簡述可再生能源的特點范文
時間:2023-12-15 17:56:35
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篇1
社會經濟的不斷進步與發展,促進城市化進程的不斷加快與建筑行業的發展,使得能源消耗量逐漸增多。面對如今能源資源的緊缺,建筑工程行業需要在建筑設計中合理運用可再生能源,緩解能源的緊張狀況,提高資源的利用率,從而提高建筑企業在行業中的競爭力。本文就將從簡述綠色環境建筑在如今社會發展的必要性出發,分析可再生能源(如太陽能、風能、地熱能、生物質能等)在建筑設計中的具體應用,實現我國經濟的可持續發展,促進我國整個建筑行業的健康穩定發展。
關鍵詞:
可再生能源;建筑設計;利用
面對有限的能源資源,近年來我國多次強調可持續發展戰略的要求,促進能源資源的節約,以適應社會經濟發展的需要。因此,建筑行業在未來的建設發展中要合理運用可再生能源,提高資源的利用率,進一步促進建筑質量的提高,增強建筑企業在行業中的競爭力。
1.綠色環境建筑的必要性
綠色環境建筑是以節約能源為目的在建筑特點上進行綠色建設,它需要結合是市政的基礎設施建設,利用環保材料或循環利用建筑中的廢料和部分家庭廢料,綠色環境建筑重點是保護環境,避免建筑工程中出現可能會對環境造成危害的問題,如建筑施工中的廢料、粉塵,容易造成水污染、大氣污染,對人們的生產生活造成危害。可再生能源在建筑行業中的運用,充分體現著我國可持續發展在經濟建設中的運用,它使得綠色建筑規劃與生態環境保護緊密結合,建筑企業需要不斷通過創新研究,加強可再生能源在建筑行業中的有效應用,促進綠色建筑的不斷發展。因此,綠色環境建筑可以改善建設施工中的環境質量,提高人們的生活質量,而且對室內環境也有著顯著的進步[]。
2.建筑設計中可再生能源的具體應用
2.1太陽能
太陽能是太陽所釋放出的輻射能,太陽能一般情況下會轉化為化學能、熱能以及電能,人們在日常生活中可以用太陽能進行照亮、提供熱能。首先,建筑設計中太陽能資源的利用主要是太陽能轉化為熱能。太陽能轉化為熱能是通過太陽集熱裝置吸收太陽能輻射,而吸收的太陽能輻射就轉化成了熱能,這種利用現代科技的轉化能源一般是提供給家庭用戶的熱水、空調、取暖器或溫室栽培等,為居民的日常生活提供便利。其次,太陽能轉化為電能。太陽能轉化為電能有著兩種轉換形式,一種是光熱發電,利用光熱電的能量轉化形勢,一種是光伏發電,這主要是運用太陽能電池把太陽能直接轉化成電能。如某市小區大量使用太陽能,居民通過薄膜電池與太陽能電池享有太陽能提供的優勢,該地區的知名太陽能公司為我國提供數量繁多的太陽能產品,運用到建筑行業中,促進建筑行業經濟效益的提高。太陽能產品廣泛運用在建筑設計中,設計師不僅要設計出外形美觀的太陽能產品,而且要加強產品對太陽光的采集和利用,同時注重排水與熱能輸送管道的保溫性能,促進太陽能在建筑設計中的廣泛應用。最后,太陽能轉化成化學能。它是指太陽能把水進行直接分解,產生氫氣與氧氣,而氫氣屬于清潔的可再生能源。太陽能轉化為化學能也有著一定的發展,它可能會成為我國未來太陽能轉化的主要形式[]。
2.2風能
風能就是指空氣在流動中產生的能量,目前風能的資源是無比巨大的,它有著儲備量多、廣闊的分布區域以及能源的清潔性,在人們的生產生活中有著廣泛的應用。目前我國對風能的運用成熟度也較高,在電網不發達的地區,通過風能進行發電能夠很好地解決當地人們的用電問題。建筑設計中要對風能進行合理有效的利用,就需要建筑設計師詳細考察與分析當地建筑工程所具有的風力資源,保證風力發電的可行性,并且設計風力發電對象要美觀,因風力發電機與其他發電機的不同,在風力發電機安裝時一般在建筑的頂部,以此來保證建筑與發電機之間的協調性。
2.3地熱能
地熱能是通過地源熱泵器在地下表層抽取適宜溫度的熱源并加以利用,是有效運用地表的可再生能源。地熱能在建筑設計中的應用,主要是把地下水、地表水甚至一些工業廢水與生活廢水等中的熱量運用到建筑的空調系統,這就需要運用現代地源熱泵技術。地源熱泵技術有兩種形式,土-氣型是提供給人們地熱的能量;水-水型主要是進行制冷作用。建筑設計中運用地熱能要注重選擇合適的地點,防止建筑與熱源相距甚遠,從而影響地熱源的效果,而如果要促進地熱源的高效,就需要花費人力、物力以及財力,這樣違背了我國建筑行業的可持續發展。而且由于地熱能所處的地質環境較為復雜,就需要建筑設計師注重建筑地基的考察,了解建筑所在地區的地質結構特點,保證建筑設計中高效的地熱能資源的運用。例如長沙市建筑行業中對地熱能的有效利用,長沙市屬于長江以南的地區,地下水以及地表水豐富,因此長沙市的地熱能是充足的,在進行建筑設計時,地熱能源的應用不僅保障人們的日常生活,而且充分實現地源熱泵技術的現實意義,并且通過電能合理的轉化成其他能源,提高電能資源的利用率。
2.4生物質能
生物質能是屬于新型可再生能源,目前生物質能的潛力發展大,自然界中的生物質能對人們的日常生活有著很大的促進作用,它體現在農村沼氣的運用、城市垃圾焚燒發電、種植能源作物等。建筑設計中對生物質能的應用主要是提供熱能。城市的垃圾焚燒要想符合排放的要求,就要增加成本,制約著城市經濟的發展,所以針對燃燒發電的垃圾可以運送到專門的發電廠進行集中處理,如果居住在建筑規模較大的住宅區,居民可以進行自己的垃圾焚燒設備建設,使得垃圾焚燒后產生的熱量能夠供應自己的需求。因此,生物質能運用到建筑設計中能夠為居民生活提供便利。
3.結語
綜上所述,建筑行業中可持續發展理念的不斷深入,促進可再生能源在經濟領域的廣泛應用,體現著可再生能源在我國未來經濟發展中有著重要的作用。因此,建筑設計師要全面考察建筑工地,根據建筑地點的地質結構,選擇科學合理的可再生能源并加以利用,建筑企業要認真創新與研究可再生能源,促進可再生能源在整個建筑規劃中的應用。
作者:梅建華 單位:南通源誠建筑設計有限公司
參考文獻:
篇2
關鍵詞:電力電子技術;微電網;應用
1概述
電力電子技術是近年來開始流行的一種新技術,它能夠將多種電力電子器件進行集成,大大地減少了器件的體積,而且集成之后的電子器件工作效率更高,工作頻率可以由傳統的10kHz提升到數千Hz。此外,電力電子技術使得電子器件的操控更為簡單方便,從之前的半控型,改進至現在的全控操作,功能大大加強,而且電力電子技術可以利用軟開關技術,實現對變換器的控制,從而提高變換器的運行效率。電力電子技術的這些獨特技術特點,使得它一經推出,就在電網系統中得到了很好地應用,極大地提升了電網的運行效率與節能效果。
2電力電子技術的需求
2.1優化電網及保障大電網安全方面
微電網較之傳統電網一大變化在于反應和適應能力的優化,而這種變化正是通過電力電子技術來實現的。目前我國的電力電子技術在HVDC、FACTS等領域已形成創新突破點,通過提高輸配能力和加快故障檢修時間等途徑初步實現電網適應性優化。但是目前的技術進步。還不能完全覆蓋我國國情下微電網建設對電力電子技術的需求。例如,我國目前電網存在架構薄弱、電網結構復雜、運行數控化程度低、對極端天氣的抵抗能力弱等問題,反映在實際輸配中即輸電和配電領域都存在亟待解決的問題。還需進一步依靠電力電子技術的調控能力,強化電網結構,加大靈活輸配電力方面的研究,建設真正擁有“自愈”能力的微電網,朝著互聯大電網的方向發展。
2.2促進可再生能源有效利用方面
東北、華北、西北是我國陸上風能和光伏發電資源主要的分布區,預計2020年發電將分別達到100~150GW、20GW的規模,這種規模大且分散的可再生能源所固有的不確定性對電網安全運行提出了更高的要求。要大力發展可再生資源發電,提高清潔能源在全國范圍內發電總量中的比重,首先要解決的難題就是需要進一步提高即時控制力和預控能力,提高所建設的電網對于新能源、清潔能源發電電能的容納性,這就進一步體現了對電力電子技術發展的需求。
2.3改善電網電能質量與電力市場方面
科學技術進步帶來精細化用電設備對電能質量的要求。電能質量已經成為電力領域受到廣泛關注的問題之一,目前,風電場和光伏發電站等相對火力發電等傳統發電方式較為領先的清潔電能的并網,在提高電網建設可持續水平的同時,對電網質量也造成了影響。如何使用電力電子技術來提高電能質量,如何改善整體電網優化程度,是電力市場對供給提出的現實詰問。
2.4保障電網電力電子裝置可靠性方面
現階段還沒有健全的針對大規模電力電子裝置的可靠性、經濟性評估的完整體系。評價大規模電力電子裝置時電網的容納性也是一個新的課題,筆者認為需建立電力電子技術模擬平臺,通過模擬挖掘此類裝置的運行特性和規律,提高裝置和電力系統的耦合能力從而提高運行可靠性。
2.5節能減排技術研究方面
隨著環境污染問題越來越嚴重,節能減排是各大企業應該重視的重要內容,電力企業也是如此。近年來我國對清潔能源的需求逐漸增加,也隨之提高了對環境的要求,所以需要通過電力電子技術來解決這一問題。
3電力電子技術在微電網中的優點
3.1優化電網、保障安全
全球范圍來看,電網的穩定性和一定的智能化是不斷追求和發展的大趨勢,要在運用電力電子上取得更好的成果。總體上來說,電網的整體是向著自動化和智能化發展,可以自動實現某些特定功能,在情況發生時,微電網可以根據預案及時排除險情,對情況進行及時示警。要在電網建設和智能網絡應用上去更多的關注整個的微電網建設,更多的從目前的技術出發,滿足群眾需要的基礎上進行更好的優化。
3.2對資源配置進行合理優化
我國雖然有著豐富無污染能源,但是受自然因素等多方面的限制,能源開發起來難度較大,因此能源問題解決起來存在較大問題。為了緩解能源危機,人們提倡在發展微電網時加強對可再生能源的利用,利用風能以及太陽能一類的可再生能源具有一個典型的特征就是利用點分散,且電網運行的穩定性大大降低,因此在建設微電網的過程中,要將這些可再生能源的收集與調度作為重點,這就需要電力電子技術提供支持,提升電網的適應性,實現可再生能源的大規模利用。
4電力電子技術在微電網中的應用
4.1能源的轉化
隨著能源危機以及環境污染的加劇,人們對低碳經濟有了全新的認識,希望對自然界中的可再生清潔能源進行利用,降低生產生活中的能耗,減輕對生態環境的破壞,能量轉換技術逐漸發展起來,并得到了全社會的認可。根據我國微電網的發展藍圖來看,光電能和風能一代系統需要實現大型存取自適應的要求。當前我國對風能發電的研究已經取得了一定成果,其中應用比較廣泛的就是間歇式能源控制技技術,主要就是對具有間歇性質的風能進行收集和控制,一方面是避免能源被浪費,另一方面是提升電網配電、供電的穩定性,盡量不受這種間歇性的影響。為了加強對能量轉換技術的應用,提升微電網的適應性,我們應該根據實際需要和技術特征重新調整電源結構,對風能以及太陽能等一類能源進行有效控制,使實體電網具備更強的操控能力,優化電力資源的配置,使新能源發電步入正軌,實現電網運行動態控制。
4.2控制靜止勵磁
在對靜電勵磁控制方面,因為除了大型的發電設備以外,它還能被應用于風力發電方面,針對電力電子技術中的變速恒頻勵磁,它的相關控制在風力發電機中具有重要的作用。并且,在相應的控制技術下,晶閘管整流技術也得以開發,得以廣泛應用,它不僅結構性能簡單,在成本年開發上的資金投入極少,而且,它的優勢還有可靠性低等多方面,這是使得它能夠被長久使用的重要支撐,從而能夠從經濟上得以節省,在一定意義上實現了可持續發展。它已經被人們大力應用于較為大型的發電機組等方面的運行,提高了工作速度,加大了工作效率,使其擁有了較好的發展前景。
4.3FACTS技術在微電網的應用
我國能源的資源與需求逆向分布明顯,對線路的輸送能力要求高;同時還需要解決系統振蕩、電壓不穩定等問題。而FACTS技術因其控制調節能力及兼容能力,提供了解決這一問題的可能。FACTS技術是指結合現代控制技術、可增強系統穩定性的新技術。
4.4電網的協調控制
當前,微電網的發展趨勢就是讓區域性電網和總電網之間在各個水平上相互協調控制連接,那么這就必須要應用更多先進技術以及靈活的操作模式(例如動態無功補償、電流控制、網絡重構等)。讓微電網更經濟、更牢固的一項技術就是FACTS技術,在未來的電網運行中很多關鍵突破點都需要多功能復合型的FACTS設備,例如進行靜態轉換器的配置,這是以全系統綜合信息為基礎的協調控制技術,為微電網結構的堅固提供重要的幫助。
4.5電能質量技術
我國工業電能質量技術應用范圍較為廣泛,并開展了相應的電能質量提升技術的研究,但是核心技術問題目前尚未得到解決。電能質量技術的應用,要求建立科學的電能質量等級劃分及相應的評估體系,在這個課題中,要充分重視從經濟角度出發做出的分析結果,在評估縱向技術等級的基礎上,采用雙向評估,不能忽視橫向經濟效益的情況,實現微電網與經濟效益的并行發展。在微電網中應用,電能質量技術主要技術包括電氣化鐵道平衡技術、自適應無功補償技術、直流有源濾波器技術、統一電能質量控制器等。
5結束語
綜上所述,電力電子技術在微電網中的優點有:優化電網、保障安全,對資源配置進行合理優化。文章主要從能源的轉化和存儲、控制靜止勵磁、FACTS技術在微電網的應用、電網的協調控制與電能質量技術這幾個方面探究了電力電子技術在微網中的應用。
參考文獻:
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篇3
【關鍵詞】太陽能建筑;環保節能;應用前景
0.前言
隨著能源結構的逐步調整,世界各國都把能源問題放到了關系國際民生的戰略位置。我國從可持續發展、人與自然相和諧的戰略高度,提出了新能源建筑的理念,提出要積極開發和推廣利用可再生能源,如風能、太陽能、地熱能等。太陽能作為最經濟、環保的能源之一將成為未來全球能源結構的主流方向。太陽能建筑作為一項生態環保的綠色技術,在倡導綠色能源、可持續發展的今天,值得大力推廣。
1.建筑節能的范疇
建筑節能,是指民用建筑在規劃、設計、建造和使用過程中,通過采用新型的節能電力電氣設備和新型墻體材料,執行建筑節能標準,加強建筑物用能設備的運行管理,合理設計建筑圍護結構的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和通道等電力電氣設備系統的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源的活動。太陽能是典型的可再生能源,太陽能與建筑的結合體現在建筑的本體節能方面,但同時太陽能設備作為建筑設備的一種,在管理節能方面也具一定潛力。
2.太陽能建筑的概念
太陽能建筑(solar building),即用太陽能代替部分常規能源,為建筑物和居民提供采暖、熱水、空調、照明、通風、動力等一系列功能,以滿足或部分滿足人們生活和生產的需要。所謂太陽能建筑,其利用太陽能的最高境界是“零能耗”,即建筑物所需的全部能源供應均來自太陽能,常規能源消耗為零;從而真正做到環保清潔、綠色生態。
基于以上分析,太陽能建筑的特點可以概括為3條:(1)既舒適亦健康;(2)節約一次能源;(3)減少對環境的破壞和污染。
3.太陽能與建筑的結合中存在的問題及解決方法
太陽能建筑的宗旨是在不破壞建筑立面的前提條件下,注重太陽能系統的安全性、實用性和智能性。然而,在太陽能與建筑的結合問題上,目前仍存在諸多問題。
(1)太陽能產品制造商,往往只強調產品的功能,而忽視了建筑的特點與要求,使太陽能產品與建筑物成為兩個獨立的部分;這樣以來很可能會破壞原有建筑的整體外觀形象,進而破壞環境;而且目前的太陽能產品結構較單一,建筑設計師即使在設計中考慮使用太陽能產品,也很難將太陽能產品有機地融人到設計中,使太陽能產品成為建筑設計中的“雞肋”。
(2)建筑設計院,仍有不少建筑設計師缺乏綠色生態的理念,根本不考慮太陽能及其他綠色能源的使用,造成太陽能產品大都在建筑施工過程中臨時安裝,即“事后狀態”下安裝,結果影響到建筑群體,甚至整個城市的建筑風貌。
(3)政府規劃機構,往往不能夠將綠色環保的理念和相關政策很好結合。雖然很多地區已出臺12層以下民用建筑必須安裝太陽能熱水器的強制性政策,但由于其它相關配套設施、標準的不完善,尤其是太陽能施工驗收標準一塊,仍存在爭議點。在一定程度上影響了太陽能產品的生產,導致推廣效果不好、范圍不廣。
針對以上問題,解決方案如下:(1)太陽能產品的生產商應更多地了解建筑設計的需求,開發推出多款適合建筑結構利用的系列和型號;(2)建筑師在設計初期,即將太陽能系統包含的所有內容都當作建筑不可或缺的元素加以考慮,使之成為建筑組成的一部分;(3)加強太陽能產品生產商、建筑師、政府機構的交流與溝通,從設計階段即將太陽能產品與建筑真正的融為一體,并配以后期的政府激勵政策、規范的市場引導機制,太陽能產品一定可以在建筑節能中發揮更大作用。相信在各領域的合作之下,太陽能與建筑必將達到完美與和諧的統一。太陽能系統與建筑設計一體化的設計思路,也將得以持續和發展。
4.太陽能建筑的典型應用模式
太陽能的應用,從技術途徑看,主要分為光熱轉換技術和光電轉換技術;從具體應用范圍看,主要有太陽能熱水供應、太陽能地板采暖、太陽能溫水游泳池、太陽能空調、太陽能路燈等5大系列。目前我國的部分城市的小區已經率先采用太陽能熱水集中供熱系統,其承壓運行、分戶供水、智能化系統已成了住宅小區的新賣點。還有一些示范小區,利用太陽能的初期光電轉換,使小區的門樓牌、指示牌、警示牌等白天吸光,夜晚發亮,既方便住戶晚間出人,又節約物管費用。另外,據有關方面統計:用電熱水器洗澡的費用約為0.62元/次,而利用太陽能熱水器的費用則僅為0.31元/次。
5.太陽能建筑的應用前景
5.1應用空間大
我國具有豐富的太陽能資源,在正常發展和生態驅動發展兩種模式下,預測2050年我國太陽能利用在總能源供給中分別占4.7%和10%。目前我國裝有太陽能熱水器的太陽能建筑僅約占所有建筑的1%。
5.2環保節能
據有關專家的統計,建筑物的CO2排放量占全球總排放量的30%~40%。眾所周知,國家推廣太陽能的目的是為了環保節能,而環保節能在另外一層意義上說就是盡量減少CO2的排放。使用太陽能減少CO2排量與綠地吸收的效果相一致。據科學計算,可以總結出如下等式:1m=的太陽能集熱器“95.39kg標煤產生的熱量之70.11kg=19.475m2的草坪吸收力=0.779m2的落葉喬木吸收力=1.5m2的綠地吸收力。從以上數據,我們可以明顯地看出建筑應用太陽能的環保節能效應。
6.結語
篇4
關鍵詞:建筑節能 建筑設計 節能研究 節能設計
一、建筑節能現狀
建筑物在使用的過程中需要大量的能源供應,如果利用效率過低,就會造成資源浪費。目前,我國建筑消耗的能源很高,而且利用效率低,建筑能耗占到社會總能耗的四分之一,而且單位建筑的能耗是發達國家的數倍,嚴重影響社會的可持續發展。墻體保溫能力差、氣密性不足、空調系統效率低等問題在我國當前建筑中普遍存在。
隨著社會的發展,能源問題日益嚴重,節能環保受到全世界的重視,建筑節能也受到廣泛關注。重視建筑節能設計,要從可持續發展戰略出發,加強建筑圍護結構的隔熱性氣密性,充分利用可再生能源,降低建筑材料的能耗和對環境的污染,提高能源利用效率。
二、建筑節能設計措施
建筑節能設計要以所處地區的氣候、環境條件為基礎,結合建筑技術、建筑局部氣候和能源的利用進行建筑設計,做到夏季隔熱防曬、利用自然能源降溫、提高空調系統的效率,冬季保溫、減少熱損失、利用自然能獲得熱量,總體上減少對環境的破壞和能源消耗。
首先從建筑總體設計出發,結合當地氣候特點,借助氣候優勢節約能源、預防不利的氣候因素減少能源消耗。
(1)科學合理規劃建筑布局。建筑設計布局要充分利用夏季的盛行風降低溫度,同時要避免冬季盛行風帶來的不利影響,把建筑的采光、保溫、防曬、通風等綜合考慮,合理安排建筑的布局與朝向。
(2)控制建筑的體形系數。建筑外墻接觸空氣的面積與建筑的體積之比就是建筑的體形系數。一般來說,建筑的體形系數越大,能耗就越高。因此,在進行建筑節能設計時,要合理控制體形系數,避免建筑存在過多的凹凸而增大體形系數,導致能耗增加。
(3)控制建筑的窗墻比。建筑的外部窗戶總面積與建筑外部墻體總面積的比值就是窗墻比。窗戶與外墻體的熱工性能差別很大,雖然窗戶總面積很小,但是外窗的得失熱量卻接近外墻得失熱量的一半,因此根據不同地區的氣候差異合理控制建筑的窗墻比能有效節能。例如在嚴熱干燥的地區,降低窗墻比,能夠有效降低室內溫度,增加室內空氣濕度;在冬冷夏熱的地區,增加建筑的窗墻比,可以在夏季利用窗戶通風降溫,冬季可以利用窗戶獲得更多太陽輻射能量。
第二從建筑的細節構造設計出發,充分利用墻體的保溫、隔熱、遮陽能力,提高建筑的自然通風能力,改善建筑內部的氣候微環境。
(1)外部墻體的保溫、隔熱和遮陽。墻體自保溫技術正在快速發展,是今后節能墻體發展的趨勢。外墻保溫技術能使建筑物內部溫度保持穩定,減小室外溫度對室內的影響,也有助于建筑主體結構避免產生冷熱橋。目前常用的建筑保溫材料主要有保溫砂漿、聚氨酯、聚苯板以及墻體自保溫等。其中,保溫砂漿、聚苯板的保溫性能較差,但是目前在市場上比較常見;聚氨酯有較好的保溫性能,但常見的聚氨酯材料并不能用于復雜墻體的保溫;保溫砂漿與聚苯顆?;旌鲜褂眠m合用于外墻保溫。目前市場上最新型的聚氨酯噴涂保溫材料,能夠提供很好的保溫效果,而且使用方便,適用于比較復雜的外墻保溫。外墻體的遮陽通常用于對溫度要求較高的墻體,在前提外部鋪掛板材遮陽,避免陽光直射墻體,同時墻體與板材之間的空隙中的空氣流動能夠帶走部分熱量,起到很好的遮陽隔熱效果。
(2)門窗的保溫、隔熱和遮陽。外墻的門窗在冬季容易散失熱量,在夏季不能阻擋太陽輻射進入室內,大大增加建筑能耗。在合理控制門窗比外,還要提高門窗的保溫、隔熱和遮陽能力。如選用多層中空的門窗材料,加強門窗與墻體的氣密性,增強外墻門窗的遮陽能力,設計遮陽門窗,防止太陽輻射直接進入室內。
(3)屋頂的保溫、隔熱和遮陽。建筑屋頂在夏季受到大量太陽輻射,頂層室內溫度受影響程度高,而冬季屋頂又有大量熱量散失,增加建筑能耗。目前,屋頂蓄水和屋頂種植來調節溫度的措施很受歡迎。
(4)自然通風。實現自然通風的方法有兩種,熱壓與風壓,二者是聯系的、相互影響補充的。其中風壓帶來的自然通風主要是利用建筑外部環境和迎風面,合理布局建筑的位置、走向,要有利于通風,可以實現很好的自然通風效果。
第三從環境資源的利用技術出發,科學高效利用太陽能、地源熱泵等節能技術,充分利用可再生能源。
(1)利用太陽能。太陽能綠色無污染、可再生,我國大部分地區太陽能豐富,開發潛力大。合理利用太陽能,可以有效降低建筑能耗,減少污染。
(2)采用地源熱泵技術。冬季使用熱泵機組可以從地下水體、土壤等地源中獲得熱量,然后向建筑物供暖;夏季使用熱泵機組可以從室內吸收熱量,然后轉移到地源中,可以使建筑物內降溫,同時室內的熱量也可以釋放到地源中貯存起來作為冬天取暖時的熱源。
第四從新型建筑材料出發,選擇新型節能環保的材料、可循環利用的材料,達到節能環保的目的。隨著國家的建筑節能政策的推廣實施,居住者對建筑的要求不斷提高,尤其是對熱環境的要求,同時保溫建筑材料發展快速。保溫材料的發展方向主要有:
(1)多功能復合化。每種材料都有自己的優缺點,多功能復合化的材料能有效克服單一材料的不足。
(2)綠色化。當前社會注重節能環保綠色無污染,保溫材料綠色化是必然的發展趨勢。
(3)輕質化。一般來說,一種材料的密度越小其保溫隔熱性能就越好,低密度、輕質化的材料能有效減輕建筑的負擔。隨著輕型房屋的發展,輕質化的保溫材料也越來越受歡迎。
三、結語
建筑節能設計涉及很多方面的問題,是一個系統的工程。全面的建筑節能設計不僅要從建筑總體設計、細節構造設計、環境控制技術和建筑材料選擇四個方面入手,還要考慮建筑結構、經濟水平等因素,從整體上綜合設計,使建筑設計的方方面面都體現節能的原則,建設與經濟水平相適應的低成本、高效率節能建筑。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:節能方法;暖通空調;基本問題
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,隨著建筑數量的日益增多,建筑工程越來越受到重視,特點是建筑室內生活環境和工作環境的舒適性,舒適性的獲得必然需要以大量的能源消耗為代價。在建筑的各種能耗中,暖通空調的能耗水平高在業內是公認的,因此,將節能設計融入到暖通空調工程當中,對于提高建筑的整體能源利用水平而言意義重大。
1 暖通空調節能設計簡述
暖通空調系統的設計好壞決定著暖通空凋系統的投資大小、性能好壞、能耗高低,可以說設計起著決定性作用。良好的系統,不僅性能可靠、造價合理,而且系統的運行調控性能良好。近年來,隨著我國建筑業的不斷發展,建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大,而在建筑能耗里,用于暖通空調的能耗又占建筑能耗的30%~50%,而且具有明顯的上升趨勢,這勢必會使能源供求矛盾的進一步激化。另一方面,現有的暖通空調系統所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源,其中電能占了絕對比例。對這些能源的大量使用,使得地球資源日益匱乏,同時也帶來嚴重的環境問題,對生態環境和可持續發展帶來了很大影響;在現今的國內建筑和交通的高速發展,節能的重點已從工業逐漸轉向建筑和交通。
2 暖通空調節能設計的原則
(1)以節能為原則,溫度、濕度、平均輻射溫度、風速以及勞動強度是影響熱舒適指標的主要因素,可通過尋找這六個熱舒適指標的合適比例來指導工程中的節能設計的實際應用,達到舒適和節能的協調,抵抗室外氣候的變化,使得房間內產生舒適的微氣候。管路系統設計應簡單、管材消耗量少,從而達到節省了初投資。
(2)處理好整體和局部的關系。實行集體供暖時,把個人與全體兼顧在一定的條件下,應注意滿足個人需求,不強求全面統一,這有利于節能和控制的靈活性。暖通空調系統應實現分戶或者分室熱量分攤的功能,確保各個房間都能獨立調控室內溫度。
(3)利用室內的通風量,控制室內空氣品質節能設計的通風量,解決空氣的質量問題,消除空氣中的浮游塵埃、臭味等有害人體的物質。可利用室內進排風合理的氣流組織,從而改善空氣質量,改善居住環境以及節約能源。
3暖通空調節能設計要點
3.1 建筑構造節能設計
目前,不少建筑設計過于追求現代化和外觀形式的視覺美,大量采用玻璃頂棚以及玻璃幕墻等材料,由于這些玻璃質材的保溫性能比較差,在建筑的正常使用過程中必然會增加建筑的能源消耗總量,這和節能減排的社會大環境是背道而馳的。因此,在建筑工程空調設計時,需要積極邀請暖通專業的相關人員參與到設計的整個過程當中,尤其是在屋頂導熱系數、外墻導熱系數以及窗墻比的確定方面更加需要征求其意見,盡可能在不大幅度影響建筑的情況下滿足其要求,當然,避免建筑設計出現設計方面的硬傷也是不能夠忽略的問題。
3.2 供暖系統設計
第一,對于某些室內空間比較高的建筑工程,如果供暖全部利用散熱器進行,通常在空間布置上很難滿足要求;如果均采用空調供暖的方式,則不僅運行費用較高、管理復雜,而且舒適性也不如散熱器供暖。因此,為了確保供暖舒適性的同時降低運行管理的費用和難度,建議采用“散熱器供暖為主、空調供暖為輔”的復合供暖方式。這種復合式供暖的優點在于初期投資較少、供暖舒適性較好、使用靈活、管理簡單,并且具有很好的節能效果。寒冷的冬季,如果室外溫度較高,則無需利用空調供暖;如果氣溫非常低,也不必擔心空調機組出現冰凍問題;并且,可以根據實際的需求進行部分開啟,而其他的部分則以低溫運行。同時,為了提高人們的能源管理水平尤其是節能意識,建議安裝能夠計量供暖系統和空調系統冷熱量的儀表。
第二,采用南北環路的設計方法。為了提高能源的利用率,依照南北兩個方向將散熱系統分別設計為兩個環路,同時采用必要的溫度控制方法,例如,在有人生活或者辦公的地方則可以以大流量高溫狀態運行,而在夜間或者不需要過度供熱的地方則可以以小流量低溫狀態運行。在空調系統方面,為了防止出現在天氣變暖時仍然過度供熱的問題,空調機組同樣需要設置必要的溫度控制措施,例如,充分利用太陽輻射熱量、實現熱水流量動態控制以及其它綜合降低輸送能耗和供暖能耗的措施。
3.3 空調設備的配置
一般而言,室內空間高度低于2米的部分主要維持特定的濕度和溫度,而高于2米的部分為了避免室內熱量外泄的問題,需要在降低空氣對流方面下功夫;對于某些建筑存在的天窗和屋頂網架,則主要以避免出現結露問題為主要目標。正是基于以上考慮,在室內空間高度低于2米的部分建議采用以輻射熱源為主的供暖方式,相對于空調供暖的熱風而言,輻射供熱能夠降低水分蒸發速度,可以長久維持比較舒適的溫度和濕度。而高于2米的部分為了降低空氣對流導致的室內外熱量交換,不應該再設置送風口和回風口。至于某些存在天窗和屋頂網架的建筑,為了避免天窗和屋頂網架發生結露現象,應該設置噴口對其進行高速送風。
3.4 能源管理技術的利用
在建筑的供暖系統、空調系統、通風系統上面均安裝高度自動化和智能化的控制系統,并將其統一集成到BAS樓宇自控系統當中,利用BAS樓宇自控系統對其進行啟停控制和節能控制。常見的控制參數和控制內容主要包括以下幾個方面:能量計量、聯動控制、工況轉變控制、運行模式控制、運行參數動態檢測等等,通過這些參數的有效控制,能夠在很大程度上實現供暖系統空調系統以及通風系統的節能化運行。除了上述控制措施之外,還需引入空調變頻控制技術,并實現對集中式全空氣空調系統的智能化和自動化控制,利用電動調節風閥來控制新風量和回風量。為了降低運行成本,提高運行經濟性,在夏季和冬季的空調新風負荷高峰期,能夠利用動態監測室內二氧化碳濃度的方式來模擬室內的人員變化情況,并以此為依據來實現新風量調節的最優化,實現節能化運行的目標。
3.5 可再生能源技術的利用
第一,自然風能的利用。自然風的供冷是可再生能源在暖通空調應用中的重要組成部分。當室外空氣的焓值和溫度低于室內時,在供冷期內就可以利用室外風所帶有的自然冷量來全部或部分滿足室內冷負荷的需要。通常,這種情況出現在供冷期的過渡季和夜間,可采用的方法為新風直接供冷和夜間通風蓄冷。由于利用了自然風提供建筑所需要的冷量,與常規空調系統相比,在運行中不用電或少用電,既節約能源,又減少對環境的污染,同時也改善了室內空氣品質。
第二,太陽能的利用。太陽能在暖通空調中的應用主要有:被動式和主動式,其中主動式主要包括:太陽能采暖和太陽能制冷2個方面:首先,太陽能采暖。主動式太陽能采暖用電作為輔助能源,驅動用太陽能加熱的水在管道中循環流動向房間供熱。隨著太陽能集熱器的研制開發,具有工作溫度高、承受壓力大、耐冷熱沖擊和抗冰雹等優點的熱管式真空管太陽能集熱器使主動式太陽能采暖系統的應用成為可能。其次,太陽能制冷、太陽能制冷主要包括太陽能壓縮式制冷、太陽能吸收式制冷和太陽能吸附式制冷。太陽能壓縮式制冷研究的重點是如何將太陽能有效地轉換成電能,再用電能去驅動壓縮式制冷系統。以太陽能作為熱源的吸收式制冷是利用太陽輻射熱能驅動溴化鋰――水溶液或氨――水溶液的吸收式制冷系統。太陽能吸附式制冷是將系統中的加熱器和冷卻器去掉,將太陽能集熱器與吸附床合二為一,冷卻功能則利用夜間室外空氣的自然冷卻來完成。
四、結束語
綜上分析,從暖通空調的能耗比重來看,空調系統的合理配置尤其是空調冷負荷、熱負荷的合理確定在提高空調的能源利用效率、降低能源消耗數量方面均非常關鍵。因此,在進行暖通空調系統節能設計時,必須要認真考量空調的內部負荷問題和外部負荷問題。
參考文獻
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關鍵詞:建筑節能材料;實際應用;發展方向
隨著人民群眾生產、生活水平的不斷提高,人民群眾更加注重環境的保護和社會的和諧。建筑節能材料的開發、生產以及使用在實現社會可持續發展方面發揮著重要的作用。節能建筑材料由于其具有節能化、綠色化、復合化以及工業化的特點得到廣泛的好評,現如今已經應用到建筑工程中。建筑工地使用節能建筑材料不僅能夠保證施工質量,提高建筑工程的安全可靠性,而且能夠節約建筑工程的成本,實現了經濟效益、社會效益、生態效益三者的統一。
1 節能材料在建筑工程中的應用
隨著城市建筑工程不斷的增多,社會對建筑材料的要求越來越高,建筑材料市場的競爭也越來越激烈,為了能夠在激烈的市場競爭中占據一定的位置,許多建材企業運用新技術,加強開發符合時代需要的節約型建筑材料。在建筑材料生產過程中使用先進的技術,不僅能夠提高產品的質量,降低生產成本,提高生產效率,而且能夠保障建筑工程的質量和安全。以下主要簡述輕質墻體材料、UPVC水管以及新型石膏刮墻膩子粉在建筑工程中的應用。
1.1 輕質墻體材料
建筑傳統隔墻材料有黏土實心磚和鋁合金玻璃隔墻,黏土實心磚由于生產原料對環境破壞嚴重,目前已被限制使用。鋁合金玻璃隔墻由于厚度小于60mm,隔聲和抗沖擊性能差,不符合國家相關規定已被淘汰。所以現在在建筑工程中,人們大多采用玻鎂輕質保溫板、紙面石膏板隔墻等輕質墻體材料。
輕質墻體材料是多功能的新型墻體材料,具有容重輕、導熱系數小、保溫性能好、防水、易加工、隔音、吸濕的特點。由于輕質墻體材料自身的特點,使用輕質墻體材料能夠節約能源,減少其他材料的使用量,降低建筑的自重,在運輸效率上也體現了其成效。使用輕質墻體材料不僅方便了施工企業,提高了施工人員的工作效率,節約了施工成本,而且在住宅建筑中使用輕質墻體材料能夠增大用戶的使用面積,實現了施工企業與用戶雙贏的局面。
1.2 UPVC水管
UPVC水管是作為鑄鐵水管的新型替代材料,相對于鑄鐵水管其具有較強的優勢。UPVC水管具有重量輕、運輸和安裝方便、對水流的阻力小、不易在管內形成污垢、能夠耐酸耐堿、價格便宜以及表面不需要防腐措施等優點。由于在正常條件下使用UPVC水管其壽命較長,所以UPVC水管是代替鐵管成為最好的排水材料。UPVC水管安裝方便,UPVC管的壽命一般是50年,然而鑄鐵管壽命只有20-30年,并且鑄鐵管容易被腐蝕,損壞后需要及時更換。UPVC管則不用經常更換,UPVC管使用的原材料能夠降解,在損壞后可以不用通過處理直接降解,所以減少了環境的污染,保護我們賴以生存的生態環境。
但是UPVC水管也存在著許多問題,所以在施工過程中使用UPVC水管也要多加注意,防止降低排水效果。儲藏室與屋內存在一定的溫差,如果在使用UPVC水管的過程中穿過儲藏室很容易使水管外壁形成小水珠影響水管的正常使用。并且在設置水管伸縮節部位時,要注重其間距,才能解決管道的伸縮問題,防止水管在膨脹時沒有足夠的空間導致水管破裂。
1.3 新型石膏刮墻膩子粉
新型石膏刮墻膩子粉以建筑石膏粉和滑石粉為主要原料,配以多種石膏改性外加劑混合制成,是一種新型綠色環保建筑飾面材料。新型石膏刮墻膩子粉使用時直接加水攪拌均勻,以刮批方式找平裝飾墻面,具有粘接性能好、硬化快、強度高、不開裂、不掉粉、不卷皮。不脫落、養護期短、施工快捷方便、可調節室內干濕度等傳統粉刷材料不具備的有點??扇〈鷤鹘y大白滑石粉膩子,廣泛適用于建筑物各類墻體和混凝土頂板、梁柱等飾面粉刷工程
2 節能材料的未來發展方向
2.1 在建筑材料上使用可再生能源
隨著國家實施資源約束、防止資源浪費的舉措,越來越多的行業開始開發可再生資源,使用可再生資源成為我國新型材料未來發展的方向。降低產品原材料的消耗,防止因產品出現殘次品過多降低產品使用效率等,都是實現建材企業節約資源的有效方式。加強資源的回收利用,能夠有效的減少對環境的污染和資源的浪費,在實現經濟、環境的可持續發展方面占據著重要的作用。大量使用可回收的、能夠再次利用的材料作為建筑工程的原材料,使用能夠保護環境的生產技術,生產出的產品要符合國家的相關規定,才能開發出有利于社會和環境實現可持續發展的多功能產品。
2.2 使用新技術和環保材料
由于建筑工程外的材料消耗較大,使用面積也比較大,所以加強建筑材料墻體的改革,在建筑墻體工程方面使用節能的新材料是建筑技能技術主要研究的方面。室內外材料要滿足的需求不同,施工的速度與施工的進度也存在差異,所以對技術與檢驗標準的要求也不同。但是共同的是,都要使用節約型的建筑材料,不斷研發新的材料,不僅能夠保護環境,節約資源,而且能夠提高施工企業的經濟利益。例如,在目前住宅建筑工程中大量使用的低輻射玻璃(low-e玻璃)就是一種新型環保技術。低輻射玻璃具有較高的可見光透射率,而對波長范圍4.5μm~25μm的遠紅外線有很高的反射比,因此具有良好的隔熱性能,在夏季防止過多的陽光能進入室內,冬季阻擋室內的熱能外溢,保持室內的濕度,降低采暖費用,滿足了節能性要求。
人們生活水平的提高對住房環境的要求越來越高,新型建筑節能材料在這些條件下孕育而生。以前使用的建筑材料和建材的生產方式已經不能滿足社會與時代的需求,逐漸被建材市場所淘汰,人們在追求良好的生活環境,對環保型建材的需求不斷增加,人們不僅注重自己的生活環境也注重生態環境。加強建材主管部門與建筑業主管部門之間的合作,共同制定規范的規章制度與管理辦法,并且在生產、研發與推廣的過程中嚴格執行相關的法律法規,保障建筑工地使用的節能環保的綠色建材符合國家標準。
3 結語
我國對實現可持續發展提出更高的要求,促使我國建筑工程使用減少能耗的材料。社會越來越關注對節能型建筑材料的使用,使用節能型建筑材料不僅能夠能夠緩解節能環保、資源緊張的壓力,而且有利于構建節約型社會。將節能材料應用到實際建筑工程施工中,在節能減排、實現建筑業可持續發展方面發揮著重要的作用。
參考文獻
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[關鍵詞]風能 小型風力發電實驗 平臺設計
中圖分類號:TM315 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)24-0121-01
時代的巨輪不斷向前,社會也在不斷發展,各行業各領域對能源的需求也越來越大,傳統能源如煤炭、石油等,都是不可再生資源且急速消耗,為了節約對傳統能源等損耗,世界各國都加大了對新能源的開發和利用。風能是一種自然界就能獲取的資源,不僅可利用,還具有取之不盡、用之不竭、清潔無污染等優勢,被人們稱為“綠色能源”。風能具有不需要采購、運輸,開采,消耗資源的的特點,因此在國內外取得了廣泛的應用。變速恒頻風力發電系統一般采用雙饋電機或直驅電機,直驅式風力發電以其自身的優點成為未來風力發電發展的方向。在實驗室建立直驅式風力發電的試驗平臺,研究變流器以及并網的控制策略,對風力發電技術的發展十分重要。在對直驅式風力發電系統原理研究的基礎上,致力于小功率直驅式風力發電試驗平臺的設計是工作的重點。
一、小型風力發電系統及小型風力發電組的優點
(一)小型風力發電系統風能發電的原理
是利用風力機將風能轉變為機械能,風力機帶動發電機再將機械能轉變為電能。小型風力發電系統一般將發電機發出的電能用儲存設備儲存起來(一般用蓄電池),需要時再提供給負載,并可以通過整流,逆變裝置將發電機輸出的電能進行交直流變換[1],適應負載的需要。
(二)小型風力發電組的優點
①機動性高:小型發電機可配合需要增加或變更組件大小;②安裝方便:可根據需要隨時安裝,安裝簡單,快速解決日常用電問題;③能源使用多元化:小型發電機可與多種不同的可再生能源組合,方便可靠;④量身定做的電力使用:某些小型發電機種可以配合實際的電力需求調節發電量,提升發電效率;⑤可靠且穩定:小型發電機組容易維修,它屬于小地區發電與輸配網路,萬一斷電的話,影響較小;⑥減少對環境的沖擊:減少因燃燒木柴、干草以及使用電池后遺留下的重金屬對環境與地下水的污染。
二、建立直驅式風力發電系統的實驗平臺
(一)直驅式風力發電系統基本原理
直驅式風力發電系統采用風力機和永磁同步發電機直接耦合,與雙饋式風力發電系統相比較省去了故障率較高的齒輪箱。永磁同步發電機轉子為永磁式,無需外部提供勵磁。永磁同步發電機發出頻率變化的交流電,經整流器整流成直流電后,再經過逆變器變換為頻率恒定的交流電并入電網。發電機組所產生的電能都要經過變流器送入電網,變流器的容量和永磁同步發電機的容量相同。直驅式風力發電系統如圖1所示。
風力發電系統各部分的組成及功能如下:
①發電系統:由風力機帶動永磁同步發電機發出頻率變化的交流電,并送入整流器進行整流,是整個系統能量的來源。
②變流器:采用IPM智能功率模塊構成AC/DC和DC/AC變流器,采用一定的控制方法控制發電機側變流器,將發電機發出的交流電轉換為直流電,并控制發電機發出的交流電為正弦交流電;控制網側變流器工作在有源逆變狀態,把直流電變換為三相正弦交流電并能進行單位功率因數并網[2]。IPM模塊將功率開關器件和驅動電路集成在一起,并有過電壓、過電流以及橋臂互鎖等保護電路。
③中間直流環節:采用大電容作為中間直流環節,其主要作用是緩沖變流器交流側和直流負載之間的能量交換,并能穩定直流側電壓,抑制直流側諧波電壓。
(二)試驗平臺方案設計
1.硬件設計
試驗平臺系統主要包括風力機模擬裝置、永磁同步發電機,背靠背雙PWM變換器、電壓電流檢測裝置、并網變壓器以及主控DSP芯片以及相應的驅動和保護電路。
①直驅式風力發電試驗平臺采用變頻器拖動三相異步電動機模擬風力機,帶動永磁同步發電機運行,異步電動機和永磁同步發機均采用容量為500W的電機,異步電機和永磁同步發電機安裝在同一個底座上,并用聯軸器連接,采用光電編碼器測量電機的實時轉速。異步電機的控制采用變頻器調速來控制電機的轉速,用來模擬風速的變化。
②發電機側變流器和并網變流器可以采用IPM模塊和IGBT封裝模塊構建,試驗平臺采用IPM智能功率模塊,總共需要2片IPM模塊構造機側變流器和并網變流器。由于試驗平臺的設計是基于容量為500W的永磁同步發電機,而變流器的容量選擇與電機相同或略大一些,所以IGBT單管的耐壓值應選取1200V以上,電流值選取40A,中間直流環節采用兩只220uF的電解電容串聯,以提高耐壓值。
③根據永磁同步發電機的輸出電壓和輸出功率,并留取一定的安全裕量,并網變壓器的容量選取為0.8KW。并網逆變器的輸出經并網變壓器直接與電網連接運行。
④試驗平臺中的機側變流器和網側變流器分別采用兩塊DSP開發板控制,兩片控制芯片通過串口進行通訊。兩套DSP控制電路均采用TI公司生產的TMS320LF2812芯片負責AD采樣、完成控制算法以及生成SVPWM驅動波。
⑤在試驗平臺系統中需要分別采樣機側變流器和網側變流器的交流電壓和交流電流以及中間直流環節的電壓值,該系統采樣使用LEM公司生產的電壓和電流傳感器,發電機的轉速和轉子位置通過光電編碼器檢測得到。傳感器參數根據系統的容量選擇安裝。試驗平臺硬件結構圖如圖2所示。
(三)實驗結果
在風力發電原理上,根據系統的硬件元器件選型和控制方案設計,構造了試驗系統,可以滿足發電系統的電流需求。
三、結語
本文對小型風力發電系統及其優勢做了簡述,對在風力發電原理基礎上建立了直驅式風力發電試驗平臺,對硬件、軟件、控制方案進行了設計,可以滿足發電需求,印證了設計的合理性和正確性,為小型發電系統實驗室研究提供實現的平臺。
參考文獻:
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【關鍵詞】房建項目;綠色施工;意義;管理措施
一、房建項目綠色施工的意義
房建項目綠色施工概括起來就是“資源有效利用”,即一是減少建筑材料、各種資源和不可再生能源的使用;二是利用可再生能源和材料;三是設置廢物回收系統,利用回收材料;四是在結構允許的條件下重新使用舊材料;五是減少污染物的排放,最大限度地減少對周圍環境的影響。同時,綠色施工也是融合保護環境親和自然、舒適、健康、安全于一體的建筑。
房建項目綠色施工實質上是以保持生態環境和節約資源為目標,對工程項目施工采用的技術和管理方案進行優化,并嚴格實施,確保施工過程安全和高效、產品質量嚴格受控的方式方法;具體的說,就是在保證施工過程安全文明高效優質的條件下,做到“節能、節地、節水、節材和環境保護”。綠色施工是建設項目全壽命周期中的一個重要階段。實施綠色施工,進行總體方案優化雖然相對增加了資金成本,但也降低了環境成本和社會成本,即降低了壽命周期成本,更符合社會可持續發展的理念。可以認為:綠色施工是可持續發展思想在工程施工中應用的主要體現。綠色施工總體框架由施工管理、環境保護、節材與材料資源利用、節水與水資源利用、節能與能源利用、節地與施工用地保護六個方面組成。
二、房建項目綠色施工的管理措施
2.1提倡應用綠色施工技術
要做好工程項目的綠色施工管理,首先必須制定綠色技術管理計劃,結合施工過程中的節能與環保要求,重點提倡使用與節約能源及環保相適應的施工技術,力求促使工程項目朝節約能源、節約水資源、節約用地、節約材料、保護我國的生態環境發展,將施工技術不斷改進、研發,針對具體的施工專項工程,采取相適應的綠色施工技術策略。施工單位在優化綠色施工管理的道路上,必須通過應用創新的知識和新技術、新工藝、新裝備, 采用新的生產方式和經營管理模式, 提高產品的技術含量、附加值和市場競爭力,采用綠色化施工技術占據市場并實現市場價值。技術創新采用從后往前做的模式,即根據市場確定產品, 根據產品確定技術和工藝, 最后確定所采用的技術是自主開發、合作開發還是引進。只有確保創新施工技術,才能順利開展項目的施工管理。
2.2優化施工方案
施工單位應當在開展施工前,結合施工現場環境,并通過審核,制定合理的綠色施工方案,其主要內容包括以下幾個方面:其一,重視環境管理,建筑施工單位可以通過制定環境管理計劃及應急救援預案的方式加強環境管理,及時采取有效措施,注重污染的防治,進而降低建筑活動給環境所帶來的破壞性,保護我國生態環境。其二,注重綠色現場施工,在開展建筑施工活動時,施工單位應當盡量減少粉塵、噪聲、廢物、光及污水等污染。尤其要注意減少混凝土、砂漿,磚、瓦、砂、石等固體廢物,并及時對固體廢物進行分類,盡可能地回收利用,減少固體廢棄物對環境的污染。其三,做好現場施工能源管理,也就是注重節約材料、節約水資源、節約用地面積以及能源等,在保證工程施工質量的基礎上,制定節材措施,可以通過進行施工方案的節材優化,并同時回收利用固體垃圾,盡可能地減少建筑垃圾;以不斷優化施工方案的方式,進行施工節能策劃,制定相應的節能策略。
2.3加強房建工程項目的環保建設
(1)提高施工原材料的環保性。首先,在進行建筑施工設計時應當選擇符合“綠色建筑”標準的建筑材料,嚴格控制所選用材料含有的放射性元素和甲醛、氨、苯、氡等有害物質的含量,確保設計所選擇的材料符合綠色施工標準,其次,確保施工過程所選擇的材料符合綠色施工標準,在進行建筑工程施工時,必須嚴格使用“綠色建材”,保證施工過程使用的材料符合“綠色施工”標準的要求,盡量不使用有機溶劑作稀釋劑、用水溶性涂料取代溶劑型涂料、使用商品混凝土取代現場攪拌混凝土等。最后,建筑工程中的結構用材料及裝飾材料,不僅要重視其材料的強度及耐久度,還應當重視其環保性,盡可能避免選取含有有害物質的材料作為建筑施工用料。
(2)做好施工過程中的環保管理工作。首先,關于施工施工泥漿的污染,基礎和土方工程容易產生泥漿污染。在防治施工泥漿方面,通過人工及時固結泥漿,避免泥漿流出場外,污染道路和城市環境。其次,關于施工塵土污染,塵土是施工現場較易發生的問題,尤其在干旱和大風的日子。在防治施工塵土方面,可在施工現場采用設置圍檔、實施淋水降塵的方式進行控制。最后,關于施工噪聲污染,建筑施工噪聲主要由于建筑施工過程中的建筑機械設備及運輸車輛眾多。關于如何防治施工噪聲,可以通過加強環境宣傳,并選用低噪音設備和機械進行施工的方式進行控制。(3)加強綠色施工現場的管理。做好房建項目的綠色施工管理工作,首先要明確與現場管理有關的綠色施工控制要點, 熟悉現場管理過程中必須遵循的有關法律法規,包括相關條文中有關施工過程中對周圍環境影響因素的具體限制;了解項目場地周圍情況,為制定相應預防及控制要點做準備。通過了解項目整體概況,將項目工作分解到各個分項工程,了解各個分項工程施工方案特點及各自對環境的影響。現場經理要起到監督執行的作用,明確現場組織機構中各人員的綠色施工責任,包括現場綠色施工管理的實施與監控工作,同時明確現場人員之間、現場與外界之間的交流渠道與方式;針對綠色施工管理計劃進行有效落實各個部門和個人根據所涉及的施工階段,有針對性地制定管理和工作計劃。此外,還要做好現場施工能源管理,包括:其一,節材管理,施工單位應當在保證工程施工質量的基礎上,制定節材措施,可以通過進行施工方案的節材優化,并同時回收利用固體垃圾,盡可能地減少建筑垃圾。其二,節水管理,根據工程所在地的水資源狀況,制定相應的節水措施,盡可能地循環利用水資源。其三,節地管理,結合具體工程情況,制定臨時用地指標、施工總平面布置規劃及臨時用地節地策略等。其四,節能策略,通過優化施工方案,進行施工節能策劃,制定相應的節能策略。
2.4提升施工人員的綠色施工意識
施工單位應當加大力度對工作人員及施工管理者進行綠色施工管理的專業化培訓,加強施工人員及管理者對綠色施工管理理念的正確認識。一方面,通過定期為施工操作人員與施工管理者進行分類、分層次的培訓,由專業化的施工專家及施工管理專家向其傳授具體的綠色施工知識,包括綠色施工的具體標準、要求及原則,重點講解綠色施工的方法及手段。另一方面,施工單位應當嚴格按照相關綠色施工管理制度來規范施工過程中的各項施工操作及施工流程,以便將綠色施工管理真正落實到建筑工程項目的管理上來。
三、結束語
房建項目推進綠色施工的目的是為人類提供舒適、健康、安全的居住、工作和活動空間。綠色施工要求在建筑的全生命周期內實現高效率地利用能源和資源和最低限度地影響環境。
參考文獻:
[1]武憲軍.深入探討建筑施工質量管理的重點及因素[J].科技資訊,2009
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關鍵詞:地熱資源 梯級開發 可持續應用
中圖分類號:TK529 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(a)-0128-01
地熱資源的合理開發與運用在一定程度上可以大大發揮出其經濟效益與社會效益,并且在響應國家可持續發展戰略的基礎上對其進行科學開發對地熱資源的高效利用對整個社會來說具有深刻的意義。
1 地熱資源簡述以及開發利用現狀
地熱資源是世界上最古老的能源之一,它所蘊含著大量的能量,并且利用地熱的水資源還可以為人們帶來更多的福利,但是根據地熱的自身特點,其在開發的技術問題上還需不斷的改善。
1.1 地熱資源簡介
地熱資源是一種十分寶貴的礦產資源,在我國分布較為廣泛,如羊八井地熱田、云南騰沖地熱田,此外還有華北、京津地區都遍布著大量的地熱資源。
根據地熱資源的自身特點,它可以用做多種用途,最為常見的便為溫泉洗浴,由此可見地熱資源是一種清潔的能源資源。此外地熱資源中還含有很多的微量元素,如:溴、碘、硼砂等等,此外它所蘊含的鉀鹽、銨鹽等較為豐富,為工業生產提供原料,含有大量礦物質的地熱水資源還可以在醫療上和生活中的礦泉水得到廣泛的使用。
1.2 地熱資源開發利用現狀
我國地熱資源非常豐富,對于地熱資源的開采也已經有著悠久的歷史,由以前的利用溫泉洗浴治病到現在的利用溫泉進行采暖、灌溉、烘干等各中發開技術,對于其所取得的社會、經濟與環境效益也在不斷的取得新的突破與進展。
就目前的開采形式來看,地熱資源主要用于地熱發電,相關數據顯示,我國第一個地熱電站羊八井地熱田在冬季枯水季節所發電量已經占整個拉薩電網的60%,成為重要的發電網。地熱采暖起到了非常強的環保效果,減少了對煤炭的使用,大大減少了環境污染。此外利用地熱灌溉用于溫室種植、水產等方面都取得了很好的效果。最后地熱資源的工業、醫療和旅游都在地熱資源利用的基礎上取得了很好的經濟和生態效果。
2 地熱資源梯級開發可持續應用技術
地熱資源雖然礦藏豐富,但是在現代的開發和使用中在不斷的消耗,為保證其后期的可持續性,地熱資源開發使用技術還需要不斷的完善和改進。目前在地熱資源的可持續開發中涉及的關鍵技術主要有地熱采灌平衡技術、熱泵技術、低溫供熱工藝、地熱資源梯級開發循環利用的集約化技術等等。
2.1 地熱采灌平衡技術
地熱采灌平衡技術是將利用后的地熱水進行回灌,以此達到采灌平衡,避免由于過量開采而產生的地表塌陷、環境污染和地質災害等情況,維護整個地下水系統的平衡,減少由此帶來的各種環境和安全上的隱患。
2.2 熱泵技術
熱泵技術是利用現代技術手段將低品位能源轉化為高品位能源的技術,而熱泵技術可以在較少的利用能源的基礎上便可以完成轉化,資源利用效率高。此外熱泵技術還可以為用戶提供多種溫度環境下的地熱資源,為用戶的使用帶來很多的便利。
2.3 低溫供熱工藝
低溫供熱工藝主要針對室內采暖設施,這種采暖技術能夠將熱均勻的分布到室內,使得使用者的舒適性加強,此外其清潔性和美觀實用性都為這種資源的有效利用提供了更多的便利。
2.4 地熱資源梯級開發循環利用的集約化技術
地熱資源的梯級開發循環利用技術主要是將上述三種技術相結合,地熱資源通過相應的設備分梯次的進行采集熱量,利用熱轉換器、熱泵機組和調峰設備等進行合理的組合,將地熱資源所蘊含的能量盡可能利用,然后將使用后的地熱水進行回灌,以此達到平衡。
3 提高地熱資源的可持續開發與利用
3.1 加強勘探,提高鉆井成功率
在地熱資源的前期開發時,對其進行勘測的技術數據對以后的地熱資源的開采有著重要的作用,那么地質隊在進行開采時就需要結合現代的科學技術手段提高勘測數據精度,進而提高鉆井成功率,加強地熱資源的使用效率。
3.2 大力發展梯級利用和直接利用
根據地熱資源所處不同地區的不同特點,利用上述四種手段,結合梯級利用以及直接利用技術特點,將地熱資源所蘊含的能量充分的使用,使其利用率達到最大化。
3.3 發展高溫地熱資源的非電利用
地熱資源可以為電力系統提供能量源泉,但是其更高的在醫療、農業、生活、旅游服務業中的使用價值也要得到應有的重視,如結合現代人們休息旅游的需要,建立相應分景區不失為一種好的選擇。
3.4 促進地熱資源的可持續開發
地熱資源雖是一種可再生能源,但是這種能源卻是十分有限的,所以在地熱資源的使用上必須注重保護,合理的開采,確保在使用地熱資源的基礎上不對其進行深度的破壞,加強其可持續開發性。
總而言之,地熱資源的可持續開發和利用有著重要的意義,而對于地熱資源的開發技術雖然已經達到了一定的水平,但是在實際使用過程中還存在著推廣困難,運營成本相對較高等問題,這還需要不斷的進行探索,以此找到合理的措施來解決上述問題。
參考文獻
[1] 何滿潮,劉斌,姚磊華,等.地下熱水回灌過程中滲透系數研究[J].吉林大學學報:地球科學版,2002(4).
篇10
關鍵詞:光伏發電系統 , 防逆流保護
Abstract: the article introduces the global buildings (pv) power grid application of the system, and introduces the solar cells of the phalanx of set the basis, and the protection of the inverter setting.
Keywords: photovoltaic power generation system, prevent reflux protection
中圖分類號:TK511文獻標識碼:A 文章編號:
1、引言
隨著現代工業的發展,全球能源危機和大氣污染問題日益突出,傳統的燃料能源正在一天天減少,對環境造成的危害日益突出。為解決目前的危機,全世界都把目光投向了可再生能源。太陽能是一種清潔的能源。在中國,太陽能資源非常豐富,理論儲量達每年17000億噸標準煤,太陽能資源開發利用的潛力非常廣闊。中國地處北半球,南北距離和東西距離都在5000公里以上。在中國廣闊的土地上,有著豐富的太陽能資源。大多數地區年平均日輻射量在每平方米4千瓦時以上,年日照時數大于2000小時,因而有巨大的開發潛能。
2、工程概況
全球通大廈是一座綜合性辦公大樓,位于中國南方地區,大樓內設有數據機房,年耗電量很大,設置太陽能光伏發電系統,有利于減少其對電網系統電能的消耗。大樓內設置一套光伏供電系統,與大樓內市電的低壓配電系統一起并網供電。光伏發電系統主要由太陽能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,防逆流設備,交流配電柜組成,其中的核心元件是太陽能電池方陣和控制器。利用太陽能電池直接將太陽能轉換成電能的發電系統。其特點是可靠性高、使用壽命長、不污染環境、能獨立發電又能并網運行,具有廣闊發展前景。
3、系統選擇
根據光伏發電系統與電網的連接方式,可分為獨立光伏系統和并網光伏系統兩大類。
獨立光伏系統是由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池、逆變器、交流負載組成獨立的供電系統。獨立光伏系統僅能向既定的設備光電,在前期施工安裝階段就必須明確供電設備。投入使用后,如要更改供電設備,需重新敷設線路。當用電設備停止運行后,獨立光伏系統所發的電能無法使用,造成浪費。
并網光伏系統是由太陽能電池方陣,蓄電池組,充放電控制器,防逆流設備,交流配電柜,太陽跟蹤控制系統等設備組成的發電系統。對比獨立光伏系統,并網光伏系統能將電能直接輸入公共電網。即使某一設備停止運行,光伏系統所發的電能仍能通過電網分配至其他工作設備使用。
全球通大廈作為一座綜合性辦公大樓,不存在需長期不間斷工作的用電設備,選用并網光伏系統能更有效的利用光伏系統所產生的電能。
4、太陽能電池方陣的設置
太陽能電池方陣是光伏發電系統的發電設備,在有光照情況下,電池吸收光能,電池兩端出現異號電荷的積累,即產生光生電壓。在光生伏特效應的作用下,太陽能電池的兩端產生電動勢,將光能轉換成電能。太陽能電池方陣面向陽光的時間越長,接收陽光照射的強度越強,其產生的電能就越多。因此,安裝太陽能電池的地點選擇是整個光伏系統的關鍵。
安裝地點一般會受到陰影的影響比較大,諸如建筑物本身的天線、冷卻塔、欄桿等是否會對光伏陣列造成陰影;周邊的高大樹木、建筑物等是否會對太陽能電池方陣造成影響,周邊的建筑規劃是否有更高大的建筑物會對方陣造成影響,等等這些問題都會對光伏設施造成或多或少的影響。并且我國處于赤道以北,太陽能電池方陣需面向正南偏西才可達到最佳的采光角度。
全球通大廈設有東、南、西、北四個裙樓,西裙樓中部設有高度超過100米的塔樓,各裙樓高度差不大。根據最佳采光角度要求,西、北裙樓屋面由于西南方有塔樓遮擋,可接收的太陽光強度與時間均不理想,不適宜設置太陽能電池。東、南裙樓與塔樓屋面雖然可達到最佳采光角度,但由于南裙樓與塔樓屋面面積太小,太陽能電池無法大面積設置,其發電量相應受到限制。經綜合考慮,將太陽能電池設置在東裙樓屋面,既可滿足最佳采光角度要求,同時設置太陽能電池的數量也得到保證,使光伏發電系統可產生的電能最大化。
5、防逆流保護
在整個配電系統中,公眾電網的配電變壓器和光伏供電系統同時向負荷端供電,光伏供電系統提供1個并網點。為保證整個配電系統的安全,不允許光伏電源通過配電變壓器向電力系統倒送電,在并網點處需設置放逆變裝置。防逆流檢測裝置對三相交流電網進行實時監測, 根據供電回路的功率流向,對光伏并網系統進行必要的控制。如圖1所示。
圖1 防逆功率電流方向檢測控制和保護原理圖
防逆流檢測裝置檢測交流電網供電回路的三相電壓、測量點的電流,判斷供電回路的功率流向和功率大小。如果電網供電回路出現逆功率現象,防逆流裝置立即控制光伏系統供電回路的接觸器斷開,將光伏并網系統從并網點斷開。當防逆流裝置檢測到逆功率,切斷光伏供電回路后,若測量點逆功率消失,并且檢測到負荷功率(測量點的正向功率)大于預設的閥值時,防逆流裝置立即控制光伏系統供電回路的接觸器閉合,將光伏并網系統重新接入并網點,向負荷供電。
6、結語