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关键词:建筑节能;产品原材料;节能途径
进入21世纪以来我国的建筑行业进入了一个全新发展的阶段,并且节能已经逐渐的成为建筑创设阶段的一个重要的理念,被很多建筑行业所重视,人类社会的发展已经处于一个转折点,既能满足当代人的需求,又不损害后代人满足其需求,建筑师也应该将构建可持续发展的环境伦理观作为自己应有的道德意识和道德自觉,努力拓展自身的知识面,完善知识结构体系,在节能建筑的设计、实践和普及中肩负起神圣的使命。本文对建筑方案创设中的节能方案进行了详细分析,给有关的建筑行业人士提供一定的借鉴作用。
一、低碳节能建筑的概念分析
建筑原材料生产、制造往往消耗大量的能源,例如钢材、水泥的生产。一个建筑如果不合理使用了建筑原材料,就可能导致能源的浪费。将建筑从全寿命周期来看,它的各个阶段,规划,设计,建造,使用、拆除回收全过程,都应是节能或为节能服务的,同时,建筑全寿命周期内的能源的浪费应该是最优化的。单独考察建筑全寿命周期内的某个阶段可能是节能的,但有时它是靠牺牲其它阶段节能效果或消费太多高耗能原材料来获取的,这样的建筑从全局来看也是不节能的。为了在使用阶段节约能源,而在建造阶段消耗太多的能源,或者为在建造时消耗能源量节约,但在使用中却消耗大量能源,在拆除回收是也消耗太多的能源,权衡下来,虽然某阶段节能,但从整个建筑寿命周期来考虑,却没有节能,或节能效果并不明显。这样的建筑并不能达到建筑节能的。
二、建筑形态的节能设计方法
建筑的护结构表面面积越大,通过它与外界环境交换的热量就越多,因此,从节能的角度出发,通常要求建筑形体越简单规整越好。“体形系数S”就是用来衡量建筑外表面积相对大小的一个参数,它等于建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积之比。我国公布的各种节能设计标准中对此均有明确的规定。对体形系数的深入研究表明,在各朝向护结构的传热情况均相同,建筑物高度也相同的情况下,平面形式为圆形时S最小,依次为正方形、长方形以及其它组合形式;如果每层建筑面积相同,则建筑层数越多,体量越大,S越小。高层建筑的体形系数通常远小于规范规定的0.3的界限。另一方面,还应注意到,建筑物获取太阳辐射的大小与朝向密切相关。正南朝向时,长宽比为5:1的长方形获得的太阳辐射是正方形的1.87倍,偏东或偏西450时为1.56倍,东西向时正方形的得热稍多。这些规定和变化增加了建筑设计的复杂性,而建筑师必须在功能、造型及节能目标中权衡,找出妥善的解决办法。
三、低碳节能装配式建筑技术应用
一般,装配式建筑在混凝土的墙面外侧都会装上一个挂板,这个挂板是用来装配钢筋混凝土的,在挂柱的内侧还设置了一个XPS板,这个XPS板的厚度一般为21毫米,用射钉固定在建筑外墙板内侧,此外,在墙面外侧与间层之间还填充了一块具有保温效果的棉保温板。
(一)建筑节能应用
装配式房屋建筑的屋面可以根据不同气候特征和室外温度状况,构建出不同形式墙体构造,一般,这种装配式建筑的节能效果往往能达到国家规定的节能标准,至少可以比一般的建筑节省58%的能耗。具体节能方式是在温度较高的地区,建筑墙面内安装的保温隔热板会和挂板共同构成具有通风效果的墙体结构,并且墙体之间会形成热对流,因此,可以使建筑室内的温度达到舒适效果;而在寒冷的冬季,建筑墙面内的保温层是由有导热功能的材料制成,这种材料具有保温性能和隔热性能,是一种复合式墙体,因此可以随着室内温度变化适当升温或降温。
(二)屋面及外窗的节能应用
一般,装配式房屋屋面结构为EPS-复合保温面板、防水面板、保温层面板以及屋面瓦面板。这种复合层保温屋面板可以直接固定在建筑墙面上,在面板夹层填充完成后,就可以实施处理,屋面可以涂抹约25毫米的泥浆保护层,并且屋面传热功率不能超过0.3瓦。外窗一般应用塑钢窗,玻璃为双层中空式的,具有一定的保温效果。装配式建筑地面处理一般都是从上而下操作的,如果建筑地面面层厚度为20毫米,就可以应用水泥砂浆找平层,如果地面面层厚度超过了60毫米,就可以应用复合式保温面层,地面面层超过70毫米可应用细石混凝土铺设,如果超过100毫米,热阻值要大于1.6瓦。
(三)抗震性能及防火性能
装配式建筑外墙一般都应用混凝土制成的建筑挂板,在建筑内墙面应用的混凝土墙板是由物理发泡形成的泡沫式条板。其具有一定的隔热功能,可以提高板面耐火性能;建筑挂板应用钢制挂件,还有钢梁安置在建筑墙面内,有效避免了建筑构件因高温而产生的断裂和燃烧,大大提高了建筑整体的防火性能。装配式建筑还具有一定的抗震、抗强风能力。建筑施工人员会在建筑墙面内安装钢柱和钢梁,使建筑墙面整体的硬度和稳固性提高,可以使墙面围护和承重的结构形成统一的整体,可大大提高建筑的抗震和抗风能力。以某建筑抗震试验为例,在震台上开展试验,以一个尺寸统一的房屋为抗震试验的房屋,按照震台的标准,模拟的面墙分为两层,在对结构模型实施不同强度的震动时,屋面各层结构没有发生剧烈震动,模型一直保持原状。而因为震动产生的损坏主要集中在周围前面裂缝处或者是固定铆钉松动处,在输入的地震波达到了0.3g以后才出现建筑外挂松动现象,在地震波达到0.5g时,建筑顶面的外挂结构出现了部分脱落,一层建筑外墙挂件出现局部缝隙,但是在整个试验过程中均没有发生过大面积的外挂板脱落滑移现象。
四、结束语
从以上论述的内容来看,本文主要对低碳节能的装配式建筑的具体应用进行了分析,并结合实际例子对这种具有节能效果建筑类型的意义进行了论述。综上所述,这种建筑类型无论是在构造上还是在材料的应用上都符合节能环保的要求,是值得推广的建筑形式。
参考文献:
【关键词】:城市轨道交通;能耗;低碳节能技术
1 城市轨道交通耗能分析
1.1 城市轨道交通耗能状况
城市轨道交通的运营主要靠消耗电能,其电能的消耗量是相当巨大的。中国城市轨道交通协会的统计数据表明,截至2014年底,全国22个城市开通建设轨道交通骨干线路101条,运营里程长度达到3155公里。其中,北京地铁的里程数达到527公里,2015年预计增至626公里。以北京轨道交通为例。2012年能耗为13.16万吨标煤,耗电为8.53亿度;到了2013年能耗为16.45万吨标煤,耗电量达到11.24亿度。《中国城市轨道交通年度报告2013》的数据表明,中国54个城市规划了总数超过450条的城市轨道交通线路,总里程超过15000公里。在运营里程数相同的情况下,各地的能耗量与北京处于同一水平。全国轨道交通的里程数越长,能耗量越大,而且能耗量将会是一个惊人的数字。 如果能够通过低碳节能技术的应用将城市轨道交通的能耗降低,这将产生巨大的财富,为地铁运营部门节省大量的能源开销。
1.2 城市轨道交通系统各部分耗能
城市轨道交通系统主要包含车站、运营车辆、车辆段设备和维护车辆等几大部分。通过对上海、 广州等中型城市地铁最新的能耗统计,城市轨道交通系统几大部分的耗能情况[1]如下表1.2所示:
表1.2 城市轨道交通系统几大部分的耗能情况
2降低城市轨道交通能耗的技术应用
2.1 低碳节能设备的应用
2.1.1 地铁站的照明应用环保型LED灯
LED光源具有光效高(110lm/w)和寿命长(3万~5万h)等显著特点,而传统光源中最节能的荧光灯也仅有80lm/w的光效和约5000h的寿命,这种新型光源在城市轨道交通车辆上正逐步开始大批量运用。如深圳地铁5号150节车辆项目中,总共采用4800个20w的LED照明模块替代了36 w的荧光灯管,节能可达40%以上,年节电约超过40万kw・h[2]。近年来的实践证明,采用LED照明的主要效益反映在:地下空间照明效果优良,照度和光均匀度均可达到使用要求;照明灯具可保证3万小时的使用寿命;照明节电(与传统灯具比较)在30%以上;人员对视觉感受和舒适性的反映均满意,各地城市轨道交通均可采用。
2.1.2 屏蔽门系统
屏蔽门控制具有减少噪音、避免冷气流失;能保证乘客的安全,防止卧轨事件的发生;降低车站空调通风系统的运行能耗等优点。据相关数据显示,运营远期时,屏蔽门系统在空调季节的用电量比传统集成式闭式系统节约25%。而在通风季节时用电量将比集成式闭式系统节约12.6%[3]。可见屏蔽门系统既提高了安全性,又具明显的节能优势,适合各地城市轨道交通推广使用。
2.1.3 自动售检票(AFC)系统
票房售票机BOM、车站计算机系统SC以及线路中央计算机LCC,E/S编码分拣系统、清分中心CCHS的计算机系统操作界面考虑采用节电模式,在没有操作时暗屏运行。自动售票机TVM在不影响乘客使用的情况下也可考虑采用本方式。可节电30%。
车站设备SLE应采用高效节能型产品。闸机AGM及导向设备、自动售票机TVM的LED显示设备采用发光效率高及高效节能型LED,可节电40%。闸机AGM转杆操作机构采用节能型的液压操作机构,在静态或挂杆时为节电模式,应考虑降低功率消耗或不耗能,可节电60%。读卡器设备采用低辐射节能型设备,以降低辐射功耗,可节电20%。
2.1.4 变频自动扶梯
采用变频自动扶梯,在空载的情况下行,减小其速度可降到额定速度的1/3左右,可使扶梯处于待客状态,低速运行,这样就使得自动扶梯的机械能耗降低。采取此项措施可能降低能耗10%-30%左右。
2.2 新能源的应用
新能源以其低碳的特点,一直是国内外研究的热点。城市轨道交通也应结合所处的环境条件,采用新能源,来降低能耗达到低碳节能的目的。
2.2.1 开发太阳能光伏发电
在我国青藏高原、西北地区、华北地区、东北地区以及云南、广东、海南的部分低纬度地区,光照充足,太阳辐射总量达到在5000MJ/m2,可充分利用太阳能进行光伏发电[4]。光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。
在地铁车站附近的广大绿地内各类地下建筑物的上方及其出人口外侧或透光玻璃(天棚的上方,以及地铁车站内设置有“天窗”的地段),铺放太阳能电池板,可建立地铁车站和相邻区间专用的小型光伏电网为试点,在取得成效的前提下,日后更争取并入城市大电网, 使太阳能光伏发电系统能运用于整个地下空间。其装机容量可部分甚至全部满足地下空间内部照明、甚或部分设备的供电量需要。
2.2.2 地热能
地源热泵是利用大地作为热源,由于在一定深度下的地层常年保持恒定的温度,远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度。因此,地源热泵可以克服以室外空气为热源的空气源热泵在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低的主要技术缺点,又有可省去室外机或冷却塔等优点。
实例有维也纳地铁2号线延伸段的四个地铁车站(U2/1Schottenring站,U2/ 2Taborstrasse站,U2/3Praterster站和U2/4Messe站)的深基础结构如桩、地下连续墙、基础底板以及隧道结构都被当作热交换元件。通过地下结构获得的地热能主要用于地铁车站管理用房、地下商场的供暖和制冷。四个能源车站设计总制热量为449kw,设计总制冷量为231 kw [6]。
3总结
采用相应的低碳节能设备及新能源的应用可以明显降低城市轨道交通的能耗。城市轨道交通的低碳节能措施是需要不断发展前进的,本文所提到的两个方面的低碳节能措施也并不是全部。城市轨道交通低碳节能的发展仍需要国内外专家学者的关注与研究。
参考文献
[1] 杨颖.城市轨道交通低碳技术应用研究[J].机车点传动,2010,(6):1-15
[2] 吴寿良.LED照明灯在现代建筑中的应用[J].智能建筑电气技术,2014,8(5):23-25
[3] 苏航.地铁屏蔽门系统与集成闭式系统运营耗能比较[J].制冷与空调,2008,(8):190-192
[4] 吴兴国.绿色建筑和绿色施工技术[M].北京:中国环境出版社,2013
关键词:夏热冬冷地区;65%节能;建筑节能
1建筑节能概述
所谓的建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。建筑节能具体是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗,还包括利用太阳能、地热(水)能源的综合技术工程。
我国地域辽阔,各地气候差异悬殊,绝大部分地区属于夏热冬冷地区。因而如何在夏热冬冷地区实现65%节能就显得特别有意义。近年来随着人民生活水平的提高和我国建筑业的快速发展,建筑耗能正在逐步提高到能耗总量的1/3以上。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。
建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空调能耗为主,占建筑总能耗的50%~70%。所以,随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化,我国的建筑能耗必将进一步增加。
但建筑节能不能以牺牲人的舒适和健康为代价,否则节能便失去了意义。所谓的建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。因此,建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。其解决途径只有两种:一方面通过开发利用可再生能源及节能建材等途径降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系统的效率,从而降低终端能源使用量。
2 夏热冬冷地区建筑节能技术应用
武汉市位于长江中下游地区,是典型的夏热冬冷地区。2001年7月,建设部颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,提出了全面实现建筑节能50~65%的战略目标。武汉市于11月29日出台新规定:从2005年1月1日起,武汉市新建、改建、扩建的住宅建筑工程,必须达到50%建筑节能标准。作为建设部节能试点示范工程―武汉金都•汉宫,势必大力、大胆、大量地运用四新技术以实现65%的建筑节能目标。
2004年11月,武汉金都•汉宫通过建设部节能试点示范工程的专家论证。武汉金都•汉宫为了实现65%节能目标,针对围护结构采用了:STO聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、蒸压加气混凝土砌块砌筑体系、断桥中空LOW-E玻璃彩铝窗、屋顶隔热节能技术。在采暖、通风等设备使用上采用了:户式中央空调系统、户式新风系统。此外,还根据项目的实际在路灯、游泳池等位置兼顾了太阳能等可再生能源的利用。
2.1 STO聚苯板薄抹灰外墙外保温系统
武汉金都•汉宫采用的是德国STO瓷砖饰面膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,项目各栋住宅根据设计的体形系数、窗墙比和围护结构组成等数据,经中国建筑科学研究院开发的《夏热冬冷地区居住建筑能耗分析软件DoE-2IN》计算,全部达到65%节能标准,在其他围护结构指标值满足标准要求的前提下,其外墙外保温EPS板厚度1、2、5~8#楼为50mm,3~4#楼为80mm。
2.2 蒸压加气混凝土砌块砌筑体系
蒸压加气混凝土砌块是以70%左右的粉煤灰与定量的水泥,生石灰胶结料、铝粉、石膏等按配比混合均匀,加入定量水,经搅拌成浆后注入模具发气成型,经静停固化后切割成坯体,再经高温蒸压养护固化而成的一种轻质、多孔的新型墙体材料。具有容重轻,保温隔音、机械强度高和可加工性等特点。技术要求符合国家标准《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-89)的要求。该产品广泛用于工业与民用建筑,作为承重或非承重的结构材料和保温围护材料,具有显著的建筑节能效果。
金都•汉宫的实施方案:地下室填充墙均采用MU5的加气混凝土砌块及M5混合砂浆砌筑,墙厚根据建筑需要确定;±0.000以上填充墙均采用MU5的加气混凝土砌块,外墙及分户墙厚200,内墙厚150或100,采用M5混合砂浆砌筑;加气混凝土砌块干容重不大于6.0kN/m3,吸水率不大于40%。
2.3 断桥中空LOW-E玻璃彩铝窗
中空玻璃密封的中间空气层导致导热系数较普通玻璃低得多,单片6mm玻璃的K值为5.75kcal/mhºC,一般中空玻璃K值为1.4-2.9kcal/mhºC,与单片玻璃相比,中空玻璃的隔热性能可提高两倍,对装有空调的建筑物可大幅度降低其耗电。夏天可以隔热70%以上,冬天室内暖气不易流失,减少热量损失可达40%,起到保温的作用,从而将夏凉冬暖变为现实。
中空玻璃由于中间层空气的作用,一般能够降低噪音30至40db。
由于中空玻璃采用双层玻璃结构,抗风力及外击力较好,可以抵抗高强度的正负压气流,在长江边百米高层采用中空玻璃最为适宜。
中空玻璃的湿气渗透率很低。单片玻璃因室内外温差关系,玻璃表面易造成结露,遮挡视线,污损窗框、窗帘和墙壁。而中空玻璃的热阻较大,室内一侧的玻璃不易结露,而且其内部密封,空气的水分燥剂吸收,不会在隔层出现露水,玻璃表面能始终保持平整、清晰。此外,中空玻璃采用丁基胶或多合一胶条式的中空玻璃边缘密封系统,一次成形,没有驳接处,能有效加强中空玻璃的密封性,从而提高中空玻璃的使用寿命。
采用Low―E玻璃,能减少室外阳光中的有害紫外线对人体的伤害,减少反射光对其它建筑和人群的伤害。
根据65%节能要求,使得门窗综合导热系数k≤2.5w/(m².k),即保温性能达到8级以上,金都•汉宫采用中空LOW-E(5+9A+5)玻璃,窗框采用材质厚度为δ≥1.6mm铝合金框,其表面采用静电粉末喷涂工艺;窗的开启方式为内开内倒的平开模式;该工程作为濒临长江的高层住宅,要求抗风压性能、空气渗透性能、雨水渗漏性能、保温隔热性能及隔声性能达到或超过国家标准。
2.4 屋顶隔热节能技术
几十年来,我国建筑相当普遍地采用了平屋顶。这种屋顶不仅容易漏雨,而且保温隔热效能差,能源浪费严重,住在顶层房间的居民深受冬寒夏热之苦。近年来,参照国外经验,用挤塑聚苯乙烯(XPS)板做倒置屋面保温层,对屋面结构进行革新,效果良好,已在不少工程中得到应用。XPS板具有连续的表层和闭孔式蜂窝状结构、组织均匀、连接紧密、强度高、隔湿性和耐气候性能好、不易老化等优点。用这种XPS板做屋面保温覆盖在防水层之上,使保温层起到保护防水层的作用,既可使防水层免受日光的暴晒,又大大缓解了防水层受外界温度的影响,还可避免防水层受到磨损、冲击、穿刺等破坏,使防水层寿命大大延长。倒置屋面构造并不复杂,用挤塑聚苯板排铺(不是粘贴)在防水层上,再用石块或混凝土块压住即可。考虑到XPS板价格较高,也可改用EPS与水泥砂浆或薄层混凝土复合成板,但要注意所用EPS板密度应大大提高,以延长其使用寿命。在屋顶上架设凉棚,种植攀藤植物,可以使屋面接受到的太阳辐射大为减少,对夏季屋顶隔热十分有利,还改善了环境。在屋顶上种植花草或蓄水降温,也有良好的隔热效果,但要做好屋面防水,避免产生渗漏。在屋面上设热反射层或热反射涂层,也能起到隔热作用。近来斜屋顶用得越来越多,由于有屋面瓦做防水保护,斜屋面可灵活采用不同高效材料作保温隔热层(如EPS板、玻璃棉板、岩棉板等)。这些板材根据不同情况可铺在斜屋面下或顶棚上。
金都•汉宫物面采用50mm厚挤塑聚苯板+60mm膨胀玻化微珠混凝土+120mm钢筋混凝土的构造形式;该构造形式K≤0.50W/(m².K);D≥3.0,满足夏热冬冷地区65%节能的要求。
2.5 户式中央空调系统
金都•汉宫设置日本大金VRV家用中央空调系统,其内、外机容量配比可达130%,采用与VRVII同样形式的冷媒接头连接方式,一套配管最多可连多达9台的室内机。大金RMX160C主机C.O.P值(能效比):制冷:3.00;制热:3.52;制冷量15.5KW。家用VRV是变频系列,具有精确的温度控制和省电、节能的优点。空调机会自动根据房间的负荷变化,调节整个系统的运行状况,使房间温度尽可能保在恒定的范围内。
2.6 户式新风系统
金都•汉宫按3A住宅性能指标A59子项设置户式单向流新风系统。以满足每人每小时不低于30m³的要求。考虑建筑节能的要求,其无级变速风机可保证冬夏使用空调时既保证必要的新风,又可减少能量损失;春秋季或室内污染严重时则可加大排风量,以更多享受新鲜空气带来的清新。本项目采用法空EVKD 20型主机。
2.7 可再生能源利用
2.7.1生态小区室外光环境:
金都•汉宫室外光环境按以下要求设置:道路照明:15-20LX;住宅日照按《城市居住区规划设计规范》50180-93执行;室外公共照明宜采用绿色照明;小区内采用反光指标牌,反光道钉,反光门牌等,建立区内道路识别系统;通过高、中、低、远、近、虚、实等不同照明形式,在不同地区按不同的要求合理配置路灯、庭院灯、草坪灯、地灯等,形成丰富多彩,温馨宜人的室外立体照明系统。此外,小区采用飞利浦LED照明系统,为城市亮化提供更为绚丽的风景。
2.7.2光-电技术应用:光-电技术是把太阳光的能量通过半导体材料转化成直流电的“光-伏技术”,又称光伏电池或太阳能电池。当光子进入半导体中,电子被释放,产生直流电。金都•汉宫利用光-电技术应用于住宅轮廓线照明、草坪灯、景观灯和护栏灯等。
2.7.3光-热技术应用:是当今利用太阳能最普及的技术。按太阳能加热的温度可分为低、中、高三等;按集热器的类型可分为抛物面槽式系统、中央集热器、抛物面碟式系统三类;按集热方式可分为水加热、空间加热、过程加热三种。金都•汉宫利用光-热技术应用于游泳池水体加热。
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摘要:本文在了解前人以及当代的建筑师的设计过程中涉及的节能生态手法的基础上,结合课堂上的思考和理解,试图对建筑节能的低技术设计方法进行一些初步的总结和探讨。
关键词:建筑节能 低技术 可持续 设计
一.两个前提:
其一,对于节能建筑的低技术设计方法的探究并非建立于对高技术手段的排斥之上。建筑节能的手段不可拘泥于分类与框架,其根本原则是因地制宜,灵活变通,在合理科学的评价体系下选择综合价值最高的符合建筑设计目标的节能手段。
其二,人工环境的舒适度与人工环境的能耗存在辩证的关系,一方面不能为节能就完全牺牲人居的舒适度,这样就本末倒置,另一方面,不能为了无休止地提高舒适度和居住体验的质量而消耗大量能源造成浪费。凡事有度,要在满足人合理的居住要求的基础上,倡导适度耗能,节能绿色,寻求节能与耗能的均衡点。
基于对自然环境的尊重以创造宜人的人工环境,对局部环境以及微气候的被动式调节是一个被广泛应用的思路。这并非一个新课题,在相关理论方面,1963年,美国普林斯顿大学出版社出版了《设计结合气候》,直到20世纪90年代一系列生态建筑设计名著诞生,在这段时间里,西方建筑师就此问题进行了理论探讨。而建筑上的实践,可以追溯工业文明之前的传统乡土建筑;近则有诺曼.福斯特、查尔斯.柯里亚、杨经文等著名建筑大师的相关作品。
二.设计思路分类:
常见的建筑节能的低技术设计思路大致可分为两大类:
太阳辐射控制和自然通风控制。并相应地在总体和单体设计中不同方面进行节能设计探索,如下表:
总体设计思路
单体设计思路
选址
外部环境
外部空间
形体组合
方位朝向
体型
平面
立面
剖面
太阳辐 射
考虑在区域不同地点的太阳辐射差异
水体、绿化与基地地形
规划、公共空间以及构造物的布置
建行组组合方式与阴影关系
南向喜阳与北向喜阴
建筑体型系数
平面热交换与隔离
遮阳与立面集热
垂直方向热环境
通风与空气质量
考虑周边建筑物或坡地的遮挡
地形与绿化调节局部空气质量
利用规划组团划分局部气候
利用建筑形体组合与围合调节局部风压风势
朝向夏季主风向,规避冬季寒流
房屋进深、高度等组织通风
平面风路
立面通风
剖面导风
三.总体设计(布局与规划)
1.选址。
严寒和寒冷地区的建筑不宜布置在山谷、洼地、沟底等凹地里,因冬季冷气流在凹地里形成对建筑物的霜洞效应。对于炎热地区,建筑应趋向溪水、河流或者湖泊等水体以及绿地,利用生态环境的热交换和遮蔽效果。
2.利用绿化进行温度调节。
在确定的基地中,通过对自然绿化的利用以及人工绿化的营造,可以降低城市密集结构和高能量交换所带来的负面影响,改善“小气候”,建筑师可将绿化、水面结合设计概念和规范要求,布置在住宅夏季主导风向的上风向,以降低进入室内的空气温度和空气湿度,力图创造可以不用空调等耗能装置进行室内环境的调节,以达到绿色节能的目的。
3.外部空间:选择良好的朝向;尺度合适的间距;适宜的组合方式。
方位朝向对建筑物的太阳能利用和自然通风效果具有决定性的影响。
对于寒冷地区,太阳照射建筑物外表面使其温度提高,经结构透热再使建筑物内表面温度提高,然后再由表面以长波辐射的形式向室内传递热量;太阳辐射也可直接透过窗户进入室内使室温提高。这样至少在白昼可以有效提高室内温度,减小主动加热系统(如空调和暖炉)的负荷。
在炎热地区,在满足了城市规划、建筑防火间距和日照间距的前提下,在住宅之间设计有价值的阴影遮挡,从而有效降低区域环境温度,提供凉爽的内部街道环境。另外在其它建筑物的阴影下,房屋外表面避免了强烈的阳光暴晒,通过外墙和窗户传入室内的热量大大减少,这将有利于用较少的能耗改善室内热环境。
在这样的情况下,在设计中按照日照规律来规划建筑群体是节约建筑采暖制冷能耗的有效措施。
4.外部环境散热。
现代城市中,随着人口增多、建筑密度增大,环境结构发生了改变,城市中心地区,建筑外环境的散热速度和散热能力不断下降。如果只考虑增强建筑护结构的隔热能力,不考虑环境的散热状况,是没有办法从根本上解决节能的问题的。
这说明建筑隔热应该与环境规划结合起来才能创造可持续发展的建筑环境:综合考虑天空、空气与风等环境散热的重要因素、考虑城市水体对环境散热的作用、考虑植物的分布及城市新生态系统的建立,提升外环境的散热性能,才是解决城市热岛效应的方向。
四.单体设计思路。
1.平面节能设计:
(1)热环境的合理分区。
即结合人们对不同房间的使用差异,对室内温度区域进行划分,避免均质温度造成的低效率。杨经文常采用外置交通核来减弱热湿气候区灼人的太阳辐射对建筑主要使用空间的剧烈影响;厄斯金设计的位于寒冷地区的Gadelius别墅则把北向不利地带作为车库及贮藏空间,成为其起居室北向缓冲空间。
(2)设置温度阻尼区。
即在室内与室外空间等有温度差异需要的空间之间设置过渡空间。
(3)减少阳台对冬季日辐射的遮挡:
即对阳台朝向、进深、形式进行节能控制。
(4)有效的外墙保温。
朝向不同方向的墙面如果均按照相同的传热系数配置保温层就没有充分发挥它的经济效益,所以
(5)平面风路设计。
建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。它通过空气更新和气流的生理作用对人体的生物感受起到直接的影响作用,并通过对室内气温、湿度及内表面温度的影响而起到间接的影响作用。
2.立面节能设计
(1)确定合适的窗墙比。
窗墙面积比对建筑能耗的影响,主要取决于窗与外墙之间热工性能的差异,相差越大,影响越显著。
(2)建筑遮阳的设计:
1) 固定遮阳板:水平遮阳、垂直遮阳等
2)活动遮阳板与通风——可控遮阳
可控遮阳是一种崭新的日照调节系统,其主要特点是在一般遮阳基础上,对遮阳装
置进行灵活调整,使其既能满足冬季室内对阳光的需要,又可达到夏季有效遮挡阳光的
效果,同时改善了室内通风条件。可控遮阳体系有以下几种类型:
a.可调节型。
外观和固定遮阳相似,但芯板是可调节的水平百叶,可调整倾角以满足对日照的不同需要,调控方式包括手控机械和自动化控制等,且利用百叶可以造就丰富的立面效果。
b.活动型。
遮阳系统是可伸缩的活动型装置,按照不同季节改变遮阳深度,夏季可有效防热,又不影响冬季日照。
c.墙面绿化体。
沿外墙面生长的攀藤植物是天然可控遮阳体系,应该提倡在住宅受照面广植攀藤植物,以达到夏季降温的目的,同时也形成亲近自然的柔和外立面。但要考虑植物生长对墙体可能造成的负担和破坏。
可控遮阳体系可有效解决夏热冬冷地区的热稳定和舒适性问题,有明显的节能作用,对于夏热冬冷地区实施节能和可持续发展有重大意义,对全年综合节能有显著作用。如下表:
3.剖面节能设计
如同科里亚与杨经文等东南亚等地区的建筑师的实践和探索,利用对剖面的设计,产生对风压和气流控制,以达到调节室内气候,减少空调能耗的思路是比较常见的,这也是十分贴近建筑师的设计过程的方法。
结语:
通过国外生态建筑的环境设计策略的解读,可以知道研究低技术适应生态建筑的代表有提出“形式追随气候”设计原则的印度建筑师查尔斯.柯里亚以及埃及新乡土主义建筑师哈桑.法西等;而研究高技术适应生态建筑的则有以诺曼.福斯特、伦佐.皮阿诺等,他们的设计技术包含了从被动式气候适应等中间技术到利用计算机系统控制建筑护结构与外界的能量与物质交换等现代建筑新技术。
需要注意的是,中国作为一个发展中国家,照搬西方现代建筑设计方式是无法与地方气候、生活方式不适应,与地方文化产生联系的,是与我国国情不符的。建筑节能的设计应该结合结合我国的经济、技术水平,客观地分析特定地区环境(包括自然环境与人文环境),创造出符合当地特点的中国现代绿色建筑。
参考文献:
[1]蔡君馥等合著,《住宅节能设计》,中国建筑工业出版社,1991。
[2]林京,《杨经文及其生物气候学在高层建筑中的运用》,世界建筑,1996。
[3]庄涛声,《建筑的节能》,同济大学出版社。
在如今这个科技高速发展的时代,人们生活比过往已有了很大改善。最明显的可从人们日常出行中看出:在十多年前,我国还都是普通的泥泞土路配上一些牲畜车类,而现在大街上到处可见一辆辆时髦汽车高速驶过。但同样的,每件事有利就肯定有弊,科技发展也不例外,虽然它使人们生活越来越富足,但由于高科技产物动力来源大都是依赖石油这一不可再生能源来发展的,因此科技发展在给人们带来好处的同时也产生了一系列的不良问题,首当其冲的便是石油能源开采问题。众所周知,石油作为一种不可再生资源,一直以来都是开采难度大,分布稀少的。因此,如何加强对石油这一能源的利用率,如何减少人们对这一能源的依赖,如何提高石油开采效率都是我国目前迫切需要解决的问题。本文下面就将对石油开采方面问题进行一个详细的阐述。
关键词:
油田地面工程;能耗分析;节能技术;措施
1油田生产能耗分析
1.1资源分类
众所周知,资源在学术上可以分为两大类,即可再生资源与不可再生资源。而石油上文也已经提到过,它属于不可再生资源。意思就是说,当今世界石油在地层中的储备量是有限的,除非在给地球几个世纪的时间去酝酿,否则地球内石油资源将会越用越少,直至消失,这是非常可怕的一件事情。为了避免此类现象的发生,首先要做的就是合理规范开采使用石油资源,努力提高石油资源在人们心中的重要性。近年来我国大部分地区的油田产量都在下降,因此必须立刻研究石油开发技术,努力提高石油开采效率以及开采速度,但这样一来,在油田开采项目上,又要投入一些新的开采设备,即又要增加一些能源的消耗。另一方面,人们都知道,在开发油田的过程中,对于油田的开采是整个工程中至关重要的一环,但放眼我国目前的油田产业,大部分都还是采用的原始的开采设备,不仅无法跟上时代的脚步去进行高效率的作业,而且还大大降低了石油产业对石油的利用率。综上就是在油田开发过程中一些能耗较大的方面,望可以提起有关部门的高度重视。
1.2耗气分析
在我国大多数油田开发产业中都是采用的混水保温、单井计量的密闭集油流程。一般情况下,耗气量最大的区域为转油站,大约能够占到整个油田工程的百分之八十左右,造成其耗气量如此巨大的主要原因如下:在我国油田建设当中,由于长期使用工作仪器但对仪器的保护措施没有落实到位、常年以来根本没有跟随科技的进步去对石油开采所需仪器进行维护与更新、油田的产油量越来越低、油层越来越深等一系列原因造成了地面开采设备常常会处于低负荷的运行状态且工作效率非常之低,开采的效率也常因此而大大降低,为了改善这一情况,经常需要对油井口处的温度进行维护,因此所产生的耗气损失与能源损耗是相当严重的。
1.3耗电分析
在油田开采作业中,产生电能损失是不可避免的,但是如果能够在一些细节方面加强管理制度与控制要求,其电能损失肯定可以控制在一定的范围之内。如引入高科技产品,在提高工程作业效率同时减少消耗。另外在汽油开采完成之后的运输过程中一定要对运输车的密封性能进行严格检查施工,避免在运输过程中因为大气接触磨损从而产生的泄露现象。其次对于在油田初步加工过程中应当对消耗掉的油气进行加工以及回收,做到物尽其用。在油田开采过程中对于电量的消耗主要有以下几个方面,首先便是耗电量最高的石油开采过程,其次是运输耗电、天然气耗电以及线路耗电,由于不同的油田在开采过程中有不同的重难点需要进行克服,所以以上排序仅供参考,具体需根据实际情况去进行排序。
2油田地面工程节能的措施
2.1不加热集输处理技术
现在我国的油田开发产业当中有一个普遍的高消耗的现象,即我国大多数油田都处在一个高含水开发阶段,据有关数据显示,我国有些油田的含水量竟高达百分之九十左右,这一现象的产生对于油田运输来讲弊端是相当大的,因为这种情况首先对于我国现如今相当普遍的加热运输方式来讲是极其耗能的,其次,油田中含水量过高还会导致油田的地基不够结实,需要额外投入资金来对其进行加固,而且在开采时还会产生运油管道结蜡量大幅度降低这一现象。因此在我国油田产业中应该大力发展并普及不加热的运输方式以此来减少工程的损失,从而提高整个油田作业效率。
2.2注水节能技术
在油田节能作业当中,除了大力开展不加热运输方式外,加强对水资源控制也是一种提高作业效率的有效方式。下面将会从提高水泵效率以及注水网络管理这两方面进行分别阐述:(1)变频技术。我国地大物博,针对不同的地区地貌,相关负责单位应制定出不同的水泵运行速度范围,以此来为水泵选择一个最高效率的工作点来降低运输管道内的压强差,并达到耗能最小的目的。另外我国现有的离心水泵一般在出厂时都是没有安装前置水泵的,在一些进口较多的作业当中可以在离心水泵的前端进口处安装一前置水泵即可达到提高作业率的目的。(2)注水泵涂膜。前文已经提到过,对作业工具保养不当是我国油田建设的通病,因此加强对工具的维护力度在我国油田产业中是至关重要的一环。众所周知,水泵这一工具在进行作业时极易生锈而大大减少使用寿命,因此一定要对水泵的叶轮外壳等方面加强维护措施。
3结语
在我国现有的国情中,科技发展是绝对不可以停止的,因为有血一般的历史在向我们诉说:落后就要挨打。但纵观我国发展史,近年来国家对于科技发展重视度已经相当高了,但是对于科技发展的基础动力原料石油这一不可再生资源的开采加工方面并没有制定出一套合适的完善的高效的使用方案,因此本文在最后望提醒有关部门,在大力发展科技的同时,绝对不可以放松对原料加工、环境污染等问题的控制与监督,只有这样才可以实现我国可持续发展的基本战略,真正让人民的生活水平更上一层楼。
作者:赵一鸣 单位:大庆油田采油六厂
参考文献:
[1]田晶,栾庆.大庆油田地面工程节能技术措施浅析[J].石油石化节能,2012,v.2;No.2010:26-29.
[2]韩英君,文莉.油田地面工程节能技术措施探讨[J].石油石化节能,2013,v.3;No.3210:52-53+55.
摘要:全面介绍了地源热泵的类别及特点,综合分析了当前地源热泵在国外和国内的发展现状和发展前景。
关键词:地源热泵 节能 土壤源热泵
近年来,随着我国社会经济的发展及人民生活水平的不断提高,改善建筑热舒适条件已成为一个比较突出的要求。如何在建筑热舒适条件得到改善的条件下把建筑耗能量减下来,减轻对大气环境的污染,成了暖通界人士首要其冲需要解决的问题。现阶段,在保证使用功能不降低的情况下,我们应采取各种有效的技术和管理措施,把新建房屋建筑的能耗较大幅度地降下来,对原有建筑物有计划地进行节能改造,达到节省能源、保护环境和提高人民生活质量的目的[1]。同时,地源热泵系统也为改善夏热冬冷地区建筑热条件这个世界性难题提供了很好的解决办法[5]。夏热冬冷地区,其七月气温比同纬度其他地区一般高出2℃左右,是在这个纬度范围内除沙漠干旱地区以外最炎热的地区;再加上这个地区水网地带多,十分潮湿,湿度常保持在80%左右,由于人体排汗难以挥发,普遍感到闷热难受。而一月的气温比同纬度其他地区一般要低8—10℃,而且湿度又高,达到73%~83%[6];这期间日照相对又较少,潮湿水汽从人体中吸收热量,因而阴冷寒凉。因而新疆博州地区作为地源热泵首次尝试地区,为了更好地满足人们这种更加舒适和更加有利于身心健康的要求,如何把建筑耗能量减下来,减轻对大气环境的污染,把美丽的博州变得更加清净,美丽。
一、地源热泵的分类及其各自特点
地源热泵在国内也被称为地热泵。根据利用地热源的种类和方式不同可以分为以下三类:土壤源热泵或称土壤耦合热泵(GCHP),地下水热泵(GWHP),地表水热泵(SWHP)。
1、 土壤源热泵
土壤源热泵以大地作为热源和热汇,热泵的换热器埋于地下,与大地进行冷热交换。土壤源热泵系统主机通常采用水—水或热泵机组或水—气热泵机组。根据地下热交换器的布置形式,主要分为垂直埋管、水平埋管和蛇行埋管三类。
垂直埋管换热器通常采用的是U型方式,按其埋管深度可分为浅层(100m)三种。埋管深,地下岩土温度比较稳定,钻孔占地面积较少,但相应会带来钻孔、钻孔设备的经费和高承压埋管的造价提高。总的来说,垂直埋管换热器热泵系统优势在于:(1)占地面积小;(2)土壤的温度和热特性变化小;(3)需要的管材最少,泵耗能低;(4)能效比很高。而劣势主要在于:由于相应的施工设备和施工人员的缺乏,造价偏高。
水平埋管换热器有单管和多管两种形式。其中单管水平换热器占地面积最大,虽然多管水平埋管换热器占地面积有所减少,但管长应相应增加来补偿相邻管间的热干扰。水平埋管换热器热泵系统由于施工设备广泛使用而且施工人员易找,又加上许多家庭有足够大的施工场地,因此造价就可以减下来。除需要较大场地外,水平埋管换热器系统的劣势还在于:运行性能上不稳定(由于浅层大地的温度和热特性随着季节、降雨以及埋深而变化);泵耗能较高;系统效率降低。
蛇行埋管换热器比较适用于场地有限又较经济的情况下。虽然挖掘量只有单管水平埋管换热器20%~30%,但是用管量会明显增加。这种方式优缺点类似于水平埋管换热器,所以有的文献将其归入水平埋管换热器。
2、地下水热泵系统
在土壤源热泵得到发展以前,欧美国家最常用的地源热泵系统是地下水热泵系统。目前在民用中已经很少使用,主要应用在商业建筑中。最常用的系统形式是采用水—水式板式换热器,一侧走地下水,一侧走热泵机组冷却水。早期的地下水系统采用的是单井系统,即将地下水经过板式换热器后直接排放。这样做,一则浪费地下水资源,二则容易造成地层塌陷,引起地质灾害。于是产生了双井系统,一个井抽水,一个井回灌。地下水热泵系统的优势是造价要比土壤源热泵系统低,另外水井很紧凑,不占什么场地,技术也相对比较成熟,水井承包商也容易找。其劣势就在于:1.有些地方法规禁止抽取或回灌地下水;2.可供的地下水有限;3.如水质不好或打井不合格要注意水处理;4.如泵选择过大、控制不良或水井与建筑偏远,泵耗能就会过大。
3、地表水热泵系统
地表水热泵系统主要有开路和闭路系统。在寒冷地区,开路系统并不适用,只能采用闭路系统。总的来说,地表水热泵系统具有相对造价低廉、泵耗能低、维修率低以及运行费用少等优点。但是,在公共用的河中,管道或水中的其他设备容易受到损害。另外,如果湖泊过小或过浅,湖泊的温度会随着室外气候发生较大的变化,这就会产生效率降低,制冷或供热能力降低的后果。
4、系统组成及工作原理:地源中央空调系统是由末端(室内空气处理末端)系统,地源中央空调主机(又称地源热泵)系统和热源水系统三部分组成。为用户供热时,地源中央空调系统从水源中提取低品位热能,通过电能驱动的地源中央空调主机(热泵)“泵”送到高温热源,以满足用户供热需求。为用户供冷时,地源中央空调将用户室内的余热通过地源中央空调主机(制冷)转移到水源中,以满足用户制冷需求。
二、地源热泵供暖空调技术特点:
1、应用范围广泛。地源热泵冷、热水机组可制冷、采暖、提供卫生热水,广泛用于商场、宾馆、写字楼、影剧院、住宅、学校、餐饮等场所,也可用于要求较高的科学研究院、计算机机房、医院等领域。
2、效果稳定可靠。地源热泵是提取地下相对恒温能量,获取冷热源的设备。因为地下不受地面环境温度变化的影响,制冷、制热效果稳定,不存在一般的空调设备越冷天越制热量少,越热天越制冷量少的问题。
3、高效、节能。机组制冷、制热效果显著,能效比高达5.94—6.0,因提取的地下温度和建筑物所需温度相差较小,提取时的耗电量大大低于传统空调,机组运行费用低,较其他形式的中央空调,可节电40%——60%。
关键词:农村电网:降损节能
中图分类号:U665.12文献标识码: A 文章编号:
一、线损管理存在的问题
1.缺乏理论指导:
大部分县供电公司尚未开展线损理论计算,线损管理缺乏理论依据,造成线损分析不准确,存在凭经验进行线损管理的现象。
2.部分县供电公司执行“三级线损”管理制度不到位,尚未制订比较完善的激励机制。
3.未能较好发挥经济运行方式的作用,存在迂回供电的现象;存在设备检修重复停电的现象,设备检修停电时间长,尚未开展设备停电检修偏差管理;部分能耗较高的配电变压器仍在运行。
4.抄、核、收工作管理不够严格,抄、核、收过程中存在不规范现象。
二、农村地区节能降损的技术措施
(一)建设措施1.配变台区放置在负荷中心,缩小供电半径一般不超过500-600米。该项技术措施目前正结合农网继续完善工程进行。
2.改造或新建低压线路。线路负荷依据电力负荷发展规划确定,一般按5年考虑,导线的选择应符合下列要求:线路末端电压偏差,三项不得大于+-7%;单项不得大于+7%,-10%;满足热稳定要求;满足机械强度要求;到县的最大工作电流不应大于导线的允许在流量。
3.下户线的长度不得大于25米,截面一般为10平方毫米(不得小于6平方毫米)。
4.低压用户电能表集中安装,集表箱一律安装在用户门外墙上,淘汰机械式电能表,逐步采用防窃电的电子是电能表,可将地表损。
5.每户装设家用漏电保护器(一般为10-20安的漏电保护开关)。
(二)运行措施
1.调平三相负荷。试运行达到效益最好的状况。
2.增设无功补偿装置,尽可能减少无功输送。
3.合理调整负荷,提高负荷率。
4.配电变压器容量的配置和理性。
5.电能表节能等。
(三)开展降损效果测算及效益分析
配电网的节能降损在现行的电力企业中,尤其是电力体制改革的促使下,显得尤为重要,它的降低直接能够给企业带来利润,降低成本,但是,节能降损工作不是一句话就可以完成的,它需要从管理、技术两方面共同着手,管理工作加大力度,严格要求,避免人为因素造成线损率上升,在技术方面,应从投资换利润的方向入手,线损率的下降不能一味从管理上入手,例如一台高耗能变压器,人员管理再好,也不能降低它的自身损耗,要想解决问题应从根本上解决问题,更换新型低损耗变压器,例如S10或S11系列的变压器。
三、科学管理降低线损的组织措施
(1)科技降损
“科技是第一生产力”,建设一流的硬件基础是实施科技降损的基础。配网采用节能变压器,关口表采用多功能电子表,无功电压自动调节装置等先进技术的运用保证了电网和设备的优化管理与经济运行,结余额了大量的人力和管理费用。
(2)创新降损管理机制
1.健全管理机制,利用多种手段降损
对专用变压器,重点搞好空载变压器的停运工作,制定《变压器经济运行管理制度》和《空载变压器停运制度》,针对农村排灌台区较多,负荷季节性较强的特点,要求各单位要定期对专用变压器进行检查,对于空载配变坚决予以停用,轻载的配变尽量进行负荷转移,并积极推行字母变运行方式。对于公用变压器,重点做好三项负荷不平衡的调整工作,实现了低压线损的稳步下降。
2.健全组织机构,形成线损全员管理
(1)加强组织领导,健全线损管理网络,并建立线损管理责任制,在制度中明确职能科室和生产单位之间的分工,不断完善线损承包考核制度,使线损率指标与全公司职工工作质量挂钩。
(2)搞好线损统计,坚持做到年部署、季总结、月分析考核,逐季兑现奖惩的管理制度,及时发现解决线损管理工作中存在的问题。公司主管部门每月应定期组织相关人员召开一次线损分析会,分析指标完成情况,针对线损较高的线路,从线路质量、表计接线、是否窃电、无功补偿等方面进行讨论和分析,并责成有关部门进行落实,下月线损分析会必须汇报问题查找、处理结果,通报有关情况,研究解决存在的问题。
(3)合理安排检修,及时清除线路障碍,合理安排检修,尽量缩短检修时间,提高检修质量。另外,在春、秋两季输电部门应认真组织清除线路障碍,对线路绝缘子进行擦拭维护,减少线路漏电。
3.优化流程管理
(1)加强制约监督,控制线损波动。首先加强抄核收管理,堵塞抄核收漏洞,制定“抄表管理制度”,要求抄表人员严格按照规定日期完成抄收工作,抄表时间及抄表人公开公布,公司主管部门不定期组织抽查,杜绝抄表不同步、漏抄、估抄或不抄现象,确保抄表及时准确,核算细致无误。同时对大客户表计缩短轮校周期,实行重点监控,防止因大客户电量变化而引起的线损波动。
(2)加快计量标准化建设,配备高精尖的计量装置。公司应在变电站关口表及全部采用高精度多功能电子表,10千伏出现全部实现独立回路计量,并采用高精度双变比CT,严格执行校验和轮换制度,加快防窃电计量技术改造,强化计量装置巡视检查。
4.加强线损分析,实现闭环管理。
为做到降损工作的闭环管理,公司要认真做好线损的统计和分析工作先后制定了《各级线损统计分析报告制度》和《线损分析例会制度》等制度,统一了线损统计口径和报表格式,使统计数据和图表更跟加清晰。公司每季度召开一次全体线损管理网络人员参加的线损分析会议,部室、班组每月召开一次本部门的线损分析会议,各级管理人员,在会上对指标升降、负荷增减、设备运行、电网潮流,管理方法等开展全方位分析。对线损高的认真查找原因,因症施策,提出解决办法;对于线路运行良好,线损稳中有降的,总结经验,加以推广;对会议确定的降损措施,会后由职能部门督促落实,纳入考核并在下一次分析会上对完成情况进行通报。真正做到分析全面、措施合理、有效落实,实现线损的可控、再控。
5.建立健全线损考核制度
(1)加强用电管理,建立健全线损考核制度,搞好营业普查,要建立健全用电管理制度,切实落实管理责任,严格进行线损考核,要认真做好防窃电改造工作,增加供电计量设施的防盗可靠性,同时发挥负荷监控的作用,及时发现问题 ,减少窃电损失。
(2)要建立一支高素质的反窃电队伍,加大打击窃电违法犯罪行为的力度,维护企业自身利益。 由于配电网络点多、面广,涉及千家万户,管理难度大,而窃电行为具有隐蔽、量大、技术 性强等特点,甚至一些高科技成果也用于窃电,增大了供电企业管理难度,供电部门应与公安建立联动机制,同时取得一定的执法权,便于及时、有效地打击窃电行为。
四、在技术上低压电网推荐采用台区集中和分散相结合的补偿方式
1.集中补偿设在台区配电变压器位置,补偿容量占总补偿容量的40%,并采用相位检测自控投切方式作精确补偿,补偿对象为:台区本身无功消耗;靠近台区配变1/3供电半径范围内的无功消耗;调解各分散点的无功电量。
2.分散补偿点设置的台区配变1/3供电半径范围外,设置7-10个点为宜,并采用定时控制投切方式,补偿量占总补偿量的60%。
3.分散补偿点考虑适量“溢出”补偿,以补偿设置点20-40米范围的零散用户无功需求。
关键词:转油站 外输运行 节能降耗 方法
节能降耗是企业的生存之本,树立一种“点点滴滴降成本,分分秒秒增效益”的节能意识,以最好的管理和各项措施来实现节能效益的最大化,是促进企业良性发展的有效途径之一。随着经济和工业的发展,对油气的需求量日益增高,而原油作为稀缺资源,产量逐年递减,吨油能耗却逐年增加。为了降低能耗,需要对转油站生产运行过程中各个生产环节的能耗情况进行分析,采取措施降低转油站外输运行的费用,开展转油站节能降耗方法的研究和应用。这对于降低油田生产成本,提高油田生产经济效益具有重要的意义。
一、转油站外输运行和节能降耗中的问题
1.油田油气集油系统多采用环状掺水流程,产出油进入站内后,需进行放水,来实现放水回掺。目前部分油田转油站采用大罐沉降放水流程,这一流程可使放水后的油中含水低于10%,达到产多少液、外输多少液的外输指标。采用大罐沉降放水流程流程,虽然可以将原油含水指标控制在10%以下,可是因为这一流程不能实现完全密闭,不可避免地带来油气损耗。根据有关资料显示,原油集输过程中油气损耗一般在0.24%~0.3%之间,其中通过各类储罐损耗占总损耗的60%。为尽量避免生产过程中的油气损耗,转油站采用三相分离器进行油气水分离的密闭流程。但仍有问题存在,分离后的原油含水指标一般在30%以上,而油田初期产液含水通常低于10%,这样一部分水就随着外输液量被带走。采用密闭流程需建设大站补水管道及大战供水泵可解决这一问题。不过对于离开已建设施较远的区块来说,采用大站供水密闭流程,由于产量低、油气比低,大站补水运行成本和一次性投资较高,显得不十分经济。
2.机泵匹配和掺水量不能满足油田生产动态变化的需要。转油站在外输运行过程中,电和气是主要的能源消耗。耗电主要是指各类机泵的动力消耗上,耗气主要是指各类加热炉、锅炉的热力消耗上。在生产过程中,因液量的波动,普遍使用手动改变泵出口闸门开启程度来调节泵的排量,或起停泵保证平稳集输。一般情况下,机泵的输送量较稳定,但如果输量波动较大,偏离了高效区运行,泵就坐了无用功,造成机泵偏离高效区,造成大马拉小马现象,浪费了电能,降低了泵效。同时,随着油田进入高含水期开采,油井产液、含水逐渐上升,油井回油温度也逐渐升高,使油井生产所需的掺水总量随着油井回油温度和环境温度的升高逐渐减少。当前实际生产中,我们应根据实际情况不断进行调整,确定合理的掺水量。
二、降低转油站外输运行的费用和降低能耗的办法
1.采用密闭流程,如果设计采用先进的密闭油水分离技术,使外输含水小于油井初期含水,或者说降低油水分离设备分离后的油中含水率,实现油气处理全过程的密闭,那么就不需要建设大站补水管道及大站供水泵,简化了工艺流程,也大大节省了费用。另外,使用三相分离器进行油气液分离,大多数三相分离器中内部气相空间占设备容积的50%,液积容量小,设备有效利用率不高。针对三相分离器过程中气液分离、油水分离的差异,采用来液旋流预脱气技术,在分离器一段的上方,采用旋流式入口装置设计,使气体不进入分离器内部进行油水分离,提高设备处理能力,从而增加分离器内有效液容积。
2.及时调节排量。根据油田生产动态变化及时优化机泵运行参数,是提高机泵泵效和系统效率,降低机泵生产耗能的重要手段。在生产中,大多采用离心泵,离心泵的实际效率是随其工况而变化的,只有在最优工况下,才能保证离心泵的效率最高,如果不在最优工况点工作,泵的效率就会降低,偏离最优工矿点越远,效率就越低。工作中,要求每位工作人员熟记每台机泵的特性曲线并按特性曲线及时调节机泵,保证机泵在最优工况下工作,提高泵效。
3.应用变频调速技术。根据油田生产动态变化采取变频调速技术,是提高机泵泵效和系统效率,降低生产耗能的重要手段。变频调速技术是通过改变电机输入端的电源频率,从而改变电机转速,使与电机相连的泵转速与电机转速相同。因泵的流量与泵叶轮转速成正比,所以改变电流频率即改变了泵的流量。在实际应用中,根据这个原理,按照液量的多少改变电流频率,从而使电机不出现低负荷运作,使泵始终保持在高效区工作,以节约电能来降低运行成本。在使用这一技术时,采用一拖二或一拖三的设计可全面降低转油站运行成本。
4.合理调控温度。做好掺水温度调控和优化掺水炉运行工作,对降低油田用气消耗效果十分显著,也是转油站节能的重要途径。通过计算分析不同掺水出站温度和不同的采出液进转油站温度所对应的不同掺水量对集油耗电、耗气产生的影响,将计算结果绘制成掺水温度控制曲线。按照曲线实现掺水温度的调控,以避免天然气的浪费。
三、结束语
通过降低转油站外输运行的费用,并采取各项措施来降低能耗,改变了转油站工作粗放型的管理,使节能降耗工作经常化、制度化,并逐步走上科学化的道路,使企业实现节能增效。在今后的工作中,油田企业在贯彻现有各项措施的同时,要加大对转油站节能降耗方法的进研究,应用有效的方法进一步降低油田生产成本,提高油田生产经济效益。
参考文献:
[1]司丽;;转油站微机自动采集与控制系统[J];油气田地面工程;2008年06期.
[2]朱珍,张爱霞,董长义,夏树林;转油微机巡控系统设计与抗干扰技术[J];大庆石油学院学报;1996年03期.
关键词:关中—天水经济区;低碳经济;企业发展;对策
一、低碳经济的内涵
“低碳经济”的概念最早正式出现于2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》中,其后被不断肯定,并在全球范围内得到广泛认同。低碳经济是相对于高碳经济而言的。低碳经济通常是指低碳发展、低碳产业、低碳技术、低碳生活等经济形态的总称。它以低能耗、低排放和低污染为基本特征,是应对碳基能源对全球气候变暖影响,最大限度地减少温室气体排放,实现经济社会可持续发展的一种新的经济发展模式。低碳经济具有经济性、技术性和综合性三大特征。发展低碳经济已成为全球经济新的支柱之一,也是经济发达国家和地区占据世界经济竞争制高点的关键。低碳经济作为我国应对气候变化、保障能源安全,转变发展方式,创新发展模式,提高发展质量,建设两型社会的基本途径,是实现我国经济社会又好又快发展的战略选择。
二、关中—天水经济区发展低碳经济的紧迫性和必要性
关中—天水经济区地处亚欧大陆桥中心,是承东启西、连接南北的战略要地。关中—天水经济区发展低碳经济具有现实的紧迫性和必要性。一是节能降耗难度大,能源制约发展;经济区长期以来处于能源产业链末端,造成产业耗能高、温室气体排放多和工业附加值小。能源消耗持续快速增长,能源供需矛盾继续加深;节能降耗的长效机制不健全,可持续性差,反弹压力依然较大。二是粗放经营不可持续,方式制约发展。经济区经济发展方式粗放,以高耗能、高污染为主要经济增长方式,以重工业为主的区域工业对能源的依存性很大,工业处于产业链低端,产品附加值低,依靠低级加工发展经济,经济竞争力较弱。三是工业大气污染严重,环境制约发展。以煤炭、石油为主的能源消费结构导致大量二氧化碳、二氧化硫和烟(粉)尘等污染,对经济区的大气环境质量产生重大的负面影响,环境总体状况为局部有所改善,但总体仍在恶化。四是交通运输能耗高,污染制约发展。经济区交通基础设施逐步完善,公路运输成为最主要的运输途径。经济区各城市民用汽车拥有量逐年增长,然而机动车尾气污染必然导致经济区交通运输耗能高,尾气污染严重,制约经济区经济社会全面、协调和可持续发展。
三、关中—天水经济区发展低碳经济的企业对策
企业是关中—天水经济区发展低碳经济的微观经济主体,大力发展企业低碳经济是促进经济区转变经济发展方式,促进产业转型升级,建立低碳关中——天水经济区的重要举措和必然选择。
(一)完善企业低碳减排制度
企业大力发展绿色低碳经济,有效提升企业绿色竞争力,都需要严格的低碳减排制度作保障。首先,建立节能管理机构制度。为有效实施企业绿色低碳节能管理,应成立企业专项节能工作管理机构,由企业高管兼任管理机构负责人,建立一系列节能管理制度和管理措施,配备专职管理工作人员,完善节能工作责任制,建立节能降耗工作长效机制。其次,建立企业能效标准制度。积极制定、推行和完善节能生态环境等各项企业标准,并积极参与国家能效标准的制定,推动整个行业能效标准的升级。实行企业能效定期考核,坚决淘汰高耗能、高污染和低效益的产品生产。再次,实行企业节能奖罚制度。建立节约奖励超额处罚管理制度,完善能源计量,明确、细化节能减排管理目标,实行能耗定额管理,签订节能降耗责任书,定期检查通报,将能耗指标完成情况与节能奖罚制度挂钩。第四,实施企业低碳产品认证制度。低碳产品认证是以产品为链条吸引全社会在生产和消费环节参与应对气候变化的制度。企业应根据国家统一的低碳产品目录,统一的国家标准、认证技术规范和认证规则进行认证,积极开发低碳产品,主动实施低碳产品认证制度,通过产品认证激发社会公众的消费选择和消费模式转变,最终减少温室气体排放。
(二)研发企业低碳技术体系
低碳技术已经成为企业发展低碳经济的关键力量,具有战略性、增长性和带动性。低碳技术一般包括减碳技术、无碳技术和去碳技术。首先,建立低碳技术革新推广机制。加快低碳节能技术开发、示范和推广,积极组织对共性、关键和前沿节能技术的研发,建立节能技术创新机制,加快科技成果的转化力度,积极引进、消化和吸收国外先进的低碳节能技术。其次,大力研发低碳环保技术。主要包括污水废气处理技术、固体废物再利用技术等,同时还涉及相应的环境污染治理技术,如污水净化技术、空气净化治理技术、有毒气体吸附技术等。再次,大力研发低碳节能技术。主要涉及工业节能、交通节能、建筑节能和服务节能等方面的技术,如新兴建筑节能材料开发与利用技术、节能照明应用技术、集中供冷供热节能技术等。第四,大力研发低碳减排技术。主要包括余热回收技术、余热循环与余热发电技术、清洁燃煤改造技术以及IGCC、CCS、农业减排技术等,低碳减排技术一般贯穿于生产、流通、消费和回收利用的全过程。第五,大力研发低碳能源技术。重点包括风能、太阳能、生物质能等清洁能源的开发、生产和利用技术,同时也包括能源传输技术,如高压、超高压以及智能电网技术等。
(三)建立企业低碳生产体系
企业提高资源利用效率,减少各类污染物的排放,积极建立低碳生产体系,实现企业节能减排和可持续发展。首先,转变企业生产方式。转变高消耗、低效率和高排放的传统生产方式,逐步建立低消耗、高效率、低排放的低碳生产方式;从“资源产品废物”的开放式线性经济模式向“资源产品再生资源”封闭式循环经济模式转变,积极发展循环经济。其次,转变企业生产结构。大力发展以高新技术为代表的低能耗、低污染、技术密集型产品生产,增加高技术和高附加值产品比例,淘汰落后产能,发展可再生能源,不断降低单位产值能耗,努力实现节能、节地、节水和节材;再次,提高企业能源效率。高耗能企业应强化能源需求管理,重点开展节电和用电效率管理;力争采用双燃料系统,逐步形成以电力和燃气为重点,气电互补的能源需求体系,扩大可再生能源消费,进一步降低单位产值能源消耗。
(四)开发企业绿色低碳产品
企业应更加关注社会的发展,关注产品的节能潜力,关注行业的低碳发展,生产更多低碳节能产品。首先,强化绿色产品设计理念。企业应成立节能产品技术中心,研制生产节能降耗的绿色低碳产品,不断优化产品包装方案,从包装材料、包装结构和包装废弃物回收三方面综合考虑绿色包装设计,使产品包装的资源消耗和废弃物产生最少。其次,加强绿色产品生产管理。产品生产过程绿色化,完善生产节能管理,采用低碳节能先进技术,加强过程监督考核。加强计量器具校准和检修,完善能源计量,为企业生产节能奠定基础,对各工艺和产品生产实行能耗定额,严格执行节约奖励超额处罚的管理制度。再次,探索产品绿色回收措施。探索更加科学合理的报废产品材料回收和无害化处理办法,强化绿色设计理念,综合考虑产品结构的易拆卸性;产品材料的易回收性;材料成分的标识性和产品设计的模块化。
(五)完善企业绿色低碳管理
面对经济区气候挑战,完善企业绿色低碳管理是提升企业核心竞争力和“绿色竞争力”的现实需要。首先,强化企业绿色生产管理。企业应实施绿色低碳生产战略,大力发展绿色低碳技术,将绿色化贯穿生产始终,建立企业绿色管理机制,以节能、降耗、减污为目标,以管理和技术为手段,推动企业管理走上标准化、规范化和国际化。其次,加强企业绿色营销管理。企业通过加强宏观管理,运用营销组合,建设绿色企业文化以及健全绿色管理制度等途径实施其绿色营销管理战略,推动企业绿色技术、绿色生产、绿色包装和绿色产品发展,增强企业绿色竞争力,实现企业全面、协调和可持续发展。再次,加强企业碳管理。碳风险是指在二氧化碳的排放管制措施不断出台时,对企业经营,特别是对企业收益产生影响的评价指标。企业实施“碳管理”才能减少碳风险,因而,必须对企业排放的二氧化碳进行有效的“碳管理”,使企业生产商品的二氧化碳排放量最小化。
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