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能效管理與節能技術范文1
關鍵詞:非接觸IC卡技術;小區智能管理、停車場、門禁、電梯
一、小區智能管理系統的要求
小區智能管理系統,是充分集成了小區停車場、小區門禁以及電梯的一卡通功能。本系統采用的卡與讀卡器之間感應有效區域的直線距離范圍可以達到5~10米。停車場的讀卡器安裝在閘機處附近,也可以安裝在地下車庫門的門沿上。門禁讀卡器安裝在門的上沿,電梯的讀卡器安裝在轎內的天花板上。當持有IC卡的人員(或車輛)靠近讀卡器時,讀卡器就會識別此卡是否對應此門(讀卡器),當密碼正確并且車輛壓到門前的地感來控制電動門或者道閘開門,開門后會自動記錄下卡號和開門時間等信息,并且一卡還可以對應多個門。當走進電梯轎的時候,電梯可根據之前的設置自動登錄用戶所住樓層的電梯按鈕。
二、系統的結構與原理
(一)系統結構
本文提出小區智能系統系統的硬件結構如圖1所示,核心部分是門禁控制器主板,即由MCU、EEPROM存儲器和控制電路組成。
(二)系統原理
本系統在硬件上采用目前比較先進的RFID技術,通過給用戶(車輛)發放標準卡和臨時卡(標準卡用于固定車輛,而臨時卡用于臨時車輛)。首先將卡的信息輸入到控制室的計算機中,然后通過RS485轉RS232模塊將計算機與門禁控制主板相連。計算機和MCU之間采用RS485的通訊方式,通訊的距離可以達到200~1000米。在裝配有卡的車輛進入或者離開門口時,車輛上的卡將卡號直接上報給安裝在門口的讀卡器,讀卡器再將得到的信息以維根碼的形式反饋給MCU,MCU從EEPROMF/LASH芯片中查詢該卡號的相關信息。通過程序判斷該卡號是否合法,然后根據得到的信息發送指令給控制電路,由控制電路集合是否壓到地感來控制電動門或者道閘、門禁開關門以及電梯的樓層按鈕登錄,從而實現對其系統的控制。
三、系統硬件和軟件設計
(一)硬件設計
1.非接觸IC卡模塊
非接觸IC卡可用于存儲數字、字母編碼信息,具有智能讀寫和加密通信的功能,卡中存儲需要識別、交互的數據可隨時寫入、更改和擦除,目前IC卡應用最多的是Mifare技術標準。本文采用的卡片為Mifare1S50,IC卡具體讀寫過程示意圖如圖2所示。IC卡與讀卡器之間通過無線方式通訊,讀卡器將得到的卡號以維根26的方式傳給MCU,MCU再對數據進行采集和處理。初始化卡號信息時,讀卡器讀出這部門卡的基本信息,結合讀卡器廠商提供的軟件,存儲卡號的初始信息,再輸入到系統的監控軟件中,通過門禁控制主板把卡號存儲到主板上的EEPROM中。
2.門禁控制器主板模塊
門禁控制器主板采用的核心MCU為ATMEL公司生產的8位高性能單片機,該芯片只負責對讀卡器的讀寫,且把讀到的信息采用IIC的通訊方式送到存儲芯片24C512中,24C512具有512kB的容量,可以處理1000張以上卡的信息,十分方便快速。
3.RS485轉RS232模塊
考慮到實際應用中的傳輸距離和計算機串口DB9的邏輯電平,我們需要采用485的通訊模式,將單片機輸出的+5V電平邏輯與RS232輸出的±9V電壓邏輯進行轉換,從而實現相互通訊。另外,485通訊的優點在于可以多機通訊。
(二)軟件設計
控制器主板主程序框圖如圖3所示。在沒有車輛駛入的時間,道閘或自動門處在關閉狀態。查詢過程采用中斷方式,當有車輛駛入時,單片機接收到讀卡器的信號,判斷該車輛是否合法,決定是否放行。采用地感的目的是防止誤判,由于采用的是無線通訊技術,信號強度的不穩定,很有可能車輛只是通過,而沒有進入車庫或者離開車庫。當車輛確實需要進入或者離開時,就必然要通過門口安裝的地感,這時單片機再通過檢測地感信號來做出是否開門的正確判斷。
能效管理與節能技術范文2
四大節能思路
統計發現,上海電信的能耗在逐年上升;總能耗從2005年的52495噸標準煤上升到2007年的57778噸標準煤,其中能耗中占比最大就是用電能耗,到2007年達到52794噸標煤。由于上海2004年開始實行了兩部制(峰谷平)分時電價,峰時工業電價達到1.013元/每度,2007年中國電信上海公司的電費支出已達到3.7億元。
根據對能源消耗的具體分析,上海電信形成對于節能的四大節能工作思路,即確保網絡安全,日常能耗管理與節能技術應用并重;采用企業生產總值與能耗掛鉤方法,動態控制能耗增長;加強宣貫,全員參與,共同推進節能減排;健全三級能源管理體系,明確分工,落實職責。其中確保網絡安全,日常能耗管理與節能技術應用并重為節能工作重點。
節能技術應用
雖然目前電信市場上節約電能的設備品種繁多,但節能效果并不像宣傳的那么理想,有一些產品會對機房設備帶來不良影響。因此,上海電信對于節能設備的選擇相當謹慎,首先一定要保證機房的安全運行的前提。上海電信除了比較客觀地評價考慮設備節能率外,也通過聯合開發等形式選擇比較可靠的廠家按照實際需求開發和應用節能產品。經過這些年的實踐,上海電信認為:一般來說一個節能產品節電率在10%-20%,在2-4年內收回投資,就算是比較好的節能產品。
目前,上海電信主要的技術節能手段有四大項,最主要的是在機房內專用空調上實施安裝具有上海電信自主知識產權的自適應節能監控系統。機房空調自適應節能技術通過綜合應用模糊控制、PID、溫度場模擬等多項技術,合理設置溫度值和濕度值,優化空調工作性能和狀態,通過組群控制,提高機房空調的整體使用效率,減少空調壓縮機工作時間,控制空調的總制冷量輸出,做到按需制冷、供冷等功能。
同時自動跟蹤機房各區域內真實的溫濕度數據值,控制空調的去濕、加濕等功能,讓空調始終處于合理的工作狀態,避免做“無用功”。在有效降低了機房內的環境溫差,提高機房整體恒溫恒濕效果,確保機房內通信設備的安全性,降低通信設備故障率的同時,減少機房空調的不合理耗電,取得比較明顯的用電節能效果。而且由于優化了空調壓縮機的運行狀態,還延長了空調使用壽命。
經過測算,安裝機房空調自適應系統,每臺3.2萬大卡的專用空調進行自適應系統改造約需1.5元左右,而投產后每年可節約電費將近1萬元人民幣,兩年多即可收回投資。2004-2006年投資750萬元,完成68個機房417臺空調改造;2007年投資204萬元,完成21個機房118臺空調改造;根據通過典型數據的抽樣比較,每臺專用空調節電8400度/年,節能效果達到15%。截至目前累計節約電費已經達到1178萬元左右。
對專用空調和中央空調主機添加冷凍油極化節能劑,通過減少機組運行的機械損耗,達到減少能耗的效果。每臺專用空調通過成本投資5000多元,但是節約電能達到3200度/年,節能效率達到10.9%,兩年左右即可收回投資。2007年年底分批落實了101萬元,完成了165臺專用空調改造,運行至今一個季度節約電費13萬多元。
由于使用大型的UPS系統設備造成的高次諧波污染嚴重,通過安裝有源諧波濾波器對局房進行綜合治理,減少高次諧波對市電的干擾,以降低電費的支出。2005-2006年安裝10多套諧波濾波設備,對使用大型UPS系統設備的機房進行諧波治理。經過測試,對外高橋IDC機房投資200萬元進行改造,一年節約的電費即可收回投資。
對中央空調系統變頻節能技術改造,將變頻技術利用變頻器、PLC、數模轉換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結合,構成溫差閉環自動控制系統,自動調節水泵的輸出流量。采用變頻技術不僅能使室內溫度維持在所期望的狀態,還可使整個系統工作狀態平緩穩定,其節能效率最高可達30%以上。目前,上海電信已對松江、奉賢、青浦、崇明、南匯信息大樓和通貿大酒店的中央空調系統進行了變頻節能技術改造,取得了良好的節能效果。
未來探索
2008年中國電信上海公司將關注更多節能技術,主要有三大方面。
通過利用自然冷源降低能耗,將直接引入室外冷空氣,此方式的優點是制冷效率較高、初期投資較低,缺點是較難控制機房內的空氣潔凈度和濕度,后期運行維護成本和工作量較大。由于上海的空氣環境潔凈度一般,上海電信計劃選擇一些有人值守的能耗大的大型IDC機房進行利用自然冷源的試驗。
選用新型節能變壓器,降低變壓器損耗。目前中國電信上海公司目前在網運行的各種規格的變壓器約有數百臺,其中大部分是高損耗變壓器。如果采用低損耗的S11型變壓器替代S7型和S9型,那么一臺變壓器一年就可以相應節約2584.2度和1795.8度的電能。
結合通信局房大修改造,通過改變通信局房建筑圍護結構措施來節能。
上海電信擬結合原有通信局房的大修改造,對局房外立面加裝保溫層,屋頂設置倒置式保溫屋面;同時通過改善窗框選材,選用導熱系數低的塑鋼或者鋁合金斷熱型材;使用中空鍍膜玻璃,使玻璃熱工性能進一步改善。同時,改變玻璃表面的熱反射特性,選擇熱反射鍍膜玻璃(或稱陽光控制膜玻璃)或低輻射鍍膜玻璃(或稱Low-E玻璃),阻擋來自室外的遠紅外熱輻射,從而節省空調的使用費用。(全文約1萬字,本文經編輯整理、刪改。)
節能檔案:
公司名稱:中國電信上海分公司
節能表現:通過使用自主知識產權的自適應節能監控系統,使每臺專用空調節電8400度/年,節能效果達到15%。
節能技術:自主知識產權的自適應節能監控系統、中央空調系統變頻節能技術、空調冷凍液等。
節能特色:節能工作開展的早,固網節能技術應用全面。
綜合節能率:20%以上
節能等級:
能效管理與節能技術范文3
1智能化建筑電氣節能工程設計的意義
通過對我國電氣節能工程的發展情況進行探究可知,國內的智能化建筑電氣仍舊停留在水平較低的初步發展階段,在節能工程的實施與開展過程中仍會導致諸多能源消耗問題,嚴重削弱了建筑電氣節能工程的有效性與科學性[1]。近年來,我國建筑行業在不斷創新與發展的過程中也逐步開始認識到建筑電氣節能工程的重要性,智能化的建筑電氣節能工程逐步開始被人們所應用[2]。通過對我國建筑行業的發展模式繼續分析可知,國內建筑行業的能源消耗在我國各種能源消耗行業中占有主要位置,通過大力發展智能化建筑電氣節能工程,是實現建筑行業優化與改革的重要舉措,更是實現電力行業可循環發展的重要關鍵。智能化建筑電氣節能工程作為我國現代化的一種建筑電氣工程技術,在實施與開展的過程中能夠充分展現出現代化、智能化電氣控制與管理技術的應用優勢[3]。通過對智能化建筑電氣節能工程設計工作進行更好的優化與完善,使我國建筑電氣節能工程在今后的實施與開展過程中能夠發揮出更大的實際效用。
2 智能化建筑電氣節能技術中存在的問題
2.1現今的智能化建筑電氣節能技術存在漏洞與不足
通過對我國現階段實踐運用的智能化建筑電氣節能技術進行分析與研究可知,在國內環境中被逐漸廣泛運用的一些智能化建筑電氣節能技術及使用設備,或多或少的都存在技術上的漏洞與不足,各種使用設備缺乏相應配套性,致使智能化建筑電氣節能技術在運用過程中無法達到工程施工的實際需要,致使智能化建筑電氣節能工程的效率無法達到最大化,進一步削弱了智能化建筑電氣節能技術的有效性。智能化建筑電氣節能設備在總體上來說還是比較先進的,但是,技術設備上存在的漏洞與不足卻大大降低了技術設備的節能效果,致使設備在應用過程中難以達到最佳效果,最終還是消耗了大量的電能。
2.2智能化建筑電氣節能技術在設計階段缺乏整體性與統一性
在我國建筑電氣工程的施工過程中,節能技術實施與開展的關鍵就在其整體性與統一性,應用技術在實施過程中如果不能滿足各類設備的實際需要,在實際運行過程中如果不能達到最大的運行效率,那么就會出現能源損耗,致使智能化建筑電氣節能技術的科學性與有效性被大大削弱,導致大量資金在投入后無法取得滿意的成果,進一步降低了建筑電氣工程施工的質量。
2.3智能化建筑電氣節能技術缺乏安全監控
通過對我國智能化建筑電氣節能技術的應用情況進行分析可知,國內的電氣工程師水平有限,在實施與開展智能化建筑電氣節能工程設計工作時,往往無法有效對智能化建筑電氣節能技術進行監控,致使智能化建筑電氣節能技術的安全性逐漸成為設計師與技術人員需要關注的重點問題。
3智能化建筑電氣節能工程設計的具體措施
3.1建立完善的控制管理方法
為了更好地實現智能化建筑電氣節能技術體系,通過建立完善化的控制管理方法,使智能化建筑電氣節能工程設計工作能夠在優質化的實踐環境中得以開展和完善。實現智能化建筑電氣節能控制體系的優化,主要包括以下幾個方面的工作內容:第一,設計人員應當注重對智能控制策略進行編排與設計,結合建筑電氣工程施工中的實際情況,在符合我國現行施工管理條例的情況下,進一步提升電氣節能工程控制與管理的質量。其次,施工管理部門還應實施智能化數字控制體系,通過對智能化建筑電氣節能工程設計工作進行在線監控與管理,遵循節能工程設計工作安全性、節能性、環保性與適用性的基本原則,進一步降低智能化建筑電氣節能技術設備出現漏洞與問題情況的可能性。
3.2注重智能化建筑電氣節能技術實施的統一性
在開展智能化建筑電氣節能工程的設計工作時,技術人員應當結合建筑工程施工的實際情況,在開展電氣節能技術應用的過程中全面提升智能化建筑電氣節能技術設備運行的效率,使更多的智能化建筑電氣節能技術設備能夠被建筑電氣工程施工所應用。設計師還應充分發揮自身的工作效用,根據建筑電氣施工不同環節的相應要求,針對性的將不同的智能化建筑電氣節能技術設備調配到相應施工區域,盡可能的提高智能化建筑電氣節能技術設備在實踐環節的應用效果,使智能化建筑電氣節能技術在建筑施工過程中能夠充分發揮出最大的節能效果。
3.3注重建筑電氣質量的安全性監控
在提升智能化建筑電氣節能工程設計工作的安全性時,設計師與技術研究人員應當進行多方面的節能優化,在注重智能化設備運用的同時,采用現代化的智能監控設備構建完善的監控體系,例如,使用視頻監控體系、入侵報警體系、數字網絡視頻監控技術與門禁控制體系等,通過運用現代化的智能信息化監控與管理技術,使智能化建筑電氣節能工程設計工作能夠在實踐環節發揮出最大的節能效果。
能效管理與節能技術范文4
北京、天津等已從2005年開始執行居住建筑節能65%設計標準;重慶、上海等已從2008年開始實施居住建筑節能65%設計標準;此外,河北、江蘇、浙江等省已從2011年起開始實行建筑節能65%設計標準。安徽省近幾年一直在穩步推進建筑節能工作,2011年安徽省新的《安徽省公共建筑節能設計標準》和《安徽省居住建筑節能設計標準》,新標準是在安徽省2007版建筑節能設計標準的基礎上,結合最新的國家標準及行業標準,針對本省的氣候特點以及工程建設的具體情況進行編制的。新標準確定了全省公共建筑、居住建筑均統一執行夏熱冬冷地區節能設計標準,改變了原先將安徽劃分為兩個氣候區的做法,這樣就避免了由于不同地區執行不同標準,給建筑的設計、施工、管理等工作帶來的復雜性。經過多年的技術發展與探索實踐,當前安徽省居住建筑節能50%的強制性要求已得以深入貫徹,下一步的工作重點將是實施節能65%標準;而通過對現有50%節能標準技術經濟和節能效果評估是選擇和探索下一步實施節能65%標準的基礎。文章結合合肥某超高層住宅項目的實際情況,就夏熱冬冷地區居住建筑實現節能50%強制要求和實施節能65%的可行性,及其相關技術經濟情況進行了探討和對比分析。
2合肥市某超高層住宅建筑項目基本情況
本項目位于合肥市中心核心地段,整體項目為135萬m2城市生活綜合體,總建筑面積達327457m2,集五星級酒店、甲級寫字樓、購物超市、精裝公館為一體。項目容積率8.2,綠化率25%,目前精裝公館銷售均價11800元/m2。本課題以項目一期M7綜合樓精裝公館為案例進行節能計算分析。M7樓地上部分包括三棟住宅(R6:49層,R7:46層,R8:43層),以及高層裙房(1~5層為商業,6~9層辦公)。地下三層,分別為自行車庫、設備機房及機動車庫等。本文僅以R7#樓10層以上住宅部分為例來進行技術經濟分析。主樓R7建筑總高度158.45m,其中住宅樓凈高111m,建筑面積34254.7m2。項目沒有以建筑節能為主要目標,僅達到了安徽省規定的居住建筑節能50%的最低標準,因此本課題的研究目標為:根據合肥地區的氣候特點,通過現有成熟技術的優化組合達到居住建筑節能65%的目標,并從中尋求易于市場推廣且適合于地域特點的建筑節能技術.
3合肥市某超高層住宅建筑項目M7#住宅樓節能技術
本項目在方案設計階段并沒有將建筑節能作為項目追求的目標,僅以安徽省規定的建筑節能50%最低標準作為標準,并根據安徽省市場情況和合肥地區氣候特點,結合本項目具體特點,采用了以下措施來保證建筑節能率:外墻體系采用無機保溫砂漿,屋面體系采用無機發泡硬質保溫隔熱層,外窗體系采用斷熱鋁合金低輻射中空玻璃窗(遮陽型),通往封閉及非封閉戶門均采用節能門,變頻供水系統采用微電腦智能控制的變頻供水系統,照明采用智能照明系統等節能技術。具體建筑節能技術見表2。通過對本住宅樓項目設計文件的分析,應用建筑業中通用的清華斯維爾建筑節能軟件對其進行熱工計算,驗證該項目的節能設計是否達到相關節能標準及具體的節能率。使用清華斯維爾建筑節能軟件,建立7#樓熱工計算模型,通過計算機分析得出節能率為51.16%,符合安徽省建筑節能50%的標準。
4合肥市某超高層住宅建筑項目建筑節能分析
4.1合肥市某超高層住宅建筑項目65%節能的目標實現
為發展節能型建筑,建設節約型和諧社會,我國將建筑節能發展分為三個階段:即節能30%、50%、65%三個階段。目前,節能50%的設計標準已在安徽省得到貫徹落實,而如何在現有建筑設計標準上,通過進一步改進圍護結構的熱工性能、提高空調采暖設備性能及外門窗物理性能,以及加強自然通風能方面,使現有建筑在節能50%的基礎上再提高15%。鑒于安徽省目前尚無建筑節能65%設計標準,因此我們在進行65%節能設計標準的探索時,參考了安徽省2011年最新修訂的《安徽省居住建筑節能設計標準(夏熱冬冷地區)》及《安徽省建筑節能設計標準》節能50%的基本思路,應用目前工程中常用的清華斯維爾建筑節能軟件,通過“對比分析評定法”對建筑物的能耗進行綜合評價并判定。據此分析,若居住建筑要實現65%節能的設計目標,重點應提高圍護結構熱工性能節能和對空調采暖設備的選擇,以及對新能源的利用等方面。由于本住宅項目節能設計目標是以50%節能設計的,因此在對節能65%住宅進行設計時,以現有住宅項目為對比,通過增加節能材料的使用來達到節能65%的目標。通過清華斯維爾建筑節能軟件模擬計算得出,在僅對節能50%住宅的圍護結構(外墻、屋面、外門窗、分戶墻、樓板、外遮陽等)進行節能改造時,其建筑節能率能夠達到57.5%。對于空調采暖設備,節能軟件中默認值為:普通配置,采暖能效比為采暖1.9、空調2.3。而隨著空調技術的不斷發展,目前市場上的家用空氣源熱泵空調器的空調,采暖能效比已顯著高于默認值,因此,我們選用能效比≥4級的分體式空調,此時軟件計算結果達到65.73%。通過以上計算分析可以得出:提高建筑節能效果應優先選用先進的成套節能技術體系,包括提高護結構熱功性能、合理設置活動外遮陽等,以及選用合適的空調系統等能夠使超高層建筑實現65%的節能目標。此外,在設計對比中,65%節能體系還增加了新風系統和太陽能熱水系統,這樣就進一步減少了能源的消耗,保證65%節能目標的實現[3]。
4.2節能技術經濟分析
通過對建筑結構分析,分解建筑圍護結構各組成部件,可以得出影響建筑物能耗高低的因素主要是外墻、外門窗、外遮陽以及屋面等,因此在選擇節能方法和對節能效果的對比上也重點考慮了這幾部分。結合本項目7#樓的實際材料使用情況和目前市場行情,本文選擇了目標值65%節能條件下相對于設計值50%節能條件下節能技術經濟分析,對外墻、外門窗、屋面、外遮陽等進行了優化設計,采用先進的節能技術體系[4,5]。
4.2.1普通住宅和節能住宅的基本情況
通過表3可以看出,7#樓通過選用不同的圍護結構節能技術體系,分別達到了目標節能效果。其中,50%節能采用的節能技術是原項目設計文件的節能技術,節能效果達到了51.16%,滿足當前安徽省夏熱冬冷地區居住建筑節能率50%的強制性要求。而65%條件下,通過對護結構的建筑節能技術的優化,以及采用先進的空調系統,節能效果達到了65.73%(其中僅通過對圍護結構建筑節能技術的優化可以達到節能58.25%的效果)。此外還有增加的新風系統和太陽能熱水系統,可以進一步保證節能效果達到65%以上。
4.2.2經濟分析
本項目基本工程造價(沒有節能要求)約1500元/m2。通過表3計算可得,7#樓為實現節能50%強制要求增加成本142元/m2,增加成本約占總造價的9.5%,而65%節能條件下,需增加成本185元/m2,增加成本約占總造價的15%。節能住宅增加的成本主要體現在外門窗、外墻和屋面等圍護結構上,三項成本增加總共為126元/m2和144元/m2,分別占總造價的8.4%和10%,分別占總增加成本的88%和80%,與理論分析結果想吻合??傮w而言,為達到建筑節能要求而增加的圍護結構建筑節能技術成本較高,空調采暖設備的建筑節能技術成本較低,以7%的增加成本達到了增加近7%的節能效果。此外,為保證節能效果,以及融入綠色低碳的理念,在節能65%條件下,增加了新風系統和太陽能熱水系統,減少不可再生能源的消耗,增加新能源的利用。
5建筑節能經濟分析評價
通過以上建筑節能技術經濟分析,我們可以從以下幾個方面來進行評價。
5.1經濟方面
從7#樓的的實際情況來看,節能住宅相對于普通非節能住宅造價有所增加。其中,要達到50%節能強制性要求需增加造價9.5%,而達到65%節能標準需增加造價15%左右。雖然為達到節能要求而增加的工程造價所占比例和增加絕對值較高,但是相對于本住宅項目11800元/m2的平均售價而言,增加的成本還是可以接受的。對于節能型住宅的評價,不能僅僅局限于工程造價,一方面,國內建筑節能市場起步較晚,部分建筑節能技術成本較高,比如要達到65%節能要求時,對外遮陽系統的改造成本就很高。但是隨著建筑節能市場的發展和建筑節能技術的成熟,建筑節能技術成本總體上將會不斷下降。另一方面,節能型住宅相對于普通非節能住宅,其產生的經濟效益、社會效益以及環境效益都是不可估量的,其對節能減排、保護生態環境、提供建筑工程質量、改善住宅性能和實施可持續發展等具有重大意義。具體而言,較高的成本換來的是高品質的住宅,提高了居住環境舒適度,同時降低了居住使用成本,為消費者帶來實實在在的利益。
5.2空調設備方面
對65%節能設計的探討中,圍護結構的建筑節能率達到了58.25%,空調采暖設備只需承擔6.75%,而且空調采暖設備節能只需選擇目前市場上能效比≥4級的分體式空調即可。但需要注意的是,建設節能型住宅不能進入一味依靠提高圍護結構保溫性能來保證節能率這個誤區。從目前市場技術來看,單純依靠提高圍護結構保溫性能達到65%節能目標不僅需要增加高比例的成本,而且技術上也有一定的風險,比如外保溫板的安全性問題、聚氨酯現場噴涂的平整性問題、保溫系統的耐久性問題以及保溫材料對施工環境的苛刻要求等。從本項目7#樓的技術經濟分析來看:建筑節能率從50%提高到65%,圍護結構增加了210元/m2,空調設備增加16元/m2,分別占總造價的14%和1.1%,因此選用空調采暖設備提高建筑節能率具有較好的經濟性。
5.3外遮陽技術方面
由于我國外遮陽標準體系初步構建,尚屬于發展階段,所以外遮陽技術的可選擇性較少且成本較高。從表3中可以看出,僅外遮陽一項就增加成本50元/m2,占總增加成本的22.1%,所占比例略高。因此,外遮陽技術急切需要科研單位盡快開發出成本適當、節能質量符合規范要求且適合當地居住建筑的外遮陽系統產品。
5.4新風系統與太陽能熱水系統方面
新風系統與太陽能系統的設置對節能建筑的貢獻并非體現在節能率的提高上,但從增加住宅的舒適度上,以及推廣利用新能源等方面分析,它們都是極具優勢的節能措施與技術。從成本增加的角度來看,新風系統與太陽能熱水系統的增加值分別占總造價的1.5%和5.3%。雖然太陽能的單項增加成本較高,但是以太陽能作為熱源有顯著的經濟性,不僅能使消費者的住宅使用成本明顯降低;同時,廣泛使用太陽能等清潔能源,不僅能夠減少二氧化碳的排放量,而且能夠減少由于化石能源的消耗而產生的污染物,帶來良好的環境效益和社會效益,做到真正的低碳環保。
6結語
能效管理與節能技術范文5
關健詞:抽油機井;節能抽油機;合理匹配
1 前言
游梁式抽油機是石油工業傳統的采油方式之一,也是迄今為止在采油工程中占主導地位的人工舉升方式。我國目前有9萬多口抽油機井,其能耗占油田總能耗的三分之一左右,是主要的耗能設備。所以,搞好抽油機井的節能降耗工作,是降低成本、提高經濟效益的必要條件和有效途徑。
對游梁式抽油機的節能技術進行了分析,介紹了節能電機、節能箱等技術特點和節能原理,可根據抽油機型號、油井工況、用戶要求選取相應的改造方案進行常規抽油機節能改造。改造后的常規抽油機具有平衡率高、節電率高、安全可靠性高、操作簡單便捷等優點。
2 目前抽油機井上應用的節能技術
目前抽油機井上應用的節能技術主要是在地面部分,并且主要是針對抽油機的結構及其拖動裝置(電機和配電箱)的性能來開展的。抽油機節能技術分為兩類:一類是節能抽油機,其原理主要是通過降低減速箱峰值扭矩,使電機功率下降,包括雙驢頭抽油機、偏輪抽油機、下偏杠鈴抽油機、摩擦轉向式抽油機和擺桿式抽油機;另一類是對常規抽油機進行節能技術改造。抽油機拖動裝置節能技術也分為兩類:一類是節能電機,主要有永磁電機、高轉矩電機、變頻調速電機和一體化拖動裝置;另一類是節電箱,主要是控制電機定子繞組Y-轉換調壓和采用功率因數控制器調壓以及無功功率補償。
2.1節能抽油機
孤東采油廠技術人員對抽油機井在用的節能抽油機的節能效果進行了測試,效果較好的抽油機見表1。
雙驢頭抽油機節能原理:該機以常規抽油機為基礎,對四連桿機構進行了改進,采用變徑圓弧狀游梁后臂,游梁與橫梁間采用柔性連接件等特殊結構。由于變參數四連桿機構的作用,使其扭矩變化接近正弦規律,靜扭矩波動較小,從而達到節能的目的。
下偏杠鈴抽油機節能原理:下偏杠鈴復合抽油機工作時,游梁偏置平衡重心的運動軌跡是一段圓弧,當重心處于游梁回轉中心的水平線上時,其重力矩最大;當重心處于回轉中心的垂直線時,其重力矩最小。利用這一變矩原理與曲柄平衡共同作用,可有效削減峰值扭矩,改善抽油機曲柄軸凈扭矩曲線的形狀和大小,使其波動平緩,并且消除負扭矩,減小抽油機的周期載荷波動系數,提高電動機的工作效率。
摩擦換向抽油機節能原理:摩擦換向抽油機工作時,以功率因數 cosφ=1的開關磁阻電動機為原動機,使用智能模擬及數字混合控制,采用摩擦輪傳動作為工作機構,機械傳動路線短、效率高,實現了正反轉換向,啟動換向平穩、沖擊小,且沖程、沖次均可獨立無級調節,控制抽油桿上行及下行速度,有效地降低了電動機輸出扭矩的峰值,再加上直接平衡的作用,最終實現降低電機功率的目的。
2.2節能拖動裝置
2.2.1節能電機
目前約70%的抽油機電機平均負載率小于40%,運行效率低于80%,“大馬拉小車”現象較為普遍,使配電線路的功率因數降低,配電線路網損增大。造成這一現象的原因為:游梁式抽油機是一個四連桿機構,啟動時靜載力矩較大,正常工作時驢頭懸點載荷是交變的,其負荷特性也是交變的,電機的電流、功率、功率因數隨著抽油桿上下沖程的變化而變化。為了克服啟動時負載的靜載力矩,對于普通的Y系列電機只得加大容量,這就造成了“大馬拉小車”。為解決這一問題,應用了高轉矩電機、超高轉差電機、永磁同步電機、一體化拖動裝置等節能技術。各種節能電機節電原理如下:
①高轉矩電機是機座為一整體式、內部為獨立雙定子結構、轉子同軸的復式電機。該電機啟動時為雙電機工作,啟動后正常工作時,只用一臺單機工作。電機可在外電路控制下,依負載變化而自動停止或啟動。
②超高轉差電機通過增加轉子電阻提高電機的轉差率,使電機在重負荷時速度下降,扭矩增加;輕負荷時速度上升,扭矩減小,速度變化范圍大于12%。該電機啟動電流小,啟動扭矩大,裝機容量和普通電機相比降低約40%。
③永磁同步電機采用異步啟動、同步工作方式,由于轉子轉速與定子旋轉磁場完全同步,無轉差損耗,且轉子不需外加勵磁電源,無勵磁損耗,因此具有功率因數高,啟動力矩大等特點。
不同的節能產品,在不同工況下,節能效果存在很大差別。對三類6種電機進行了測試評價,結果見表2。
2.2.2節電箱
節電箱節電原理及特性如下:
①電機定子繞組Y-轉換技術。主要是通過自動控制實現電機Y-轉換,從而提高電機負載率,同時以電流、電壓為取樣元,作為電機過載、缺相等保護的控制信號,并跟蹤反饋,使電機輸入功率隨負載的變化而同步變化,強制降低電機的有功和無功損耗,從而達到節電的目的。當定子繞組接時,繞組端電壓為380V;當定子繞組Y接時,繞組端電壓為220V。繞組端電壓下降了,相應的負載率就增加了。
②功率因數控制器調壓技術。主要是采用單片機實時檢測功率因數,自動控制雙向可控硅的開啟角來調節電機的供電電壓,從而達到節電的目的。該技術對負荷的適用范圍比較大,使電機既可以全壓啟動又能降壓運行,電機始終在高負荷狀態下運行,提高了功率因數。但是在實際應用過程中節電效果不太理想,主要原因是電壓的變化速率跟不上電流的變化速率。另外,由于可控硅引起電流產生諧波,受瞬變電勢和瞬變電流的影響,引起電機發熱和振動,影響了節電效果。
③無功補償技術。主要是采用加裝一定容量的電容器對電網進行無功補償,消除無功電流以提高功率因數,降低供電變壓器負荷,從而降低網損達到節電的目的。目前這種技術應用比較廣泛,效也較好。通過在模擬試驗井上進行測試對比,篩選出效果較好的配電箱。
3 節能技術在抽油機井上的合理使用
不同的節能技術在一定的條件下都具有節能效果,但并不是將所有的節能技術用在一起,節能效果就最好,而是需要綜合考慮節能產品的合理優化組合,才能收到最佳的節能效果,獲取最大的經濟效益。
3.1新區產能建設中合理選擇抽油機井節能產品
同時采用節能型抽油機與節能拖動裝置后,在節能拖動裝置與節能型抽油機功能互補的情況下,最終節電率小于二者之和;而在二者不能達到功能互補的情況下,最終節電率將低于節能效果最好的設備甚至無節能效果。
偏置機+高轉差電機的效果不如偏置機+普通電機的效果好,甚至無節能效果。
在模擬試驗井上進行了節能抽油機+節能電機+節電箱的組合評價試驗。試驗表明,雙驢頭抽油機+節能電機+調壓箱的疊加效果低于雙驢頭抽油機十YMJ電機+普通控制箱的節能效果。
綜上所述,在新區產能建設中,我們必須合理選擇抽油機井節能產品,使之達到合理匹配,才能收到最佳的節能效果,取得最好的經濟效益。
3.2供液不足井的節能降耗
在供液不足井上應用抽油機智能間歇節電控制裝置,該裝置是利用短波吸收原理,自動采集出液管內的氣液比,當出液管內的氣液比大于75%時整時停機。CJZ-1抽油機智能間歇節電控制裝置試驗結果見表3。
統計有對比資料的8口井,智能間抽時平均日產油比連續生產時上升0.4t/d,平均日耗電量比連續生產時下降50kW.h。不僅達到了增油降耗的目的,而且解決了因液面抽空造成抽油泵干磨,使檢泵周期縮短的問題,使生產管理更具科學性。
4 幾點結論
(1)目前應用的節能產品在不同并況下其節能效果有很大的差別,電機的負荷率越低,節能效果越好,反之越差。
(2)新區方案設計應以節能抽油機為主,節能型拖動裝置為輔,并且其匹配要合理。
(3)對于供液不足井,宜采用調速電機、智能間抽技術,可以取得較好的節能效果。統計資料顯示,智能間抽時平均日產油比連續生產時上升0.4t/d,平均日耗電量比連續生產時下降50kW . h,達到了增油降耗的目的。
參考文獻:
[l]王秀芝 董建國 許文會.抽油機井節能潛力分析及節能降耗技術的應用.《內蒙古石油化工》 2009 第3期.
能效管理與節能技術范文6
隨著我國經濟的快速發展,創建節約型與資源友好型社會正在逐步進行中,而在工廠電氣技術的應用中,合理把控好電力成本能降低廠內用電消耗量,不但能節約工廠生產成本,提升其經濟效益,而且也正對應了國家節能減排政策的發展。文章就節能技術在工廠電氣技術中的應用,從節能設備及用電管理兩方面對此展開了相應的探討。
關鍵詞:
節能技術;工廠電氣技術;應用
1節能設備的應用
1.1節能燈
工廠的各類照明電器雖然消耗的總能量比例不大,但是其數量十分龐大,因此,若是在將普通的照明電器都換成具有節能效果的照明電器,能有效降低廠用電量。目前工廠內使用的節能燈主要有兩種,一種是熒光燈,其消耗的電能多半用于產生紫外線,具有極強的發光效率;另一種則是高壓鈉燈,高壓鈉燈的優勢眾多,由于其壓強較大,因此不但發光效率高,使用年限長,耗電量少,且高壓鈉燈在使用時發出的光纖使其具有較強的透霧性能與不誘蟲等優勢。同時,工廠還可選用電子鎮流器的燈,這種燈的輸入功率比較低,節能效果更為顯著,而且在投入使用時,不會產生較大的噪音,體積與電壓都比較輕,而壽命與安全性則更高,因此,很適宜用在工廠的生產環境中。在工廠內大范圍大幅度使用節能效果較為優越的節能燈,必然會使工廠用電得到大幅度降低,提升了工廠的生產與經濟效益,而且促進了節能減排的發展。
1.2變頻器
工廠在生產中不可避免會使用到一些大型設備,如風機與水泵等,且隨著工廠的發展,大型設備數量會隨之增加,同時也會需要更強的動力。若只是單純用閥門來對大型設備的風量與流量進行控制,會增加電能消耗率,而使用變頻器能自行調節電機的轉速,以此控制風量與流量,便能縮小電機的輸出功率,從而降低電能損耗量。因此,工廠在實際生產過程中,可積極運用高壓變頻技術來控制工廠電機的輸出功率及消耗的電能,實現工廠節能的目的。國內目前已有不少工廠安裝了變頻器,且節能效果十分顯著,但整體來說,變頻器的使用力度與范圍在國內卻遠遠不夠,需加大對其的推廣力度,以促進國內工廠整體的節能技術水平。
1.3電動機
高效的電動機能減輕電能消耗量,促進工廠節能技術的提升??稍诠S中運用進Y型高效電動機,該型電動機能通過借助高質量銅繞組與硅鋼片的使用,達到大幅度縮小電能損耗量的作用,并加強工作效率。給電動機換件的難度比較大,通??芍苯釉谧钚碌捻椖可鲜褂眯瘦^強的新電動機。若是舊電動機在工廠運行時出現故障或者損壞,又或是需要重繞電動機的繞組時,便可在此時用高性能的新電動機換掉低性能的舊電動機。當電動機長期都處于負載較低或過高的狀態時,也會降低電動機效率,此時也可換上Y型高效電動機,既提高了工廠生產效率,同時也降低了一定的能耗。
2用電管理
2.1強化工廠電力計量管理
要實時監測工廠中重要的電能計量裝置的運行狀況,確保其正常運行,并對其質量進行跟蹤與抽樣監測,全面分析電力計量裝置的各項數據信息,從而清除因電力計量出現問題而引發的事故,而且還能使電能計量裝置的準確性更高,優化工廠運行效率。與此同時,強化對工廠電力計量的管理,還可結合計量監測結果對工廠用電情況,比如車間、辦公室等位置的用電量是多少,并作出系統的分析,制定出與之相應的用電方案,降低工廠電氣電能損耗,并進一步提升電能利用效率。
2.2有效運用峰谷電力資源
通過山峰與山谷對電負荷特性的變化值進行相應的形容,即是指峰谷用電。一般情況下。用電高峰期在早八點至晚十點之間,低峰時期則是晚十點至第二日八點之間。工廠電力可通過對峰谷電力資源的有效運用,將其低谷用電移至高峰用電階段中,以平衡全廠全天的用電供需,錯開高峰時期用電,既能降低突發停電等事故,確保工廠的用電量,而且在一定程度上節省了用電成本。
2.3使用節能型供配電系統
合理的供電電壓。選擇供電電壓時,在考慮到當地電網實際情況的基礎上,還應結合工廠各方面條件,包括電容量的大小以及供電距離等因素來做選擇,如此才能確保電壓的科學合理性。如,當工廠6千伏設備較多時,應首選6千伏的電壓;若工廠存有一定的3千伏設備,為確保工廠供電的穩定性,需使用6/3千伏專用變壓器來進行供電。無功補償裝置。具備較高功率因素能使用電設備用量與線路輸電能力得到最大限度的運用,這極大促進了工廠的運營發展。因此,需在廠內安設合理選用無功補償裝置(如在使用大型電機或離供電點距離較遠時),促進對電氣的無功補償,以盡可能加強工廠供電的功率因素,提升設備的利用率,節約電能。變壓器是輸變電行業中電能消耗的主要方式,在當前整個電力系統發電總量中,變壓器約占據了其中的10%,這進一步加劇了電力資源的浪費。因此,節能型變壓器的有效使用能降低工廠電能損耗,強化工廠的節能水平與效果。
3結束語
綜上所述,在工廠電氣技術中,加強對節能技術的合理運用,既能使廠內電能消耗得到大幅度的降低,在減少工廠生產成本,提升工廠效益的同時,還能促進工廠社會與生態效益的提升。因此,加強節能技術在工程電氣技術中的應用具有十分現實的意義。
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