程建设管理的若干意见》,要求新建大型公共建筑必须严格执行《公共建筑节能设计标准》和有关的建筑节能强制性标准,建设单位要按照相应的建筑节能标准委托工程项目的规划设计,项目建成后应经建筑能效专项测评,凡达不到工程建设节能强制性标准的,有关部门不得办理竣工验收备案手续。当今,绝大多数公共建筑有一个共性,就是采暖能耗、空调能耗特别高。在公共建筑全年能耗中,大约60%消耗于采暖和空调,而其中的20~50%由外围护结构传热所消耗。在围护结构方面,由于此类建筑大多数都要求具有良好的自然采光,因而,玻璃门窗设计得尺寸很大,窗墙比很高,或干脆设计成玻璃幕墙结构。玻璃与其优良的透光性能和特殊的质感在建筑上的运用是其它材料无法替代的。长久以来,由于玻璃材料本身的特性造成了玻璃自身的保温隔热性能差,不能满足现代建筑所要求的节能和舒适的要求。特别是那些大面积采用玻璃幕墙的大型公共建筑,过去,由于使用了不节能的普通钢化玻璃或普通中空玻璃制作幕墙,该部分建筑的能耗特别高,而且冬冷夏热很不舒适。随着玻璃深加工技术的发展,各种各样的节能玻璃象雨后春笋一样蓬勃发展。真空玻璃的出现超越了以往所有的节能玻璃品种,标志着真空玻璃节能时代即将到来。二、真空玻璃的基本结构真空玻璃是一种保温、隔声性能非常突出的高新技术产品真空玻璃是由两块平板玻璃,中间由微小支撑物将其隔开,玻璃四周用玻璃钎焊料封边,通过抽气口抽真空,然后封接抽气口保持真空层的一种结构。为了长久保持真空度,延长真空玻璃寿命,新立基公司生产的真空玻璃在真空腔内还放置了吸气剂。微小支撑物是外径,厚度 mm的金属环,由于体积微小,对人的视觉和玻璃的光学性能几乎没有影响。真空玻璃的保温原理和结构与保温瓶极为相似,建筑上使用真空玻璃就好象把建筑罩在一个巨大的保温瓶中,保温节能效果可想而知。三、真空玻璃的保温性能Low-E中空玻璃是目前市场上运用较为普遍、节能效果也很好的玻璃品种中空玻璃利用了空气导热系数低的特点。从传热学上讲空气虽然导热系数较小,但毕竟是要进行热传导,其它气体包括惰性气体也一样。中空玻璃由于存在着较大的空气传导热量,使得使用Low-E玻璃降低辐射热的最终保温隔热效果大为降低。只有真空状态才能消除热传导,使玻璃的综合传热性能优势充分发挥出来。常规真空玻璃产品系列中的真空玻璃保温。最好的Low-E中空玻璃和充氩气的Low-E中空玻璃的保温。通过对比真空玻璃和中空玻璃不难得出下述结论:1、真空玻璃热导随着所用原片的有效发射率的降低而迅速降低,中空玻璃热导降低的并不明显。2、如果Low-E玻璃发射率做得很低,比如以下,辐射热导到了几乎可以忽略的地步,此时再降低Low-E玻璃发射率对中空玻璃来讲意义已经不大,但真空玻璃传热系数可以做到,而充空气的中空玻璃传热系数只能做到,充氩气的中空玻璃传热系数只能做到 W/、就传热系数K值而言,真空玻璃K值只有充空气中空玻璃的三分之一,充氩气中空玻璃的二分之一,在不考虑太阳光辐射的情况下,比如,夜晚,真空玻璃比充空气的中空玻璃节能近70%,比充氩气的中空玻璃节能50%.4、在辐射热导可以忽略的情况下,真空玻璃热导的主要来源是支撑物热导,随着科学技术的进步,有望进一步降低该数值,比如在玻璃强度提高的情况下,减小支撑物直径或增大支撑物的间距都有望大幅度减小热导;充空气(或氩气)的中空玻璃热导的主要来源是气体对流传热和气体导热,为(或) W/,该数值不可能再有下降。从发展的观点来看,在保温性能上真空玻璃将超越中空玻璃(或充氩气的中空玻璃)更多。5、由于真空玻璃的厚度通常只有中空玻璃厚度的一半,因此,真空玻璃的表观导热系数更显著地小于中空玻璃的表观导热系数。真空玻璃可以使用三块玻璃制成双真空层的真空玻璃,热阻增加一倍,热导降低一倍,而厚度在单真空层真空玻璃厚度的基础上只增加4mm,比中空玻璃还是薄。可以说在保温性能上,现阶段真空玻璃已经大大超越了中空玻璃,将来会超越得更多。四、真空玻璃的光学性能和隔热常规真空玻璃由两片玻璃组成,真空间隔层对太阳光谱是通透的,间隔层支撑物很小新立基公司所用支撑物为环形金属片,外径只有,高度约,即使按圆柱形考虑,每平方米约1600个支撑物对辐射的遮挡面积只有:1600×π×(m2),约占玻璃总面积的万分之三,故支撑物对辐射的遮挡作用可以忽略。我们知道,建筑上的传热除了要考虑温差因素引起的传热外,还要考虑太阳辐射因素。太阳辐射透过玻璃的能量与玻璃光学特性有直接关系。最重要的就是要考虑得热系数SHGC(太阳能总透射比)。严寒地区冬季寒冷,夏季凉爽,应多考虑冬季阳光的射入,以减少取暖热耗,选用得热系数大的真空玻璃对节能更为有利;夏热冬暖地区,夏季阳光强烈,气候炎热,冬季温暖,应多考虑遮阳,减少阳光的射入以节约制冷能耗,选用得热系数小的真空玻璃更为合理。五、真空玻璃工程实例1.天恒大厦工程天恒大厦2005年6月落成,位于北京东直门立交桥东南角,地上22层,地下4层,建筑高度89米,总建筑面积57000平方米,是一座具有5A智能系统的高级写字楼。 天恒大厦北侧有一面横隐框竖明框玻璃幕墙,西北角是一面横明框竖隐框,向内与垂直面倾斜15°的三角形玻璃幕墙。幕墙设计和施工单位是江苏省建伟幕墙装饰工程有限公司,两面幕墙所用玻璃全部是新立基公司提供的真空玻璃。玻璃最大尺寸为1985×1161mm(矩形),其西北角幕墙由于是三角形立面,所用玻璃很大部分是异形(梯形和三角形)。两面玻璃幕墙总面积约7000平方米,共用去真空玻璃3365块,合4848平方米。另外,大厦各种窗户所用玻璃也全部是新立基公司提供的真空玻璃。窗面积约2500平方米,用真空玻璃共用去1636块,合1540平方米。天恒大厦玻璃的传热系数(K值)和空气计权隔声量经国家建筑工程质量监督中心检测,A结构真空玻璃K值=,B结构真空玻璃K值= w/结构真空玻璃空气计权隔声量Rw=36dB.天恒大厦幕墙玻璃采用FB双面复合中空的做法,除了能够使K值在NL真空玻璃的基础上进一步提高外,主要考虑了幕墙抗风压和人身安全方面的要求。与室内外空气接触的玻璃采用两块6 mm钢化玻璃,有效地承受了正负风荷载,室内钢化玻璃还有效防止了人的身体对玻璃的冲击可能引起的伤害并保护了玻璃的真空部分。2.清华大学超低能耗示范楼工程清华大学超低能耗示范楼落成于2005年3月,是北京市科委重点科研和“奥运科技专项”项目。该项目还是国家“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台,用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品。超低能耗示范楼座落于清华大学校园东区,总建筑面积 2930m2,地下一层,地上四层。新立基公司的真空玻璃产品用于南立面幕墙玻璃和西面、北面的门窗玻璃。该工程幕墙部分共使用真空玻璃72块,合计74m2,最大玻璃尺寸为1982×1200mm;门窗部分共使用真空玻璃92块,合计50m2,最大玻璃尺寸为1356×964mm.幕墙设计施工单位是深圳市方大装饰工程有限公司,门窗制造和安装单位是日本YKKAP公司。玻璃结构见图3幕墙玻璃K值= w/,门窗玻璃由于在中空层玻璃上用一块低辐射镀膜玻璃代替了普通钢化玻璃,使得K值= w/.幕墙玻璃考虑到面积较大和承受正负风荷载的影响,内外两面均为钢化玻璃。门窗面积较小,除室内考虑人身可能的冲击使用5mm钢化玻璃外,朝向室外的玻璃未使用钢化玻璃。由于该幕墙为隐框幕墙,玻璃面积大,玻璃的自重和风压等荷载较大。六、节能效果试验和分析1、真空玻璃节能试验2003年冬季,在建筑科学院的协助下,进行了真空玻璃冬季节能效果试验。结果表明真空玻璃与中空玻璃相比有非常明显的节能效果。该试验所用真空玻璃为新立基公司的产品,当时常规真空玻璃的K值为,复合真空玻璃的K值为试验是在北京市马家堡选用的两个同样户型、面积、朝向,同一层相邻的两户新建单元房501、502室中进行。该户型的南向房间建筑面积,北向房间为.外墙为240mm,砖墙加60mm厚聚苯夹心石膏板保温。实验过程是502户的南北钢窗保持原样,仅把501户南北钢窗拆下,换成塑钢窗。这就形成501塑钢窗与502单玻钢窗(南向),双玻窗(北向)的对比试验。试验期间塑钢窗按需更换,分别为中空玻璃(N4+A9+N4),常规真空玻璃(N3+V+L4 )、复合真空玻璃(N3+V+L4+A9+N3)。试验的测量元件采用热流计和铜—康铜热电偶测温元件。测量元件布置在窗玻璃、窗框、阳台门肚板和房间的各内外墙上,通过BXSCC-1型便携式数据采集和处理系统,每小时检测一次。试验从2002年12月11日开始采集,至2003年元月9日为止,共取得22昼夜实测数据。试验期间,南向阳台门窗户全部打开,使试验窗直接面临室外气候。房间房门关闭,室内供暖没有控制。试验遇到北京多年未遇寒冷天气,连续几天下雪阴天,曾测量到日平均气温℃。日最低气温达℃的严寒天气。针对上述气候状况,采用南向有阳光,北向无阳光和阴天三种工况来统计试验结果。试验大部分时间室外的平均气温低于节能规范,即北京地区采暖期间室外日平均气温为℃。2、天恒大厦节能效果分析以天恒大厦为例,假设该大厦分别采用白玻、普通中空玻璃、热反射玻璃、热反射中空玻璃、Low-E中空玻璃、标准真空玻璃组合双中空六种情况,进行耗能比较。并对真空玻璃节能经济效益作估算。以国内某玻璃企业生产的白玻、普通中空玻璃、热反射玻璃、热反射中空玻璃、Low-E中空玻璃和新立基公司为天恒大厦生产的真空玻璃参数为根据进行计算。公务员之家结论(1)从全年节能来分析,复合真空玻璃比其它玻璃节能,最低的达28%,最高可达72%.(2)北京属于寒冷地区,冬季复合真空充分发挥了节能优势。但夏天节能却不如热反射中空玻璃,其原因是真空玻璃的遮蔽系数较高,但降低其遮蔽系数又会影响室内采光和冬季太阳辐射进热。遮蔽系数应取合适值。从全年节能来看复合真空比热反射中空节能36%.(3)与其它各种玻璃比较,采用复合真空,可节能、省电、节省电费开支,最低62万元/年,最高424万元/年,经济效益十分明显。同时由于节能,可节省发电燃煤,减少环境污染,保护地球,造福人类。(4)由于节省能源费用,对于单片玻璃,使用真空玻璃当年即可收回投资,即使对于Low-E中空2年内也可基本收回多付出的投资成本。七、结束语天恒和清华工程分别落成于2005年9月和2005年3月,为两个工程提供的真空玻璃的生产时间是在2004年下半年。事实上,新立基公司真空玻璃的生产技术在这两年里又有了新的发展,产品质量也有了很大的提高。第一,Low-E玻璃作为生产真空玻璃的原片,质量有了很大提高。南方玻璃集团和皇明太阳能有限公司的离线硬膜Low-E玻璃的辐射率都做到了以下,这为大幅度降低真空玻璃的传热系数,提高真空玻璃的保温性能作出了重要贡献。以上两个工程NL真空玻璃部分的传热系数为左右,而目前NL真空玻璃的传热系数已经可以做到,LL真空玻璃的传热系数已经可以做到.第二,研制成功了具有国内专利的夹层真空玻璃,使得真空玻璃又多了一个安全玻璃品种。第三,真空腔内置入了吸气剂,使得真空玻璃寿命得到延长。第四,开发出新一代真空玻璃快速热阻测定仪,使得真空玻璃性能得到更好的检验,质量得到了更有效的保证。我们相信,真空玻璃事业在我国还只是刚刚起步,未来一定有巨大的成长空间。

建筑节能技术 摘要:建筑物的建筑节能技术内容主要涉及到:建筑外围护结构节能技术、建筑供热制冷系统和建筑设备节能技术、可再生能源在建筑中应用技术。而建筑外围护结构节能内容主要有:外墙保温隔热技术、门窗节能技术、屋面节能技术和地面、楼板及楼梯间隔墙技术、建筑遮阳技术等等;建筑供热制冷系统和建筑设备节能内容主要有:热电冷联产技术、供热系统温控与热计量技术、空调蓄冷技术、空调系统变频控制技术、热回收技术;可再生能源在建筑中应用技术内容主要有:太阳能(包括光热、光电)利用技术、浅层地源热泵(包括土壤源、地下水源、海水源、淡水源、污水源)和太阳能源热泵技术在建筑上的应用。 一、建筑外围护结构节能技术及存在问题(一)、外墙保温隔热技术基本情况1、外墙保温隔热技术应用与发展我国建筑以混凝土结构、砌体结构及混合结构体系为主,由于这些结构形成的建筑自身特点,在实施建筑节能时通常采用外墙附贴保温隔热系统构造的方式。我国于八十年代中期开始研究建筑外墙保温技术、进行工程试点,国内的企业、研究单位首先通过将改良的窑炉、管道工业保温技术用于建筑物的节能,这方面的技术有珍珠岩、复合硅酸盐、海泡石或与有机硅复合的各种外墙内保温浆体材料;这些技术自九十年代初期应用于北方严寒和寒冷地区的节能建筑,后因为生产工艺简陋、生产控制不严格、性能指标不易达到要求,施工质量难以保证,因而工程质量问题比较多而逐渐退出北方建筑节能市场,现在主要在南方进行应用。与此同时,部分国内的企业引进国外技术或对其进行改造后组织生产用于建筑物的节能,这方面的技术有:模塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称EPS)薄抹灰外墙外保温系统;机械固定发泡聚苯板钢丝网架板外墙外保温系统。还有国内独立研发的技术,这方面的技术有:如胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统;发泡聚苯板现浇混凝土外墙外保温系统;这些技术系统的应用工程已达上千万平方米,有些应用已超过上亿平方米,代表了我国当今技术主潮流,是发展的方向。随着我国部分先进地区开始执行节能率达65%的第三步建筑节能标准,和公共建筑节能标准的实施,最近几年国内还研发了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称XPS)外保温技术、胶粉聚苯颗粒复合型外保温技术(EPS系列)以及聚氨酯(简称PU)高效外保温技术,这些技术正在日益成熟,为许多高效节能建筑示范采用;但是应该注意的是:在工程应用挤压聚苯板(XPS)系统时不能使用普通板和再生板,应该使用改进工艺后生产的墙体专用板;而软、硬泡聚氨酯(PU)技术目前仅以现场喷涂技术和专用板或复合专用板形式的薄抹灰粘贴板技术比较成熟。最近部分技术系统正在进行提高系统防火性能研究和进行系统装配化做法的研究,有些已经完成了系统研究,完成了工程试点示范,完善后的新系统将在公共建筑节能和既有建筑节能改造方面有很好的应用前景。此外,针对现在保温材料以有机材料为主,其应用性能在建筑类型、建筑尺度上受限制的情况,还研发了以矿(岩)棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠、泡沫玻璃保温系统为代表的无机保温材料外保温系统,现正在开展工程试用和推广。还有一些企业正在研究外墙外保温系统上贴瓷砖的技术,这些技术还有相当多的研究工作需要完成才能可靠的应用于工程。与外墙内、外保温系统同时存在的还有,以加气混凝土墙体、保温夹心墙系统、现浇砌模墙体为代表的结构墙体保温隔热系统。我国外墙保温隔热技术作为建筑节能事业的一个主要技术组成部分,正在朝着:性能高中低档搭配,材料多种、性能多样,能分别适合我国北方寒冷干燥气候和南方温暖潮湿的房屋工程特点方向发展。2、工程应用中常见的技术问题和影响质量的问题我国外墙保温技术在较短时间取得了世界注目的发展,但是在提高完善质量和规范管理外墙保温技术方面,我国还刚刚起步;与欧洲管理规范化,把外保温系统作为一个整体进行认定的情况有所不同,我们的管理部门、生产、设计和施工应用单位在认定时还存在比较注意控制材料产品性能,而忽视按要求进行系统性能控制的倾向;生产、研究、施工行业还存在应用技术理论研究薄弱、工程经验缺乏、实验和验证方法不统一的问题;相当数量的开发商对待建筑节能实施仍然抱应付和消极的态度,使得质次价低的产品在低价中标的做法下占有市场;最突出的就是各个环节不能严格按标准生产、销售、施工的问题。(1)企业技术研发、培训缺位企业是我国应用技术研发的主体,但是在外墙保温隔热技术领域目前除了少数企业外,大多数生产企业没有独立的研发力量,大都还停留在模仿国内外技术阶段,对技术的基础理论、构造措施原理、系统形成机理研究很少;一是有缺陷的保温隔热系统流向市场,造成技术产品市场混乱;二是低价中标单位寻求替代材料时,会出现以次充好,或者为节约成本,简化构造、简化施工环节时,会出现系统性能下降,使工程质量得不到保证。而大部分内保温浆料型技术系统在南方建筑上应用时,这些技术系统在改变了的环境中使用,其保温机理有所不同,系统经常处于常温常湿的非中高温干燥状态,不能提供优良保温隔热性能。(2)创新技术集成系统问题 目前国家级、省级科研机构进行外墙保温隔热技术与产品研究的不多,因此企业在自行研究新的外墙保温隔热技术系统时,能从基础研究中得到的支持很少;而企业受自身技术、经济条件的制约,对于新研究的技术系统也没有配备足够的人力、物力、财力,难以从技术的基础理论、构造措施原理、系统性能形成机理的研究上下工夫,难以解决不同的材料在集成不同的外保温系统时出现的问题,使得新研究的技术还在试用阶段就暴露出工程可靠性差、耐久性不够的问题;有些虽然也通过了技术评估,但在扩大应用中就暴露出系统性能不完善,出现工程质量问题。还有少数施工企业不进行研究,没有任何技术根据就组织队伍承揽实施外墙外保温工程;还有的生产、施工企业为了迎合某些开发项目的需要,没有经过外保温系统的大型耐候试验、系统评估或论证就进行外墙外保温系统施工,或进行建筑物外墙外保温系统上粘贴瓷砖的施工,出现保护层开裂和瓷砖空鼓脱落现象,这些都是非常危险的做法。(3)施工质量外墙外保温工程或者叫外墙外保温技术系统从工厂生产出来到达工程现场还是半成品,必须在现场经过施工环节才能最终形成外墙外保温技术系统,因此系统的质量与施工质量有很大关系,而现在很多都是非专业队伍施工,施工组织不规范、没有专门的资质要求,“专业施工人员”并不掌握外保温技术,加上监理环节也存在不规范的问题,无法保证外墙外保温技术系统的现场施工质量始终处于受控状态,也就无法保证外墙外保温系统的工程质量。(4)低价中标与系统质量现在正常的外墙外保温系统施工成本应该在70~80/m2元人民币,加合理利润销售价格应该在80/m2元人民币以上;但是现在经常耳闻有外保温工程报价低至40~50元人民币的外保温,这样做的后果就是质量不合格的外保温系统,或者就是质量有隐患的外保温系统流向市场;现在有些地方正在建立施工图审查环节中的经济技术审查,对外保温系统的基本定额进行审查,以保证工程质量,在目前市场条件下这是值得推广的经验。(5)其他应该注意的问题统一检测标准、检测方法。目前在国内能按标准进行大型耐候试验单位并不多,但因有利可图便纷纷开展大型耐候试验,结果因为试验的方法和工作程序不统一,导致同厂家的同一种技术系统在不同试验单位的结果不一致,这就为不成熟技术产品进入市场开了方便大门。规范设计。设计、施工单位对保温隔热技术缺乏了解,靠照搬厂家或标准图集了事,对相关技术产品标准缺乏培训,出现设计不合理的保温隔热工程、施工质量低下的保温隔热工程。完善防水隔潮性能。随着建筑节能深入,在低能耗和超低能耗建筑设计中现有外墙保温隔热系统可能会出现露点,因此外墙保温隔热技术产品下一步应研究隔潮层的设置。改变目前保温隔热材料以有机材料为主、以石油化工产品为主的局面。建筑节能的最终目的是为了节约石油、煤炭资源,但是目前大量使用的外墙保温隔热材料(EPS、XPS、PU)、门窗材料(PVC)、屋面材料(EPS、XPS、PU、PVC、沥青)都来自石油化工产品,对石油化工依存度高和大量使用又拉动了能源资源的消耗;因此应该关注、支持无机保温隔热材料的研发和应用,而现阶段应该关注、支持有机石油化工保温隔热材料的循环利用技术的研发和应用。组织国家建筑科研力量认真研究我国南北建筑气候差异、建筑技术特点、建筑使用特点、外墙保温隔热机理和适宜的外墙保温隔热技术与产品 我国气候、生活习惯南北差异大,应该组织国家和地方科研力量进行研究;特别是在夏热冬冷和夏热冬暖地区使用内保温技术问题,既不能简单照搬严寒、寒冷地区的经验,也不能偏信厂家的宣传;应该根据内保温技术应用中普遍存在的热桥问题、生产和施工质量不稳定问题、外墙热工环境恶化问题,进行严格的第三方验证,完善其保温隔热性能和可用性。最终形成性能高中低档搭配,形式有外墙外保温、外墙内保温、外墙结构自保温,拥有多种材料、多种性能的,能分别适合我国北方寒冷干燥气候和南方温暖潮湿气候房屋工程特点的外墙保温隔热系统。 (二)、门窗技术基本情况1、节能门窗技术应用与发展(1)窗户建筑外窗由多种材质不同的材料组装而成,其热工性能也各不相同;由于窗户的生产及应用技术、密封技术、遮阳技术和安装技术水平的不同,受窗框型材特性、断面设计、玻璃的选用、两玻间空气层厚度及窗框比等因素的影响,建筑外窗的保温性能差别很大。根据选用型材的不同,建筑外窗分为木窗、钢窗,铝合金窗、PVC塑料窗、玻璃钢窗、彩色钢板窗、不锈钢窗和钢塑复合窗、木塑复合窗、铝塑复合窗等;根据选用玻璃的不同,有单玻窗、单框双玻窗、中空玻璃窗和LOW-E中空玻璃窗等。木窗的保温性能较好,但耐燃和耐潮湿性能很差。受原材料的限制,目前国内生产的木窗均为高档木窗,价格昂贵。钢窗包括空腹和实腹钢窗、彩色钢板窗、不锈钢窗和钢塑复合窗,空腹和实腹钢窗大量应用于20世纪70至80年代,其市场占有率曾突破70%,但由于其保温性能较差,现已淘汰;作为普通钢窗的换代产品,彩色钢板窗和不锈钢窗具有物理性能较高、耐久性与密封性能好、色彩选择余地多、装饰效果好和使用寿命长等特点,但保温隔热性能也比较差。铝合金窗分普通和断热铝合金窗,普通铝合金窗是70年代末引进、80年代发展起来的,其窗框型材为铝合金,具有轻质、高强、耐久性好、装饰效果好等特点,但保温隔热性能较差,已经淘汰。而新型换代产品断热铝合金窗则具有较好的保温隔热性能,但价格比较高。PVC塑料窗是我国80年代末引进、90年代发展起来的,其窗框型材为PVC塑料内加钢衬,其最大优点是保温性能好,价格合理,缺点是强度及刚性均较铝合金窗低,水密性、抗风压性和采光性能均较铝合金窗差,颜色单一且易变色,尺寸稳定性较差;这是目前正在大量使用的节能窗。玻璃钢窗近年来研究开发的玻璃钢窗,具有较好的热工和物理性能,但价格较较PVC塑料窗高。钢塑、木塑和铝塑等复合窗兼顾了两种不同材料的优点,有综合的保温性能和装饰效果,但目前国产的这类窗的物理、工艺性能还需要改善。双玻窗、中空玻璃窗和双层窗的保温性能明显优单玻窗。单玻窗保温性能极差,即使是保温性能好的PVC塑料单玻窗K值也可能高达·k;而PVC塑料中空玻璃窗传热系数K值在~·k之间,铝合金断热中空玻璃窗传热系数K值在~·k之间;PVC塑料Low-E中空玻璃窗传热系数的最小值为·k,铝合金断热Low-E中空玻璃窗传热系数K值可降到·k。玻璃使用不同的玻璃对整窗户的热工性能影响很大,PET双中空玻璃、Low-E中空玻璃、真空玻璃和U型玻璃的热工性能比较好,应在条件具备的项目上优先采用。平开与推拉窗的开启形式对其热工性能有极大的影响,推拉窗由于密封性能差应该尽量避免使用,平开窗有优良的热工和物理性能,但价格比较高;因此推荐平开与固定窗组合使用,经济性价比高。(2)单元、阳台和户门的节能技术经过多年的发展,我国现在应用的单元、阳台和户门主要有木质、钢质、或木质、钢质复合保温门,另有部分在阳台使用的塑料门,其技术与产品性能基本能够满足工程实际需要。2、节能门窗技术应用中存在的问题随着先进地区和城市率先实施建筑节能率达到65%的第三步节能标准,应该采用气密性良好的更为先进高效的节能门窗(包括单元、阳台和户门);目前我国已经能够自己生产各类门和窗户,包括所需要的主要门窗框型材、玻璃、门芯板品种,性能也基本满足需要。但是大量使用的PVC塑料窗存在强度及刚性均较低,水密性、抗风压性和采光性能均较差,颜色单一且易变色,尺寸稳定性较差的缺点;而综合性能比较好的玻璃钢窗,钢塑、木塑和铝塑复合窗,断热铝合金窗等等价格由于价格偏高,影响了使用。门产品技术中存在内衬保温材料不达标、门构造不合理、长期稳定性差的问题。

工业节能技术毕业论文

随着工程机械品种和数量的不断增加,大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷。为保护人类十分宝贵且有限的地球资源,实现全球可持续发展,提高操作人员的安全性及工作舒适性,努力达到人、机和环境的亲和,很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工程机械产品。尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列,但随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,对机动车辆尾气排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格;特别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的环保意识,可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展的趋势。鉴于此,徐工科技在装载机行业中率先推出了ZL40G环保型轮式装载机。 随着国家经济建设的飞速发展和国家大型工程项目的逐步开工,工程施工机械的品种和数 量已经达到了相当可观的程度,而且全球各地还在不断增加。但是大量工程机械所消耗的资 源、产生的排放污染物对环境产生了难以估计的负荷。为实现大量工程机械对环境的污染最小 化,保护人类十分有限和宝贵的地球资源,实现全球可持续发展的目标,提高操作人员的安全 性及工作舒适性,努力达到人、机和环境的亲和,很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工 程机械产品,尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列。但随着国内外各大中城市 对城市环境保护的日益重视,对机动车辆的尾气排放及烟度噪声等指标的限制愈来愈严格;特 别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的 环保意识,可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展趋势的潮流。鉴于此,徐工 科技铲运机械分公司在北京申奥成功后先行一步在装载机行业中率先推出了ZL40G环保型 轮式装载机。 可以说工程机械环境性能及对环境的负荷很大程度上是由设计阶段所确定的,因此开发研 制环保节能型工程机械从设计阶段开始就显得十分重要。下面笔者以在ZL40G环保型轮式 装载机开发设计及改进过程中就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题作不 成熟的建议和设想。 工程机械产品所用制造材料的再循环利用与设计 尽量采用能再生利用的材料和资源。在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回 收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计尽可能 采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料再生的可能率。 在产品零部件设计中遵循长寿命、低能耗及减轻重量设计的原则。通常来说,延长产品 寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少能源消费和废气排放, 减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽 可能考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此工程设计人员应在保持主机各项性能 参数前提下尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强 度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率,从而降低对环境的负荷和影响。 尽量采用低环境负荷材料。一般在工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空 调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰件上使用难以自然分解且对 环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染。在仪表、散热器及 蓄电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选 用新型环保型材料很重要。 废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化。工程机械产品在设计初始阶段就要考 虑报废件处理简单;尽量降低处理的费用和污染度,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处 理或可作为燃料回收能量。 低公害、减振降噪、防渗漏、节能高效的工程机械产品设计 选用低公害发动机。发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油 耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷;目前欧美发 达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步提高排放、噪 声等环保性能指标,努力适应第三次排放法规要求。因此开发环保型工程机械首先必须选择长 寿命、高性能、低公害的发动机制造商供货。 降低整机振动与噪声的设计。减振与降噪应该是设计环保型工程机械产品最需关注的焦 点问题。例如在装载机设计中,动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与 车架之间的共振、噪声及动力系统的疲劳破坏;后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与 动力输入中心重合,很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音,避免在崎 岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪音。降噪除了选择低噪声的发动机外,主机的结 构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱 动,而可单独由液压马达带动,这样便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来,从而 使噪声不能通过风扇出风口传到外部,降低噪声对环境的影响;另外可通过优化液压管路排列 来降低液压系统油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声;可在机罩等有噪音源的覆盖件处设 计粘贴吸音隔音材料;可设计全密封整体式驾驶室,密封减震,隔音降噪,真正体现“以人为 本”的设计宗旨;还可通过合理设计主机各运动连杆机构铰接处销轴的公差配合来减少磨损的 噪声等等。 液压系统的清洁和防渗漏设计。保持传动液压油的清洁度对采用液压传动的工程机械产 品非常重要,因此精心设计工程机械液压系统(如采用高效高精度过滤装置)十分必要,这样 就可持续不断地除出油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质,减少液压元件故障与磨损、延长常 用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率;同时可有效避免液压油在工作中温度升得过 高过快,大大延长工作油液的换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压 液压油箱,可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命,并且能很好地防止外界灰尘和水分进入 油箱,提高整个液压系统的清洁度。机械产品液压系统的渗漏对周围环境的污染是最严重最有 危害性的,也是目前机械设计中最难以解决的,因此整机所有液压管路采用耐腐蚀、防老化、 具备优良密封性能的进口优质胶管是很必要的;另外在某些局部软管易破裂的位置,为了减少 损坏软管的废弃量,设计时应在可能的条件下尽量使用硬管;对设计过程中只能采用软管的部 位并且容易破裂的位置,可考虑在油路安装锁止阀以阻止软管破裂时油液流出而污染环境。 系统高效节能的设计。能源的开发往往造成环境的破坏,改变地球的生态环境,加重对 环境的负荷,而能源的使用则会排出废水、废气、废热等直接破坏环境,危害生命,因此工程 机械的高效节能也是环境保护的重要一环,减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用 电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环;另外在设计时采用双泵分合 流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目标。 工程机械产品人性化的设计 环保安全关怀型驾驶室的设计。如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、并经减震降 噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置具有室内外新鲜空气交换功能的无氟冷暖环保型空 调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的可靠安全;室内布置应充分运用人机工 程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自 动换档装置、电子监控与故障自诊断系统,若再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机工 作环境,缓解疲劳,提高作业效率。 自动加脂装置设计或集中润滑系统的配置。机器在使用过程中,传统的人工手动往各铰 销加注润滑脂时,很费时费力,而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型 工程机械必须设计自动加注润滑脂的设备,如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油, 其加油量经过仔细计算后设定,可很好地保证各销轴得到足够的润滑而又没有多余的油溢出, 既环保又方便。另外对于小型机械,鉴于降低设计成本,可采用密封的销轴或使用新型材料的 特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出,从而延长加注润滑 油的间隔,减少对环境的污染。 外观的美学设计。传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,开发环保型产品 更应注重外观美学设计,车身的流线型设计,达到机器和环境的谐和,给人以视觉上的美感。 如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计,整机的标识标牌应精心布置、设计,良好 的体现环保特色。 环保型机械是未来工业的必然发展一种载体,出现环保节能机械是一个国家的社会形态,只有从国家社会发展趋势出发,才是未来工业领域中的佼佼者,未来几十年是环保型机械的发展迅速时期,如今社会需要环保,然而一个国家的污染绝大部分来自于工业生产,环保型机械的出现符合了社会发展,所以说环保型机械的设计发展是社会各种因素的产物是国家最需要的,环保节能型工程机械的设计是工业中的灵魂。

机械制造热处理节能面临问题及改善措施论文

热处理是机械制造必不可缺的一道工艺,尤其是对钢铁等金属材料的热处理是现代制造技术的关键所在,主要作用是通过加热、保温和冷却三个过程使材料的强塑性得以提高。由于在这三个过程中要使材料表面或内部的金相组织结构发生变化,因而热处理三道工序能耗较大。据相关调查显示,我国目前热处理电阻炉的总容量较欧盟相比要高出50万kw,但产值却远不及欧盟。由此可见,优化制造工业中热处理节能业已成为当前热处理工艺不可忽视的重要工作。

一、我国热处理生产现状

(一)热处理能耗规模

热处理作为机械制造必不可少的重要工艺,是机械制造行业中生产规模较大的产业。截至“十一五”期末调查结果显示,我国共有各类热处理相关生产厂、车间约18000家,实现装机容量1500万kW,年生产能力突破4500万吨,同时年耗总量也高达230亿度,约占我国机械制造业年消耗总电量的三分之一,由此可见,热处理能耗高是我国机械制造业较为突出的特点,而且具有极大的节能降耗空间和潜力。

(二)热处理主要污染物类型及来源

热处理不仅是我国机械制造业中的耗能大户,还是环境污染大户。同样根据“十一五”期末的有关调查显示,目前我国是世界第二耗能大户,年能耗约为14.2亿吨标煤,尤其是单位产品能耗较发达国家高出20%~60%,这说明我国热处理效率水平不高,热处理过程中能耗损失较大,因而产生的环境污染物业相对更高一些,而这些污染物主要来源于加热、淬火冷却、表面处理三大工序,已经严重威胁到人类健康和社会环境。

二、我国热处理节能面临的最主要问题

从我国热处理生产现状中可以得知,高能耗和重污染已经成为我国热处理的突出特点,而且也是我国热处理节能需要解决的'两大难题。其归根结底是由于我国热处理技术水平不高所造成的,突出表现为如下两点:

(一)热处理设备能耗大,能源利用率低

目前我国热处理设备升级换代速度较慢,30年间我国热处理单位能耗仅下降了600 kW·h/t,降至1000 kW·h/t的平均水平,其中大中型企业节能效果稍好一些,基本控制在500~800 kW·h/t,但较发达国家300~450 kW·h/t的平均单位能耗相比仍有不小差距,约为发达国家的2~3倍。

(二)少无氧化热处理设备应用率低,污染和资源浪费严重

不仅如此,由于设备更新换代速度较慢,我国目前无氧化热处理设备应用没有普及。截至“十一五”期末,我国机械制造行业少无氧化热处理设备应用率仅为30%,而制造业发达国家少无氧化热处理应用率则高达80%~90%。由此可见,我国热处理工艺仍以燃烧加热为主,致使燃烧所产生的碳黑、烟尘以及大量的CO2、残氨等废气造成了严重的环境污染。此外,通常热处理燃烧造成的金属氧化烧损约为金属本体重量的3%,加上钢材表面脱碳处理所浪费掉的钢材,每年超过百万吨,造成了极大的浪费。

三、优化热处理节能的措施

尽管造成我国热处理高能耗、重污染主要是由于技术水平所引起的,但是笔者认为优化热处理节能并不单单限于提高技术水平,还需要提高企业管理能力。

(一)优化热处理节能的管理措施

管理是企业发展的根本,更是技术革新的基础。如果管理不到位,那么即使有再先进的技术和工艺,也会因人为操作因素导致技术水平不能得到全部发挥。而优化热处理节能的管理首要工作就是要建立完善的节能体系,制定现代热处理企业制度、生产管理制度、横班效益考核等制度,做到有“法”可依,既能够通过严格控制热平衡参数等热处理操作来控制能源消耗流向,又能够通过考核奖惩措施调动员工节能降耗的积极性。此外,还要举办以节约电、煤、气、水和油为主旨的“五小成果”技改活动,对做出贡献的员工给予精神和物质奖励,鼓励员工就进行科技革新。

(二)应用新技术和新能源实现节能降耗

1. 应用新能源,使用清洁能源作为燃料

鉴于目前我国仍以燃烧作为热处理加热的主要方式并且短期内难以改变的现状。应当尽量在燃烧过程中应用清洁能源作为燃料,以新能源代替污染较大的煤燃料。基于此,可考虑选用天然气作为燃料,在通常技术条件下,其热效率可达50.5%,较煤电热效率高出近1倍。热处理炉除直接燃烧可获得至少30%的热效率外,烟道气废热还可用于预热燃烧,空气、回火炉的加热、清洗液和淬火油的加热以及其他生活用途,使绝对的热利用率可达到80%以上,具有节能环保双重优势。

2.加强科技研发,试验和推广节能新设备和新工艺

开发新工艺加强热处理节能理论的研究,试验和推广节能新设备和新工艺,尽量采用节能新技术。同时还必须估量实现该技术的代价.即要综合考虑以下几方面的因素:(l)从零件和整机的实际工作条件出发,制定合理的热处理工艺。技术要求该高的就高,不该高的不要盲目求高,工艺要和零件的功能、重要性密切结合;(2)根据具体零件和材料,尽量选用先进的热处理技术,提升少无氧化加热设备的应用率,以获得优质、节能、高效率的经济效果,并充分挖掘材料性能特点。

3.采用新技术改善热处理生产环境

从上文分析可知,目前我国热处理加热仍然采取燃烧的方式,并用油冷的方式进行换热冷却,对环境造成了巨大污染,需要采用清洁、节能的热处理技术加以替代。目前可采用的新技术有如下几种。

(1)真空加热处理技术

真空加热是一种在低于或者等于10-5负压空间内对热处理件加热的方法。采取真空加热技术既能够避免燃烧给热处理件带来的氧化和脱碳,又能够在真空渗碳或碳氮共渗以后进行高压气淬,进而使热处理加热效率和性能都得到提升。据调查,目前发达国家真空热处理技术应用率可达20%左右,而我国还不足5%,因而提升真空热处理技术的使用率是当前改善热处理效率的重要途径之一。

(2)离子渗氮和离子渗碳技术

离子渗氮和离子渗碳是将置于低压容器内的工件在辉光放电的作用下,带电粒子轰击工件表面,使其温度升高,实现所需原子渗人表层的化学热处理方法。与常规的化学热处理相比,特点是渗速快、工件变形小、易控制,热效率高、节约能源,而且无烟雾、废气污染。

(3)感应加热热处理技术

感应加热是利用电磁感应的原理,使工件表面产生涡流而被加热。其特点是加热速度快、易控制、工件表面氧化和脱碳少、节约能源、污染少。

(4)激光束、电子束、离子束表面技术

该技术主要包括表面淬火、重熔、涂层,主要依靠高能束对热处理件表面进行快速加热进而实现热处理,较燃烧加热相比该技术不会产生烟尘等污染,是一种十分清洁环保的技术。

(5)热处理的CAD技术

当今时代已经进入到信息时代,随着IT技术的不断发展,利用现代化信息技术来实现热处理节能也原来越被广泛应用。CAD技术就是其中一种,它可以通过计算机模拟热处理工艺流程来控制淬火剂和淬火方法的使用,实现二者最优化配置,加快渗碳过程,减少废气排放量。不仅如此,智能CAD技术还可以利用不断开发的先进计算方法例如三维温度场等来回收利用热处理的余热,减少能量的损耗,是绿色节能和清洁生产的重要技术。

总而言之,改善我国目前热处理能耗高、污染重的现状,就必须从优化节能管理和应用新技术、新能源两大方面入手,在规范、严格管理的基础上采取各项技术措施,才能有效提升热处理节能水平。

参考文献

[1]廖波,肖福仁.热处理节能与环保技术进展[J].金属热处理,2009年第01期

[2]葛欣.金属材料热处理节能新技术的应用[J].中国高新技术企业,2011年第33期

伴随着经济社会的迅猛发展过程中,由于人类过分追求发展所带来的满足和发展的速度而忽视或淡薄了其所带来的负面效应,致使在极大满足自身物欲的同时,也给自身未来的发展埋下了诸多隐患,这些问题随着时间 的推移暴露越来越明显,直至威胁到人类自身的生存,如温室效应的出现、水污染等问题。在某种程度上,这些问题都归于人们对发展的片面理解,认为只要经济发展了,一切问题都可以迎忍而解,忽视了环境保护。事实上,只有科学的发展才能不断解决人类所面对的问题。这是其一。 节能减排不仅是企业生产、汽车尾气排放等对环境污染所带来的问题。社会的主体是人,节能减排的主体也必须是人,节能减排必须从每一个来抓起。由于个体的认识不足或者忽视,致使一个水、电等白白的浪费掉、汽车无情地冒着黑烟……。不是没有人注意到环境的恶化,已经所带来的危害,而是多数人认为环境污染问题离自己很遥远,不是自己的事情,也不是浪费自己的钱财,甚至有一些人认为自己有钱,无所谓浪费。殊不知,水、电、气这些都是人类共同的资源,现在的浪费,就给子孙后代带来无穷隐患。因此,节能减排人人有责,需要人人参与。这是其二。 多数人认为不关电脑、不关水龙头,浪费点水、电都不是什么问题,也花费不了多少钱。但是,他们没有认识到在这些电白白消耗掉的同时,电脑所排放的二氧化碳等有害气体,正在残害着自身的身体;他们也没有认识到,发电厂发电所需要的煤炭等资源以及所排放废气和污水所给环境带来的危害;他们更没有意识到,发电厂的机器设备、电脑豪材等生产资料在生产过程中所给环境带来的巨大危害…… 节能减排、环境问题,不是一个人、几个人或一些人所需要的,也不是一个人、几个人或一些人的事情,更不是一个人、几个人或一些人所能解决的。要想解决环境问题,必须从每一个个体抓起,从提高每一个人的认识抓起,从改变每一个人的习惯抓起。节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放。 我国“十一五”规划纲要提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路;是维护中华民族长远利益的必然要求。 节能减排的形势 当前,实现节能减排目标面临的形势十分严峻。去年以来,全国上下加强了节能减排工作,国务院发布了加强节能工作的决定,制定了促进节能减排的一系列政策措施,各地区、各部门相继做出了工作部署,节能减排工作取得了积极进展。但是,去年全国没有实现年初确定的节能降耗和污染减排的目标,加大了“十一五”后四年节能减排工作的难度。更为严峻的是,今年一季度,工业特别是高耗能、高污染行业增长过快,占全国工业能耗和二氧化硫排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等六大行业增长20.6%,同比加快6.6个百分点。与此同时,各方面工作仍存在认识不到位、责任不明确、措施不配套、政策不完善、投入不落实、协调不得力等问题。这种状况如不及时扭转,不仅今年节能减排工作难以取得明显进展,“十一五”节能减排的总体目标也将难以实现。 节能减排的意义 我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐,群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式,资源支撑不住,环境容纳不下,社会承受不起,经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展。同时,温室气体排放引起全球气候变暖,备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作,也是应对全球气候变化的迫切需要,是我们应该承担的责任。 节能减排的着手点 一要加快产业结构调整。要大力发展第三产业,以专业化分工和提高社会效率为重点,积极发展生产性服务业;以满足人们需求和方便群众生活为中心,提升发展生活性服务业;要大力发展高技术产业,坚持走新型工业化道路,促进传统产业升级,提高高技术产业在工业中的比重。要积极实施“腾笼换鸟”战略,加快淘汰落后生产能力、工艺、技术和设备;对不按期淘汰的企业,要依法责令其停产或予以关闭。 二要大力发展循环经济。要按照循环经济理念,加快园区生态化改造,推进生态农业园区建设,构建跨产业生态链,推进行业间废物循环。要推进企业清洁生产,从源头减少废物的产生,实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制转变,促进企业能源消费、工业固体废弃物、包装废弃物的减量化与资源化利用,控制和减少污染物排放,提高资源利用效率。 三要强化技术创新。要组织培育科技创新型企业,提高区域自主创新能力。加强与科研院校合作,构建技术研发服务平台,着力抓好技术标准示范企业建设。要围绕资源高效循环利用,积极开展替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术等关键技术研究,突破制约循环经济发展的技术瓶颈。 四要加强组织领导,健全考核机制。要成立发展循环经济建设节约型社会工作机构,研究制定发展循环经济建设节约型社会的各项政策措施。要设立发展循环经济建设节约型社会专项资金,重点扶持循环经济发展项目、节能降耗活动、减量减排技术创新补助等。要把万元生产总值、化学需氧量和二氧化硫排放总量纳入国民经济和社会发展年度计划;要建立健全能源节约和环境保护的保障机制,将降耗减排指标纳入政府目标责任和干部考核体系。

汽车节能技术研究毕业论文

汽车环保毕业论文

汽车的节能与环保是目前我们急剧解决的社会问题,汽车尾气污染已占大气污染的百分之七十,汽车尾气排放已成为我们的首要污染源。下面为大家分享了汽车环保的论文,欢迎借鉴!

【摘 要】 我国汽车保有量快速增加,给能源和环境带来巨大的压力。本文在分析我国汽车行业现状的基础上,研究影响汽车油耗的主要因素,并从优先发展公共交通、研发使用汽车节能减排技术、大力发展新能源汽车、强化汽车使用过程节能等方面提出汽车节能减排的对策。

【关键词】汽车行业;节能减排;汽车油耗;新能源汽车

随着我国汽车工业的高速发展,汽车保有量迅速增加。在汽车产业快速增长的同时,也给环境和能源带来了巨大的压力。能源和环境已成为制约我国汽车工业可持续发展的重要因素。因此,做好汽车节能减排工作,建设资源节约型、环境友好型社会是每个公民应尽的责任和义务。

1 我国汽车行业现状

我国汽车保有量增长迅速。根据中国汽车工业协会(China Association of Automobile Manufacturers)统计,2013年,中国汽车销售万辆,同比增长,再创全球最高记录,已连续五年蝉联全球第一,扣除报废量,汽车保有量增加1651万辆,同比增长。从2003年到2013年10年间,我国汽车保有量从2400万辆增长到亿辆,是2003年汽车数量的倍。

当前和今后一个时期,我国汽车社会发展仍将保持强劲势头。汽车给居民的工作生活带来了巨大的方便,但是伴随着汽车的快速增长,消耗大量能源,汽车尾气污染已经成为威胁居民生活质量的一个重要因素。汽车汽油消耗量在汽油总消耗量的比例中占80%以上,成为汽油消耗的绝对主力。《2013年中国机动车污染防治年报》显示,2012年全国机动车排放污染物万吨,其中氮氧化物万吨;碳氢化合物万吨;一氧化碳万吨;颗粒物万吨。汽车是污染物总量的主要贡献者,排放的NOX和PM超过90%,HC和CO超过70%。汽车的节能减排已经成为一个急需解决的紧急任务。

2 影响汽车油耗的主要因素

发动机油耗对汽车的油耗有决定性的影响。发动机的压缩比高、供油系统完善及燃烧室形状合理,采用电子点火系统能降低发动机的油耗。柴油机的压缩比远高于汽油机,明显节油。在行驶条件许可的情况下, 可以使用小功率发动机以降低负荷率。

整车结构对汽车的油耗有重要影响。汽车传动系效率越高,传递动力过程中能量损失越小,油耗就越低。目前机械齿轮变速器要比液力自动变速器的传动效率高。汽车总质量影响到汽车的滚动阻力、坡度阻力和加速阻力, 对汽车的油耗影响很大。在汽车上广泛采用轻质材料, 减轻汽车自重, 是降低汽车油耗的一个方向。通过整车风洞试验使汽车外形接近最优化,从而减少汽车的空气阻力系数来减少空气阻力。改善轮胎的结构、花纹及胎压都可以降低汽车的油耗。

汽车合理使用对汽车油耗也有显著影响。汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低,高速时随车速的增加百公里燃油消耗量迅速加大。在一定道路上,汽车用不同的档位行驶,燃油消耗量是不一样的,需要选择合理的档位。为了提高运输生产率和降低成本,运输企业拖带挂车是降低燃油消耗量的一项有效措施。

3 汽车节能减排的对策

通过优先发展公共交通,减少汽车使用总量

城市优先发展公共交通,减少私家车的使用。城市公共交通具有集约高效、节能环保等优点,优先发展公共交通是构建资源节约型、环境友好型社会的.战略选择。发展多种形式的大容量公共交通工具,建设综合交通枢纽,优化换乘中心功能和布局,提高站点覆盖率,提升公共交通出行分担比例,确立公共交通在城市交通中的主体地位。科学研究确定城市公共交通模式,根据城市实际发展需要合理规划建设以公共汽(电)车为主体的地面公共交通系统,包括快速公共汽车、现代有轨电车等大容量地面公共交通系统,有条件的特大城市、大城市有序推进轨道交通系统建设。

研发使用汽车节能减排技术

从汽油机的燃油电子控制喷射技术、稀薄燃烧技术、优化设计燃烧系统、电喷发动机闭环控制系统四个方面来提高发动机的综合性能。提高燃油质量,改善燃烧品质,进行燃油调质,以降低添加剂和铅的排放,使催化剂的使用寿命和转化率得到进一步的提高。使用制动能量回收系统将制动时的热能转化为电能,并将其存储在电容器内,在使用时可迅速将能量释放。新设计、新材料以及新工艺在汽车上的应用,实现汽车的轻量化。

汽车排放污染物主要是氮氧化物和微粒。柴油机的减排技术主要有燃烧系统直喷技术、废气再循环技术、增压中冷技术、燃油多次喷射和喷射高压化技术等。汽油机的减排技术主要有三元催化转换技术、二次空气供给技术等。

大力发展新能源汽车

大力发展纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车和替代燃料汽车。纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。混合动力汽车在车上装有两个以上动力源,燃料电池、蓄电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。燃料电池汽车使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧发生化学反应,从而产生出电能启动电动机,进而驱动汽车。在我国开展研究和应用比较集中的车用替代燃料主要有气体燃料、生物质燃料和煤基燃料。

强化汽车使用过程节能

驾驶员的工作责任心和驾驶操作水平对汽车油程的影响很大。车辆例行保养的水平直接影响到汽车的行驶阻力和发动机的性能,因而影响车辆的耗油量,另外,车辆的轮胎气压、机油的状况以及行驶中机械和刹车的状况等因素都会影响燃油消耗率。仅驾驶技术这一因素造成的油耗差异,就经常超过8%,有些节油标兵的油耗指标比一般水平低15%以上。因此,我们必须在驾驶证考核方面加大力度,驾驶培训中加入节能减排的意识和技巧。

【参考文献】

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一、我国面临的挑战和机遇1、交通能源与环境问题是21世纪全球面临的重大挑战,对我国尤为严峻目前世界汽车保有量约8亿辆,预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆,主要增量来自发展中国家。国际能源机构(IEA)的统计数据表明,2001年全球57%的石油消费在交通领域(其中美国达到67%)。预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部预测,2020年以后,全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口,2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。与此同时,交通能源消耗也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。为此,全球已达成共识:交通能源转型势在必行。近年来,我国汽车业迅猛发展。2005年,我国汽车产、销量均超过570万辆,分别居世界第三位和第二位,自主品牌轿车和汽车出口均出现大幅增长。预计2020年前我国将成为世界上最大的汽车制造国和主要的汽车出口国之一。我国目前的汽车人均保有量还很低,2003年每千人汽车保有量仅为美国的(19辆),大约相当于美国90年前的水平,是世界上汽车市场潜力最大的国家,预计2020年汽车保有量将达到~亿辆。但是,当我国刚刚到达汽车社会门槛,车用石油消费在石油总消费中的比例(1/3以下)还大大低于世界平均水平时(1/2以上),我们已经感受到了石油供应的日益紧张。同时,车用石油消耗所产生的空气污染和CO2排放也正在变成愈来愈严重的问题,我国已经成为世界上第二大CO2排放国,由此产生的国际政治和经济争端将会愈演愈烈。这充分表明,我国所面临的石油安全与交通能源问题将来势更猛、影响更大、挑战更加严峻。按传统交通能源动力系统发展下去,不可持续,实现我国交通能源动力系统转型是大势所趋。2、未来20年是我国交通能源动力系统转型的战略机遇期历史上,交通能源动力系统变革一直处于技术革命和经济转型的核心位置。十九世纪,煤和蒸汽机火车引发了欧洲的工业革命,开创了人类的工业经济和工业文明;二十世纪,石油和内燃机汽车促成了美国的经济腾飞,把人类带入了基于石油的经济体系与物质繁荣,也带来了能源环境的巨大挑战。进入二十一世纪,以替代燃料和混合动力为代表的各种新型汽车能源动力技术迅猛发展,相互竞争,引发了一场新的技术变革,预示着人类将要进入后石油时代过渡期和能源动力技术创新突破的机遇期。这场能源动力系统变革的主要趋势是汽车能源多元化、汽车动力电气化和汽车排放洁净化:基于可再生能源的生物燃料对于各种车辆具有良好的适用性,成为各国共同推广的新型燃料;混合动力作为新型汽车能源动力技术共性平台,继承了先进内燃机技术,结合高效洁净的电力驱动方式,既充分利用现有燃料基础设施,又能包容各种新型燃料,现已成为新型动力汽车产业化的里程碑;燃料电池作为一种新兴能量转换装置,尽管目前还存在很多需要克服的技术障碍,但其作为新一代汽车能源动力系统的远期解决方案仍然被全球所看好。汽车能源动力技术的变革是一个比较漫长的过程。混合动力有望在近中期逐步普及;燃料电池汽车的规模商业化大约在2020年以后。面向中长期的汽车技术发展,我国汽车所处的这一技术变革时期为我国交通能源动力系统变革提供了历史机遇。机遇之一:中国的资源和能源状况适合发展新能源交通动力系统。中国缺油、少气、多煤,这一结构特点给交通能源可持续发展带来了严峻的挑战。基于各种资源特点的多种替代燃料可以充分发挥我国地域辽阔和资源多样性的优势,因地制宜发展基于煤炭的燃料工业、基于生物质的农业能源和基于天然气的各种气体燃料技术,从而实现交通能源来源的多样化。同时,从我国城乡布局看,城市模式以大城市群为主要特点,汽车燃料基础设施比较集中,有利于燃料清洁化管理和监督。我国广大农村,随地区不同,其一次能源资源特点也不同,这比较适合发展一次能源来源多元化、燃料制取和消费当地化的燃料供应体系。机遇之二:我国具有实现交通能源动力系统变革的后发优势。从我国汽车发展阶段看,具有后发优势。尽管发达国家政府均大力推动各种代用燃料汽车的应用和向氢能燃料电池汽车动力系统的转型,但是其传统汽车产业庞大,石油基础设施完善,消费习惯难以转变,实施转型社会成本高昂,转型难度很大。而我国汽车工业刚刚发展起来,汽车普及率低,因而在汽车动力系统发展战略选择上,有更大的自由度。相对常规汽车而言,我国在新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势。如果政策得当,可以在世界上率先实现转型。机遇之三:实施汽车动力系统变革,是多年来我国发展清洁汽车和电动汽车成功实践的战略总结和发展的必然要求。基于对我国能源安全、环境保护和实现我国汽车工业跨越发展的战略考虑,“九五”期间,科技部会同有关部委组织实施了“清洁汽车行动”,取得了重大阶段性成果。目前,全国已有燃气汽车22万辆,加气站700余座,年替代石油150万吨。而且天然气汽车呈现快速增长势头,预计今后几年将进入大规模推广应用阶段。“十五”期间,科技部组织实施了“电动汽车重大科技专项”,国家投入亿元,是最大的科技专项之一。全国200余家单位、2000多名骨干科技人员直接参与实施,初步形成了官、产、学、研合作机制。目前,小型纯电动车辆已经开始小规模产业化,混合动力汽车已有多个车型通过国家认证成为产品,燃料电池汽车已进入示范考核运行阶段。自主开发的燃料电池、动力蓄电池、驱动电机和电子控制系统具备批量化生产能力。这为我国汽车动力转型战略的实施,奠定了坚实的技术、人才和实践基础。二、我国交通能源动力系统发展的战略选择基于我国汽车能源动力系统面临的挑战与机遇,我国汽车能源动力系统发展目标应当是立足转型、尽快转型。但是,新型汽车能源动力系统与现有汽车能源动力系统存在着千丝万缕的联系。同时,我国当前汽车产业发展和节能环保问题还要靠现有汽车能源动力技术解决。为此,应当选择一种“过渡”和“转型”并行互动、协调发展的战略。一方面,发展节能汽车解决紧迫的能源安全问题,另一方面,开展新能源汽车研究,瞄准未来汽车竞争制高点和实现汽车能源动力系统的可持续发展。1、节能汽车优化现有以石油和内燃机为基础的车用能源动力系统,发展节能汽车,重点发展直喷式内燃机及其混合动力系统。利用现有液体燃料基础设施,实施汽柴油清洁化战略,逐步与国际燃油规范接轨;大力发展各种合成燃料,尤其是符合中国国情的煤基合成燃料,并与汽柴油混合,形成新型清洁燃料。2000年以来,我国汽车(包括农用汽车)汽柴油年消费约占全国汽柴油消费总量的一半,石油消费的1/3左右。这一数据说明三个问题:1)车用汽柴油消费总量与石油消费总量同步快速增长。考虑到汽车市场的持续升温,石油安全风险很大。2)与国际平均水平相比,我国汽柴油消费占石油总消费的比例较低。通过石油消费结构调整优化,可实施汽车燃料的间接替代。主要是通过置换方式将替代难度较小的工业燃料等用非石油产品先行替代,将其原先使用的石油燃料用于汽车。则在相同石油消费总量下,车用燃料消费总量大约具有20%以上的上升空间。3)我国目前车用燃油消费总量与汽车保有量之比偏高,也即汽车油耗量偏大,节能的潜力巨大。2002年,我国计入农用车和摩托车后的等效平均单车年耗油量约为吨,接近美国2000年的平均单车年耗油量,而大大高于2000年的法国(吨)和日本(1吨)。平均单车年耗油量取决于车辆技术、车型结构和行驶里程以及运行工况等因素,中长期均有较大的改善潜力。根据国家中长期科技规划能源领域战略研究结果,建议2020年我国汽车节能目标为:在汽车保有量调节在亿辆以内的前提下,平均单车年油耗量控制在1吨左右。与目前相比,节约1/3左右,节油潜力7000万吨左右。汽车燃油消耗总量控制在~2亿吨。为了达到这一目标,关键的节能汽车能源动力技术如下:(1)高效柴油发动机技术轿车柴油机节能效果与汽油混合动力不相上下。据国务院发展研究中心分析预测,如果2020年我国柴油轿车发展到乘用车的20%,则当年可节约燃料1880万吨。为此应当在我国发展先进的柴油轿车,但是必须解决好排放控制关键技术问题。主要包括:柴油机电控技术,排气后处理技术和清洁柴油与代用柴油技术;柴油机电控高压燃油喷射系统和智能化发动机电子管理系统,是绿色高效柴油机核心关键技术,应当大力发展;柴油机排放控制可采取如下应对策略:EGR(废气再循环)技术成熟,效果显著,应尽快推广使用;DPF(微粒捕捉器)技术2010年前将会在欧洲柴油轿车普及,我国需加快应用速度;NOx(氮氧化物)催化转换器技术路线需要慎重选择,SCR在商用车中的应用应当引起重视;发展合成柴油和生物柴油对解决柴油的数量和质量都具有重大意义,要大力发展代用柴油技术,力争在2020年,将生产能力提高到1000万吨以上。根据2002年统计,我国农用车所消耗的柴油总量与常规柴油车的柴油消耗总量不相上下。开发节能、经济的新型农用车并逐步采用农业能源作为燃料对于汽车节能和发展农村经济具有重大战略意义。(2)节能汽油发动机技术当前,我国的轿车基本上是汽油轿车,目前采用的轿车汽油发动机还有20%以上的节能潜力。汽油发动机节能技术的发展呈如下趋势:缸内直喷技术、电辅助增压、电动气门、可变压缩比、停缸控制技术等将在今后五年规模产业化。世界各国正在对直喷汽油发动机技术开展深入研究。以日本为代表的非均质直喷技术面临燃烧稳定性和后处理等问题,以欧洲为代表的均质直喷技术正在兴起。电动气门与无凸轮发动机技术也在突破之中。电动气门具有与电控喷射同等重要的意义,它将给发动机空气系统控制和循环过程管理带来一系列节能技术变革,如取消节气门,可变压缩比、部分停缸等。目前我国轿车主要集中在大城市。在中小城市和农村,摩托车和三轮摩托车是主要个人交通工具,保有量已达亿辆以上,其节能环保水平急待提高,其升级换代趋势值得关注。有针对性的开发具有中国特色的超微型节能汽油车具有重要的节能意义和市场前景。(3)先进的混合内燃机技术先进内燃机的发展呈现多重混合化趋势。燃料供应的混合:常规汽柴油与代用燃料混合。以常规汽柴油为主,将各种代用燃料,包括醇醚燃料与汽柴油掺混并进行适当设计将会成为主流燃料技术。燃烧方式的混合:汽油机均质充气与柴油机压燃点燃混合。以燃料混合技术和控制技术为基础,综合汽油机和柴油机两种燃烧方式优点的均质压燃HCCI内燃机技术正在兴起。输出功率的混合:内燃机与电机功率的混合。新型集成化大功率启动电机/发电机一体化装置ISG与新型电源系统技术既是内燃机电控技术的扩展和深化,也是复杂混合动力传动系统的基础模块技术。内燃机的混合化是联结现有汽车节能环保技术与新能源汽车技术之间的桥梁。2、新能源汽车开发新一代车用能源动力系统,发展新能源汽车。重点发展各种液体代用燃料发动机及其混合动力汽车,逐步过渡到采用生物燃料的混合动力和可充电的混合动力;进一步发展以天然气为主体的气体燃料基础设施,分步建设长期可持续利用的气体燃料供应网络;以天然气发动机为基础,发展各种燃气动力,尤其是天然气/氢气内燃机及其混合动力;发展新一代燃料电池发动机及其混合动力,到2020年,达到规模商业化水平;大力推进动力电池的技术进步,发展适合中国国情的纯电动车尤其是微型纯电动车。以城市公交车辆为重点,以点带面,稳步推进新能源汽车的示范与商业化。(1)车用能源转型的方向和重点车用能源转型的方向将从石油、天然气/煤层气、煤基燃料向生物质燃料和化石能、核能及可再生能源制氢和发电过渡。从资源来源看,中长期车用石油替代燃料的主体将来自三方面:煤基燃料、生物燃料、天然气燃料。到2020年,总量将可达到3000万吨以上,占车用燃料总消费的15%~20%,与欧盟的预期目标基本相同。从车辆应用角度看,车用代用燃料主要有三类:含氧燃料(醇/醚/酯)、合成油(BTL/CTL/GTL)、气体燃料(甲烷气/合成气/氢气)。含氧燃料技术成熟,是近期推广应用的重点,一般以掺混使用为宜。合成油与现有车辆技术体系和基础设施完全兼容,而且是一种优质的环保燃料。其技术也还有较大的改进余地。从中长期看,将成为一种主体代用燃料。气体燃料中,甲烷气是近中期的重点,以天然气为例, 2020年,我国天然气供应量可达到1200亿m3以上,如拿出10%左右用于汽车就可替代1000万吨左右汽柴油;合成气是各种一次能源通过气化工艺制成的富氢气体,是各种汽车新型燃料的原料气,也可直接用作车用燃料,在车用能源转型中发挥着关键作用;氢气是一种原料来源广泛、尾气排放为零的环保燃料,是车用能源转型的战略目标之一。根据国家中长期科技发展规划纲要,我国将从基础科学研究、前沿技术创新、工程应用开发等多个层面实施对氢能技术的重点突破。(2)汽车动力转型与混合动力汽车动力系统是一个完整的体系,包括燃料、发动机、动力传动系统三个主要层次。根据生命周期循环分析,从油井到车轮的效率来看,源于石油的最佳组合是:汽油/柴油—内燃机—混合动力;源于天然气、煤的氢燃料电池及其混合动力可与合成燃料内燃机及其混合动力竞争。近年来,汽车动力系统最大的突破是混合动力技术,它为汽车动力系统的转型奠定了基础平台。当前,内燃机混合动力轿车产业化是动力转型的里程碑。采用混联式汽油混合动力系统的轿车城市工况可节油40%左右。混合动力还为汽车排放控制尤其是城市工况条件下的排放控制提供了有效的新途径。鉴于我国私人轿车主要集中在大中城市,混合动力轿车非常适合在我国推广使用。同时,我国是一个公交车大国,在公交车中推广使用混合动力车辆也具有重要的节能环保意义。要借鉴我国汽车产业在发动机电控喷射等技术变革中所积累的开发经验和商业模式,并通过税收优惠等激励政策,大力开发和推广混合动力。今后,发展我国混合动力有两条技术路线值得重视:一是轿车混合动力的模块化。通过功能模块的发展与组合逐步推进汽车动力的电气化。从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混合(micro-hybrid)”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合(mild-hybrid)”和以混联式为特征的“全混合(full-hybrid)”,随着电功率的比例逐步提高,最终过渡到串联式“可充电混合(plug-in-hybrid)”。二是城市客车混合动力系统的平台化。发电机组+驱动电机+储能装置构成了混合动力系统的基本技术平台。通过换用不同的辅助动力总成(APU)适应从汽、柴油内燃机到氢能燃料电池各种不同的能源动力转化装置,形成油—电、气—电、电—电各种不同混合动力,促进动力系统的平稳过渡与转型。(3)汽车能源动力转型的关键与瓶颈:动力蓄电池和氢能燃料电池目前,新型动力电池尚不能很好满足汽车使用要求,即使对于已经产业化的国外混合动力轿车用动力电池也还存在初始成本高,使用寿命短等问题。动力蓄电池同时涉及混合动力、纯电动和燃料电池三种电动汽车,因此动力系统的转型将强烈依赖电池技术的突破。尽管混合动力的产业化会大大促进动力电池尤其是高功率型动力电池的技术进步,但是近三十年来车用动力电池研发的经验表明其技术进步过程将呈现出长期、稳步和渐变的特征。氢燃料电池系统是最具效率潜力的车用发动机,并能带来全新的汽车设计概念。据IEA2004年统计,全球能源科技研发公共资金投入中约12%投向了氢能燃料电池。近年来,燃料电池汽车技术得到了快速的发展,例如电堆大规模生产成本已降低到接近100美元/千瓦。但是,车用燃料电池商业化还面临一系列重大挑战:寿命仍需提高两倍以上,还有储氢、氢源基础设施等重大问题有待解决。以低温膜和碳极板为标志的车用质子交换膜燃料电池技术研发和投资的第一高潮已经过去。以复合增强高温膜、低铂催化剂和金属双极板为标志的新一代技术正在兴起。美国能源部2005年8月发布最新技术路线图,美国国会批准继续加大氢能燃料电池投入,全球正在为燃料电池产业化而继续努力,我国在氢能燃料电池技术竞争中处于除日本、加拿大、美国之后的第二行列。总体上讲,燃料电池是车用动力系统的一个长远解决方案。其中,燃料电池城市大客车可望率先实现商业化。美国正在实施国家计划,目标是到2015年使燃料电池城市客车占到新增城市公交车的10%。相比而言,城市公交在我国更具战略地位,我国大客车产业更具国际竞争力。应当把燃料电池大客车作为燃料电池汽车商业化的突破口。(4)我国新型能源动力汽车发展趋势与进程展望综合国外各种研究预测和各大国际汽车公司与能源公司的技术发展路线图,结合我国具体国情和发展现状,可初步展望我国汽车能源动力系统的转型趋势:1)2010年左右,随着石油价格的上涨和燃油税的征收以及排放法规与国际接轨,我国汽车能源动力系统技术转型的转折点将会出现。以混合动力和混合燃料为主体的新能源动力系统车辆产业化高潮将会到来。2)2020年左右,随着常规石油供需缺口的出现和CO2政策法规的实施以及燃料电池、动力电池等新型能源动力技术的进步,我国汽车能源动力系统技术转型将取得进一步突破,燃料电池轿车产业化可望兴起。3)21世纪上半叶,基于各种液体燃料及其基础设施的先进内燃机与混合动力车、基于各种气体燃料及其基础设施的燃气与燃料电池车、基于电燃料及其基础设施的纯电动车在将会长期并存。其中先进内燃机与混合动力车将占主导地位。燃气与燃料电池车以及纯电动车之和在21世纪中叶前后可望达到汽车销量的1/3~1/2。我国新型汽车能源动力系统的发展进程路线将是沿着中国特色之路逐步走向世界前沿。◎内燃机及其混合动力车将会出现适合我国城市工况的轻度混合动力小型车、适合地区特点的超微型汽油车等特色车型,其所用燃料近中期将以汽柴油为主,掺混少量替代燃料。中远期,各种替代燃料的比例将会逐步加大逐步发展出基于生物燃料的充电式(plug-in)内燃混合动力车;◎燃气与燃料电池车将从目前世界上最大的天然气公交车队、燃料电池混合动力公交车队,逐步发展出规模产业化的氢能燃料电池轿车;◎纯电动车将从目前世界上最大的电动自行车生产国(年产1000万辆),发展出装备先进动力电池的微型电动车并广泛推广使用。考虑到新技术研发与应用推广中的各种风险和不确定性,上述预测是一种比较初步和粗略的估计,需要根据新的进展加以修正。但这一展望可以作为我们努力争取的目标。三、我国应采取的科技对策基于节能与新能源汽车“过渡”与“转型”的双重发展战略,我国汽车能源动力系统的科技对策可遵循三条基本技术路线。三管齐下,并行互动:(1)开发和推广先进内燃机与混合动力汽车,解决紧迫的节能与环保问题并促进自主品牌汽车发展,推进动力系统技术转型。(2)研发和应用气体燃料、煤基燃料和生物燃料等汽车代用燃料,促进交通能源来源多元化,同时有步骤的推动基础设施的扩展和转型。(3)开展燃料电池汽车和纯电动车的研发、示范和产业化,促进新能源电动汽车技术创新与重点跨越。近年来,国家攻关计划、清洁汽车行动、电动汽车重大科技专项的实施,极大地推动了我国节能和新能源汽车的技术变革。根据国家中长期科技发展规划,今后将进一步加大力度,推进我国汽车能源动力科技创新与产业化。为此建议:1)以2020年节约和替代车用燃料总量达到1亿吨(节约7000万吨,替代3000万吨)为目标,推进节能与新能源汽车并行互动与协调发展战略。在市场方面,要以节能汽车为主体,大力发展小型化和微型化的节能环保国民车,尽快实施燃油税,加大油耗法规推进力度。在研发方面,要以新能源汽车为战略重点,紧紧抓住未来二十年汽车能源动力系统技术变革的战略机遇期,官产学研联合攻关,实现中国汽车产业由产量大国到技术强国的跨越发展。2)采用“置换”(间接替代)、“掺混”(部分替代)、“代替”(全部替代)三管齐下,先易后难、稳步发展汽车替代能源;大力发展煤基、生物质基、天然气基石油替代燃料,促进交通能源多元化;继续发展燃油、燃气、电三种燃料/能源的基础设施,实现交通能源载体尽可能的兼容性和一体化;3)开发醇/醚/酯含氧燃料、BTL/CTL/GTL合成油、天然气/合成气/氢气气体燃料三大类代用燃料技术及其车辆应用技术,推进汽车燃料因时、因地、有序、有限的多元化;液体代用燃料宜以掺混应用为主,通过合理的燃料设计、优化的整车匹配和规范的油品管理,逐步替代石油基汽柴油;全力推进车用燃料技术创新尤其是合成气技术、氢储运技术等,建立代用燃料的基础技术平台,以适应交通能源转型过程中代用燃料品种的变化与过渡;4)以先进内燃机及其混合动力系统、燃料电池发动机及其混合动力系统和动力电池/超级电容及其电力驱动系统为核心,深入开展新型动力系统关键技术攻关,掌握成套知识产权,建立相关产业体系;以轻度混合动力轿车产业化为先导,带动各种混合动力轿车的研发与规模商业化,实现自主品牌轿车的跨越式发展;以我国在世界上独一无二的年产销量超过1000万辆的电动自行车产业为基础,改变传统的汽车文化习惯并修订相关的标准法规,以微型车为主体,发展适合我国国情、具有我国特色的纯电动车辆;5)以城市车辆为重点,加大各种新能源电动汽车市场开发力度。以混合动力为统一平台,通过平台化、系列化实现规模化,通过规模化推动高端技术——燃料电池汽车商业化;以政策标准法规为导向,促进轿车小型化、公交优先化,推动交通理念和消费观念的全面进步,为符合中国国情的自主创新技术创造市场环境。(作者为清华大学教授、博士生导师、清华大学汽车工程系主任、汽车安全与节能国家重点实验室主任)(转自《清华人》)

汽车ABS技术的发展趋势研究 在汽车防抱死制动系统出现之前,汽车所用的都是开环制动系统。其特点是制动器制动力矩的大小仅与驾驶员的操纵力、制动力的分配调节以及制动器的尺寸和型式有关。由于没有车轮运动状态的反馈信号,无法测知制动过程中车轮的速度和抱死情况,汽车就不可能据此调节轮缸或气室制动压力的大小。因此在紧急制动时,不可避免地出现车轮在地面上抱死拖滑的现象。当车轮抱死时,地面的侧向附着性能很差,所能提供的侧向附着力很小,汽车在受到任何微小外力的作用下就会出现方向失稳问题,极易发生交通事故。在潮湿路面或冰雪路面上制动时,这种方向失稳的现象会更加严重。汽车防抱死制动系统(Anti-lock Braking System简称ABS)的出现从根本上解决了汽车在制动过程中的车轮抱死问题。它的基本功能就是通过传感器感知车轮每一瞬时的运动状态,并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小以避免出现车轮的抱死现象,因而是一个闭环制动系统。 它是电子控制技术在汽车上最有成就的应用项目之一,汽车制动防抱死系统可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离,有效提高行车的安全性。 一、ABS的工作原理 汽车制动时由于车轮速度与汽车速度之间存在着差异,因而会导致车轮与路面之间产生滑移,当车轮以纯滚动方式与路面接触时,其滑移率为零;当车轮抱死时其滑移率为100%。当滑移率在8%~35%之间时,能传递最大的制动力。制动防抱死的基本原理就是依据上述的研究成果,通过控制调节制动力,使制动过程中车轮滑移率控制在合适的范围内,以取得最佳的制动效果。ABS系统硬件构成主要由传感器(包括轮速传感器、减速度传感器和车速传感器)、电子控制装置、制动压力调节器三大部分组成,形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。传感器测量车轮转速并将这一数据传送至电子控制装置上,控制装置是一个微处理器,它根据车轮转速传感器信号来计算车速。在制动过程中,车轮转速可与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较。如果控制装置判断出车轮减速度太快和车轮即将抱死时,它就发出信号给液压调节器,液压调节器可根据来自控制装置的信号对制动器的卡钳或轮泵的油压进行控制(作用、保持、释放、重新作用)。这一动作,每秒钟能出现10次以上。 二、ABS技术的发展及应用现状 基于制动防抱理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上。1936年,德国博世公司(BOSCH)申请一项电液控制的ABS装置专利,促进了ABS技术在汽车上的应用。汽车上开始使用ABS始于1950年代中期福特汽车公司,1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置,这种ABS装置控制部分采用机械式,结构复杂,功能相对单一,只有在特定车辆和工况下防抱死才有效,因此制动效果并不理想。机械结构复杂使ABS装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高。ABS技术在汽车上的推广应用举步艰难。直到70年代后期,由于电子技术迅猛发展,为ABS技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持。ABS控制部分采用了电子控制,其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高,制动效果也明显改善,同时其体积逐步变小,质量逐步减轻,控制与诊断功能不断增强,价格也逐渐降低。这段时期许多家公司都相继研制了形式多样的ABS装置。 进入90年代后,ABS技术不断发展成熟,控制精度、控制功能不断完善。现在发达国家已广泛采用ABS技术,ABS装置已成为汽车的必要装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90%以上,轿车ABS的装备率在60%左右,运送危险品的货车ABS的装备率为100%。ABS装置制造商主要有:德国博世公司(BOSCH),欧、美、日、韩国车采用最多;美国德科公司(DELCO),美国通用及韩国大宇汽车采用;美国本迪克斯公司(BENDIX),美国克莱斯勒汽车采用;还有德国戴维斯公司(TEVES)、德国瓦布科(WABCO)、美国凯尔西海斯公(KELSEYHAYES)等,这些公司的ABS产品都在广泛地应用,而且还在不断发展、更新和换代。 近年来,ABS技术在我国也正在推广和应用,1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术,但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。 国内研究ABS主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位,虽然起步较晚,也取得了一些成果。在气压ABS方面,国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大,国外技术封锁严密,国内企业暂时不能独立生产,但在液压ABS方面也在做自主研发,力图突破国外跨国公司的技术壁垒,已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统(ABS)“九五”国家科技攻关课题,在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论,避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性,取得了理论上的突破,研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB12676-1999和欧洲法规EECR13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义,标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱系统,率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。国内液压ABS技术含量与国外虽有一定的差距,但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下,相信国内可以在较短的时间内在ABS技术某些领域赶超国际水平

节能技术论文

随着改革开放逐步深化、国民经济的快速发展、人民对生活品质要求的提高,空调在现代建设中被广泛的应用。下面是我为大家精心推荐的空调节能技术论文,希望能够对您有所帮助。

空调节能技术浅谈

摘要:随着近年来社会经济的不断发展,人们生活品质的逐步提高,对于物质生活和环境舒适性的需求也更加苛刻,空调系统显然已经成为现代建筑行业中一个不可忽视的部分。但是,近年来能源危机突出和环境破坏对人类的影响逐步加深,已经让人类清晰的认识环境保护和能源节约的重要,国家也制定了一系列的法律法规和行业标准。因此,能源的有效节约、提高能源有效利用的方法和技术的研究成为了当今一项重要课题。本研究从影响空调系统的能耗的关键因素出发,提出了几项空调节能的可行性方案,最后探讨了空调节能的未来发展趋势。

关键词:空调系统;节能技术;措施建议

中图分类号:文献标识码: A

前言:

随着人们经济水平的不断提高,生活品质的提升,无论是生活环境还是工作环境,空调系统在现代建筑中的应用也越来越广泛。根据统计表明,在我国空调耗能占建筑物总能源消耗的60%~70%,因此,采取有效的节能措施,解决高层建筑节能问题符合我国经济的可持续发展的要求,对节能减排和建设环境友好型社会有着至关重要的意义。

空调能耗的现状以及节能的重要性

随着改革开放逐步深化、国民经济的快速发展、人民对生活品质要求的提高,空调在现代建设中被广泛的应用。而在建筑能耗里,空调能耗已经占到建筑能耗的60%~70%左右,而且比重还在逐年上升。因此空调节能技术的发展对提高能源利用率、环境可持续发展有重要影响。

在我国现阶段中央空调系统的应用中,通常认为空调系统的温湿度控制以及空气品质的控制是最为重要的,进而忽略了空调系统的能源消耗情况。在我国,影响中央空调系统能源不能得到有效利用的主要因素有三方面,首先,在设计过程中重视投资成本,而忽略了能耗指标计算,在整个系统方案中,缺乏节能引导中央空调系统的经济性分析。导致在工程建筑方案的运行过程中,使用投资低、耗能大、运行费用高的空调系统。其次,对于中央空调而言,整个的系统工程相对复杂,所以对于中央空调能源有效利用的评价,要从整个系统全面来看,而不能单纯地停留在对机器设备本身的评价上,真正意义上的节能是与各个系统设计理念、施工优劣情况以及运行管理水平和建筑物热特性等因素息息相关,而不是只看重设备本身。最后,还有一个主要的因素,就是缺乏高素质运行管理人员和节能监控,致使空调系统在运行和管理的过程中没有得到很好地控制和监管,合格的管理人才可以大大改善运行不合理的地方,有利于节能。

建筑节能技术

空调系统的节能技术首先可以从建筑物本身入手,结合建筑、结构等相关知识,使建筑物在形状、色彩、方位及材料等方面为空调节能创造最基础的条件。对于空调位置的安排要进行合理布局,合理设计相关比例与系数,选择保温隔热性能良好的材料作为墙体和屋面,并提高改善建筑围护结构的性能等,都是建筑节能的可行性措施。

选择合理的室内设计参数

在整个建筑物中,主要的热损失来自于围护结构和门窗缝隙空气渗透。因此, 在建筑物进行建筑节能中,注重室内设计中加强围护结构,使用环保、节能型建筑材料, 可有效地减少通过围护结构的传热这一主要的空调负荷, 从而各主要设备的容量达到显著的节能效果。通过这种方法进行保温隔热,同时加强门窗的气密性。另外,在夏季空调供冷时,室内外侧玻璃受阳光照射,是空调冷负荷的主要部分,应采取必要的遮阳措施。而在冬季空调供热时,则要求改善窗户的保温效果,可以采用光热性能好的玻璃;为了减少窗的冷(热)桥传热,可以采用钢塑窗代替铝合金窗;同时还可以采用双层玻璃窗提高窗的保温性。在窗户的设计位置上要减小窗洞口与墙的面积比值减少空调房间两侧温差大的外墙面积及其薄弱环节窗的面积,利于空调建筑节能。

合理设计建筑结构

合理的设计建筑结构也是进行空调节能的一个有效途径之一。可以通过改善建筑的保温隔热性能,使房间内冷热量的损失通过房间的墙壁和门窗传递出去,这样可以有效地减少建筑物的冷热负荷。建筑物的朝向对空调冷负荷有很大的影响,根据我国的地理位置来分析确定良好的建筑朝向,一般建筑物为南朝向是我国建筑节能的必要条件,可以通过保持合理的建筑间距以及建筑群的错落布局,使建筑物接受适当的太阳辐射,同时有利于获得自然通风气流。

空调设计方面节能

在面积较大的空调房内,在空调房内区的负荷与周边区的相比较差距较大,如果两个区域选择使用一个空调系统进行制冷,两个空调房区域的房间的将会产生较大的温差,尤其是在冬季及过渡季节,所以同时处于两个不同区域的工作人员对环境空间的温度反映冷热温差较大,,根据我国在2001年版的《采暖通风与空气调节设计规范》新增条之规定,建筑物内负荷特性相差较大的内区与周边区,以及同一时间内必须分别进行加热与冷却的房间,宜分别设置空气调节系统.。内区系统主要处理室内负荷,与外区负荷相比,内区负荷则相对稳定,内区往往需要全年供冷,去除室内余热。外区系统主要处理外部得热,外区负荷波动大,外区新风来源一般是内区空调系统,与外区回风混合经风机盘管处理后达到送风点,外区冬季供暖,夏季供冷,从而满足舒适性要求。

空调系统中的节能技术

空调系统如何适应在低负荷下高效节能运行及在系统设计中对设备进行节能选配就成为空调节能的关键。

4. 1 加强中央空调的运行管理和控制设备的调节控制

提高空调能源的有效利用,需提高操控人员的职业素质,避免由于管理不善而引起的空调耗能。操控人员要做好设备运行记录,分析机组各种压力表、温度计、流量计的读数是否正常准确,并根据空调负荷的变化调节机组,确保机组运行在节能状态,而且定期保养检查,及时更换磨损的零件。

4. 2 设备及管道的保温及水质处理

要实现降低能量的过多耗费这一目标,就要做好设备及管道的保温。保温的目的是为了阻绝内外温度传递,如果室外的温度小于空调排水的温度加保温是为了防止空调水管结冰冻裂水管,如果环境温度大于空调排水温度加保温是为了防止有冷凝水造成漏水。空调设备和管道的保温,对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。空调能耗高还有一个重要的原因,就是空调系统中水管中水质的污染。

5、建筑空调系统设备的节能运行技术

设备的节能运行技术在建筑空调系统综合节能技术中, 其也至关重要。主要技术包括: 蓄能空调技术、热回收技术、变频技术等。

蓄能空调技术

蓄能系统就是储蓄在不需要的冷/热量或需要的冷/热量减少的时间的过程中,制冷/热设备将蓄冷/热介质中所移出的热量,并在空调处于用冷/热或工艺性的用能高峰时,启动此能量。这样既减少了能源的流失,又可以有效地利用能源,既有经济效益又有社会效益, 是一项双赢的节能举措。

热回收技术

热回收技术包括排风余热回收和制冷机组的冷凝热回收。排风余热回收充分利用排风的能量, 对其进行回收,从而对新风进行预冷或预热,减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。制冷机组的冷凝热回收系统既可以避免冷凝热排放到大气中造成热污染, 又可以节省为提供热水而设的锅炉及其附属设备, 避免了由于燃料的燃烧向大气排放的有害物, 应该说是一种效果明显, 又有环保作用的节能技术。

变频技术

随着电力电子技术和计算机控制技术的不断发展,在空调控制系统中变频器也得到了广泛的应用,它的应用主要是针对空调控制系统的特点而进行控制。不同类型的冷水机组都有较完善的自动控制调节装置, 能随负荷变化自动调节运行状况, 保持高效率运行,从而实现了一种既能达到控制要求又能节约能源的方法。

太阳能空调技术

太阳能是绿色能源中最重要的能源, 太阳能的热利用是目前建筑中利用太阳能的主要利用形式。它包括被动式和主动式两种形式。被动式太阳能房的结构相对简单、造价低、不需要任何辅助能源, 通过建筑方位合理布置和建筑构件的恰当处理, 以自然热交换方式来利用太阳能。主动式太阳房结构较为复杂,造价较高,需要用电作为辅助能源。采暖降温系统由太阳集热器、风机、泵、散热器及储热器等组成。在建筑外围护结构中还可采用太阳能集热墙, 利用太阳能采暖。

6、结束语

能源问题是我国实现经济发展的重点问题之一,建筑空调节能技术是节约能源、改善环境、促进经济可持续发展的有效措施。空调系统在高负荷下高效节能运行以及在系统设计中选配节能设备是建筑空调节能的关键因素, 这对于节约能源、降低运行费用、促进国民经济发展具有十分重要的意义。在未来的建筑物中,在空调系统设计方面,要在节约能源以及有效利用能源这两方面引起高度重视。只要各方共同努力,空调系统的节能降耗问题的解决指日可待。

参考文献:

[1] 农孙仁. 中央空调系统节能改造探析[J]. 企业科技与发展. 2012(18)

[2] 叶宁. 中央空调系统的节能运行[J]. 科技资讯. 2012(03)

[3] 李令言. 中央空调节能控制系统的研究与开发[D]. 中国科学技术大学 2011

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汽车油耗的高低,依据汽车生产到汽车使用这个过程进行分析,是由汽车本身的耗油量、汽车的使用驾驶因素以及汽车维护保养水平的高低决定的。我整理了浅析汽车节能技术论文,欢迎阅读!

汽车节能实用技术浅析

摘要:随着汽车工业的高速发展,巨大的市场需求与严峻的能源环境约束之间的矛盾异常尖锐。发展节能环保汽车,促进能源转型与实现产业振兴势在必行。首先从汽车生产到使用过程中分析了汽车耗油量的影响因素,然后阐述了目前汽车节能的实用途径。通过有效的节能技术研究可以大大降低汽车的能耗,减少汽车工业的能源压力。

关键词:汽车节能 耗油量 影响因素 途径

1、汽车节能的意义

随着经济的发展和人民生活水平的提高,能源的消耗必然随之增加,如何节约能源,提高能源使用效率,以较少的能源消耗,产生更多的物质财富,是转变经济增长方式的重要内容。能源的开发与节约并重,把节约放在优先地位,这是我国的能源发展方针。在当前汽车工业高速发展的时代,汽车的节能技术将是汽车工业中的一项重要工作。加强汽车节能工作,提高汽车燃油经济性,是降低汽车能源消耗,保护生态环境,减轻环境污染,提高能源利用效率的有效途径。

2、影响汽车油耗的因素分析

汽车油耗的高低,依据汽车生产到汽车使用这个过程进行分析,是由汽车本身的耗油量、汽车的使用驾驶因素以及汽车维护保养水平的高低决定的。汽车本身的耗油量多少,是汽车一旦生产出来就决定好的,它跟汽车的结构设计有关;汽车生产出来以后,不同的消费者,驾驶技能有高低,驾驶习惯不一样,汽车的耗油量就不相同;汽车使用过程中,保养程度不一样,出现故障,维修水平不一样,耗油量就不同。

汽车结构设计方面

汽车要想跑,就得满足驱动条件和附着条件。汽车在使用过程中受到力有驱动力、附着力、滚动阻力、加速阻力、空气阻力和坡道阻力,这些力跟发动机的结构、整车结构、汽车总质量、汽车外形、轮胎等因素有关,它们直接影响了汽车耗油量的高低。

发动机的油耗对汽车的油耗有决定性的影响,而发动机的油耗决定于发动机的结构。发动机的压缩比高、有合理的燃烧室形状,采用电子燃油喷射系统及电子点火系统等都能降低发动机的比油耗。使用柴油发动机机比汽油发动机机的油耗要低。发动机在负荷率约为80% -90%时,比油耗最低,低负荷和全负荷时比油耗都将增加。

汽车传动系效率越高,传递动力的过程中能量损失越小,汽车的油耗就越低。

汽车总质量影响到汽车的滚动阻力、坡度阻力和加速阻力,对汽车的油耗影响很大。在汽车上广泛采用轻质材料,减轻汽车自重,是提高汽车油耗的一个主要方向。

为克服空气阻力而消耗的发动机功率与汽车行驶速度的3次方成正比。空气阻力主要和汽车的外形设计有关。

轮胎结构对滚动阻力影响很大,轮胎的结构、花纹及胎压对汽车的油耗都有较大的影响。

汽车使用方面

汽车使用方面,影响汽车耗油量高低的因素主要汽车的行驶车速和换挡时机。

通过无数次对汽车等速百公里燃油消耗量试验曲线研究可知,汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低;高速时随车速的增加百公里燃油消耗量迅速加大。

在一定道路上,汽车用不同的挡位行驶,燃油消耗量是不一样的。显然,在同一道路条件与车速下,虽然发动机发出的功率相同,但挡位越低,后备功率越大,发动机的负荷率越低,燃油消耗率越高,百公里燃油消耗量越大,而使用高挡时的情况则相反。

汽车维护保养方面

汽车维护保养是汽车使用阶段的重要环节,汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力,所以对百公里油耗有相当影响。如汽车发动机技术故障、点火不正常、离合器配合不好、喷油量不当、变速器调整不合理、汽车悬架参数不正确、汽车电子设备故障、汽车空调压缩机故障等都可能影响汽车性能及能源消耗。正确的汽车维修手段和良好的维修质量对汽车节能的作用较大。

3、实施汽车节能的有效途径

汽车节能是一个综合问题。有资料显示我国汽车平均油耗比国际水平高15%~30%,其中有两个重要原因:一是汽车本身的结构和性能水平有待提高;二是汽车使用者的素质,也即使用者的操作技术和节能意识不够。

大力宣传节能,增强节能意识

汽车操作者要树立良好的节能意识, 并掌握各种节油方法,才能在使用过程中更好地执行各种节能措施。这就需要政府大力宣传节能,增强人们的节能意识,并通过一定的法律法规,促进人们在使用过程中合理操作,减少汽车耗能量。

优化汽车结构设计

发动机柴油化是实现节能的重要途径。随着汽车进入家庭的步伐加快,轿车和轻型车等燃油消耗非常可观。国家需重点支持轿车和轻型汽车发动机柴油化工作,从轻型高速柴油机技术的研究开发和车用柴油品质的提高和质量保证两方面来实现节能。

整车轻量化是汽车节能的重要措施,应积极开展新型高强度、轻质材料 (如:镁合金、非金属材料等) 的研究和应用工作。

寻找替代燃料

开发和研制醇类燃料汽车。醇类燃料的来源广,制取方式多。甲醇可以从煤炭、天然气、煤层气,可再生生物资源、分类垃圾等物资中制取;乙醇的原料主要是含糖、含淀粉的农作物,如甜菜、甘蔗、玉米、草杆等。甲醇和乙醇都属机化合物,是无色透明、易挥发的可燃液体。与汽油相比,醇类燃料具有热值低、汽化潜热大、抗爆性好、含氧量高等优点。

混合动力汽车技术

混合动力汽车技术具有非常突出的节能效果,技术相对成熟,而且在国际上已经实现产业化和商业化。此外,混合动力技术对所有以内燃机为动力的汽车,具有普遍的适用性,具有几乎可以实现在任何节能技术的基础上,进一步大幅度提高节能效果的可能性。国家需重点支持混合动力技术的开发、产业化和推广应用。根据技术的难易程度,可以首先在城市公交客车上自主研发和推广应用混合动力技术,然后,利用自主研发和引进技术相结合的方式,在轿车上应用混合动力技术。

推广使用节能技术

安装节能档位提示器

安装有具备换档推荐功能的指示设备,该系统运用电脑运算比较当前发动机转速和扭矩,显示适合当前驾驶状况的最佳档位,提示驾驶员采取更为经济的驾驶模式。这一功能可以使汽车在城市驾驶中节油最高达25%。

安装节能导航系统

新一代电子地图系统能够识别多达25个不同级别的道路,有的能识别道路信号灯、路标及等高线。在整个驾驶途中,电脑不断分析驾驶风格和交通路况,不断进行路线计算,计算出预期的油耗。为驾驶者提供选择快速路线、最短路线或经济路线的依据。

制动能回收利用

通常汽车在减速时,其动能通过制动部分转化为热能,并未利用。而在轿车上采用能量回收系统,可以将动能回收并转化为能够利用的电能,再提供给汽车的电气系统,缓解交流发电机上或发动机停止运行时汽车蓄电池的负荷。

结语

我国汽车节能技术的应用,从汽车技术进步的观点看,主要是不断完善国产汽车技术性能;从使用方面来讲,主要是大力推广汽车节能技术的应用,并不断增强汽车操作者和维修人员的节能意识。

参考文献:

[1]许文靖.现代汽车节能技术探析[J].科技创新导报,2009, (24).

[2]倪晋尚.我国汽车节能途径分析[J].科技信息,2010, (35).

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节能技术是我国社会可持续发展的基本要求,各个领域必须坚持节能环保理念,下面是由我整理的化工新型节能技术论文,谢谢你的阅读。

化工工艺中的节能技术研究

[摘 要]节能减排是我国社会可持续发展的基本要求,各个领域必须坚持节能环保理念,进一步推动化工产业结构调整和升级,提高化工工艺的管理水平,明确化工工艺中各种设备的使用和操作方法,在化工工艺中采用节能型的化工设备,针对不同化工工艺的实际情况,积极采取有效的节能措施,将节能理念渗透到化工工艺的各个环节中,最大程度地减少化工工艺能源损耗,推动化工产业快速发展,进而为国民经济的可持续发展不断增添活力。

[关键词]化工工艺;节能技术

中图分类号:TQ02 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)18-0116-01

近年来,我国经济快速发展,各个领域的能源消耗与日俱增,我国面临着越来越严峻的能源危机。化工工艺是一项复杂的综合性技术,通过采用多种节能减损措施,不断提高化工工艺的生产效益,降低化工工艺能耗,推动我国化工工艺可持续发展。

化工工艺的节能主要分为新技术开发、设备改进和加强管理三个阶段,其目的是为了提高能源的综合利用率,在化工生产过程中,最大程度地降低能源损耗。在化工生产过程中,主要包括两部分的能源损耗:其一是化工工艺的最小功,为了确保化工生产的必要速度,需要消耗一些能量和推动力,这部分能量损耗不具有节能潜力;其二是能量损耗,在化工工艺过程中,由于一些合理的因素产生的能源损耗,例如流体阻力过大或者推动力过大造成的能源损耗,对于这部分能源损耗,可以通过采取有效措施进行改造和完善,从而最大程度地降低这部分能源损耗。

一、化工工艺中的节能装置解析

1.热管换热器

热管换热器是一种常见的节能设备,其内部的隔板可以将热管换热器中的热水和冷水彻底分开,可以有效避免出现单根热管的不良状况,确保了整个换热器的良好运行,因此热管换热器被广泛的应用在一些强腐蚀、易爆和易燃的场所,具有较高的安全性和可靠性。热管换热器内部的热流体和冷流体在各自的管道中流动,从而更容易的实现了热流体和冷流体的逆流换热,同时热管换热器在热能回收场所的应用,具有很高的性价比,经济效益较高。当一些含尘量较高的流体进入热管换热器之后,热管换热器可以通过调整结构受热面积,可以有效解决堵灰问题。同时在税后一些腐蚀性较强的流体烟气时,热管换热器通过调整管壁温度、冷凝段和蒸发段接触面积,从而减少腐蚀区域。

2.热泵

热泵通过利用自身的能量,凝聚周围介质环境中的能量,接着在传热循环系统中逐渐提高系统温度,热泵在过程中,由冷凝器释放出大量的高温蒸汽,这些热量通过泵管传递到储水箱,经过冷凝之后,由膨胀阀将传热工质传送到蒸发器中,实现玄幻利用,在这个过程中热泵消耗的能量转化为输出功。因此热泵具有良好的节能性,可以有效节约大量的能源,是一种能源价值较高的节能装置。

3.蓄热器

蓄热器在工业锅炉供气系统中发挥着不可替代的重要作用,蓄热器将供气系统中多余的热量储存起来,然后在其他环节将这部分热量释放出去,可以有效提高热量的利用率。供气系统发生大幅度的气量波动,会导致工业公路供气系统的水位和锅里汽压发生上下波动,给锅炉的安全操作和使用带来很大困难,影响锅炉的燃烧率。蓄热器内部含有过滤负载,可以有效提高工业锅炉的运行效率。蓄热器主要有两种类型:定压式和变压式,定压式蓄热器在运行过程中不能随意改变工作压力,给水蓄热器是一种最常用的机械设备;变压式蓄热器可以随着存储热量的变化而随时调整工作压力。

二、化工工艺中的节能措施选项

1.积极引进新工艺、新设备和新技术

近年来,我国现代化科学技术快速发展,各种新工艺、新设备和新技术不断涌现,同时也推动了化工工艺的快速发展。为了更好地实现化工工艺的节能性,化工企业要根据自身化工工艺的实际情况,积极引进新工艺、新设备和新技术,不断完善和优化化工工艺,例如在化工工艺中应用结晶分析技术和蒸馏技术,可以有效减少化工工艺的能源损耗,提高化工工艺的能源利用率,简化化工工艺流,增强化工工艺的原动力。

2.提高化工设备运行效率,减少能量损耗

在化工工艺过程中,降低化工工艺的外部反应压力,降低化工工艺的能量损耗,合理设置化工工艺的反应压力,有助于降低化工生产中电机拖动系统输送方英武的能量损耗,特别是可以有效减少化工气体的压缩功耗,同时可以确保化工工艺的稳定、高效、安全运行。为了更好地实现化工工艺的节能降损目标,在确保化学物在化工环境中正常反应的前提下,最大程度地提高化工资源利用率,加快化工工艺的反应时间,减少化工系统在发生化学反应时需要耗费的热量,减少热量损耗,减少化工工艺中不必要的化工流程,减少物质分离过程中的能量损耗,最大限度的提高设备的运用效率。

3.改进化工设备,提高设备利用率

在化工工艺中,采用热蒸馏的工艺方法,减少化工分离提纯过程中的能量流失,同时还可以采用降低化工工艺供热的温位方式,减少分离提纯过程的吸热分度,减少反应压力,降低化工工艺气态反应物的反应时间和压缩性能。在化工工艺中,不断改进化工设备,不仅可以有效减少化工反应的能源损耗,还有助于降低化工产品分离过程中的损耗,避免在化工工艺中发生不必要的化学反应。另外,在化工工艺中通过采用高效的传热填料和设备,还可以有效改善化工工艺的传热性能。为了最大程度的降低化工工艺的热损失,尽量采用新型绝热材料和厚度合理的绝热层,通过不断改进化工工艺的生产设备,减少化工工艺过程中的能源损耗,推动化工工艺的节能、高效发展。

4.提高催化剂的活性

催化剂是化工生产中一种必不可少的重要物质,催化剂不仅可以加快化工工艺的反应速度,还可以有效降低化工工艺的能源损耗。在化工工艺中使用合适的催化剂,可以明显形成化工工艺过程,提高化学物质的转化和反应效率,降低化工工艺的温度压力和产品消耗量。同时催化剂还有一个重要的功能,即减少在化工工艺中产生的副产物,减少原材料的使用量,从而有效降低化学物质在分离过程中的能量和负荷损耗。

5.改善化工供热系统

在化工工艺中坚持节能理念,从整体角度出发,科学规划化工工艺流程,进一步优化化工供热系统。结合化工供热系统自身的特点,优化系统运行过程中,实现各个子模块的有效结合,扩大化工供热系统的热转换范围,加快热能源和冷能源的交换速率,避免造成能源浪费,最大程度地减少化工工艺能源消耗。

6.做好污水回收和处理

化工企业要积极引进和应用污水回收和处理技术,减少水资源的损耗和浪费,做好污水的回收和处理。化工企业要强化全体工作人员的节水意识,倡导节约用水,杜绝水资源浪费。在化工工艺中,积极应用制冷和发电转换技术,加强循环和回收利用电力、热量、水等资源,提高有价值的余热、余压等资源的利用率,实现化工工艺的节能降损,降低化工企业的生产成本,实现循环经济的最佳实现模式。

此外,使用变频节能技术。为了更好地解决化工生产过程中设备负荷率较低的问题,在化工工艺中采用变频节能技术,进一步改造和升级传统化工工艺使用的阀门,确保化工生产中电机可以长时间保持平衡的输出和输入状态,减少电机在长时间运行过程中处于工频状态下,产生的能量损耗,实现节能降耗的最终目的。

参考文献

[1]杨健等,化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J].中国石油和化工标准与质量,2013,19

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