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序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇節(jié)能技術(shù)研究范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
在金屬鍛造行業(yè)中,能源的使用效率受到從業(yè)人員工作經(jīng)驗、材料本身熱效率、設(shè)施水平等限制,能源浪費的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。鍛造的流程主要包括下料、裝爐加熱、鍛造、加工、熱處理等環(huán)節(jié),其中加熱環(huán)節(jié)是能耗最大的環(huán)節(jié),據(jù)統(tǒng)計,加熱環(huán)節(jié)的燃料消耗量占全流程的75%左右。當(dāng)前,我國的金屬鍛造加熱爐的技術(shù)相對比較落后,每千克鍛件的平均能耗約為20000千焦,平均熱效率不足5%。
1.2鍛造污染嚴(yán)重
鍛造過程中產(chǎn)生的污染主要包括污染性氣體排放、工業(yè)廢棄物排放和噪音污染三個方面。鍛造過程中,材料的燃燒會產(chǎn)生大量污染性氣體,部分氣體未經(jīng)過處理就排放到了大氣之中,其中一氧化碳和硫化物的污染最為嚴(yán)重。同時,二氧化碳的排放也會加劇溫室效應(yīng)。金屬鍛造中排放的廢棄物主要包括廢油、廢液和廢渣,其中既有燃燒后的煤炭殘渣、燃油廢料,也有金屬邊角料和使用后的機器油,部分廢棄物可降解性差、污染性大,如不經(jīng)過充分處理,對自然環(huán)境將造成惡劣的影響。金屬鍛造中需要使用許多大型機械,機器運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生巨大的噪音,給周邊居民生活帶來影響。
2金屬鍛造中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
目前,在金屬鍛造中節(jié)能技術(shù)和節(jié)能工藝的應(yīng)用主要包括以下三個方面。
2.1節(jié)能工藝與設(shè)備
(1)冷擠壓和冷鍛:在傳統(tǒng)金屬鍛造流程中,加熱及熱處理工藝所消耗的能源超過整個工藝流程的75%以上,為有效節(jié)約能源消耗,冷鍛工藝應(yīng)運而生。冷鍛工藝是在物料再結(jié)晶溫度下的成型加工,并在回復(fù)溫度以下進行鍛造。目前,在許多行業(yè)如汽車零件和部分電子設(shè)備生產(chǎn)中,冷鍛工藝已經(jīng)得到了推廣應(yīng)用,在鍛件質(zhì)量進一步提高的基礎(chǔ)上,節(jié)能效果非常顯著。見下圖:圖1 冷鍛制造的燈殼散熱器(2)等溫鍛造:等溫鍛造是將模具和坯料加熱到鍛造溫度后,在此溫度下進行低應(yīng)變速率變形的塑性加工工藝。等溫鍛件在最終成型階段的形變變化比較緩慢,有利于把握其形變程度,從而獲得接近無余量的鍛件精度,明顯減少了金屬材料的消耗。(3)改造電液錘:隨著科學(xué)技術(shù)的進步,經(jīng)過改造的電液錘能效大幅度提升,其能源利用率提高到了15%-20%,同時,其驅(qū)動動力由鍋爐蒸汽改為電力驅(qū)動,鍋爐燃煤帶來的粉塵污染有所減少,環(huán)境效益有所提升。(4)改造冷卻水循環(huán)系統(tǒng):鍛造設(shè)備時,為了維系系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)需要使用大量的冷卻水,尤其是中頻爐和熱處理爐的消耗最大。通過對冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進行改造,設(shè)置調(diào)節(jié)水池和潛水泵,將鍛造過程中的冷卻水循環(huán)、反復(fù)使用,可以顯著減少水資源的浪費。
2.2工藝流程的節(jié)能
(1)生產(chǎn)線節(jié)能:生產(chǎn)線節(jié)能主要包括以下三個方面的內(nèi)容:一是循環(huán)使用高溫廢氣,按照溫度梯度,多級利用加熱爐廢氣中的熱量,如等溫鍛造時加熱模具和保溫設(shè)備都可以使用加熱爐廢氣來實現(xiàn);二是采用連鑄連鍛工藝,在同一套模具內(nèi),先進行鑄造,鑄造完成后立刻鍛打,從而避免在鑄件冷卻后對其重新加熱所造成的能源浪費;三是利用熱處理工藝余熱,把加熱爐置于鍛打工藝之后,通過余熱淬火、余熱等溫、余熱正火等手段,充分利用鍛件保存的熱量。(2)鍛打過程節(jié)能:對鍛打力度和鍛打順序進行科學(xué)調(diào)控,可以有效實現(xiàn)節(jié)能。在具體操作過程中,可在計算機輔助工藝設(shè)計系統(tǒng)中插入節(jié)能型工藝數(shù)據(jù),并通過系統(tǒng)評估,找到能耗和成本相對最低的工藝流程,以實現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)。如圖2所示
。2.3生產(chǎn)調(diào)度節(jié)能
生產(chǎn)調(diào)度是對等待加工的工件以及生產(chǎn)線和機器進行合理調(diào)配,安排工件被機器生產(chǎn)的先后順序的過程。合理分配生產(chǎn)系統(tǒng)的資源,可以優(yōu)化生產(chǎn)指標(biāo)、提高工作效率、減少資源浪費。在金屬鍛造中,主要可以從三個方面對生產(chǎn)調(diào)度進行優(yōu)化。一是鍛件裝爐。主要是通過合理分配鍛件材料,提高加熱爐的使用率;二是鍛件出爐。主要是通過降低保溫時間、減少開爐次數(shù)等方法,做好鍛件出爐與鍛件鍛打之間的銜接;三是鍛件鍛打。充分考慮鍛打的步驟和每一階段需要的材料和時間,盡可能縮短鍛打設(shè)備等待時間。見下圖:
伴隨經(jīng)濟的不斷進步,煤礦行業(yè)也在飛速發(fā)展,變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛。在某種程度上可有效降低電量消耗并實現(xiàn)節(jié)能減排的目的[1]。本文主要對變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備應(yīng)用進行了深入探討,為更好地促進煤礦行業(yè)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。
1變頻節(jié)能技術(shù)簡介
變頻節(jié)能技術(shù)指的是通過半導(dǎo)體元件通斷的作用改變電源電流的工作頻率,進而達(dá)到降低能量消耗的目的。在變頻節(jié)能技術(shù)中,變頻器是其核心設(shè)備,主要組成部分有電源板、鍵盤、控制的面板及電極電容等。在電動機上安裝變頻器,在滿足了輸出的要求后,有效降低了能源消耗,實現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。當(dāng)電動機上沒有安裝變頻器時,其電流頻率沒有辦法改變,任意工作狀態(tài)下,都會以額定電壓開展工作,這樣就很難滿足不同工作狀態(tài)下的能量要求,同時也造成了能量極大的浪費。
2煤礦機電設(shè)備應(yīng)用過程中存在的問題
a)在很多煤礦企業(yè)中,煤礦機電設(shè)備在選型方面普遍存在大馬拉著小車的情況,存在很嚴(yán)重的電能浪費,普遍沒有很高的運行效率。煤礦企業(yè)的電耗非常大,壓氣、通風(fēng)、排水及提升等設(shè)備耗電量大約占總體能耗的1/3,約占煤礦用電量的30%。若選用閥門或擋風(fēng)板,在調(diào)節(jié)過程中電能浪費很大,若選用變頻技術(shù)進行調(diào)節(jié),可節(jié)省20%~50%,其經(jīng)濟效益顯而易見。開元礦業(yè)公司在沒有應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)之前,1個月的用電能總量達(dá)到了35714.6kW•h,實際用電量26027.5kW•h,有效用電效率僅72.8%,電能很大一部分沒有得到有效利用[2];b)煤礦機電設(shè)備的電機負(fù)荷普遍比較大,啟動起來電流很大、時間也很長,這嚴(yán)重影響了設(shè)備絕緣強度,很容易將大功率電動機燒毀,電網(wǎng)的可靠運行受到威脅。礦井機電設(shè)備在冷啟動時相對較困難,很容易產(chǎn)生機械方面的損傷,這不但使設(shè)備維修成本增加,還極大地沖擊了電網(wǎng)安全。另外控制的工藝比較單一,自動化程度偏低且實時性也很差;c)故障方面的問題。制約煤礦機電設(shè)備功能發(fā)揮非常關(guān)鍵的因素就是故障方面的問題?,F(xiàn)在社會發(fā)展迅速,對煤炭需求很高,所以一般煤礦機電設(shè)備全天24h都在工作,這種情況下,機電設(shè)備如果不能合理維護,很容易出現(xiàn)故障問題,造成設(shè)備損壞?,F(xiàn)場采煤設(shè)備主要是采煤機和掘進機等設(shè)備,這種高強度作業(yè)比普通作業(yè)更容易出現(xiàn)設(shè)備故障,故障一旦出現(xiàn),不但采煤功能降低,消耗的電量也急劇增加,增加2倍~3倍的電量很正常[2]。
3變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的具體應(yīng)用
a)變頻技術(shù)在水泵方面的具體應(yīng)用。對煤礦生產(chǎn)起到非常重要控制作用的條件之一是水,所以對水泵流量進行調(diào)節(jié)非常關(guān)鍵。以往在對水的流量進行調(diào)節(jié)時,采用的就是對閥門開度進行調(diào)節(jié),采用這個方法時,電機將一直控制在恒速狀態(tài),所消耗電量非常大,也花費了大量錢財。若選用變頻技術(shù)對水泵進行調(diào)節(jié),可將水泵調(diào)速性能大大提升,節(jié)能效果也得到很大的改善,工藝及流程也更加安全可靠[3];b)在供風(fēng)系統(tǒng)方面的具體應(yīng)用。在煤礦井下進行作業(yè)時,對空氣進行壓縮時需用到空氣壓縮機,壓縮機連續(xù)不斷運轉(zhuǎn)的情況下將消耗大量電能。通過應(yīng)用變頻技術(shù)可有效地將電能的消耗予以降低。當(dāng)在對變頻器進行使用時,形成了調(diào)解的回路,可有效地對恒壓進行控制,使氣壓保持在一個不變的數(shù)值上,極大地改變了電源質(zhì)量。壓縮機經(jīng)過變頻技術(shù)的改造,極大地節(jié)省電能的損耗,假若使用半年以上,將能省出來一個變頻器的成本;c)在運輸系統(tǒng)方面的具體應(yīng)用。在礦井的提升機上應(yīng)用變頻器可將電阻取消,提升機調(diào)速運行時可節(jié)約不少電阻熱損耗。在很短的時間里,發(fā)動機在進行發(fā)電時,變頻調(diào)控可把電能能耗的情況給電網(wǎng)及時反饋過去,運作的人員可很快地將運行的實際情況掌握住。同時,將變頻器放在設(shè)備內(nèi)部后,可將設(shè)備維修工作大大減少,維修費用也相應(yīng)減少,會有很明顯的節(jié)能減排效果。此外,變頻技術(shù)還可有效地對皮帶輸送機進行控制,將空載或輕載所造成電能的浪費有效避免。變頻器在安裝后,可有效地對皮帶輸送機所產(chǎn)生的熱量損耗進行控制,將電氣系統(tǒng)沖擊的問題有效解決[3]。
4變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備應(yīng)用中節(jié)能探討
電氣控制系統(tǒng)非常核心的支撐就是變頻技術(shù),為了達(dá)到節(jié)約能源、降低損耗的目的,就需對電動機的運轉(zhuǎn)速率進行調(diào)節(jié)。由于煤礦機電設(shè)備在運轉(zhuǎn)時,需借助電動機進行運作,所以最大耗電部分就是電動機。變頻技術(shù)通過對煤礦機電設(shè)備的電氣部分進行節(jié)能控制,使電能損耗量降低,可將電能資源進行最優(yōu)配置。變頻技術(shù)在煤礦機電設(shè)備應(yīng)用中節(jié)能技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個方面:a)在啟動方面的節(jié)能。電機不正常(非額定轉(zhuǎn)速)啟動會嚴(yán)重沖擊采煤區(qū)電網(wǎng),需有很高的電網(wǎng)容量,在啟動過程中會產(chǎn)生大的震動和很大的電流,這些都會很大程度上毀壞閥門及擋板,致使管路及設(shè)備使用壽命大幅度降低。若使用了變頻的節(jié)能裝置,變頻軟啟動功能可將電流從零開始啟動,最大也不會超過額定電流,這樣就可有效減輕電網(wǎng)沖擊力,同時也可將供電方面的容量要求予以減輕。變頻節(jié)能裝置有效地將閥門及設(shè)備使用的壽命延長,將設(shè)備維護的費用降低[2];b)功率方面的節(jié)能。無功功率一方面使設(shè)備發(fā)熱及線損增加,另一方面降低的功率因數(shù)將造成電網(wǎng)的有功功率降低,在線路中消耗了大量無功電能,致使煤礦機電設(shè)備使用效率變得低下,在現(xiàn)場的實際操作過程中,浪費了很多電能。當(dāng)選用了變頻裝置后,其內(nèi)部濾波電容發(fā)揮了巨大作用,使無功損耗大大減少,如圖1所示,使采煤區(qū)配電工作有功功率增加,煤礦機電設(shè)備電能的消耗在均衡狀態(tài)中維持,使節(jié)能降耗得以實現(xiàn)[4];圖1采煤機的變頻控制c)在變頻方面的節(jié)能。在滿負(fù)荷狀態(tài)下,電機不能運行時,動力的驅(qū)動要求達(dá)到后,多余力矩使消耗的有功功率增加,致使電能極大地浪費。傳統(tǒng)的像泵類和風(fēng)機這種類型的設(shè)備是通過對出口或入口的閥門或擋板開度進行調(diào)節(jié)來對給水量及給風(fēng)量進行調(diào)節(jié),這樣輸入的功率是很大的。當(dāng)變頻技術(shù)使用時,若要求將流量減少,可將風(fēng)機或泵的轉(zhuǎn)速降低以達(dá)到要求,這就在局部上減少了電能損耗,也達(dá)到了整套設(shè)備節(jié)能降耗的目的。
5結(jié)語
現(xiàn)代社會突飛猛進的發(fā)展勢頭為變頻技術(shù)的應(yīng)用打下了基礎(chǔ),主要對變頻技術(shù)的具體應(yīng)用及節(jié)能控制方面的應(yīng)用進行了深入探討,因其具有諸多控制能耗的優(yōu)勢受到了廣泛推廣及應(yīng)用。變頻技術(shù)的引進,極大地促進了煤炭企業(yè)的發(fā)展,節(jié)能控制的應(yīng)用不但降低了電耗還促進了經(jīng)濟效益的提升。煤炭企業(yè)應(yīng)不斷地對機電設(shè)備進行更新,最大化促進企業(yè)快速向前發(fā)展。
作者:武鵬飛 單位:陽煤集團壽陽開元礦業(yè)有限責(zé)任公司
參考文獻:
[1]劉學(xué)輝.變頻技術(shù)在煤礦的應(yīng)用及節(jié)能效果研究[J].無線互聯(lián)科技,2014(5):194.
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鍋爐供暖;節(jié)能技術(shù)
隨著社會經(jīng)濟建設(shè)進程的不斷深入,人們的生活生平得到顯著改善,各行各業(yè)對能源的需求也日益提升。但從鍋爐供暖這一方面展開分析,我國當(dāng)前的鍋爐運行熱效率水平偏低,供暖企業(yè)依然采取小型化、分散化的運行管理模式,存在嚴(yán)重浪費資源的問題。在此種形勢下,深入分析鍋爐供暖節(jié)能技術(shù),對提升資源利用率,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保意義重大。
1鍋爐供暖計量監(jiān)測技術(shù)
在開展鍋爐供暖運行管理等工作時,通過采取計量監(jiān)測技術(shù),可充分落實節(jié)能管理工作。經(jīng)相關(guān)研究得知,采取科學(xué)有效的計量監(jiān)測技術(shù),不但可使管理人員對鍋爐使用能源的情況有一個全面的掌握,在量化考核標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,促進相關(guān)企業(yè)能源合理應(yīng)用水平的提升,而且還能為各項節(jié)能措施的順利實施提供充分保障[1]。但需要注意的是,目前大多數(shù)鍋爐運行單位在計量監(jiān)控設(shè)備方面較為缺乏,僅僅借助溫度、壓力及爐水等常規(guī)參數(shù)來評估鍋爐的負(fù)荷水平及其燃燒工況等相關(guān)情況,從而使得相關(guān)管理人員無法以鍋爐實際運行狀態(tài)為依據(jù),及時做出準(zhǔn)確的響應(yīng)。由此可知,為促進鍋爐供暖節(jié)能工作的順利實施,就需要對鍋爐的運行現(xiàn)狀進行嚴(yán)密觀察,并加大計量監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用力度。為達(dá)到節(jié)能目的,鍋爐運行單位可加裝空氣過剩系數(shù)表、膜式風(fēng)壓表以及煙道熱電偶溫度計等設(shè)備,分別用來監(jiān)測鍋爐供暖期間的配風(fēng)參數(shù)、鍋爐爐膛的負(fù)壓參數(shù)以及鍋爐排煙的溫度參數(shù)等。通過加裝這些監(jiān)測設(shè)備,可讓鍋爐管理人員對不同運行狀態(tài)下鍋爐供暖各項參數(shù)變化情況進行及時掌握,并全面分析供熱系統(tǒng)的運行工況,合理調(diào)整熱平衡,在促進鍋爐供暖管理工作規(guī)范化開展的基礎(chǔ)上,有效解決熱力失調(diào)等問題,最終實現(xiàn)供暖及節(jié)能效益的提高。
2鍋爐熱效率水平提升技術(shù)
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),熱效率水平偏低為鍋爐能耗比較高的主要因素之一,而造成鍋爐熱效率水平偏低的原因則主要為以下幾點:一是鍋爐燃燒設(shè)備存在漏風(fēng)或漏煤的情況,不具備良好的密封性;二是鍋爐有著較大規(guī)模的裝置配套輔機,與鍋爐運行裝置性能的配合度不高;三是未能在鍋爐中設(shè)置獨立的計量監(jiān)測裝置,導(dǎo)致工作人員難以及時評估運行期間鍋爐中空氣過剩系數(shù),也無法以負(fù)壓指標(biāo)及爐膛溫度為依據(jù),來合理調(diào)節(jié)并優(yōu)化鍋爐的運行工況[2]。在此種情況下,鍋爐運行單位為促進鍋爐熱效率水平的提升,實現(xiàn)供暖節(jié)能,就需要掌握以下技術(shù)。其一,鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)。該技術(shù)涉及的內(nèi)容主要有:①從原煤的品種、粒度及水分含量等方面出發(fā),來對燃料進行調(diào)整;②從推煤的速度、煤層的厚度等方面來對火床進行調(diào)整;③從燃燒模式、送風(fēng)及引風(fēng)的匹配關(guān)系等方面來對風(fēng)量進行調(diào)整。其二,配風(fēng)及配煤相關(guān)技術(shù)。此技術(shù)涉及的內(nèi)容主要有:①須對鍋爐運行環(huán)境及室外溫度進行監(jiān)測,并以此為依據(jù),科學(xué)搭配鍋爐的燃燒時間、投入原煤的煤質(zhì)及其品種等。分析相關(guān)研究得知,在鍋爐燃燒時,控制入爐狀態(tài)下用煤發(fā)熱量在2.01萬~2.09萬kJ/kg,不僅可充分保證原煤的燃燒質(zhì)量,同時更加經(jīng)濟。②以鍋爐爐膛的風(fēng)壓表參數(shù)為依據(jù),控制爐膛的負(fù)壓水平在-20~-30Pa,與此同時,還須適當(dāng)提高爐膛的引風(fēng),確保其高于鼓風(fēng)。③嚴(yán)格開展鍋爐系統(tǒng)的進水操作,保證補水的質(zhì)量達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)及要求。④嚴(yán)格監(jiān)測計量補水量,控制燃燒期間鍋爐運行系統(tǒng)的泄漏率不超過0.2%。
3鍋爐運行負(fù)荷調(diào)節(jié)技術(shù)
現(xiàn)階段,供暖單位調(diào)節(jié)鍋爐運行負(fù)荷的技術(shù)主要為連續(xù)性供暖與間歇性供暖這兩種。在實際工作過程中,不同工作人員對于哪種運行模式更加符合要求有著不同的看法。通過對這兩種供暖方式展開綜合比選,人們普遍認(rèn)為,相比間歇性供暖,連續(xù)性供暖要更加科學(xué)合理。主要是因為采取連續(xù)性的供暖方式時,可使鍋爐爐膛保持長時間的高溫狀態(tài),除了具備穩(wěn)定的燃燒工況外,煤炭也可得到充分的燃燒,有效防止了因壓火及起火而引起的熱量損耗,并且可獲得較高的鍋爐熱效率,將鍋爐的供熱潛力充分挖掘出來,進一步提高了設(shè)備滿負(fù)荷效率,實現(xiàn)了鍋爐供熱質(zhì)量的提高。除此之外,采取連續(xù)性供暖模式還可有效延長鍋爐的使用時間,合理降低鍋爐的運行能耗。而應(yīng)用間歇性供暖時,不僅會大量浪費煤、水等能源,無法實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的,而且還會導(dǎo)致壓火及起火等現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn),對鍋爐的正常運行及其使用壽命造成極為嚴(yán)重的影響[3]。
4結(jié)語
綜上所述,資源匱乏已成為當(dāng)前一項嚴(yán)峻的社會問題。為了有效解決這一問題,促進資源利用率的提升,就需要加強應(yīng)用現(xiàn)代化的科技力量。對于鍋爐供暖而言,要達(dá)到節(jié)能降耗的目的,就少不了相關(guān)節(jié)能技術(shù)的支持。具體來說,鍋爐運行單位應(yīng)當(dāng)全面落實相關(guān)技術(shù)的改造措施,提高自身管理水平,在嚴(yán)格計量監(jiān)測鍋爐供暖的同時,合理提升鍋爐供暖的熱效率,并以鍋爐實際運行工況及環(huán)境為依據(jù),來優(yōu)化并調(diào)節(jié)運行負(fù)荷水平,從而達(dá)到節(jié)能降耗、提高鍋爐供暖效果的目的。
作者:馮富蓮 單位:大港油田團泊洼開發(fā)公司
參考文獻
中圖分類號:TM
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1672-3198(2011)06-0278-02
1 引言
節(jié)約能源和低碳經(jīng)濟是我國今后發(fā)展的一個重要方針。十一五規(guī)劃提出了明確的能耗目標(biāo),到2010年,使我國的能源消耗降低20%,建筑節(jié)能工程在其中占有舉足輕重的作用。建筑能耗包括建筑材料制造能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗。對已有建筑,目前城鎮(zhèn)民用建筑運行耗電為總發(fā)電量的23%左右,建筑運行消耗的能源為全國商品能源消耗的20%左右,比例分布如表1所示。隨著城鎮(zhèn)化水平的提高,建筑能耗的比例將逐年提高。建筑電氣節(jié)能是各種節(jié)能途徑中最有潛力,節(jié)能效果最明顯的方式之一,也是緩解我國能源緊張、促進社會經(jīng)濟發(fā)展的有效措施之一。只有采取較好的建筑電氣節(jié)能措施,才能達(dá)到發(fā)達(dá)國家的建筑能耗占總能耗的33%左右的標(biāo)準(zhǔn)。
建筑電氣節(jié)能措施有:供配電系統(tǒng)優(yōu)化、改進空調(diào)系統(tǒng)等。本文將以上述幾方面為重點,介紹相關(guān)的建筑電氣節(jié)能技術(shù)研究工作。
2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計原則
(1)建筑節(jié)能要保證建筑物的功能、安全性、舒適性。
(2)建筑節(jié)能應(yīng)滿足經(jīng)濟性。考慮建筑物整個生命周期內(nèi)的能耗效果、成本和投資回報。
(3)建筑節(jié)能應(yīng)采用先進性的技術(shù)原則。
(4)建筑節(jié)能和節(jié)約能源、保護環(huán)境并重的原則。
3 供配電系統(tǒng)設(shè)計
供配電系統(tǒng)可以根據(jù)供電距離,負(fù)荷容量,用電設(shè)備等因素進行優(yōu)化設(shè)計,做到系統(tǒng)操作方便可靠。負(fù)荷中心應(yīng)接近變配電所,可以減少線路損耗。根據(jù)不同使用特點布置變壓器的臺數(shù)和選擇容量,以適應(yīng)負(fù)荷變化,實現(xiàn)經(jīng)濟運行減少電能損耗。合理地提高供配電系統(tǒng)的功率因素也是有效的方法。其具體的方法如下:
(1)選擇合適的供電電壓。
電壓越高,電流輸送過程中的損耗就越小。民用建筑設(shè)備用電壓大部分為220或380V,但某些大型的民用建筑空調(diào)主機等設(shè)備可以選用超高電壓以達(dá)到節(jié)能目的。
(2)負(fù)荷中心應(yīng)接近變電所。
通過合理分布供電網(wǎng)絡(luò),控制低壓供電半徑控制在200m以內(nèi),減少線路電壓損失,提高供電網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性及供電網(wǎng)絡(luò)運行的經(jīng)濟性。
(3)進行功率因數(shù)補償設(shè)計。
①優(yōu)先選用功率因數(shù)指標(biāo)較好的供配電系統(tǒng)及用電設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)自然功率因素低于接入電網(wǎng)要求時,應(yīng)進行無功補償,提高功率因素,可以通過減少用電設(shè)備無功損耗,提高用電設(shè)備的功率因數(shù)或使用靜電電容器等進行無功補償以減少能耗。
②無功補償設(shè)備應(yīng)適當(dāng)靠近無功源,高壓用電設(shè)備產(chǎn)生的無功功率由高壓側(cè)的電容器來補償,低壓用電設(shè)備產(chǎn)生的無功功率宜由低壓側(cè)的電容器來進行補償。
③諧波環(huán)境中的功率因數(shù)補償應(yīng)作修正計算。
(4)調(diào)節(jié)用電峰谷。
由于白天和晚上的用電負(fù)荷不一樣,可以根據(jù)不同時段的用電負(fù)荷合理設(shè)計配電系統(tǒng),進行波峰波谷電量調(diào)節(jié),使變壓器在最佳負(fù)載率下運行,達(dá)到合理利用能源。在電氣設(shè)計中推廣應(yīng)用峰谷電能表,實行不同時段差異化電價,對落實國家的節(jié)能政策有重要的意義。
4 建筑電氣照明系統(tǒng)
照明用電量約占總發(fā)電量的10%,建筑照明用電量占建筑總耗電的30%左右,尤其是辦公室、教室等公共建筑,改善照明控制可大幅度減少照明電耗,節(jié)電潛力巨大??梢詮囊韵聨讉€方面進行照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計。
(1)增加建筑物的自然采光效果已成為現(xiàn)代建筑設(shè)計的一個趨勢。在建筑設(shè)計施工時,應(yīng)制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn)、采光方式盡可能地利用天然光源,獲得穩(wěn)定的光照效果。在秋冬季節(jié)通過引入陽光到室內(nèi),不但能節(jié)約照明能耗,也可以提高室內(nèi)溫度。
(2)選用高效節(jié)能的電光源,采用高效、光通維持率高的燈具。光源的節(jié)能主要取決于它的發(fā)光效率,盡量減少白熾燈的使用量。還應(yīng)根據(jù)電光源的點燃特性、顯色指數(shù)、調(diào)光性能等綜合因素考慮選擇光源。根據(jù)不同需求情況選用新型節(jié)能光源,如用高壓鈉燈、金鹵燈替等。燈具選擇遵循以下二原則:一是根據(jù)不同場所選用不同配光形式的燈具,二是直接配光燈具射出的光通量應(yīng)最大限度地落到工作面上,光源要有較高的利用系數(shù)。
(3)選用適合的照明方式和合理的照明指標(biāo)。
照明方式可按如下原則進行:
①當(dāng)要求高照度時,可選混合照明的方式。
②當(dāng)工作位置密集時,可采用照度不太高的一般單獨照明方式。
③當(dāng)工作位置為某一區(qū)域時,可采用分區(qū)照明。照明指標(biāo)的選擇可按如下原則進行:在提高整個照明系統(tǒng)效率的條件下進行節(jié)能;照明設(shè)計時,應(yīng)從照度標(biāo)準(zhǔn)、照明均勻度等來客觀、綜合地評價節(jié)能效果;建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)從節(jié)能角度考慮,按實際需求選擇照度標(biāo)準(zhǔn)值。
④采用先進控制系統(tǒng)和策略。
采用先進控制系統(tǒng)和策略的方法有:
一是當(dāng)晚間電網(wǎng)電壓高于標(biāo)準(zhǔn)電壓時,可以適當(dāng)降低亮度水平,可以節(jié)約更多的能源,同時延長燈具使用壽命。
二是科學(xué)利用太陽能照明,太陽能照明技術(shù)的開發(fā)利用,可節(jié)省資源,減少對地球資源的使用和破壞。通常有太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能,提供給照明負(fù)荷。
5 電動機節(jié)能設(shè)計
建筑物中電梯等設(shè)備有電動機,提高電動機的工作效率和功率因數(shù)可以減少電動機能損耗。在工程安裝設(shè)計中應(yīng)選用高效率的電動機。除了就地電容器補償以減少線路損耗外,主要是減少電動機空載和輕載運行時間,因為在輕載狀況下電動機效率極低,可采用變頻調(diào)速控制電動機使其在負(fù)載率變化時自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使得與負(fù)載變化相適應(yīng)以提高電動機輕載時的效率從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。
6 濕度溫度獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)
傳統(tǒng)的中央空調(diào)都使用出口溫度為5℃左右的冷水作為冷源工質(zhì)對空氣進行處理,是因為需要進行空氣除濕。而如果僅為了降溫,采用出口溫度為20℃的冷源也可行。一般除濕負(fù)荷僅占空調(diào)負(fù)荷的40%。結(jié)果大量的顯熱負(fù)荷也用這樣的低溫冷媒處理,就導(dǎo)致冷源效率低下。近年來此領(lǐng)域的一個重要方向就是采用溫度濕度獨立控制的空調(diào)方式。將室外新風(fēng)除濕后送入室內(nèi),可用于消除室內(nèi)產(chǎn)濕,并滿足新鮮空氣要求;而用獨立的水系統(tǒng)使18~20℃溫度的冷水循環(huán),通過輻射或?qū)α餍湍┒藖硐覂?nèi)顯熱。這一方面可避兔采用冷凝式除濕時為了調(diào)節(jié)相對濕度進行再熱而導(dǎo)致的冷熱抵消,還可用高溫冷源吸收顯熱,使冷源效率大幅度提高。同時這種方式還可有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量,因此被普遍認(rèn)為是未來的主流空調(diào)方式。
7 結(jié)語
本文研究了我國建筑能源消耗狀況和建筑電氣節(jié)能方法??煽偨Y(jié)如下:
(1)建筑電氣節(jié)能是解決我國今后能源緊缺問題的有效途徑之一。有效地做好建筑電氣節(jié)能工作會使我國每年總的能源消耗有減少約10%。
(2)建筑電氣節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)有:供配電系統(tǒng)設(shè)計,采暖系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng),照明系統(tǒng)等。圍繞這些領(lǐng)域,尚有大量的新產(chǎn)品新技術(shù)有待研究創(chuàng)新,開發(fā)和推廣應(yīng)用。
(3)借助政策保障,利用市場機制,有效地推廣建筑電氣節(jié)能技術(shù),真正實現(xiàn)節(jié)能效果。還需要做大量的工作。如建筑物和系統(tǒng)的能耗測試與標(biāo)識,節(jié)能實施的政策方案等。
(4)建筑電氣領(lǐng)域節(jié)能蘊含著巨大的潛力,它不僅能有效地緩和電力供需矛盾,保證國民經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定和健康的發(fā)展,而且經(jīng)濟效益顯著。建筑電氣節(jié)能過程,貫穿于項目的決策、設(shè)計、施工、使用等整個生命周期。在整個建筑設(shè)計過程中應(yīng)從安全性、可靠性、經(jīng)濟性及節(jié)能性等方面進行綜合考慮,選擇合理的供配電方案,選擇先進的建筑設(shè)計技術(shù),選擇高效的設(shè)備,優(yōu)化電網(wǎng)的調(diào)度運行技術(shù),為人們提供健康、舒適、安全的活動空間。在整個建筑的全生命周期中實現(xiàn)高效率地利用能源、最低限度地影響環(huán)境,使之成為生態(tài)的綠色節(jié)能建筑。
參考文獻
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一、當(dāng)前能源利用需求狀況及國家相關(guān)節(jié)能要求和政策
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展及其對于能源需求的巨大缺口,國家將能源節(jié)約制定為我國的基本國策之一,有調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國每創(chuàng)造1美元的國內(nèi)生產(chǎn)總值其耗能指標(biāo)是發(fā)達(dá)國家平均水平的4-10倍,我國的平均能源利用率不及世界先進國家的平均水平的26%,我國現(xiàn)在已經(jīng)淪為能源進口大國,其中鐵礦石的50%、氧化鋁的50%、銅的60以及原油的40%均依賴國外進口。
基于我國經(jīng)濟發(fā)展對于能源的巨大需求和自身能源消耗過大及利用率不高的現(xiàn)實情況,國家將能源節(jié)約政策上升到國家基本策略的高度和認(rèn)識,加強了關(guān)于節(jié)能的相關(guān)法律法規(guī)建設(shè),同時強化了有關(guān)節(jié)能監(jiān)管措施和力度,確定了政府在節(jié)能規(guī)劃和執(zhí)行效果向人代會報告的制度,各級政府建立節(jié)能目標(biāo)責(zé)任制和對于各級政府負(fù)責(zé)人節(jié)能考核制度,通過經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整來實現(xiàn)節(jié)能,并制定了國家在節(jié)能科技進步促進辦法以及開展節(jié)能宣傳教育,并且在節(jié)能落實和執(zhí)行上充分發(fā)揮輿論監(jiān)督和人民群眾監(jiān)督的職能。
二、燃煤鍋爐使用情況及其節(jié)能空間和意義
燃煤鍋爐屬于高耗能特殊設(shè)備的范疇,2010年底的一項調(diào)查顯示全國正在使用的燃煤鍋爐數(shù)量有58.98萬臺,燃煤耗量占據(jù)了全國煤炭總產(chǎn)量的近80%,即2010年全年總產(chǎn)煤炭量的26.7億噸中有22.5億噸的煤炭消耗在了各種行業(yè)和類型的鍋爐中,然而其平均運行效率僅為僅為65%左右,與歐美先進國家的水平相比低出15-20個百分點,即每年多耗用燃煤達(dá)7000萬噸。
以上這些數(shù)據(jù)既說明了我國燃煤鍋爐技術(shù)相對西方國家來說能源利用率不高的現(xiàn)實,同時也說明了有著巨大的提升空間,有計算結(jié)果和統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,如果我國燃煤鍋爐節(jié)能技術(shù)的進步能夠帶來其運行效率提高1個百分點,就能每年節(jié)約200萬噸煤炭,相當(dāng)于一個中小型煤炭企業(yè)的全年總產(chǎn)量,另外,我國燃煤鍋爐所耗用的燃煤量絕對數(shù)和比例數(shù)都很大,加大對于燃煤鍋爐的節(jié)能技術(shù)的研究,不但可以提高能源利用效率和減少煤炭消耗,還可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其產(chǎn)品成本的降低,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和競爭力水平。
三、實現(xiàn)燃煤鍋爐節(jié)能、降低能耗的建議和對策
根據(jù)我國當(dāng)前能源需求利用狀況及國家相關(guān)節(jié)能要求和政策的闡述,在分析了當(dāng)前燃煤鍋爐情況及其節(jié)能空間和意義的基礎(chǔ)上,參照節(jié)能技術(shù)的相關(guān)理論和知識,借鑒歐美發(fā)達(dá)國家燃煤鍋爐的先進節(jié)能技術(shù)的成功做法和先進經(jīng)驗,從下面幾個方面提出加強和改善燃煤鍋爐節(jié)能減低能耗的建議和對策。
第一,加強節(jié)能技術(shù)開發(fā)與研究,引進國外先進技術(shù),從本質(zhì)上提高鍋爐熱效率。燃煤鍋爐按不同的蒸汽壓力大小可以分為低壓燃煤鍋爐、中壓燃煤鍋爐、高壓燃煤鍋爐、超高壓燃煤鍋爐、亞臨界壓力燃煤鍋爐以及超臨界壓力燃煤鍋爐,每種鍋爐由于其蒸汽壓力大小不同,工作機制和燃煤燃燒利用率也不相同。據(jù)一項調(diào)查統(tǒng)計顯示,美國和日本的亞臨界壓力燃煤鍋爐比較,日本的燃煤利用率是美國同種類型鍋爐的2-3倍,而美國的高壓燃煤鍋爐是日本同種類型鍋爐的3-4倍,因此加強燃煤鍋爐技術(shù)的引進,可以利用現(xiàn)成的先進燃煤鍋爐技術(shù),節(jié)省研發(fā)費用,為我國的節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出更快更高效的貢獻。研究資料表明,我國燃煤鍋爐使用效率整體每提高1%,便能帶來燃煤耗量節(jié)省8%以上,減少碳排放13%,每年為國家節(jié)省相關(guān)成本投入200-300億元。
隨著中國近些年來經(jīng)濟水平的快速發(fā)展與科學(xué)水平的大幅提高,我國的房建施工中存在的資源浪費、環(huán)境破壞等問題日漸突出。在目前我國的大型的行業(yè)建設(shè)中,我國的建筑能耗占全國耗能的首位。在此種情況下,怎樣提升房建施工領(lǐng)域中的資源利用率成為重要的問題??茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,讓綠色節(jié)能技術(shù)逐漸被運用到房建施工中來。綠色節(jié)能技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用,不僅促進了房建行業(yè)又好又快地發(fā)展,對于我國目前建設(shè)的資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會也具有推動意義。
1綠色節(jié)能技術(shù)
1.1綠色節(jié)能技術(shù)的定義
房建施工中的綠色節(jié)能技術(shù),指的是在房建施工的整個過程及每個階段中,在房屋建筑的質(zhì)量以及施工現(xiàn)場的安全性得到充分保障的情況下,將先進的科學(xué)技術(shù)與科學(xué)合理地管理方式應(yīng)用到施工中來,將資源的浪費與對環(huán)境的破壞降到最小值,從而實現(xiàn)資源的高效合理地利用以及生態(tài)環(huán)境的平衡,最終實現(xiàn)房建工程的最大化的整體利益[1]。
1.2應(yīng)用意義及現(xiàn)狀
綠色節(jié)能技術(shù)是一種環(huán)保的施工技術(shù),更是一種綠色的施工理念,對于房建施工過程中的環(huán)境保護工作與資源節(jié)約工作具有重要的意義,同時對于提高我國的房建工程的現(xiàn)代化的施工水平具有極大的推動作用。歐美發(fā)達(dá)國家的綠色節(jié)能技術(shù)走在世界的前列,并將綠色節(jié)能技術(shù)廣泛地應(yīng)用到了房建施工中來。我國的房建施工中的綠色節(jié)能技術(shù)發(fā)展時間稍短,對于施工過程中綠色節(jié)能技術(shù)的管理與監(jiān)督也存在一定的問題。綠色節(jié)能技術(shù)與傳統(tǒng)的施工材料相比較成本稍高,因此施工單位并不愿意將其廣泛應(yīng)用到房建施工中來。但是隨著科技的發(fā)展與國家的大力提倡,綠色節(jié)能技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用勢必會越來越廣泛。
2綠色節(jié)能技術(shù)在房建施工中的三大要點分析
2.1環(huán)境保護放首位
房建施工過程中會產(chǎn)生灰塵和噪音不可避免,對于作業(yè)人員和周圍居民的身體健康會產(chǎn)生危害。因此,綠色技能技術(shù)要充分重視施工中的這個問題,采取積極有效地措施處理好施工所造成的污染與不良影響,減少施工現(xiàn)場的灰塵,凈化施工場地的空氣,保護環(huán)境的同時做到保護居民的身體健康。
2.2施工場地的合理規(guī)劃
施工場地的合理規(guī)劃也能體現(xiàn)綠色環(huán)保的主題。在施工事前對施工現(xiàn)場做全面細(xì)致的考察,科學(xué)合理地布置施工場地。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,施工現(xiàn)場周圍兩百米以內(nèi)的施工材料的利用率高達(dá)70%。[2]因此要將重復(fù)使用的施工材料,如腳手架等就近放置,通過增加使用頻率來提高資源利用率。而對于施工中的道路、臨時建筑及臨時工地等進行精確計算與合理布置,例如在靠近運輸主干道的地方堆放施工材料,這樣能提高施工效率,減少施工時間的浪費。
2.3節(jié)能材料的使用
節(jié)能材料的應(yīng)用,可以有效地利用科學(xué)技術(shù)來降低房建施工中的能耗??茖W(xué)技術(shù)帶來生產(chǎn)力的發(fā)展與飛躍。在房建施工中,可以利用節(jié)能技術(shù)將建筑垃圾回收利用再加工,重新投入到房建施工中去。此舉可以降低房建施工中的材料能耗與施工成本,同時也能減少施工中的材料浪費,真正實現(xiàn)科持續(xù)利用與資源節(jié)約,從而提高房建施工工程的整體利益。
3綠色節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用
3.1對施工中灰塵污染的控制
房建施工中的灰塵污染不僅對施工作業(yè)人員的健康產(chǎn)生危害,而且對周圍居民的生活會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。綠色節(jié)能技術(shù)主張積極主動地解決灰塵污染,減少灰塵對環(huán)境與人的不良影響。首先,施工人員可以對施工現(xiàn)場進行即時的灰塵數(shù)據(jù)監(jiān)控,在運送建筑材料與建筑垃圾時,可以在路面設(shè)置防塵圍欄,避免灰塵的泛濫;此外,要嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定,即施工作業(yè)趨于的灰塵高度必須小于0.5m[3]。最后,對于容易產(chǎn)生灰塵污染的其余要注意及時采取措施減少灰塵的產(chǎn)生與擴散;要將節(jié)能吸塵器運用在具體的施工做成中,及時清理灰塵和垃圾。最重要的是要采用綠色節(jié)能技術(shù)建立健全完善的灰塵控制計劃體系,多方面多角度地減少甚至是杜絕施工中灰塵的污染,做好環(huán)境保護的工作。
3.2對水資源的合理利用
我國水資源總量豐富,但是施工中水資源的浪費問題尤其嚴(yán)重。綠色節(jié)能技術(shù)在房建施工中應(yīng)用之一便是要提高水資源的利用率,實現(xiàn)水資源的節(jié)約與再利用。因此可以采取措施加強對施工現(xiàn)場水資源的計量監(jiān)督與控制,根據(jù)施工用水量的多少來合理建設(shè)施工現(xiàn)場的供水線路,盡量縮短運水線路的長度,降低運輸過程中造成的水資源的不必要的浪費;也可以在施工現(xiàn)場的作業(yè)與辦公區(qū)域可以安裝節(jié)水用具。在減少水資源浪費的同時,要運用科學(xué)的綠色節(jié)能技術(shù)提高水資源的重復(fù)利用率,建立健全水資源的回收處理體系,讓水資源能夠循環(huán)使用,真正實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。
3.3在門窗材料上的運用
門窗材料選擇上的運用很能體現(xiàn)綠色節(jié)能技術(shù)的特色。門窗的性能影響了建筑的總體質(zhì)量,綠色節(jié)能的門窗材料能讓房建質(zhì)量更加符合用戶的要求。例如,門窗玻璃可以選擇低輻射鍍膜的玻璃,這種玻璃能夠降低門窗對于光照的反射率,保溫隔熱的性能最佳[4]。此外,綠色節(jié)能技術(shù)能夠根據(jù)房建施工現(xiàn)場的實際情況科學(xué)分配門窗間的比例大小,讓整體布局更加合理美觀。
4結(jié)語
綠色節(jié)能技術(shù)對于資源的節(jié)約、環(huán)境的保護具有重要的意義。最然目前我國的綠色節(jié)能技術(shù)仍舊存在一些不足,但是綠色節(jié)能技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用已經(jīng)是必然的趨勢,因此要高度重視綠色節(jié)能技術(shù)的研究,主動將其應(yīng)用到施工實踐中去,這樣才能快速有效地提高房屋建筑的質(zhì)量。
作者:張文 單位:昌黎縣建筑總公司
參考文獻:
[1]劉寶才,翟曉菊.綠色節(jié)能施工技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2014(6).
建筑的節(jié)能在進入二十世紀(jì)之后逐漸成為建筑行業(yè)的一條重要指標(biāo),是關(guān)系到經(jīng)濟可持續(xù)的主要環(huán)節(jié)。節(jié)能降耗的重要性和緊迫性不言而喻,在建筑行業(yè)也得到比較良好的貫徹,節(jié)能的手段和技術(shù)也層出不窮。從建筑物的方案規(guī)劃、建筑物整體設(shè)計、施工過程的所用到的各種工藝和材料,都加入了節(jié)能的元素。在民用建筑方面,采用大型熱交換設(shè)備來實現(xiàn)節(jié)能是不現(xiàn)實的,所以對于墻體保溫技術(shù)的研究就顯得十分必要。
1民用建筑墻體保溫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
我們不得不面對的一個現(xiàn)實是,我們國家的民用建筑的節(jié)能狀況落后世界先進水平,比如國內(nèi)常用圍護結(jié)構(gòu)技術(shù)要比發(fā)達(dá)國家要落后。有一組數(shù)據(jù)可以說明,假設(shè)以國外的技術(shù)指標(biāo)為參照物。從表1中可以看出,我們國家的墻面保溫能力和保溫技術(shù)都有很大的提升空間。民用建筑節(jié)能技術(shù)指標(biāo):JGJ132-2009《居住建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)》對墻體的保溫技術(shù)指標(biāo)都做了比較詳細(xì)的定義,如圖1所示,對室內(nèi)平均溫度、圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)等進行了詳細(xì)的說明。在房屋建造過程中,建筑節(jié)能要重點解決好外墻保溫、窗門隔溫等問題;能利用太陽能的建筑應(yīng)最大限度地使用這一資源,并在設(shè)計過程中實現(xiàn)太陽能與建筑一體化,增加建筑的和諧度和美觀度,使資源能夠得到充分利用。
2民用建筑墻體保溫新技術(shù)、新材料的應(yīng)用
2.1自保溫技術(shù):熱二極管的應(yīng)用
民用建筑的墻體是圍護結(jié)構(gòu)的主要組成部分之一,雖然結(jié)構(gòu)簡單、費用不高,但是對于建筑整體的保溫節(jié)能效果有直接的影響。在歐洲出現(xiàn)了一種墻體保溫節(jié)能技術(shù),在墻體中添加熱二極管,利用二極管的單向?qū)ㄐ阅軐崿F(xiàn)墻體的隔熱保溫效果,還有一種隨溫度隨變得動態(tài)玻璃,綜合經(jīng)濟性能實現(xiàn)最大的技術(shù)經(jīng)濟性能,在溫度較低時,使溫度保持;在溫度升高時,使熱量迅速傳出去,實現(xiàn)墻體的熱量單向控制??傮w而言,就是提升熱循環(huán)系統(tǒng)的效率,通過控制墻體的散熱性能,提升民用建筑的真實保溫能力。將熱二極管作為整個建筑內(nèi)空間熱量管控的一個重要環(huán)節(jié),實現(xiàn)用戶對于室內(nèi)溫度傳播的優(yōu)化控制。
2.2內(nèi)墻保溫的構(gòu)造技術(shù)
(1)傳統(tǒng)方法:增加墻體厚度。這種方法當(dāng)然有效的,但是耗費的成本上升,實際效果也并不十分明顯。(2)先進復(fù)合墻體技術(shù):也就是在傳統(tǒng)墻體結(jié)構(gòu)采用新的技術(shù)方案。第一,在傳統(tǒng)墻體材料中復(fù)合隔熱材料復(fù)合;第二、在傳統(tǒng)墻體框架結(jié)構(gòu)中采用薄壁方案,可以有效改善外墻體的保溫節(jié)能性能。
2.3外墻保溫技術(shù)
(1)單層真空型外墻涂層技術(shù):采用比較新型的材料涂在外墻,起到真空層的作用,實現(xiàn)熱量流通的控制。(2)復(fù)合多層外墻系統(tǒng)技術(shù):主要有兩種成熟的技術(shù)方案。飾面系統(tǒng)(EIFS)是多層復(fù)合的外墻保溫系統(tǒng)的一種范例,具體結(jié)構(gòu)形式如圖3所示,在1970年后逐漸流行,最先應(yīng)用于商業(yè)建筑,隨后開始了在民用建筑中的應(yīng)用。EIFS系統(tǒng)總共有三層:第一層是保溫層,是主要組成部分;第二層是基層,用于實現(xiàn)對保溫層的支撐;第三層是最外面的一層就是覆蓋層,用于實現(xiàn)整個結(jié)構(gòu)的防腐作用。隔熱水泥模板外墻系統(tǒng)(ICFS):主要機理是在外墻結(jié)構(gòu)中植入一種絕緣模板,絕緣模板的素材是聚苯乙烯泡沫塑料和水泥,二者混合配置形成,用于現(xiàn)場澆筑混凝土墻或基礎(chǔ)。施工時絕緣模板用鋼筋加固,然后澆筑混凝土,使絕緣模板成為墻體的一部分,在外墻形成保溫絕熱的混凝土墻體。這種技術(shù)起到了保溫節(jié)能之外的其他功效,它可以降低噪聲侵?jǐn)_、提升降噪能力,因為有了絕緣模板可以形成防火層,在發(fā)生火災(zāi)時可以降低建筑因此造成的危害或損失。
2.4層出不窮的玻璃技術(shù)
除此之外,市場上開始出現(xiàn)一種智能玻璃,通過對光的感知調(diào)整玻璃的顏色,改變玻璃對光的控制方式。在光線充足時,玻璃變暗,光線不易透過;光線不足時,光線可以透過。這樣就可以控制室內(nèi)的溫度,以及內(nèi)外溫度的交互。
3總結(jié)
墻體的保溫主要分成自保溫技術(shù)方案、外保溫技術(shù)方案、內(nèi)保溫技術(shù)方案和玻璃墻體技術(shù)方案。前面三種方案都是在傳統(tǒng)墻體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的改進,在墻的不同位置采用了不同的保溫節(jié)能技術(shù)手段,而且就墻體施工而言相對容易,對于混凝土結(jié)構(gòu)影響較小。比如,外保溫的方式施工便利,只需在主體施工完畢之后執(zhí)行即可,而且對于墻體的平整程度要求不高,施工的成本不會有很大的提升。而新興玻璃技術(shù)的研發(fā)正方興未艾,因此墻體節(jié)能保溫技術(shù)未來仍然可期。
作者:梁可 單位:中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司
參考文獻:
[1]王愛兵.淺析建筑節(jié)能現(xiàn)狀及建筑節(jié)能新技術(shù)[J].城市建筑,2013(16).
引言
二十世紀(jì)以來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化水平的提高,能源的消耗量越來越大。同時,隨著能源的消耗量增大,地球上碳的排放量也愈發(fā)升高,導(dǎo)致地球氣候的改變,如果不加以重視,將對人類的生產(chǎn)生活甚至生存條件帶來不可挽回的損失[1]。據(jù)統(tǒng)計,人類從自然界所獲得的50%以上的物質(zhì)原料用來建造各類建筑及其附屬設(shè)施,這些建筑在建筑及其使用的過程中消耗了獲得能源的50%左右[2]。就我國而言,每年建筑耗能的數(shù)值都是非常巨大的,建筑節(jié)能的潛力也非常巨大。
1建筑能耗的組成
建筑能耗一般理解為建筑材料的生產(chǎn)制造,建筑物的建設(shè)施工,一直到建筑物使用全過程,包括報廢拆除過程中所消耗的能源[3]。本文中取其狹義理解建筑使用能耗,即建筑物在使用過程中消耗的能源。一般的商業(yè)建筑中,照明系統(tǒng)的能耗大概占10%-20%,空調(diào)系統(tǒng)耗能40%-60%,其他能耗占30-40%[4]。
2建筑節(jié)能技術(shù)的分類
建筑節(jié)能技術(shù)分為兩類,第一類為主動式節(jié)能,即建筑在其運行的過程中,建筑內(nèi)設(shè)備的節(jié)能。第二類是被動式節(jié)能,即直接利用陽光、風(fēng)力、氣溫、濕度、地形、職務(wù)等自然條件,通過優(yōu)化建筑的設(shè)計來降低建筑能耗。本文主要的研究對象為主動式節(jié)能技術(shù)。
3智能建筑主動式節(jié)能探討
相對普通建筑而言,智能建筑想要實現(xiàn)其功能必須安裝大量的傳感器,并且進行連續(xù)不斷的運行,從這點上來看,智能建筑相對普通建筑要消耗更多的能源。不過,這部分的能源消耗可以通過智能建筑的設(shè)備運行改良以及管理提升抵消,進而減少能源的消耗。本文選擇了“耗電大戶”空調(diào)、照明運行節(jié)能技術(shù)以及管理節(jié)能技術(shù)進行探討。
3.1空調(diào)節(jié)能技術(shù)
在現(xiàn)有的智能建筑中,一般都會在空調(diào)系統(tǒng)中安裝各種類型的傳感器,主要包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等。通過數(shù)據(jù)采集可以隨時讀取各個關(guān)鍵點的實時數(shù)據(jù)。空調(diào)系統(tǒng)的DDC(直接數(shù)字控制器)跟據(jù)各種傳感器上傳的數(shù)據(jù)對建筑負(fù)荷進行預(yù)測來控制空調(diào)的開關(guān)、啟停,從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度、空氣品質(zhì)以及熱源的制冷、制熱量??照{(diào)節(jié)能技術(shù)中,最大限度的利用自然冷量來替代人工冷源達(dá)到節(jié)能目的,即空氣側(cè)節(jié)能器使用非常廣泛。空調(diào)DDC控制系統(tǒng)根據(jù)室外新風(fēng)的狀態(tài)來判斷空氣節(jié)能器模式的開啟和關(guān)閉。開啟或關(guān)閉的條件有四個辦法,一是焓差法,即當(dāng)室外新風(fēng)比焓比回風(fēng)比焓小的時候,啟動空氣節(jié)能器,反之關(guān)閉。二是固定焓法,即將室外新風(fēng)比焓與某個固定的比焓相比,來決定是否啟動或者關(guān)閉空氣節(jié)能器模式。三是溫差法,即新風(fēng)溫度大于回風(fēng)溫度的時候,關(guān)閉空氣節(jié)能器模式,反之開啟。四是固定溫度法,即新風(fēng)溫度24度以上關(guān)閉空氣節(jié)能器模式[5]。以上四種方法中焓差控制法技能效果好于溫差控制法,但是設(shè)備價格和維護成本高,綜合來看固定溫差法較好??照{(diào)系統(tǒng)中泵和風(fēng)機的能源消耗較大,需要對其進行重點關(guān)注。根據(jù)溫度傳感器的數(shù)值和現(xiàn)有建筑環(huán)境的情況和經(jīng)驗得到預(yù)熱和預(yù)冷以及散熱和散冷所需要的時間,將該時間加入風(fēng)機的啟動和停止控制中,保證了風(fēng)機節(jié)能的效果和室內(nèi)溫度的舒適度。水泵的變頻控制和死區(qū)設(shè)置對水泵的保養(yǎng)和節(jié)能有重要意義。至于多臺機組的聯(lián)調(diào)節(jié)能問題,通過保證各臺機組的工作時間基本一致以及根據(jù)需求的制冷量來控制機組運行的數(shù)量,節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的能耗。
3.2照明節(jié)能技術(shù)
在非商業(yè)化建筑中(如學(xué)校,住宅),建筑能耗中,照明能耗占據(jù)很高比例。照明系統(tǒng)采用最優(yōu)設(shè)計方案以及先進的控制系統(tǒng)既可以降低能源的消耗,也能提高燈具的壽命和維保費用。智能照明系統(tǒng)中,主要的傳感器是光照度傳感器和紅外線傳感器,分別采集室內(nèi)的照度信息和是否有人。通過無線網(wǎng)或者有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字信號傳輸給單片機,單片機根據(jù)事先設(shè)定的控制邏輯對燈具的驅(qū)動電源pwm波的占空比進行調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)燈具的亮度??刂七壿嫲ú杉覂?nèi)外的照度與設(shè)定的照度進行比較,再加上紅外線傳感器確定的室內(nèi)人員的信息,來決定燈具調(diào)亮或者調(diào)暗甚至關(guān)閉,保持室內(nèi)照度環(huán)境的穩(wěn)定。同時還可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠(yuǎn)程的控制,杜絕長明燈的現(xiàn)象,從而降低照明所需的能耗。
3.3管理節(jié)能
在建筑物的運行過程中,通過有效的管理對能源消耗的減少有積極作用。能源管理系統(tǒng)是管理節(jié)能一個最有力的武器。能源管理系統(tǒng)首先通過各種傳感器采集供配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、冷戰(zhàn)系統(tǒng)等建筑設(shè)備運行的各種數(shù)據(jù),通過信息網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制器。中央控制器與電腦連接后,電腦將讀出來的數(shù)據(jù)進行存儲,形成建筑運行的原始數(shù)據(jù)庫。然后通過專業(yè)的軟件程序?qū)?shù)據(jù)進行管理,分析。首先可以通過實時獲取在線的數(shù)據(jù),判斷建筑的設(shè)備運行是否合理節(jié)能,通過自動故障定位、聲光報警的方式提醒不正常工作的區(qū)域,甚至通過控制器參與設(shè)備的運行。其次離線的數(shù)據(jù)為事后的分析,計算提供強大的一線數(shù)據(jù)支持??梢酝ㄟ^橫向和縱向?qū)Ρ?,生成曲線全面了解建設(shè)設(shè)備的運行狀態(tài),掌握建筑運行能耗的分配、構(gòu)成,找到能耗大戶和能耗的關(guān)鍵點,為進行精準(zhǔn)的控制策略提供支持,從而實現(xiàn)水電氣等能源合理的消費,降低各種設(shè)備的維護成本和壽命。管理節(jié)能中,節(jié)能政策、節(jié)能意識甚至工程技術(shù)人員的素質(zhì)都對節(jié)能效果產(chǎn)生影響。所以組織相關(guān)專家對運行管理人員進行培訓(xùn)指導(dǎo),培養(yǎng)具有節(jié)能意識,技術(shù)過硬的運行管理人員對提高建筑物的節(jié)能效果具有顯著作用[6]。
4結(jié)語
智能建筑節(jié)能技術(shù)是一項綜合性非常強的系統(tǒng)工程,涉及到的范圍非常的廣泛,需要對整個建筑的運行有相當(dāng)?shù)牧私?,通過節(jié)能意識的普及、各種節(jié)能技術(shù)的發(fā)展等來共同提高建筑節(jié)能的技術(shù)。
參考文獻:
木南區(qū)2001年投入開發(fā),2007年12月重組后并入新木采油廠管理。共有區(qū)塊14個,含油面積48.27平方千米,由于歷史原因木南區(qū)采油工藝基礎(chǔ)工作薄弱,業(yè)務(wù)管理工作與木頭油田老區(qū)相比存在一定差距。2012年老區(qū)機采系統(tǒng)效率達(dá)到25.6%,木南區(qū)僅為13.5%,在節(jié)能降耗方面工作存在較大的空間。
一、區(qū)塊存在的主要問題
1、低產(chǎn)低效井多
采油大隊目前所開發(fā)的區(qū)塊都屬特低滲透油藏,單井產(chǎn)量低,平均日產(chǎn)液5.3t/d,日產(chǎn)液小于1t/d油井有45口,有41口泵效小于20%;日產(chǎn)液1~2t/d油井有84口,76口油井泵效小于20%;日產(chǎn)液2~3t/d油井有76口,60口油井泵效小于20%。泵效小于20%的油井有200口,其中日產(chǎn)液小于3t/d有177口,占總數(shù)的88.5%。
2、油井供排不協(xié)調(diào),工作參數(shù)偏大
造成低效井大量存在的主要原因是單井產(chǎn)量低;其次是工作參數(shù)偏大。油井工作參數(shù)不合理是導(dǎo)致井下效率低的重要原因。采油大隊平均泵效只有30.9%,其中泵效低于20%的油井有200口。需要降沖次生產(chǎn)油井有230口,其中降為2.5次生產(chǎn)的油井80口井,2.5-3.5次有100口,3.5-4.5次有50口井。
3、大馬拉小車問題嚴(yán)重
特低滲透油田投產(chǎn)初期的產(chǎn)量都比較高,隨抽油機配備電機功率較高,但油田遞減迅速,隨著油田開發(fā)程度的加深,大馬拉小車問題日益突出。電機平均負(fù)載率20%。電機負(fù)載率低于20%的油井占總井?dāng)?shù)的38%,需要采取降低裝機容量的辦法,如更換小功率多極數(shù)電機。
4、機電設(shè)備老化,功率因數(shù)低,節(jié)能控制設(shè)備應(yīng)用數(shù)量少
木南油井平均功率因數(shù)0.42,功率因數(shù)低于0.7的井有463口井,其中小于0.3的有160口井。部分抽油機和配電設(shè)備老化嚴(yán)重,設(shè)備更新跟不上,節(jié)能配電箱數(shù)量少。需要安裝功率因數(shù)和電機效率高的節(jié)能電機。
二、工藝技術(shù)研究
1、圍繞供排協(xié)調(diào)之間關(guān)系,開展提高系統(tǒng)效率研究
(1)低產(chǎn)井經(jīng)濟泵效研究
明確低產(chǎn)井經(jīng)濟泵效,為工作制度優(yōu)化和宏觀管理提供依據(jù)。對實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,油井低泵效,尤其泵效小于20%時,泵效對井下效率的影響呈線性變化;當(dāng)泵效大于40%時油井噸液耗電變化不大,所以低產(chǎn)井經(jīng)濟泵效20%~40%。
(2)工作參數(shù)對系統(tǒng)效率的影響評價
不同工作制度組合,不同的理排對系統(tǒng)效率的影響很大。沖次對輸入功率和系統(tǒng)效率的影響呈線性關(guān)系。
2、圍繞供排協(xié)調(diào)關(guān)系,節(jié)能設(shè)備更新與調(diào)沖次結(jié)合應(yīng)用
(1)稀土永磁電機
性能特點:在電機轉(zhuǎn)子體內(nèi)應(yīng)用了稀土釹鐵硼磁鋼(NdFeB),以磁鋼的固有磁場作為勵磁源,轉(zhuǎn)子本身不再需要勵磁,減少了電動機的勵磁損耗。
應(yīng)用效果:在采油七隊安裝48臺、采油十一隊安裝85臺、采油十二隊安裝32臺,共計165臺,單臺日節(jié)電38.95度,累計節(jié)電38.53萬度,泵效平均提高12.5%,系統(tǒng)效率平均提高7.6%。
典型井分析:前60井,安裝前后功率曲線。從左下圖可以看出,電機峰值功率下降40%,且功率因數(shù)提高1倍。
(2)直線抽油機
直線抽油機性能特點:該設(shè)備改變了常規(guī)游梁式抽油機的四連桿機構(gòu),采用智能控制電機正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)光桿的直線往復(fù)運動,改變了常規(guī)抽油機的皮帶傳動方式,采用聯(lián)軸器將電機與減速器連接在一起,改變了常規(guī)抽油機曲柄平衡、游梁平衡等平衡方式,采用砝碼式平衡,并通過自動控制技術(shù),實現(xiàn)抽油機沖程、沖次的智能無級調(diào)整。
應(yīng)用效果:在采油十二隊安裝20臺,單臺日節(jié)電34.84度,累計節(jié)電3.78萬度,泵效平均提高35.1%,系統(tǒng)效率平均提高15%。
典型井分析:前+12-6井,從下圖可以看出,下沖程過程中,電機功率比較小。平均單井日節(jié)電為32.16kw.h。
(3)智能間抽控制器
性能特點:該設(shè)備通過高分辨率的傳感器檢測抽油機的運行參數(shù),根據(jù)抽油機的上、下行電流變化準(zhǔn)確地描繪出抽油機的加、卸載過程,自動為抽油機選擇最佳的工作方案(開抽時間),達(dá)到節(jié)能的目的。
應(yīng)用效果:在采油七隊和采油十一隊各安裝10臺,共計20臺,經(jīng)過測試,單臺日節(jié)電48.2度,累計節(jié)電6.56萬度,泵效平均提高6%,系統(tǒng)效率平均提高7.4%。
從應(yīng)用效果來看,該設(shè)備能夠自動控制抽油機啟動、停抽時間,達(dá)到節(jié)能的目的。從設(shè)備安裝前后的數(shù)據(jù)對比來看,該在設(shè)備控制下,抽油機的開井時間與人工開井時間基本相同,而且安裝前后,油井產(chǎn)量變化不大,可以替代人工操作。缺點是由于無法準(zhǔn)確了解某一時間內(nèi)抽油機的運行狀態(tài),給油井計量和測試工作帶來不便,在一定程度上增加了工人的勞動強度。
3、提高抽油機日常管理水平
前言:結(jié)合我國實際狀況可知,隨著電能生產(chǎn)主要來源――煤炭資源儲量的不斷減少,能耗控制逐漸成為各行各業(yè)面臨的一種共性問題。交流接觸器作為一種重要的低壓控制電器,降低其電磁系統(tǒng)消耗的電能具有一定的現(xiàn)實意義。對此,可以在充分分析現(xiàn)有可用節(jié)能裝置的基礎(chǔ)上,將可行的交流接觸器電磁系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的方案確定出來。
一、交流接觸器電磁系統(tǒng)的交流工作特性
在交流操作狀態(tài)下,交流接觸器電磁系統(tǒng)的工作特性主要包含以下幾種:
(一)電磁系統(tǒng)電磁吸力變化頻率與激勵頻率關(guān)系特性
在運行狀態(tài)下,交流接觸器電磁系統(tǒng)中電磁吸力的變化頻率為激勵頻率參數(shù)的2倍。這種特性是引發(fā)交流接觸器電磁系統(tǒng)能耗的原因之一。
(二)低起動時間特性
通過對交流接觸器運行過程的檢測可以發(fā)F,該設(shè)備起動過程的持續(xù)時間大多在20-80ms時間段內(nèi)。在實際工作中,交流接觸器多處于吸合保持狀態(tài)。因此,交流接觸器電磁系統(tǒng)的能耗也主要發(fā)生在吸合狀態(tài)中。
(三)高激磁功率特性
就交流接觸器而言,高激磁功率參數(shù)是引發(fā)交流接觸器電磁系統(tǒng)銜鐵產(chǎn)生電磁吸力的基礎(chǔ)。而就吸合操作而言,其激磁功率的數(shù)量級為10-2mm[1]。這種鮮明的差距為節(jié)能技術(shù)在交流接觸器電磁系統(tǒng)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
二、交流接觸器電磁系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)
這里主要從以下幾方面入手,對交流接觸器電磁系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)進行分析:
(一)既有節(jié)能裝置
就我國目前情況而言,可被應(yīng)用于交流接觸器電磁系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)優(yōu)化方面的節(jié)能裝置主要包含以下幾種:第一,節(jié)電型交流接觸器裝置。目前我國市面上已經(jīng)出現(xiàn)了永磁吸持式、機械鎖扣式等多種型號的節(jié)電裝置;第二,節(jié)電器裝置。在實際應(yīng)用過程中,該裝置可以利用自身的輔助觸頭增加按鈕,實現(xiàn)降壓帶點保持、通電吸合。相對于傳統(tǒng)帶電狀態(tài)而言,節(jié)電器的應(yīng)用可以從一定程度上降低交流接觸器電磁系統(tǒng)所需的能耗。
(二)基于節(jié)能技術(shù)的交流接觸器電磁系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)方面
基于節(jié)能技術(shù)的交流接觸器電磁系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)主要包含以下幾種:
1.節(jié)電率指標(biāo)
就無功節(jié)電率方面而言,交流接觸器電磁系統(tǒng)在無功狀態(tài)下的節(jié)電率參數(shù)包含0-95%的二級水平和95%-100%的一級水平。就有功節(jié)電率方面而言,交流接觸器電磁系統(tǒng)的有功節(jié)電率主要包含七級(0-50%)、六級(50%-60%)、五級(60%-70%)、四級(70%-80%)、三級(80%-90%)、二級(90%-95%)、一級(95%-100%)[2]。
2.動作性能指標(biāo)
為了保證基于節(jié)能技術(shù)交流接觸器在電力系統(tǒng)中的有效性應(yīng)用,這類設(shè)備的動作性能標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該處于原本設(shè)備的動作范圍之內(nèi)。
3.操作頻率指標(biāo)
相對于傳統(tǒng)的交流接觸器而言,節(jié)能型交流接觸器更適合被應(yīng)用在接觸不頻繁的電力系統(tǒng)中(閉合操作與關(guān)斷操作頻率較低)?;诠?jié)能技術(shù)的交流接觸器電磁系統(tǒng)的最佳操作頻率指標(biāo)為3-60次/h[3]。
(三)基于節(jié)能技術(shù)的交流接觸器電磁系統(tǒng)特點方面
基于節(jié)能技術(shù)的交流接觸器電磁系統(tǒng)應(yīng)該具有以下特點:
1.輔助觸頭占用性特點
結(jié)合目前市面上較為常見的節(jié)電器裝置可知,其節(jié)能作用建立在占用交流接觸器輔助觸頭的基礎(chǔ)上。基于上述情況可以判斷,基于節(jié)能技術(shù)的交流接觸器電氣系統(tǒng)同樣應(yīng)該具有占用輔助觸頭特點。
2.低吸持功率特點
通過對交流接觸器電磁系統(tǒng)工作流程的分析可知,能耗主要是在電磁系統(tǒng)的吸持環(huán)節(jié)產(chǎn)生的。因此,交流接觸器電磁系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)可以通過降低吸持過程的吸收功率來實現(xiàn),即通過轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)斷開交流接觸器設(shè)備的保持電路與起動電路。
(四)交流接觸器電磁系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)方案
結(jié)合上述分析可知,可行的交流接觸器電磁系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)方案主要包含以下幾種:
1.機械結(jié)構(gòu)變更方案
在這種節(jié)能技術(shù)方案中,需要在交流接觸器中增設(shè)脫扣線圈和鎖扣裝置。在交流操作工程中,當(dāng)交流接觸器的電磁系統(tǒng)出現(xiàn)吸合變化時,會立刻被事先增設(shè)的鎖扣扣住,進而避免吸合過程產(chǎn)生一定能耗。
2.交流控制調(diào)整方案
這種節(jié)能技術(shù)方案是指,將交流接觸器電磁系統(tǒng)吸合狀態(tài)下的交流控制調(diào)整為直流控制。在直流控制狀態(tài)下,電磁系統(tǒng)線圈中產(chǎn)生的銅損參數(shù)和鐵損參數(shù)相對較小?;谏鲜霈F(xiàn)象,整個運行過程中交流接觸器電磁系統(tǒng)消耗的能耗相對較少。
3.電磁系統(tǒng)鐵心改良方案
這種節(jié)能技術(shù)方案設(shè)置,利用剩磁大的磁性材料對原本交流接觸器電磁系統(tǒng)內(nèi)部的鐵心進行合理改良。在改料鐵心材料的同時,還應(yīng)該對交流接觸器內(nèi)部的起動電路進行優(yōu)化,使得交流接觸器能夠完全利用剩磁使得自身的電磁系統(tǒng)在交流操作中始終處于吸合狀態(tài)[4]。從電流角度來講,針對交流接觸器的電磁系統(tǒng)應(yīng)用這種節(jié)能技術(shù)方案之后,電磁系統(tǒng)吸持狀態(tài)時電磁線圈的電流參數(shù)為0,因此可以認(rèn)為:該節(jié)能技術(shù)方案的節(jié)能效果較為明顯。
結(jié)論:在工作過程匯總,交流接觸器的電磁系統(tǒng)需要消耗較多的電能。為了改善這種現(xiàn)象,充分發(fā)揮交流接觸器的控制功能,可以根據(jù)交流接觸器電磁系統(tǒng)的工作特性,選擇電磁系統(tǒng)改良方案、機械結(jié)構(gòu)變更方案、交流控制調(diào)整方案,將其應(yīng)用在交流接觸器電磁系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)改良工作中。實驗驗證結(jié)果表明,上述節(jié)能技術(shù)方案的應(yīng)用,可以顯著降低交流接觸電磁系統(tǒng)在工作狀態(tài)中消耗的電能。
參考文獻
[1]黃世澤,郭其一,柯伯湘,朱諒. 交流接觸器電磁系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究[J]. 低壓電器,2013,10:19-22.