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节能技术

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节能技术

节能技术范文第1篇

关键词 汽车;节能;高效;环保

中图分类号:U46 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)042-151-01

随着国内近几年来汽车市场的火爆,我国汽车产销量达到了世界第一。而日益升高的油价让准车主养车成本越来越高的同时,也让不少目前有买车想法的人们有些彷徨,按照自己的经济情况买辆车不是什么问题,但随之带来较高的养车成本有些承担不起了。伴随着这个问题,当消费者在选择一辆车的时候,这辆车是不是省油、环保,也成为了一个不可或缺的要素之一。很多汽车厂家也看到了市场的需要,开发出了更多的环保车型。例如大众的Blue Motion蓝驱车型、奔驰的Blue EFFICIENCY和hybrid车型。随着这些应用了各种汽车节能技术的车型陆续在国内市场上市,汽车节能技术也开始慢慢进入了大众视野。

汽车节能技术是用于改进汽车能源消耗的技术。汽车节能措施涉及方方面面,就目前的现状而言,有效措施包括以下几个方面:公路与交通设施的合理配套,车型及油品按需生产配置,运营的合理等非技术问题。技术方面,保证产品质量,按照规范使用和维护机器,改变汽油机燃烧方式以提高能量转换效率。在现有的燃烧方式下,可以采取以下手段进行节能:改进供油系统,汽油机改气缸燃油喷射,可提高汽油燃烧效率;改进点火系统,提高汽油机运转稳定性;减少发动机附件损失,合理的使用配件,进行相应的改装。当今汽车的主要采用的节能技术有:缸内直喷发动机、只能启停系统、车身轻量化技术、节能型绿色轮胎、可变汽缸排量技术。本文主要从技术方面探讨未来汽车的节能技术。

未来的汽车节能技术较目前会更加智能、先进,燃料利用率更高、排放更环保甚至是零排放。这里主要介绍混合动力技术和纯电动技术。

1 混合动力技术

其实这项技术已经开始走入我们大众的视野,尽管它目前还有很多问题需要面对和攻克,但是这样一个趋势已经不可阻挡的开始了它的脚步。

混合动力车指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。

汽车废气排放和能源成本问题一直备受关注,混合动力汽车和电动汽车被看作是一种自然的发展目标。通过了解整个混合动力和电动汽车传动系统的能量消耗的详细分析,以及传动系统内部各个相关部件的运转状态,可以最大程度的优化汽车的设计,从而达到改善油耗的目标。

混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。

以串联混合动力电动汽车为例,介绍一下混合动力电动汽车的工作原理。 车辆行驶之初,蓄电池处于电量饱满状态,其能量输出可以满足车辆要求,辅助动力系统不需工作。电池电量低于60%时,辅助动力系统起动:当车辆能量需求较大时,辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量; 当车辆能量需求较小时,辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时,还给蓄电池组进行充电。由于蓄电池组的存在,使发动机工作处在相对稳定的工况,使排放得到改善。

混合动力汽车采用能够满足汽车巡航需要的较小发动机,依靠电动机或其它辅助装置提供加速与爬坡所需的附加动力。其结果是提高了总体效率,同时并未牺牲性能。混合动力车设计成可回收制动能量。在传统汽车中,当司机踩制动时,这种本可用来给汽车加速的能量作为热量被白白浪费。而混合动力车却能大部分回收这些能量,并将其暂时贮存起来供加速时再用。当司机想要有最大的加速度时,汽油发动机和电动机并联工作,提供可与强大的汽油发动机相当的起步性能。在对加速性要求不太高的场合,混合动力车可以单靠电机行驶,或者单靠汽油发动机行驶,或者二者结合以取得最大的效率。比如在公路上巡航时使用汽油发动机。而在低速行驶时,可以单靠电机拖动,不用汽油发动机辅助。即使在发动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能,提供比传统液压系统更大的效率。

不过遗憾的是,虽然拥有众多先进技术,同时具有良好的燃油经济性,不过由于价格、售后等多方面因素的影响,混合动力车型目前并没有获得市场的充分认可和肯定,销量不佳。

2 纯电动汽车技术

纯电动汽车是完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。

虽然它已有134年的悠久历史,但一直仅限于某些特定范围内应用,市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池,普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。

当然纯电动车也有自身独特的优点,比如电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。

随着时间的推移,未来的汽车节能技术将一个个从上面这些最初的技术发展和深入研究最后走入我们的汽车和生活中并给我们带来更多的好处和方便,但还是有很多更加新颖的汽车节能技术在科学家和一些人的脑海之中。而这些新的技术则需要我们在实践中一步步的挖掘、探索、发现。

参考文献

[1]刘玉梅.汽车节能技术与原理[M].机械工业出版社,2010.

节能技术范文第2篇

关键词:变频调速技术 节水 节能 城乡供水 农业灌溉 自动控制装置

1 立项背景及技术创新点

水资源及能源紧缺是制约我国经济发展的重要因素,节水节能是我国社会经济持续发展的基本国策.美国从20世纪90年代将变频节水节能技术应用于平移式、轴转动式喷灌机及管道灌溉等系统,经测试其节能率为39%~56%,节水率为15%~30%,既稳定了管网压力,提高了灌溉质量,又节水节能,便于自动化管理,但其价格昂贵.当时,在我国城乡供水及水泵抽灌系统中,水泵一旦开始工作,电机便以额定转速运行,并以额定出水量供水,当用水量减少或在用水低谷时,管网压力过高,水龙头(或喷头)和输水管道往往被损坏,使水白白流掉,电能白白耗掉;有些系统通过阀门控制出水量,来减少供水管网压力升高,这样也造成电能与水资源的浪费.

“九五”期间,我国在工业上将交流变频调速技术列为新技术推广项目,但当时水利行业在灌溉方面未应用.为改善上述资源浪费状况,生产出价格低廉,农业能够接受的变频节水节能控制装置,水利部西北水利科学研究所承担了水利部“948”计划项目“变频节水节能技术”,本项目的关键技术为交流变频调速技术.1998年12月,我们引进了德国的8210和8220系列变频器标准规范、技术指标、性能参数检测方法和部分样机.交流变频技术大致可分为直—交变频与交—交变频两种,我们引进的为直—交变频技术,即通常所见的变频器大多采用的变频技术.我们的技术路线是引进关键技术,并对其消化吸收,在此基础上,开发外围技术,研制并生产变频节水节能产品,并重点进行推广应用.

该项技术引进后,我们对进口样机的性能参数进行了全面测量和记录,在消化吸收的基础上研制开发出了四个系列的变频调速节水节能装置,这些变频节水节能产品除了变频调速器和PLC外,其他已全部国产化.本文介绍CX-B系列变频恒压供水自动控制装置和CX-D系列变频恒压节水灌溉自动控制装置.

本项目的技术创新点:(1)把交流变频调速技术应用于城乡供水及农业灌溉中,达到节水节能效果;(2)根据项目需要,自己研制出水位显示控制器,提高自动化程度;(3)根据实际需要,研制出多段压力设置转换电路,适应农业多种灌溉方式;(4)将变频调速技术、可编程序控制技术、水位显示控制技术、压力传感技术等进行了集成.

2 变频调速的基本原理

交流异步电动机的转子转速n可以用下式表示

式中 f——定子供电电源的频率;

p——电动机的极对数;

s——异步电动机的转差率.

由式(1)可见,当平滑地改变异步电动机的供电频率f时,即可改变电动机转子的转速n..

根据水泵的相似原理

式中的Q、H、P、n分别为水泵的流量、扬程、轴功率和转速.

由式(2)、式(3)、式(4)可知,基于转速控制比基于流量控制可以大幅度降低轴功率.

3 CX-B系列变频恒压供水自动控制装置

3.1 基本构成

整个恒压供水系统由CX-B系列变频恒压供水自动控制装置与水泵电机组合而成(见图1).该装置由变频器(内含PID调节器)、可编程时控开关、可编程控制器(PLC)、水位显示控制器、远传压力表、水位传感器及相关电气控制部件构成,是一种具有变频调速和全自动闭环控制功能的机电一体化智能设备(见图2),它可同时对一台或多台三相380V,50Hz的水泵电机进行自动控制.

图1 变频恒压供水系统组成

图2变频恒压供水自动控制装置结构原理框图

3.2 工作原理

CX-B系列变频恒压供水自动控制装置以变频方式工作时,水泵电机以软启动方式启动后开始运转,由远传压力表检测供水管网实际压力,管网实际压力与设定压力经过比较后输出偏差信号,由偏差信号控制调整变频器输出的电源频率,改变水泵转速,使管网压力不断向设定压力趋近.这个闭环控制系统通过不断检测、不断调整的反复过程实现管网压力恒定,从而使水泵根据需水量自动调节供水量,达到节能节水的目的.

PLC的主要控制作用:(1)控制多台水泵(包括备用泵)循环软启动,周期性地以变频方式工作;(2)控制备用泵的自动启动.当第一台水泵电机以变频方式运行,并达到额定功率(即变频器输出电源频率达到50H),而供水管网压力未达到设定压力时,第二台水泵电机会自动启动,并以工频方式运行,这时若管网压力仍不能达到设定压力时,第三台水泵电机会自动启动,第一台水泵仍以变频方式运行,达到保持管网恒压的目的,投入运行的水泵数量由装置根据管网压力自动控制.

水位显示控制器设有上、中、下3个水位控制限,当池水位从上限降到中限位置时,控制器输出补水泵启动信号,使补水泵向池内补水,补至上限时,控制器输出补水泵停机信号,停止补水;当池水位降到下限时,控制器输出取水泵停机信号,使取水泵停止取水,待水位上升到中限后,控制器使取水泵自动启动,恢复取水.

3.3 控制功能

CX-B系列变频恒压供水自动控制装置具有以下控制功能:(1)设有手动/自动切换电路,当切换至自动位置时,系统可根据出口压力变化,自动调节变频泵的转速和自动启动、停止备用泵,以维持出口压力恒定,当变频控制电路出现故障时,可切换至手动位置,使水泵直接在工频下运行,保证正常供水;(2)能够在1d内设置1~9个供水时间段,一周内各天的供水时间可以不同;(3)用PLC控制水泵(包括备用泵)全循环软启动,周期性地自动交换使用,以期水泵寿命基本一致;(4)地下蓄水池缺水后取水泵自动停机保护,补水泵自动开机补水,蓄满水后补水泵自动停机,蓄水池水位以数字显示;(5)故障显示及报警,具有缺相、短路、过热、过载、过压、欠压、漏电、瞬时断电保护等电气保护功能.

4 CX-D系列变频恒压节水灌溉自动控制装置

4.1 基本构成

整个恒压供水系统由CX-D系列变频恒压节水灌溉自动控制装置与水泵电机组合而成(见图1).一些节水灌溉基地设计有喷灌、微喷灌、滴灌等多种灌溉方式,不同的灌溉方式所需的工作压力不同.为使同一供水管网能为不同灌溉方式提供不同的工作压力,在CX-B系列变频恒压控制装置的基础上增加了多段压力设置转换电路,它可同时对一台或多台三相水泵电机进行自动控制(见图3).

图3变频恒压节水灌溉自动控制装置结构原理框图

4.2 工作原理

CX-D系列变频恒压节水灌溉自动控制装置除多段压力设置转换电路外,其他部分的工作原理与CX-B系列变频恒压供水自动控制装置相同.多段压力设置转换电路中设计了对应于喷灌、微喷灌、滴灌及管道灌溉4个压力档位,在进行灌溉时,PLC按灌溉方式输出对应的控制信号,压力设置转换电路自动转换到相应压力档位,该装置就在这一设定压力下以恒压供水,实现节水灌溉.

4.3 控制功能

除具有CX-B系列变频恒压供水自动控制装置的功能外,还具有压力转换功能.

5 加强变频节水节能技术的应用和推广

引进先进技术主要的目的在于推广应用,把变频调速技术应用于水利行业及农业,实现了节能节水.几年来,通过向社会积极宣传变频节水节能技术的优越性,这一技术已逐步被水利行业及农业所接受.

在城乡供水方面,我们已经推广应用变频恒压供水自控装置12套,根据对其中四套装置运行数据的统计计算可知,可节约电能25%~50%,节水3%~10%.各台装置的节能率和节水率差异较大,其主要原因是各装置的运行环境差异较大,用水高峰与低谷流量差值大的装置节能率高,用水高峰与低谷流量差值小的装置节能率低;供水管路完好率高的系统使用该装置后,节水效果不显著,供水管路完好率低的系统使用该装置后,节水效果显著(由于恒压供水,减少了管网高压所产生的漏水).实践证明,使用变频恒压供水自控装置,不但能够节水节能,而且提高了供水质量,保证了供水管网的安全运行.

在农业灌溉方面,2001年6月为“99全国节水示范工程秦都项目区(咸阳市秦都区双照镇龙泉南村)节灌系统”设计并安装了变频恒压节水灌溉自动控制装置一套,使一条供水管网能够在不同时间段提供两种工作压力,既满足了微喷灌和滴灌的要求,又使灌溉管理大大简化.据2001年7~12月资料统计,节电17%,节水19%.2001年12月同陕西省农垦农工商总公司签订了合作合同,为该公司华阴农场节水灌溉增效示范项目设计安装6套变频恒压节水灌溉自动控制装置.该示范项目实施完成后,变频恒压节水灌溉自控装置与灌溉自动控制系统联网,将形成目前我国较高标准的节水灌溉自动控制网络,控制滴灌面积76hm2.

节能技术范文第3篇

Abstract: large and medium-sized cold storage energy saving technology is of great importance for the real life. Energy-saving technology trend of large and medium-sized cold storage is mainly introduced in this paper, and the basic measures to enhance the efficiency of the cold storage refrigeration device for cold storage enterprises to reduce energy consumption, reduce the production cost has important guiding significance. Key words: cold storage; Energy saving; Refrigeration; Technology; trend

中图分类号:S210.4文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言

现代冷藏装置中首先发展起来的是冷藏库。冷藏库是对易腐烂食品进行加工和贮藏的设施,实际上就是大型的固定式冰箱,简称冷库。随着冷藏技术的发展和库容量的迅速增加,制冷消耗的能源也在迅速增加。因此,冷藏库的节能正在引起制冷和食品行业越来越广泛的重视。冷库制冷装置在正常运行管理中,电能消耗是冷库生产成本的主要部分,约占总成本的25%~30%或更多。如何减少制冷装置的电能消耗,达到降低生产成本的目的,对于冷库生产企业提高制冷装置的运行效率,取得巨大的经济效益具有重要意义。本文讨论冷库制冷装置的有关节能措施,供冷库生产企业管理人员参考。

1.冷库的围护结构和节能技术

1.1冷库围护结构

冷库通过围护结构的跑冷量与冷藏库围护结构单位热流量成正比。因此,应多在减少冷库的冷藏库围护结构单位热流量指标方面下功夫。要降低围护结构单位热流量,一是保温材料热导率要小,二是围护结构层要厚。但厚度一般不宜太厚,否则会出现增加建造成本和浪费空间等问题。因此,要在合适的厚度范围内选取保温材料。通常情况下要求保温材料热导率小、吸水率低、耐低温性能好,成本不能过高等。

1.2冷库的节能技术

食品在冷库的低温下贮藏,抑制了引起食品腐败变质的微生物的生命活动和食品本身的呼吸作用,因此食品可以在较长时间内保持其原有的质量而不会腐烂。根据冷库贮藏物品及时间的不同,采用不同的冷藏库温度。但通常冷库内的温度低于环境温度,要保持冷库的低温,就需要通过制冷装置移走冷库中的热量。冷库中的热量包括两部分:周围环境传入冷库的热量;冷库内产生的热量—包括照明动力设备、人员及食品产生的热量。

2.工程设计中制冷系统的节能措施

2.1冷凝器系统节能措施

从制冷循环理论上讲,只有压缩机的压缩过程耗功,但在实际制冷装置运行中,冷凝器系统消耗大量的电能,它是制冷系统节能中重要的一环。关于冷凝器选型,国外普遍选用蒸发式冷凝器,它不仅可省却冷却塔和水泵及循环水池的投资,更重要的是蒸发式冷凝器的冷却水流量仅为水冷式冷凝器的10%,节电明显。同时蒸发式冷凝器均配备变频调速装置,能满足不同负荷条件下的制冷需求。

若选用水冷式冷凝器,则存在一个冷却系统的调节问题。为了满足制冷系统的最大负荷,冷凝系统总是按最大负荷设计配备。在实际运行中,部分负荷在全年中通常占很大比例。在冷库制冷系统中一般冻结间或速冻装置制冷量数倍于冷藏间制冷量,而冻结间或速冻装置利用率通常较低。当冷库制冷系统处于部分负荷时,冷凝器系统应当加以调节,通常采用两种方法:其一,采用较多的冷却塔和循环水泵,以便于卸载调节;其二,采用较少的冷却塔和循环水泵,配备变速电机或变速水泵。制冷系统冷凝器和压缩机缸套冷却水提倡采用循环冷却水,再把冷却水作为冷库冷风机冲霜用水和制冰车间融冰池用水,以节省用水。冲霜水比正常水低5~7℃,又可做为循环冷却水水池补充水,可使冷凝压力降低0.05-0.1MPa,既提高了制冷系数,又降低了电能。

2.2冷风幕和门斗的合理设置

在工程设计中必须设置冷风幕,以解决冻结间和低温库温度较低的问题,应采用行程开关,使冷风幕和冷藏门连锁,在冷藏门开启的同时启动冷风幕,隔断库内外联系,减少开门时室外热负荷对冷库库温的冲击。同时增加门斗可以部分减缓冲击。

2.3制冷系统蒸发温度的合理确定

制冷系统蒸发温度的合理确定节能效果十分明显。蒸发温度每降低1℃,多耗能3%-4%,提高蒸发温度,即蒸发温度和冷库库温之间温差较小,有利于降低干耗,同时又节省电能。因此必须选定一个合适的蒸发温度。以氨制冷系统而言,一般低温库蒸发温度为-28℃,冻结间和贮存有冰淇淋等特殊商品的低温库蒸发温度一般为-33℃,高温库蒸发温度一般为-10℃,速冻装置蒸发温度一般为-45℃。

2.4冻结前的预冷工段控制

在速冻装置冻结中,冻品人速冻装置前应得到充分冷却。充分预冷既可以使速冻装置产量达到设计要求,同时可以节能。研究表明,速冻前食品每降低1℃,速冻时间大约缩短1%。食品预冷终止温度一般为0~15℃,视品种不同而异。因为速冻装置制冷系统耗能比预冷系统大得多,减少速冻装置负荷即节能。

3.冷库装置管理方面的节能措施

3.1定期清除冷凝器管壁上的水垢

水冷式冷凝器运行一定时间后,冷凝器的表面会形成水垢,水垢无形中使冷凝器管壁增加了一层厚度,由于冷凝器钢壁的导热系数较大(50W/m·K),而水垢的导热系数很小(=1.2~1.4W/m·K),只有前者的2.4%~2.8%。这样就导致冷凝器管壁的传热热阻增加,使冷凝器的冷凝效果恶化。结垢严重时还可使冷凝器管道堵塞。结垢还会腐蚀设备,缩短设备的使用寿命。所以一般壳管式冷凝器使用1~2年以后,必须除垢,保证制冷装置能常、安全、经济地运行。冷凝器的除垢方法通常有手工清洗、机械清洗、电子除垢和化学清洗四种。为了减少冷凝器内壁结垢的可能性,除了定期进行除垢处理外,对制冷装置的冷却水(包括补给用水)必须作必要的水质处理。常见的水质处理方法有静电、磁化、离子交换、高频电子和化学等5种方法。用户可根据冷库生产企业的设备情况和技术力量选择合适的水质处理方法。

3.2防止不凝性气体进入系统和及时排放不凝性气体

在冷库制冷装置的操作管理过程中,由于加油和加注制冷剂操作不规范、系统负压运行等各种原因,使大量空气(不凝性气体的主要成分是空气)进入制冷系统,使冷凝面积减少,造成系统冷凝压力提高,必将导致系统制冷能力的下降,功耗增加。又因空气的绝热指数(=1.41)大于氨的绝热指数(=1.28),因此,当制冷系统存在不凝性气体时,制冷压缩机的排气温度因冷凝压力升高和压缩空气而额外升高。另外,制冷系统有不凝性气体存在时,其中的氧气和水蒸气对装置设备有一定的腐蚀作用,减少了制冷装置的使用寿命。由于不凝性气体给制冷装置带来不良后果,所以必须采取措施,如遵守操作规程(加油、加注制冷剂操作等),避免装置出现负压运行等,以防止不凝性气体进入装置并及时通过空气分离器排放不凝性气体。

3.3定期放油

由压缩机排出的油虽然在油分离器中可以大部分被分离下来,但仍有一部分进入冷凝器和其它装置管路中,凝结在管壁上或沉淀在设备的底部,给制冷装置的正常运行带来危害。因此,为了减少油进入装置,除了设置性能良好的油分离器外,还应根据压缩机耗油情况,分析制冷装置油的含量,采取有效措施将其排出,以提高制冷装置传热效果,降低电耗。

3.4及时除霜

冷库制冷装置运行一定时间后,库内空气中的水分会析出凝结在蒸发器管壁上,如不及时除掉,会越积越厚,产生热阻。致使制冷装置制冷量减少,耗功增大,特别是翅片管蒸发器,霜层的影响更加明显,它不仅增加导热热阻,而且使翅片管的传热面积减少,翅片间空气流动受阻,管外一侧的放热系数降低。根据有关试验,当蒸发器管内外温差At=10℃时,装置如果没有采取任何除霜措施,一个月后,蒸发器的传热系数大约只有原来的70%。所以及时除霜,保证蒸发器有高的传热系数,才能保证制冷装置正常运行,实现高效节能。

3.5增加夜间开机时间,以降低冷凝温度

据相关资料,冷凝温度每下降1℃,可减少压缩机功耗19.5%。夜间运行时,由于周围环境温度及冷却水温的下降,冷凝温度随之下降。这样,在上述温差范围内可节能约在15%以上。因此,在不影响企业生产及保证允许的库温波动范围情况下,尽量增加夜间开机时间,降低制冷装置运行时的冷凝温度,以达到节能的目的。如果以增加冷凝水量或通过其它形式的动力消耗来降低水温的方法而使冷凝温度降低是不合理的,冷库常用的立式壳管式冷凝器的传热温差£每增加1℃,需增加循环水量约2×10H13/(·s),因此需额外增加循环水的动力消耗,此额外的动力消耗要比由此带来的经济效益大得多。当然,并不是冷凝温度(压力)越低越好,对某些制冰或高温贮藏的直接膨胀或重力供液装置,当环境温度较低时,冷凝压力过低会造成供液困难,此时应该减少循环水泵或冷却塔风机的运行台数,以保障正常供液。

3.6适当提高运行装置的蒸发温度

制冷装置的蒸发温度受食品冷加工工艺要求限制,因此在有特殊要求的食品冻结加工过程中,不要随意提高蒸发温度。但我国大多数冷库企业中,冷库冷藏间负荷远小于设计热负荷,一般只有设计负荷的20%-30%。根据Q=K·F·At这一计算公式,当装置传热面积F不变,传热系数略有变化的前提下,冻藏间负荷p。减少较多时,可适当减少蒸发温度与库内空气的传热温差,也就是在库内温度不变的情况下,提高运行装置的蒸发温度。根据有关资料,蒸发温度提高1℃,可节能约2.0%,因此装置的蒸发温度如果提高5℃,就可使装置节能约10%。这一点在冷库制冷装置的操作管理中值得引起有关人员的重视。

3.7维持最佳中间压力(温度)

两级压缩制冷循环中,存在一个最佳中间压力,按此压力运行时,装置的制冷系数(COP)最大。在制冷装置的设计中,一般是按设计条件的最佳中间压力来选配压缩机的。但冷库制冷装置在实际运行过程中,运行条件和设计工况往往有较大的差别。所以,应该从企业的角度来考虑最佳中间压力的问题。对冷库制冷装置来说,压缩机已经确定,蒸发温度受工艺条件限制,一般可认为是稳定的。所以影响最佳中间压力的主要因素是冷凝压力,它随环境温度的变化而变化。对某个确定的蒸发温度而言,当制冷压缩机容量不变时,对应于每一个冷凝温度,两级压缩制冷循环总存在一个固有的中间压力,而这个固有的中间压力与最佳中间压力往往是不一致的。因此,注意在不同的季节调整中间压力,使之与最佳中间压力尽可能一致。这样,就能使制冷装置的制冷系数最大,电耗最小。

节能技术范文第4篇

关键词:电梯故障;电梯节能;电梯保养

我国是一个耗能大国,同时还是一个能源利用率较低的国家,节约能源是一项利国利民的大事。根据国家特种设备主管部门近期的统计和预测显示,我国在用电梯约245万台,每年新增电梯均在15%以上,若在新电梯产品上广泛应用永磁同步电机、制动电能回馈等节能技术,单机可节电约30%左右,全国仅新增电梯一项每年就可节电11.75亿kW/h以上,具有良好的社会效益和经济效益。近年,围绕电梯节能技术创新,很多企业和相关单位投入了大量的人力物力,不但开发出一批具有市场价值的节能技术与产品,而且也确实在积极推动电梯产品及行业的良性发展,巨大的市场空间和良好经济效益让众多的电梯节能技术及时推广应用,也将是推动电梯节能工作的有序快速发展的动力。

1、电梯节能发展现状

有关数据显示,截止2013年10, 我国电梯数量已增至252万台。目前,我国电梯的生产、安装和保有量均居全球第一。其中,约有三分之一的电梯为交流双速、交流调压调速等老旧电梯;节能电梯不足总量的10%。据国家特种设备主管部门近期的统计和预测,今后几年我国电梯增长率还将在15%以上。因此,对电梯实施节能审查和监管,采取有效措施降低能耗,是非常必要的,符合建设资源节约型社会的基本国策,必将取得显著成效。据美国和香港权威机构提供的统计数据显示,电梯耗电要占到大楼总能耗的3~7%;我国电梯的能耗相对来说可能会更高一些,例如国内的VVVF电梯系统中大都采用能耗制动方式,即通过外加制动电阻的方法将电能消耗掉,降低了系统的效率。电梯已成为耗能大户,电梯节能降耗已引起社会各界的关注。电梯行业比以往任何时候都更为努力地为减少电梯的能耗进行探索,通过近几年的研究和开发,一些电梯的节能技术也日趋成熟,特别近年永磁同步驱动技术与制动电能回馈利用技术的重大突破,对电梯产品总能耗产生了巨大影响,为电梯节能带来了巨大空间。

2、电梯节能技术的应用

根据有关资料统计,电梯耗电主要在电动机上,约为电梯耗电的70%。因此,对电梯电动机的节能改造或节能技术的应用尤为重要,也是电梯节能的主要应用空间。采用永磁同步拖动与制动电能回馈技术。业内有关人士认为,能源再生技术和电梯的完美结合将打破传统无齿轮电梯从节能到“造”能的飞跃。 这会是电梯能耗的历史性突破,应用制动电能回馈技术可在此耗电水平节电率16%~42%,平均节电30%左右。许多电梯仍是采用传统的交流变极调速和交流调压调速技术。这部分电梯电能损耗极大,这些落后耗电电梯也给用房群众增加了高昂的电费,常引起用户的不满。对这部分电梯可提倡电梯节能技术的使用和改造旧电梯的控制系统,采用先进的变频控制技术和永磁同步电机可节能30%~50%左右,同时再采用能量反馈技术可高达70%,还能有效提高电梯运行的舒适感、稳定性和安全性。

3、电梯节能技术分析

3.1变压变频调速技术

电梯驱动系统采用成熟的VVVF技术早已成为当今改善电梯驱动控制性能、提高电梯运行质量的主要途径。VVVF技术淘汰了各类交流双速电机调速驱动,取代了直流无齿轮驱动,不仅使电梯的运行性能优越,同时也有效地节约了能源,降低了损耗。以下按照电梯运行的不同阶段来分析VVVF电梯的节能性。VVVF电梯在制动段不需从电网中获得任何能量,电动机运行在再生发电制动状态,电梯系统的动能转化成电能消耗在电机外部电阻上,不仅节能,而且也避免了制动电流引起的电机发热现象。经实际运行测算比较,采用VVVF控制的电梯,与ACVV调速电梯相比,节能达30%以上。VVVF系统还可以提高电气系统功率因数,降低电梯线路设备的容量和电动机的容量达30%以上。

3.2能量回馈技术

电梯的结构可以简单地看作为一个定滑轮及其两侧的重物,一侧的重物为轿厢及乘员,另一侧的为对重,起到定滑轮作用的是曳引机。电梯工作时,曳引机拖动两边的重物将电能与重力势能互相转化。当轿厢与乘员的重量超过对重的重量,电梯上行时,电机做功,将电能转化为势能;下行时,重力做功,将势能转化为电能。当轿厢与乘员的重量小于对重的重量,电梯上行时,重力做功,将势能转化为电能;下行时,电机做功,将电能转化为势能。由重力势能转化而成的电能,通过电机进入电梯控制柜中的变频器的直流电容中,这些能量如果不及时消耗,累积超过了电容能容纳的极限,将会损坏变频器,所以,比较普遍的做法是,将这些电能通过发热电阻将它们转化为热量散发出去。

3.3群控技术

群控电梯就是多台电梯集中排列,共有厅外召唤按钮,按规定程序集中调度和控制的电梯。召唤信号的分配采用最小等待时间原则,充分考虑电梯的层楼距离、召唤和指令的登记情况、超越情况、反向情况等等因素,实时调配具有最快响应时间可能性的电梯来应答每一个召唤,从而充分挖掘电梯的运输能力,大大提高电梯的运行效率。群控技术虽然不能使某一台电梯运行时达到节能的效果,但可以通过合理的调度实现群组中电梯的节能。现今的群算法为调度算法,它的实质是在一个变化的环境下进行在线调度,以达到合理的配置资源,实现最优控制的目的。现在的电梯群控技术越来越朝着智能化发展,把智能控制算法引入电梯群控系统能够较好地解决群控系统目的多样性和系统本身固有的随机性和非线性。把专家系统算法、模糊控制算法、神经网络算法和遗传算法等几种算法有机地结合起来,进一步应用于群控电梯的设计中,将是电梯控制发展的趋势。

4、结束语

随着科技的发展,电梯的节能手段必定日益多样化和高科技化。电梯节能技术的应用,不仅缓解了国内日益增长的电力紧张局势,同时也为中国建设节约型社会、实施可持续发展战略作出了巨大的贡献。

参考文献:

节能技术范文第5篇

【关键词】电梯节能技术;分析

前言

据相关资料显示电梯用电量占高层建筑用户电总量的17%,由此也成为当前节能工作中的重点环节[1]。日前,西继迅达公司电梯产品顺利通过荷兰LIFTINSTITUUT节能认证机构的审核,被国际VDI授予A级节能电梯证书,成为电梯行业中的节能先锋,提高了自身的市场竞争力。电梯节能技术的应用成为电梯企业寻求自身发展的关键,各家电梯公司也纷纷将节能电梯作为抢占市场份额的竞争点。

一.永磁同步曳引机节能系统节能分析

电梯的运行是在电动机带动曳引机上下驱动来进行的。永磁同步曳引机是一种将无轴承技术与永磁同步曳引机相结合的研法而成的新型无轴承电动机。曳引机分为有轮与无轮两种,其中无齿轮永磁同步曳引机无需减速箱进行减速。目前的大多数电梯通常将大扭矩交流永磁同步电动机作为电梯运行的驱动。永磁同步电动机具有低速大转矩的特性,体积相对较小但是运行平稳,能够避免频繁维护、节省能源,降低运行成本,成为当前电梯行业的主要发展趋势。而有齿机曳引机通常使用蜗轮一蜗杆技术,为提高运行效率通常采用永磁同步电动机作为驱动,减速比例通常在35:2左右,相比交流异步电动机效率将电梯的效率提高10%以上,由此将永磁同步电动机作为有齿机曳引机电梯节能研究的主要方向[2]。此外,多极低速直接驱动永磁同步曳引机的出现改变了曳引机用电方式,提高了节能效果。与常规的曳引机系统相比,永磁同步曳引机系统可避免向电网中汲取无功电流,获取能量的方法较为安全,因而功率因数相对高。同时该系统不存在励磁损耗,因为运行过程中发热小,因而也不需要冷却风扇,减少耗电设备,其运行效率可以提高20%~40%。

二.变频器再生能量回馈技术节能分析

电梯在运行的过程中会产生一定的机械能,电梯节能的方式可通过其产生的机械能加以利用,从而减少电梯从电网上汲取的电能,实现电能的循环利用。变频器再生能量回馈技术应运而生,实现了电梯运行过程中对电梯的节能,实现了电能的循环利用。该技术能对电梯运行过程中产生的机械能进行转换,并将能量储存在直流母线同路的电容中,再结合有源逆变技术将能量转变为与电网同频同相的交流电。该技术对机械能的转化率至少为97%,能够为建筑物、电梯间的其他用电设备提供运行能源,从而实现电梯节能目的。此外,在该技术的应用过程中结合抗电器与噪声滤波器,频繁制动,增强电梯的节能效果。变频器再生能量回馈技术的运行系统产生的热量相对较少,因而无需空调散热,日常维护工作也相对地有所减少。变频器再生能量回馈技术可带来15%~40%的节能率,具有较大的发展前景。当前,西继迅达公司采用永磁同步曳引机节能系统与变频器再生能量回馈技术进行电梯节能,电梯一天的用电量不超过4.6度,与普通C级能效电梯相比,节电率高达69.83%。因此,一年可为电梯用户节省的用电量约为4056度,如每度电0.5元的价格计算,一年就可节省2028元用电费用,获得较大节能效果,降低电梯运行于铭生西继迅达(许昌)电梯有限公司成本。

三.电梯群控技术节能分析

实现电梯节能,需要对电梯在运行过程中消耗的电能进行有效的控制。在启动、加速及制动是造成电梯能源大量消耗的3个中间环节,特别是多台电梯的运行消耗的能量相对较大。针对于多台电梯的用户,可通过控制上述3个产生电能消耗的环节来实现节能目的。实现多台电梯耗电环节的控制可采用电梯群控技术,实现电梯系统的智能化运行,减少人为干预。当前电梯控制技术有并联控制、梯群程序控制及梯群智能控制三种有效的节能操纵控制方式。其中,并联控制将2台电梯控制线路进行并联控制。如两台并联的电梯无运输任务,一台基梯电梯会停留在基站,另外一台自由梯会停留在预先选定的楼层;当有运输任务时,停留在基站的基梯会向上运行,而停留在预定楼层的自由梯会下降至基站完成替补工作[3]。梯群程序控制的群控是由微机控制并统一调度。应用该技术的多台电梯使用共同的厅外召唤按钮,对多台电梯进行集中的排列进行统一的程序调度、控制。根据电梯的运行状态,该控制可分为四程序与六程序两种控制方式。其中四程序控制根据运输任务可分为闲散、上行高峰、下、上行平衡及下行高峰状态运行四种运行方式,系统可根据运行状态调整相应的运行控制方式。而六程序控制则比四程序控制多了两种状态,即为上行较下行高峰与下行较上行高峰两种运行状态。

四.共直流母线技术节能分析

在电梯节能中除了从曳引机创新、机械能转换及运行方式优化三个方面进行节能之外,还可对电梯电流母线进行创新,实现节能。共直流母线具有能量共享的特质,能够实现能量线上多台设备的电能共享。回馈装置、变频器、直流熔断器及直流接触器在运行过程中是并联的状态因而直流环节的储能容量相对较大,强大的直流电压源可有效控制直流电压产生的瞬时脉动,保障系统运行的稳定与安全[4]。在电梯使用频率较高、运输任务重的建筑物中,通常会出现多台电梯同时运行的情况,为降低电梯对电能的消耗可应用共直流母线。其节能原理如下,将多台运行电梯其中的一台或着多台运行时产生的能量反馈至共同使用的那条母线上,利用直流母线的共享性能为直流线上的其它电梯提供运行的能量,减少电梯向电网中汲取电能,运用最小的能耗获取最大的电梯驱动能量。

五.结语

当前电梯节能可通过永磁同步曳引机节能系统、变频器再生能量回馈技术、电梯群控技术及共直流母线技术等技术进行节能,促进电梯行业的节能工作。但是节能要求会随着用户的需求而发生改变,为应对日益严格节能要求,当前的电梯企业应该不断地对节能技术进行创新。以节能为自身发展的目标,促进电梯行业的安全、稳定发展,满足生产、生活中对电梯运输的需求。

参考文献:

[1]陈煜华.对于电梯节能技术的探究[J].低碳世界,2015(31):122-123.

[2]李敏.电梯节能技术探讨[J].机电信息,2013(12):110-111.

[3]孔晓华.电梯节技术探讨[J].海峡科学,2014(05):31-32.