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可再生资源的优缺点赏析八篇

发布时间:2024-01-04 15:14:38

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的可再生资源的优缺点样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

可再生资源的优缺点

第1篇

低碳电力市场设计基本问题

规则的设计问题。在电力系统并网设计时,需要考虑并网增加容量是否满足系统要求,特别是清洁能源供电是否稳定。一般条件下,电网运行机构要对发电企业并网的技术进行确定,通过分析电网的安全目标,确定相关技术标准和相应的技术措施。此外,规则设计还要保证并网规则体现出公平性,让不同的主体参与市场竞争。智能电网及其定价机制的设计。在对各个节点电力市场时,要保证电力调度与用户行为结构相一致。电力市场模型要保证用户电价随着市场价格的变化而变化,否则就要采取电力市场管制措施。发电容量充裕性的设计问题。

如何对清洁能源的发电容量进行度量,仍是需要解决的问题。由于清洁能源的电力资源可用率较低,难以确定等效的可用发电量。未来大量清洁能源进入电力市场后,这个问题如何解决还需进一步调查研究。电力基础设施投资的问题。在进行低碳电力系统规划的时候,需要电力系统管理部门通过一定的政策来引导用户进行规划和投资建设。在低碳电力市场设计时,需要建立以市场为主要引导的投资模型,保证低碳电力系统安全可靠的情况下,协调用户的投资建设,确定改革的方向。

政策分析

碳减排限额方面的政策分析。通常情况下,碳排放定价需要有比较宽的经济有效性范围。从欧洲碳排放政策来看,碳排放政策的可信度是该政策的决定因素,此外还要考虑政策面临的政治风险。碳减排政策要保证收取足够的费用,也可以形成一个碳交易的市场价格机制,保证低碳发电技术投资可以获得利润,有了低碳技术投资的回报率,才能加速社会低碳技术和基础设施投资。在我国碳排放税制和碳排放限额制都是可行的政策选择,两个不同的政策会对社会产生什么样的影响,如何选择政策,也是有待继续进行研究的问题。护政策是个长期的市场运行机制,保证使用低碳技术发电成本回收。实行价格保护政策可以促进低碳发电技术的发展,扩大低碳发电规模。目前还有直接通过投资税赋信用和直接进行经济补贴来降低低碳发电技术的投资成本。

第2篇

关键词:油气蒸发 油气回收 安全隐患 环境污染 资源浪费

在油品储运、销售、应用过程中,存在着大量的油品蒸发损耗[1],不同的装油操作条件对装油损耗率影响很大,因此油气回收技术成为炼油厂、化工厂等石化领域内的厂矿企业治理和解决安全、环保、节能难题的有效手段。

在当今油品收发作业日益频繁、油品使用量日益增加、能源供给日益紧张、安全环保要求日益严格的情况下,大力开展油气回收技术的研究开发和推广应用,防止和控制油品蒸发损耗,是安全、环境工作者一直关注而又艰难的研究任务[2]。

一、油气排放及蒸发危害及影响

油气的排放、蒸发归纳起来,主要产生三大问题:安全隐患、环境污染和资源浪费。

1、安全隐患

汽油等轻质油品具有易挥发、易燃爆、易泄漏、易聚集静电荷等特性,它的特性决定了容易在加油站、油库等区域出现火灾安全隐患。1升汽油能挥发100~400升蒸气,如发生爆炸,威力相当于1kgTNT炸药。爆炸时产生的气体速度,约为3000m/s。汽油一旦着火,就会以2m/s的速度迅猛蔓延并加速油气蒸发,随着油气浓度变化,燃烧和爆炸就交替出现,产生严重的后果。

2、环境污染

油气对人体健康的直接影响主要是对中枢神经系统的麻醉作用,对皮肤粘膜有一定刺激作用。因其具有去脂作用,使细胞内类脂质平衡发生障碍,严重可引起皮炎和湿疹。对造血系统的慢性作用视芳香烃含量而定。油气浓度高足以引起急性中毒,严重中毒者则可能因意志丧失、反射性呼吸停止而死亡。

油气还是城市中光化学烟雾的主要诱因之一。油气中的挥发性有机化合物会在太阳紫外线的作用下与大气中氮氧化物发生光化学反应,生成毒性更大的光化学烟雾。光化学烟雾是现代各国一种普遍而难以治理的大气污染,它包含有臭氧、氧化氮、过氧乙酰基硝酸酯(PAN)等的多种有毒物质,同时光化学烟雾对城市气候也产生不良影响。

3、资源浪费

轻质油品,特别是汽油,是极易挥发的液体。汽油在储存、装卸、运输、加油的每一个环节都有油气逸散挥发。油气排放不同于其它污染物的排放,一是排放量大,二是排放的油气为产品一部分。石油是不可再生的资源,地下储量是有限的,因此,油气的排放,本身就是资源的巨大浪费。

根据1995年第四届国际石油会议的报导,在美国,从原油到成品油销售,油品损耗量约占原油的3%。中国每年的原油总量(包括自产原油和进口原油)以及加工量已达3亿吨,不考虑整个石油行业的技术、设备和管理水平落后于美国,仅按3%损失量估算,年总损耗量约为900万吨,价值450亿元人民币,相当于一个特大型炼油厂的生产能力。

4、危害评价

由此可见,油气蒸发、排放将会加大企业安全生产事故隐患、加速生活环境恶化及加重不可再生资源的浪费,无论对企业本身还是整个社会都将造成一定程度的危害。对于油气蒸发、排放的危害应采用油气回收技术进行治理。

二、油气回收技术

目前石化领域内广泛应用的油气回收技术主要有吸收、冷凝(深冷分离)、膜分离技术等,以及各种技术的组合使用。这些分离技术各有优缺点,适用范围也有所不同。笔者主要通过吸收法、冷凝法和膜分离法对轻质油品蒸发排放油气回收进行探讨。

1、吸收法

原理:根据混合油气中各组分在吸收剂中的溶解度的大小,来进行油气和空气的分离。一般用柴油等贫油做吸收剂,采用油气与从吸收塔顶淋喷的吸收剂进行逆流接触,吸收剂对烃类组分进行选择性吸收,未被吸收的气体经阻火器排放,吸收剂进入真空解吸罐解吸,富集油气再用油品吸收。

优点:工艺简单,投资成本低。

缺点:回收率太低,一般只能达到80%左右;设备占地空间大;能耗高;吸收剂消耗较大;压力降太大,达5000帕左右。

2、冷凝法

原理:利用制冷技术将油气的热量置换出来,实现油气组分从气相到液相的直接转换。冷凝法是利用烃类物质在不同温度下的蒸汽压差异,通过降温使油气中一些烃类蒸汽压达到过饱和状态,过饱和蒸汽冷凝成液态,回收油气的方法[3]。

优点:工艺原理简单;可直观的看到液态的回收油品;安全性高;自动化水平高 。

缺点:单一冷凝法要达标需要降到很低的温度 。

3、膜分离法

原理:利用特殊高分子膜对烃类有优先透过性的特点,让油气和空气混合气在一定压力的推动下,使油气分子优先透过高分子膜,而空气组分则被截留排放,富集的油气传输回油罐或用其他方法液化。

优点:技术先进,工艺相对简单;排放浓度低,回收率高。

缺点:投资大;膜尚未能实现国产化,价格昂贵,寿命短;膜分离装置要求稳流、稳压气体,操作要求高;膜在油气浓度低、空气量大的情况下,易产生放电层,有安全隐患[4]。

以上技术处理方法各有优缺点和适用对象,实际生产生活中应根据具体项目性质、特点、类别、体量、危害级别、环境特征等情况综合分析,综合判断确定具体油气回收方案(单项回收法或综合回收法)加以实施。

由此可见,油气蒸发、排放造成的安全隐患、环境污染及资源浪费给整个社会带来了很大的危害;油气回收技术可以有效减少油气蒸发、排放损失,减轻环境污染、降低安全事故风险,对社会生产、生活都具有提高效益,美化环境,减少浪费的显著作用,应该在实际生产生活中加以大力推广。

参考文献:

[1] Goyal O P. Reduce HC losses plant wide-Part 1[J].Hydrocarbon Processing 1998(8);97-100

[2]黄维秋,赵书华,高锡祺.推广应用油气回收技术势在必行[J]. 石油库与加油站,2000,9(1);25-28

第3篇

关键词:民用建筑;暖通空调;设计;节能;负荷

Abstract: With the promotion of energy saving, energy-saving design of civil HVAC design has become the present and even the future designers should focus on the things to consider. This paper analyzes the current situation and problems of China's current civilian HVAC energy-saving technology, are discussed in detail in the design of HVAC energy saving points, described its energy-saving development direction, and hope to provide a reference for the majority of HVAC designers.Keywords: civil construction; HVAC; design; energy saving; loads

中图分类号:F407.9文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

前言

近年来我国建筑业飞快发展,在世界能源危机不断凸显的情况下,减少建筑能耗势在必行,据统计建筑能耗已经占据社会总能耗的27%以上。有些地区已接近40%,且其总量呈逐年上升趋势。能源总消费量的比例已从20世纪70年代末的10%,上升到近年的27.48%,其中2/3为暖通空调系统所消耗。在建筑工程中暖通空调系统正慢慢的得以应用,用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大,同时我国目前现有空调系统的能耗巨大。因此在暖通空调系统中考虑节能,意义十分重大。

一、暖通空调节能技术的发展现状与存在的问题

我国建筑行业发展已经有上千年的历史,在古代人们就利用先天的自然条件建设了很多具有自然特点的建筑物,古代建筑师利用自然优势对建筑物内部的通风和取暖进行优化。由于现代社会的发展对建筑的需求量也越来越多,人们对通风、采暖、空气调节仍然采用大量人工方法,进而加大了能源消耗量。

首先,在工程实施过程运行管理中存在着一定的问题,例如在暖通空调施工设计完成后没有对暖通空调日后的操作人员进行系统培训就开始运行,再加上很多操作人员根本不具备暖通空调基本理论知识,更不会根据室外参数的变化进行相应的调节,导致能耗加大。

其次,现代人们对环保节能意识的不断提高,现有的节能方案与方法存在着一定的问题。由于国家提倡节能环保,因此出现了很多新技术、新方法,但是这些新的技术和方法存在这各自不同的优缺点。当我们面对众多的环保与节能设计和方案,设计人员有时候无从下手。设计人员在缺乏对设计方案正确理解与评价方法情况下,使用错误的评价方法造成极其严重损失。

最后,在暖通设计、施工中存在的问题,很多非专业人员从事暖通工作,在施工中遇到调整方案问题根本做不到及时准确的处理,最终导致系统出现无法挽回的后果,给系统的运行与管理留下未知的隐患。

二、民用建筑暖通空调节能设计措施

(一)室内设计计算温度取值的确定

在工程设计中,往往由于业主对室内温度标准要求过高或某些设计人员存有保守思想的缘故,在计算热负荷时室内设计计算温度取值标准过高。室内计算温度的高低与能耗的多少有密切的关系。在冬季供暖工况下,室内计算温度每降低1 ℃,能耗可减少5 %~10 %左右;在夏季供冷工况下,室内计算温度每升高1 ℃,能耗可减少8 %~10 %左右。因此,为了节省能源,应避免冬季采用过高的室内计算温度,夏季采用过低的室内计算温度。

对于实施分户热计量对流供暖的居住建筑,由于存在户间温差对流传热,从可靠性角度考虑,计算热负荷时,卧室、起居室(厅) 和卫生间等主要居住空间的室内计算温度应按相应的设计标准提高2 ℃;但是,计算地面辐射供暖系统的热负荷时,由于在相同热舒适条件下的室内温度可比对流供暖时低2~3 ℃,所以其室内计算温度的取值可按相应的设计标准降低2 ℃,或将计算耗热量乘以0.9~0.95 的修正因数(寒冷地区乘以0.9 ,严寒地区乘以0.95)。

(二)合理的负荷计算

冷热负荷是空调与供暖工程设计中最重要的基础数据,是确定供暖与空调冷、热源容量,空气处理设备能力,输送管道尺寸等的依据。目前,有些设计人员在施工图设计阶段,往往不加区别地将设计手册或技术措施中的单位建筑面积冷、热负荷指标直接用作确定施工图设计阶段空调与供暖冷、热负荷的依据,导致冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大的“四大”现象。其结果是工程的初投资增高,运行费用和能耗增大,给国家和投资方造成巨大损失。

在方案设计和初步设计阶段,由于建筑设计还达不到给出详细构造、门窗尺寸等深度,不能满足供暖与空调负荷计算的需要,所以,只能凭借经验进行估算。为了使估算更加接近实际,遂推出了“设计指标”这个概念。“设计指标”一般都是根据大量同类工程的单位建筑面积冷、热负荷的统计值,通过统计回归求得的,具有一定的代表性。但是,在统计过程中普遍发现,由于各个工程的实际情况千差万别,所以计算得出的负荷指标有较大差异,数值分布比较离散,回归结果很难获得理想的相关系数。因此,不得不采取分上、下限用两条曲线来进行回归。必须承认,“指标”只是一种粗略的统计值,在方案设计和初步设计阶段,采用指标进

行估算,也是不得已而为之。在施工图设计阶段,已具备了进行详细负荷计算的充分条件。这时,再按指标去确定负荷,显然是不恰当的。《公共建筑节能设计标准》( GB50189 ―2005) 中已经明确规定必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算,并列为强制性条文。

(三)供暖系统的设计

对于新建住宅,如果只允许各户的供暖管道在本层套内安装而不允许穿越户内楼板连接时,供暖系统首先应采用共用立管、分户独立循环的系统,然后在满足室温可调控、热量(费)可分摊、管路系统简单三原则的要求下,可设计成下列任一系统形式:

下供下回(下分式)水平双管系统。管道暗敷在本层地面下沟槽内或镶嵌在踢脚板内,局部过门处暗敷在过门沟槽内。

上供上回(上分式)水平双管系统。供、回水干管沿本层天花板下水平布置。

下供下回(下分式)全带跨越管或装设分配阀(h阀)的水平单管系统。供、回水干管暗敷在本层地面下垫层中的沟槽内或沿地面明装,或镶嵌在脚踢板内。地面上局部过门管道暗敷在沟槽内。

放射双管式(章鱼式)系统。每组散热器通过各自的供、回水支管直接与户内的集、分水器连接。供、回水支管均暗敷在本层地面下的垫层内,并采取外加软性塑料套管等保温措施,以防地面开裂。

低温热水地面辐射供暖系统。该系统以工作压力大于0.8mpa、温度不高于60℃的热水为热媒,在加热管内循环流动热地板,通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热。通常用的供、回水加热管为化学管材,均暗敷在本层地面下的垫层内。由于该系统供水温度低,垂直方向温度梯度小,室内设计温度取值标准可适当降低,因此,舒适度高、也能效果明显,一般建筑面积大于80m2的住宅宜优先采用。

(四)适宜采用配有能量回收装置的空调器

对于暖通空调的节能设计中,经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统(如制药厂此类房间很多),其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大,而这部分排风又带有一些污染物,所以不能直接进入空调系统,此时应对排风进行显热回收。1、制冷机冷凝热回收。通常蒸汽压缩式制冷机组或空气源热泵产生的冷凝热热量是机组制冷量的1.15~1.3倍,消耗大量电能只制取了空调用冷量,而把大量热能释放到空气中,造成大气热污染和热岛效应,若对此加以利用可制取生活热水,而所增加设备费用2年就可以回收。2、空气热回收。对于有转轮式、板式、板翅式、热管式、中间热媒式等,显热回收效率可达50%~70%,全热回收效率可达70%~85%。按照《通风空调系统运行管理规范》的规定,符合下列条件之一时,应装设热回收装置应当设有集中排风系统的风量≥3000m3/h的直流式空调系统,当新风与排风的温度差≥8摄氏度时;同时应当设有集中排风系统的风量≥1000m3/h,新风比≥40%的空调系统,当新风与排风的温度差≥8摄氏度时应当设有独立新风和排风的系统。

三、民用建筑空调设计节能发展新方向

暖通空调的能量耗损较大,使用过程中会对周围空气造成不同程度的损害,由于空调系统中所使用的高品位、不可再生能源所引起的资源环境问题也日益突出,可再生资源和低品位能源的开发和应用是解决此类问题的最好途径,为此必须开发一些合理有效的可再生能源以缓解目前的紧张局面。

新技术在暖通空调系统中的应用,为节能提供了一个新的方向,通过开发绿色能源技术,在暖通空调地中尽量使用新的绿色能源技术。如采用地源热泵空调系统、太阳能制冷供热系统,不仅可以实现可再生能源的有效利用,同时有显著的经济效益,是值得在工程中推广采用。利用当地环境能源,如在地热丰富地区,运用地热作为暖通空调消耗的能量资源,通过把地热(冷)能和太阳能等可再生资源应用于空调制冷,具有一定的优势,而且清洁无污染。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水、海水、污水等作为冬季热源和夏季冷源,是既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。这种技术已经在国外得到广泛的应用,这种系统的暖通空调有着较大发展空间。虽然太阳能是最清洁的能源,但太阳能的利用技术还未得到深度研究,应紧跟社会步伐,推广应用绿色能源技术是暖通空调专业设计人员的社会责任。

结语

暖通空调的节能设计在整个民用建筑节能设计中占有重要地位,从设计实践经验来看,笔者认为设计人员应当从节能设计的高角度出发全面考虑,将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面;同时所设计的暖通空调节能构思应当在实际施工中能得以实现,以创造出原设计意图的节能效果。

参考文献

[1]张筱虹.空调节能研究与探索[J].中国高新技术企业,2011.2.

第4篇

[关键词]生态足迹;生态承载力;灰色预测

[中图分类号]F224.7 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2010)49-0187-04

工业革命推动着人类经济社会呈现出惊人的发展速度,但它是以过度破坏生态环境和大量消耗自然资源代价的,造成了自然资源过度消耗、环境污染和生态恶化等严重问题,威胁人类的生存,从而人类开始关注自然环境和生态问题。生态足迹(Ecological Footprint,EF)模型作为一种衡量人类对自然利用程度以及自然界为人类提供生命支持服务功能的方法,以其理论思想的新颖性、概念的形象性、可操作性、全球可比性等优点很快得到广泛关注。

1 生态足迹的基本假设及其计算方法

“生态足迹”这个术语最早是由加拿大生态经济学家William E.Rees教授于1992年提出,后来由其学生M.Wackernagel于1996年完善。生态足迹定义为:任何已知人口(个人、社区、城市、国家)的生态足迹是生产相应人口所消费的所有资源和消纳所产生的废物所需要的生态生产性土地面积。它代表了既定技术条件和消费水平下特定人口对环境的影响规模和持续生存对环境提出的需求。

1.1 生态足迹的基本假设

生态足迹理论基于六个基本假设:①人类维持生存必须消耗自然界提供的各种资源,跟踪人类社会消费的大部分资源和产生的废弃物是可能的;②大部分资源消费量和废物流量可折算为生态生产性土地面积;③各类可用生物生产能力不同的土地,可以折算成标准公顷――全球公顷;④各种土地利用都是排他性的,因而总需求可通过加总各种资源利用与废物吸收的面积得到;⑤总的人类活动占用的生态生产性土地面积与自然提供的生态生产性土地面积可直接对比;⑥生态足迹可以超越生物承载力。

根据生产力大小,地球表面的生态生产性土地分六大类:耕地、草地、林地、能源用地、建设用地和水域。生态承载力(Biological Capacity,BC)指一个地区所能提供给人类的生态生产性土地面积总和(包括陆地和水域),又叫生态容量。生态足迹和生态承载力之差就是生态赤字或盈余(Ecological Deficit/Remainder,ED/ER)。

1.2 生态足迹的计算方法

传统的生态足迹计算方法分为综合法和成分法。综合法最初由Wackernagel提出,经Wackernagel、Monfreda等改进,日趋完善。综合法以各类物资的宏观统计量为基础,通常用于全球、国家和区域层级的生态足迹计算。成分法最早由Simmons提出,Barrett、Wright等进行了改进。成分法则以构成消费成分的单体测量为基础,计算研究对象的物资消费量和生态足迹,适合于小单元对象的生态足迹计算,如城镇、村庄、公司、学校、个人或单项活动等,计算方法实质上与综合法一致。基本计算步骤如下图所示。

生态足迹模型计算流程简图

(1)追踪资源消费和废物吸纳

人类活动所引起的消费(包括直接的家庭消费、间接消费、最终使家庭受益的商业和政府消费、服务等)和污染消纳(包括水、气、声、固废、辐射等污染的消纳)被分别归结为各种资源的消耗。然后,将资源消耗量按照区域的生态生产能力分别折算成六类生态生产性土地的面积Ai,计算公式为:

(3)计算产量因子

由于不同国家和地区同类生态生产性土地生产力存在差异,实际面积不能直接对比,需要乘以产量因子yj进行调整。

yj=一个国家(或地区)第j类土地平均产量世界同类土地平均产量(4)

(4)确定生物承载力确定耕地、林地、草地、水域和建设用地的实际面积,分别乘以均衡因子,得出该区域各类生态生产性土地面积;再乘以产量因子,加总就得出该区域带有世界平均产量的总生物承载力。考虑到化石能源是不可再生能源,故传统生物承载力计算方法将化石能源用地生物承载力视为0。

式(5)中,j为生物生产性土地类型,bc为人均生物承载力(gha/cap),aj为第j类实际土地面积(hm2),yi为产量因子。

(5)计算生态盈余/赤字

ed(er)=bc-ef(6)

式(6)中,ed为区域人均生态赤字(gha/cap),er为区域人均生态盈余(gha/cap),bc为区域人均生物承载力(gha/cap),ef为区域人均生态足迹(gha/cap)。差值为正值,则为生态盈余,表明该地区的人类负荷处于本地区所提供的可控生态容量之内,处于生态可持续状态;差值为负值,则为生态赤字,表明该地区的人类负荷大于本地区所提供的生态容量,处于生态不可持续状态。

2 生态足迹方法的优缺点

生态足迹理论的出现引起了广泛关注,在研究的理论和实践取得成绩和进展的同时仍然存在一些不足,主要的优缺点如下。

2.1 生态足迹方法的优点

(1)概念形象,内涵丰富

将生态足迹的现实需求与自然能够提供的生态服务的实际供给两方面进行定量比较,能反映在一定的社会发展阶段和技术条件下,人们的社会经济活动与当时生态承载力之间的差距,形象地反映人类对地球的影响,理论思想角度新颖,包含了可持续性的机制内涵。

(2)实现了对生态目标的定量测定

生态足迹模型首次基于“全球平均生态生产性土地面积”这一简单、直观的公用单位来实现对各种自然资本的统一描述,通过引入均衡因子、产量因子,使得特定人口不同尺度区域的各类土地面积可加、可比。

(3)可操作性强

资料的获得相对容易,计算方法的可操作性和可重复性,使得生态足迹分析具有广泛的应用范围,可以计算个人、家庭、城市、地区、国家乃至全球这些不同对象的生态足迹,对它们进行纵向的和横向的对比分析。

2.2 生态足迹方法的缺点

(1)忽视了土地功能的多样性

土地功能的“空间互斥性”假设对各类土地功能单一化的处理使土地的功能多样性和一定程度的功能替代被完全忽略。例如,对CO2的吸收只考虑了林地,而忽略了所有陆地生态系统和海洋生态系统均吸收CO2等温室气体。同样,在计算林地生物承载力时,只是基于其木材产出功能。但林地还具有涵养水源、调节气候、维持大气水分循环、防止土壤流失等诸多生态功能。

(2)生态偏向性

生态足迹分析法强调的是人类发展对环境系统的影响及其可持续性,而不关心经济、社会、技术方面的可持续性,并不考虑人类对现有消费模式的满意程度,具有生态偏向性。

(3)计算结果偏小

生态足迹分析没有把自然系统提供资源、消纳废弃物的功能描述完全,没有包括生物圈所遭受的生态影响,几乎忽略了排放到环境中的污染物质的影响,忽视了地下资源和水资源的估算,排斥了不可再生资源与可再生资源的替代性,计算结果可能低估了人类实际所耗用的生态系统的服务。

(4)静态性、瞬时性

生态足迹指标是一种基于现状静态数据的分析方法,其计算结果不能反映未来的发展趋势,不能反映人类活动的方式、管理水平的提高和技术的进步等因素的影响,其所得结论具有瞬时性,警示教育功能有余而决策咨询作用不足。据测算,中国、印度、巴基斯坦是最具可持续性的国家,这一结论也只是瞬时性的,中国与印度都具有庞大的人口基数,3个国家人民的物质生活水平都不高,经济都处于发展中,人口的增长、生活生产消费水平的提高都会导致这种“可持续性”的缺失;同时,技术进步、对资源的配置效率提高等反过来也可能会加强此“可持续性”。

(5)一些研究结果与可持续发展理论所阐述的基本原则不相符

很多学者将生态足迹用于国家或区域层次的可持续发展评价,常常会出现地区越不发达、人们生活水平越低,可持续性越强的情况。而可持续发展理论认为,贫穷是最大的不可持续,可持续发展首要的是发展。

3 预测生态足迹的方法之灰色预测

经济系统是一个复杂的系统,具有明显的层次复杂性、结构关系的模糊性、动态变化的随机性、指标数据的不完全和不确定性。影响生态足迹和生态承载力供需平衡的因素是多种多样的,如国家政策、经济的发展、科学技术的进步、人民生活水平的提高、土地利用结构的变化、人们的消费习惯与消费心理等。在数据样本量小的情况下,用一般的预测方法不可能真正得到所研究事物的概率特性或隶属特性,因而也就不可能得到一个恰当的系统数学模型,如果系统数学模型不正确,则基于模型的一切研究就没有任何实际意义。由于技术方法、人为因素、自然环境变化等造成各种数据误差、短缺甚至虚假现象,亦即灰色性,反映的数据很少。

灰色系统理论是中国学者邓聚龙教授1982年3月首先提出的。经过在多个领域中的使用,证实了灰色理论模型的精确度,且使用简便,既可用于软科学,如社会、经济等方面,又可用于硬科学。由于生态足迹的变化受到自然、社会、经济、政策、法律等多因素的影响,且这些因素既有已知信息,又有未知信息。因此,为提高预测结果精度及可靠性、本文采用GM(1,1)模型进行了预测,从而为动态测度生态足迹和生态承载力的变化提供一种可行的方法,同时也拓展了GM(1,1)模型的应用领域。

3.1 灰色GM(1,1)预测模型的构建

灰色系统模型是模糊数学派生的一种决策预测方法,把预测对象作为灰色系统来处理,是用已知的完全明确的白色信息,将一些灰色信息白色化,可用于社会经济活动决策和预测。该方法是经济预测中一种非常有效的方法,具有建模所需原始数据不多、原理简单、计算量适中、方法简便并具有较高准确性等诸多优点。

3.2 模型的优缺点

灰色预测方法,在短短的几年里,已推广应用到社会经济的各个领域,收到了良好的效果。概括起来有以下几个特点:

(1)需要的原始数据少。传统的数理统计方法,需要大量数据,且有一定的统计规律。而灰色系统理论,由于将随机变量看做是灰色量,将随机过程看做灰色过程,所以灰色预测不一定需要大量历史数据,而只要根据实际情况选择适量的数据,作累加生成就可将杂乱无章的数据理出一定的规律来,建模预测,容易取得资料,而且工作量大大减少。

(2)计算方法简单。虽然GM模型是建立在较深的高等数学基础上的,但它的计算步骤却不烦琐,非常简单,特别是借助于计算机,计算时间极短,适合于实时预测。既可以用于近期、短期预测,也可用于中长期预测,因而应用范围较广。

(3)精度仍有待于提高。十几年来的实践证明,与其他预测方法相比,普遍精度高,误差小,且现已产生了多种检验方法,可以确定模型是否可靠及预测值的可信度,但精度预测仍然有待进一步提高。GM(l,1)灰色预测模型是具有偏差的指数模型。在许多领域的实际应用中,利用GM(1,1)模型进行预测既有很多成功的实例,同时也存在一些预测偏差过大的情况。影响GM(1,1)模型预测精度及其适应性的关键因素,是模型中背景值的构造及预测公式中初值的选取。

4 结 论

生态足迹模型可以说是一个静态指标、瞬时指标、它假定人口、技术、物质消费水平不变,因此仅能评估现状,无法揭示人口增长、技术进步以及社会经济发展对生态足迹的影响,对未来发展趋势的预测功能。因此,引入灰色预测方法加强生态足迹模型的预测性研究,定量分析、评价以及监测研究对象在发展过程中的可持续发展变化,是对生态足迹方法的一个有益的补充。

参考文献:

[1]Wackernage1 M,Rees W E.Perceptual and structural barrlers to investing in natural capital:economics from an ecological footprint perspective[J].Ecological Economics,1997,20(1):3-24.

[2]Wackernage1 M,Rees W.Our Ecological Footprint:Reducing Human lmpact on the Earth[M].PhiladelPhia:New Society Publishers,1996:160.

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第5篇

关键词:散热器;采暖;低温辐射;优缺点

我国南北气候温度差异非常大,在冬季,东北地区的温度非常低,最低温度可达-30℃。并且冬天时间较长,若长期使用供暖设备必然会增大供暖热负荷,这就会造成能耗大、成本高,对环境造成巨大的影响。尤其是遇到较低的天气,若人们依旧采用传统的金属暖气片必然不能够提高室内的温度,无法为人们提供一个舒适的生活环境。因此我们需要将新型低温地暖作为采暖方式,即使再长的供暖周期,也就能够对热负荷压力进行适当的条件,从而保证其经济性与合理性,提高其社会经济效益。

一、散热器采暖的优缺点

1、双立管水平串联式系统

所谓双立管水平串联式系统也就是热水直接从总供水立管与各层水平支管流过,并在其中设置多组散热器进行散热的一种供暖系统。这种系统在设置过程中需要实行一户一表制,提高了其管理水平;由于其中设置了加阀门,可以对每个室内的温度进行合理的控制,达到了节能环保的目的;采用这一系统不必太过复杂的管路敷设,达到了美观的效果;另外,在实际设置过程中,施工人员选用的材料是交联聚乙烯管,这种材料具有使用寿命长等优点,也节约了钢材的使用,降低了工程的施工成本。

但是从另一个方面来看,双立管水平串联式系统也有一定的缺点,其主要包括:1)由于其中涉及到的散热器相对较多,当系统在运行过程中极容易出现水平失调等现象,出现前端过热或者末端过冷现象;2)在实际施工过程中,施工人员需要在垫层中在增加30mm,这样不仅加大了建筑工程中楼板的荷载量,还提高了工程造价;等等。目前,从相关研究中可以看出,由于施工人员需要在系统中设置锁闭阀、散热器温控阀等设备,这也就会在增加了工程造价,显然要比单管顺流式系统高很多。但尽管如此,这一系统却相应了国家的相关政策,发展越来越迅速,通过该系统在住宅中的应用,能够满足其理想的效果。

2、单管顺流式系统

单管顺流式系统也就是热水直接从立管中按照一定的顺序流入到每一层的散热器当中,这一系统的优点是构造简单、施工简便、成本低等,但是其也存在一定的缺点,即无法对局部的温度进行合理的控制,极容易出现局部过热或者过冷等现象,无法很好地满足人们的居住条件。但是在实际工作中,如果施工人员将系统的缺点全部考虑在其中,然后采取有效的措施,这样也就能够避免系统在运行过程中出现问题。单管顺流式系统曾经在我国建筑工程中得到了广泛的应用,但是随着社会的发展以及经济水平的提高,居民对供暖系统提出了更高的要求,这一系统必然会被优胜劣汰。但是由于这一系统的施工比较简便,成本也非常低,因此依然还有一些建筑工程应用该系统,例如公共建筑、学校、医院等。

二、低温热水板辐射采暖的概述

1、低温热水地板敷设采暖的含义

所谓低温热水地板采暖系统也就是将通过地板将低温热水以辐射传热的方式传递给室内,从而对室内温度进行适当调节的一种系统。该系统的缺点是:在建筑工程中会占用一定的空间,增加了整个建筑工程的荷载与工程造价,加大了系统的安装与维修难度。但是由于其具有节能、卫生条件好等多重优点而受到人们的高度重视,已有很多地区将这一系统应用在建筑工程中,得到了快速的发展。

2、低温地板辐射采暖的优点

①舒适保健传统的散热器采暖热量主要集中在房间的中上部,上热下凉,人们有口干舌燥的感觉。而低温地板辐射采暖是以均匀辐射的方式散热,供暖符合人体生理需求曲线,室内地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的感觉,能改善人体血液循环,促进新陈代谢,有利于人体健康。

②清洁卫生传统的散热器采暖方式主要依靠自然对流方式传热,热源温度较高,因而空气流速较大。地板采暖主要依靠辐射和自然对流两种方式传热,使用较低温度的热媒,所以室内空气平均流速小,能有效减少因空气急剧流动而引起的尘埃飞扬,以及明装散热设备和管道积尘面受热挥发的异味,减少室内空气污染。所以,采用地板采暖的房间扬尘很小,比较卫生,改善了家居环境。

③室内使用面积增加室内各种管线均可铺设在地暖结构层中,取消了散热器及其立支管,不但不占用建筑面积,而且房间可以任意分隔,根据实际测算,平均可以增加室内5%左右的使用面积,等于降低了房屋造价。

④热稳定性好目前,我国隔层楼板一般采用预制板或现浇板,其质地脆硬,隔音效果很差。地板采暖由于增加了保温层,可以大大减少上层对下层的噪声干扰,具有非常好的隔音效果。由于地暖特殊的地面构造,当上下层不采暖时,中间层的采暖效果几乎不受影响;地面层及混凝土层蓄热量大,因而在间歇供暖的情况下,室内温度变化缓慢,热稳定性好。

⑤环保节能传统的散热器采暖通常采用95-70℃供水温度,需要耗费大量的热能。而地板辐射采暖所用热媒温度较低,一些低温热源也能被利用,如太阳能、地热水。此外,还可利用热电厂余热、城市供热管网回水等热能。这些低温热源的有效利用,不仅节约了数量可观的不可再生资源,同时减少了废气、废渣的排放,既节能又环保。地暖系统在达到同样舒适条件的前提下,室内设定温度即使比对流式采暖低 2~5 ℃ , 也能使人们有相同的温暖感觉,能耗可以比其他采暖形式降低20%一30%,提高了热效率,节省了运行费用。

⑥安装管材造价低传统暖气片安装时选用的管材多为金属材质,造价较高,而且容易老化。低温地板辐射采暖常用的管材有钢管、铜管和塑料管,由于塑料管具有无接头、容易弯曲、易于施工等优点,因而在工程中被广泛使用。常用的塑料管有:交联聚乙烯PEX管、改性聚丙烯PP一C管、聚丁烯PB管等,它们具有抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无环境污染、不易渗漏、水阻力及膨胀系数小等特点。

三、结束语

通过以上的分析比较低温地板辐射采暖具有较好的节能效果,可以给居住者创造健康、舒适、环保的室内环境,而且可以有效的解决我国东北严寒地区住宅采暖中遇到的各种难题,是今后建筑采暖的发展方向,具有广阔的应用前景。■

参考文献

第6篇

关键词:空调,节能,新技术

Abstract: to reduce energy consumption of the air conditioning system important meaning, we should design and system itself fully consider all sorts of energy saving measures to effectively to achieve the purpose of saving energy and environmental protection. Because the influence factors of air conditioning system energy consumption, and action process complex, comprehensive energy efficiency is lower, therefore, through the analysis of the targeted, after reasonable energy saving optimization design is effective to reduce energy consumption is one of the important means.

Key words: the air conditioning, energy saving, new technology

中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:

引言:在提倡创建节约型社会的今天,建筑节能问题不可忽视,尤其是对于占建筑能耗50%~70%的空调系统能耗。随着空调的广泛应用,用于空调系统能耗的比例也在不断增大,而且空调系统通常是以高品质的电能为能源,这与我国部分地区相对紧张和匮乏的电力供给形成了鲜明的对比,引起了能源供求矛盾的进一步激化。因此,在暖空调系统设计中 ,采取必要的节能措施降低其能耗,是暖通空调专业人员不可推卸的责任。

一、空调节能方面存在的主要问题

1、空调在设计以及施工管理方面存在的问题:空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响,然而在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视。加之工程设计周期普遍较短,设计收费与设计产生的经济效益不挂钩,以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,使得设计施工完的系统不仅投资大,运行能耗也相当惊人,大大超过了国家标准。

2、空调系统的设计缺乏对节能方案的科学评价方法:近年来,随着对节能和环保要求的不断提高,新的技术方案不断涌现,每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方面的评价结果也往往不相同,甚至大相径庭;由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法,设计人员往往雾里看花,无所适从。

3、空调系统运行管理中存在的问题:除设计施工外,运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了,因此不注意对空调系统操作人员的培训。很多操作人员不具备必要的空调基本理论常识,不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作。显然系统达不到相应的节能效果。

二、空调系统的节能设计措施

空调系统的节能设计还应从技术层面着手,选择较为合理且在现有的条件下易于实现的节能技术措施,从而能建立高效节能的空调系统。设计阶段是工程项目进行建设和改造的重要步骤,系统设计的优劣程度将对空调系统设备产生深远的影响。

1、建立多元化的冷热源空调系统

实际的空调系统的设计过程中,应结合实际应用状况,选择合理的冷热源,实现多样化的冷热源的选择。空调系统的广泛应用对资源提出了更高的需求,对生态环境的发展也造成了一定的破坏,选择合理的空调系统的冷热源能有效减少不可再生资源的利用,建立节能的空调系统的设计。

2、采用蓄冷系统

各国用电状况都不同程度的存在着电负荷峰谷差较大的情况,在用电高峰时电力供应不足,而在低峰时电力供应过剩。在实施电力峰谷电价的地区,就可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出来,这将对整个电力负荷的移峰填谷工作起很大作用。采用冰蓄冷系统能够产生良好的经济效益和社会效益。

3、选择可再生能源或低品位能源的空调系统:不可再生能源的大量使用造成能源的日趋枯竭、环境日益恶化,开发利用天然可再生能源成为必然。在天然可再生能源中,太阳能、风能发电,太阳能供热或制冷系统,地源热泵空调系统等技术已经成熟,应大力推广使用。利用可再生能源的空调系统,不仅有着显著的环境和社会效益,也是节能的最有效途径。4、采用变频系统

变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势,它不仅能有效改良空调系统的工艺不足,还能大幅降低能耗,节省运行成本。

空调新技术

1、空调水系统变频变流量技术:

中央空调的冷负荷随环境温度和使用面积的变化而变化,定流量水系统的水泵电机基本是满负荷运行,形成大流量小温差的现象,针对这种效率低,能耗大的情况,采用空调水系统变频器控制冷冻水泵电机运行,使冷冻水的流量与冷负荷成正比例的变化,收到良好的节能效果,经济效益显著。变频器的发展大约经过30年的技术创新,目前已成为电机调速转动的主流,在各行业领域中发挥着重要的作用,而且随着变频器的全数字控制方式发展,其精度高,可靠性高,稳定性好,存储能力强,逻辑运算能力强等优势将更加突出,经济效益更加显著,应用范围更加广泛。

2、区域冷热电联供技术:

区域供冷系统,类似如北方的城市集中供热系统,是在一定规模的区域内,由专门的制冷站集中制造冷冻水,通过冷冻水管网络向各用冷建筑物输送,从而提供制冷空调服务的系统。区域供冷系统可视为大规模的中央空调系统,其用户可以包括公寓、写字楼、酒店、商场、机关、医院以及住宅。区域供冷系统适合应用在冷负荷密度高以及年冷负荷系数大的地方,如工业建筑群,人口稠密的城市商业区等。区域供冷系统由中心制冷站、冷冻水输配管网、冷用户三部分组成。区域供冷相对于传统的中央空调以及分体空调具有以下特点和优势:(1)能源利用效率高;(2)同时使用系数小,制冷主机装机容量小;(3)减少运行管理人员,提高维护质量;(4)环保优势明显;(5)有利于采用蓄冷技术;(6)建筑美观性和空间利用率的提高。

3、地源热泵等舒适节能空调技术:

地源/水源热泵空调是以水为载体,通过地源热泵机组系统,冬季将地温热能(地下水或土壤热能)传递转移到需供暖的建筑物内部,夏季又可以将建筑物内热量,通过热泵机组系统,传递转移到地球浅部地层中去,它是充分利用了地下水或地下土壤常年温度保持恒定的特点,是环保、节能、“零”污染、“零”排放的一种空调设备。它具有如下特点:(1)节能30%~60%;(2)高效、环保;(3)冬、夏两用;(4)寿命高达二十五年;(5)降低投资风险,节省初投资。

结语:随着空调应用的日益普及,空调领域作为耗能大户应从设计、运行等方面特别注意节能的问题,不断提高空调系统的节能设计水平、节能运行管理水平。 只有对空调系统目前存在的问题给予重视, 空调系统才能给千家万户带来便利,才能充分发挥它的经济性、节能性、安全性、舒适性和美观性的作用。节能技术的研究开发和运用是空调系统、建筑系统节能的基础,需要得到政府部门的重视和支持。同时,我们暖通空调专业工作者,都有义务在暖通空调的节能领域里积极地贡献自己的力量。

综上所述,建筑节能尤其是空调系统方面的节能,潜力还是很大的,可以通过多种途径对系统进行节能,建筑节能在当前世界能源紧张和中国经济高速发展的背景下,尤其具有重要的意义。

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第7篇

对于不同的建筑工程,其建筑过程存在着很大的差异,但是在阶段划分方面,存在着一定的共同点,通常情况下,建筑工程一般分为:可行性论证阶段、规划设计阶段、施工阶段、竣工结算阶段和使用维护阶段。由于一般建筑工程往往建设时间较长,而每个阶段具有不同的特点,如果一直采用同一种造价管理方式,则无法适应工程工期长、阶段性强的特点,因此,针对建筑工程不同建设阶段的特点采取不同的造价管理方式,是降低工程成本、提高经济效益的有效措施。

二、工程各阶段造价管理控制措施分析

1.可行性论证阶段

可行性论证阶段是影响整个工程造价的决定性阶段,在该阶段所进行的决策往往直接影响建设项目的成本和效益,因此,对于可行性论证阶段的造价控制需要注意的是:

第一,在建设项目的规模选择上,切忌贪大冒进,对于高投入、高风险、高回报的行业,通常可以采取小规模的建设方案;而对于投入低、风险小、回报不高但是稳定的行业,则可以采取较大规模的建设方案。

第二,在建设项目的预算评估方面,需要进行全面的估算,而对于容易被漏算的交通设施、配套设备、办公设备等项目需要特别注意,防止漏算。

第三,通常情况下,一个建设项目应当配备至少3个以上的合理设计方案,在对各个方案进行优缺点的评价和比较之后,尤其要根据投资效果进行测算以确定最终方案。

第四,土地是不可再生资源,在进行投资项目的建设时,应当充分考虑到土地的利用效率,面对地价的飙升,投资者要利用有效的控制措施减少土地成本的支出。

2.规划设计阶段

在规划设计阶段进行的造价控制,需要注意以下问题:

第一,对主要建筑物的布局位置要进行详细的规划。同时优化项目内的交通设计,减少管道管网的交错,配套设施坚持环保和安全的理念,同时避免重复建设。

第二,使建设项目中每个主要建筑的功能相匹配,使每个建筑的使用效率都实现最优化,避免不规则的设计带来的浪费现象,达到降低工程造价的目的。

第三,对单个建设项目的先后顺序要进行合理的规划,不同的建设项目可以选择不同的开工日期,只要确保在同一时间内使每个项目都顺利完成,实现项目整体完工并投入使用。

3.施工阶段

通过可行性论证阶段和施工阶段的有效控制,在施工阶段的控制重点往往就是减少浪费现象。相对于前面两个阶段的控制措施,在施工阶段由于是根据图纸进行施工,所以其控制的重点就是在不影响工程质量和使用效率的前提下,实现资金的节约,重点应注意以下几个问题:

第一,在施工单位的选择上,应当选择信誉好、技术强以及具备完善管理制度的施工单位和监理单位,能够有效地实现对施工组织的优化,减少施工过程中的浪费现象。

第二,减少或者避免在施工过程中对原有施工方案的改变。

第三,加强对施工现场的材料进场以及施工现场的管理。在材料的采购过程中,应当根据施工图纸的需要和市场价格来确定材料采购的数量,避免大量积压,也要避免由于供应短缺而造成停工待料的现象出现。

4.竣工阶段

该阶段对于建设项目的工程造价控制事实上已经没有实质性的影响,但是对于施工过程中账目的核对有着重要的意义。

第一,在审计机构的选择上,应当选择信誉好、责任心强的审计单位,对于工程中的分包和自营项目应当在结算时进行扣除。

第二,对合同签订与工程实际完工情况进行核对和检查,对于未完成的和发生改变的项目要进行详细的核对,并作相应的核减,避免花冤枉钱。

5.使用维护阶段

该阶段对工程造价产生的影响主要有以下几个方面:

第一,对于建筑物的防水、防潮部位要进行定期的检查和维护。日常检查和维护的费用往往不会很多,但是如果疏忽了日常检查,造成了大的问题再进行修补,将会大大增加维修的费用。

第二,按设计的功能投入使用,切忌自行改变使用功能,因为每个项目在设计阶段都对使用功能有明确规定,如果自行改变其使用功能,会使建筑物的使用功能受到影响。

第8篇

关键词:太阳能热水系统类型 应用

Abstract: with the development of economy, natural resources increasingly nervous, especially nonrenewable resources. Solar energy as the one kind of new energy, is a kind of clean clean renewable energy. In architecture, residential hot water supply to be promoted solar water heating system. Combining with a project example, discusses solar water heating system and the form which should be noticed.

Keywords: solar water heating system type application

中图分类号: TK51文献标识码:A 文章编号:

一、工程概况:清湖花半里项目位于深圳市龙华镇清湖村,总建筑面积约28.8万m2,建筑性质为住宅/商业。包括1-6栋33层住宅,7、8栋为10层小高层复式住宅,9-12栋为四层独栋别墅,13、14栋为商业建筑。根据规定,7、8栋10层小高层住宅及9-12栋独栋别墅需设置太阳能热水系统。甲方要求在满足使用的前提下,尽量节约设备投资及施工费用,但要满足后期物业管理便利等因素。

二、太阳能主要热水系统形式及特点。

1、太阳能热水系统利用分析

1.1深圳太阳能基本气象条件。

深圳地区的年日照时数1975.0小时,太阳年辐射量5225MJ/,年日照率接近50%,深圳太阳能全天、全年分布均匀,全年约80%的白天具有条件采集太阳能的条件,选用太阳能热水系统是比较适宜的。

1.2太阳能热水系统组成。

太阳能热水系统包括太阳能集热装置、储热装置、循环管路装置等。由于太阳能热水系统在全年运行中受天气的影响很大,其独立应用存在间歇性、不稳定性和地区差异性,在太阳能应用中除利用集热器将太阳能转换成热能外,应采取辅助加热系统和储热措施来确保太阳能热水系统全天候稳定供应热水。

1.3太阳能热水系统在住宅建筑中主要应用形式。太阳能供热水系统按其集热、储热和辅助加热方式分为三种:单机入户系统:分户集热、储热、辅助加热;集中式太阳能供热水系统:集中集热储热,集中辅助加热或分户辅助加热;半集中方式系统:集中集热,分户储热和辅助加热。

1.3.1单机入户系统:

太阳能热水器的特点是用户单独安装、独立使用,太阳能热水系统相对简单,且互不干扰。不存在计费问题,物业管理方便,但用户辅助加热部分耗能大,综合造价与同档次的中央热水系统相对较高;因无可靠的回水系统,供水管路存水变凉造成热能浪费,热水资源无法共享使系统资源不能充分利用;管道较多,与建筑配合难度较大。该系统主要有两种形式,一种是集热器与水箱一体。另一种分体式系统,水箱与集热器分离,容易与建筑配合以实现与建筑的一体化。

1.3.2集中集热储热系统:

集中式中央太阳能供热水系统的特点是集成化程度高,集中储热方式利于降低造价减少热损失,辅助加热系统集中利用补热;热水系统供应管路简单,合理的干管循环回水保证供水品质,实现各用水终端即开即热;对于住宅小区,集中式系统相对分户系统有初投资少、集成化程度高的优势,模块化的集热器与建筑结合也比较美观。

1.3.3半集中式系统

该类系统类似于中央空调系统。集热器集中集热,循环泵将热水输送到每个用户的承压水箱中,通过换热盘管对水箱中的水加热。当需要用水时,若水箱中的水温没有达到设定温度时启用辅助加热;各户单独使用,热水资源分配均匀,且白天部分用户用掉箱中热水后,水箱中的冷水还可以得到一定的热能该系统的最大特点是将热水储存于每户中,这样可以减少水箱占用屋面或地下室面积,整个系统的管路在建筑中也不影响建筑美观。此系统目前极少应用实例,属创新概念。

1.4三种热水系统主要优缺点分析比较

分项 单机入户系统 集中集热储热系统 半集中式系统

相同档次综合造价 较高 最低 一般

太阳能利用 利用不高,容易造成浪费 利用较高 利用较高

物业管理 各户独立、管理方便 一般 公共循环管路入户,不便管理

供水管路 住户多时,管道较多,与建筑配合难度大 集中设置,相对简单,对立面影响小 系统管道相对较长

集热设备与立面结合 对立面影响大,处理后的立面相对不宜被人接受 模块化安装较容易解决对立面的影响 模块化安装较容易解决对立面的影响

储热水箱 分体式设置时,需占用一定用户使用面积。住户心里不宜接受 占用公共使用面积,对住户无影响,住户较容易接受 占用住户一定使用面积,住户心里不宜接受

适用对象 统一安装的多层建筑 多层、高层建筑均可采用 多层、高层建筑均可采用

三、具体计算参数及设置需要注意问题:

以7栋为计算单元对比各热水系统集热板敷设位置,管线施工,工程造价等关键因素的确定。7栋为两层一户的复式住宅,入户由两层高外连廊连接,上下户连接可供敷设管道的墙体有限。屋面有约160构架可供安装集热板。

1、 使用人数、集中集热板面积计算见下表:

楼号 使用户型 户数 户型设计用水人数(人/户) 使用人数 热水用水定额(L/d) 设计日用热水量qrd(L/d)

7栋 三居室 24 4 96 50 4800

四居室 8 5 40 50 2000

合计 32 136 6800

楼号 qrd-设计日用热水量(L/d) c-水的定压比热容[(kJ/kg.℃)] ρr-热水密度(kg/L) te-贮水箱内水的设计温度(℃) tL-水的初始温度(℃) f-太阳能保证率(无量纲)

7栋 6800 4.187 0.9832 60 20 0.45

JT-平均日太阳总辐照量(MJ/m2.d) η-集热器年平均集热效率(无量纲) ηL-管路及贮水箱热损失率(无量纲) Ac-直接系统集热器总采光面积(m2)

16.29 0.4 0.2 96.66

2、根据上述各系统分析的特点,及甲方控制造价要求,半集中式系统复杂、造价高,本项目不采用。对单机入户系统和集中集热储热系统采用哪种方案,从工程造价方面对比如下。

2.1采用单机入户系统配置如下:每户太阳能集热板面积约4,热水贮水箱容积约200L,总套数32套,每套参考市场单价:5000元(集热器与水箱合设)/8000元(集热器与水箱分体设置),设备总投资约16万元/25.6万元。

2.2采用集中集热储热系统配置如下:太阳能集热板总计面积约100,热水储水箱容积约为5000L,厂家报价总价约为11万元。

2.3即采用集中集热储热系统约可节省工程造价约5~14.6万元。

3、从水、电管路施工、维护方面分析。

3.1 采用单机入户系统,集热器设置在屋面,每户由户内连接两根供回水管至屋面集热器,最顶层住户会有10根竖向供回水管线穿过。且辅助加热供电线路由各住户引致屋面,也导致管线施工复杂。本项目上下户连接的公共墙体很少,多为住户阳台墙体,若采用此系统,势必会造成管线维修需进入其他户的麻烦,同时,外露的管线也会对建筑立面产生不利的影响。

3.2 采用集中集热储热系统,整个系统在公共管井内设置两根供回水干管即可,每户设置分户计量水表。减少竖向供水管线。

3.3即采用集中集热储热系统,可减少管线对建筑立面影响,同时降低施工复杂程度。

4、从集热器与立面结合形式分析。

4.1 单机入户系统。一、如采用集热器与水箱合设在屋顶的形式,需要屋面安装面积约为4x32户x1.5(估算安装间距系数)=190,屋顶构架面积为160,不能全部放置在构架上。部分集热器将放置在屋面,占用一定面积。二、如采用集热器与储水箱分体式设置,此方式将占用用户部分使用面积及空间放置热水器和水箱,住户不宜接受。

4.2集中集热储热系统,集热器面积约为100,经与建筑专业沟通,可设置在屋面上的构架上,设置成遮阳凉亭的形式,不影响屋顶使用,且采用的是平板型的集热板,集热板不突出构架,外立面基本没有影响。

4.3即采用集中集热储热系统,可解决集热板对建筑立面的影响,集热板敷设方式灵活,不影响建筑屋面使用功能。

5、其它方面,对集中集热储热系统辅助热源选择的建议。一般常规上,辅助热源常采用电加热器或燃气热水炉,集中设置在储热水箱内。此方式舒适度高,每户热水需单独计量收费。对于住宅项目来说,当不使用户数占多数时,导致整个系统运行成本极高,最终可导致系统没有人使用。为避免这种情况,可选择辅助热源由住户燃气热水器提供的方式,见下表。只需在住户内太阳能热水供水管上设置温控三通阀,通过温度控制,判断热水是否需要经过热水器辅助加热。同时在每层管道井内热水干管上可设置温度探头,将温度显示在住户热水器位置,方便住户手动切换。选择辅助热源时,应充分与开发商沟通,让其知晓各系统的优缺点,以便正确做出决策。

四、综合以上的分析,本工程7,8栋最终采用集中集热储热系统。9-12栋因为是独栋别墅,采用单机入户系统。为美观,采用的是集热板与储水箱分开设置的形式。

五、结语

对于建筑住宅太阳能热水系统选用应注意以下几方面问题。

(1)要充分了解甲方的投资意愿,结合工程造价、管线敷设方式和系统的优缺点确定合理的系统形式。

(2)要根据建筑的平面布局、建筑特点使太阳能热水系统与建筑一体化。紧密配合建筑专业,采用多种方式降低集热板对建筑立面的影响。总之,热水系统原则要多元化分析,寻找造价、系统性能及美观的平衡点。

参考文献:

[1] 郑瑞澄, 《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册(第2版)》