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关键词:IDC机房;节能减排;技术应用
中图分类号:TB
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.1672 3198.2016.22.089
1 IDC机房节能减排技术的应用
1.1 IDC机房节能减排技术概念简介
IDC(Internet Data Center),全称是互联网数据中心,是电信部门利用互联网通信线路、带宽资源,建立的标准化的电信专业级机房环境。IDC机房为政府和一些企业提供服务器托管、租借和其他有关的增值等方面的服务。IDC机房比传统方式耗能低,节约了资源,符合绿色环境发展的要求。
1.2 IDC机房节能减排技术应用的必要性
在IDC机房的运行的过程中,存在着能耗过大的问题,且仍然有很大的节能减排的空间。尤其随着IDC机房的不断发展,机房面积不断扩大,设备机器增多,IDC机房的散热成为了当前急需解决的一项重要问题。传统散热方法通常采用通风制冷设备来降低IDC机房温度,保护机房内对温度变化反应灵敏的设备,但是这种制冷方法比较粗糙,不能针对性的精确降温,不仅造成了不必要的能源消耗、增加机房运营成本,有时仍然无法对部分温度过高的设备有效降温。这一问题就需要通过IDC机房节能减排技术来解决,
在IDC机房的使用中实行节能减排技术不仅可以更好地解决散热问题,延长设备机器的使用寿命,提高设备的工作效率,节省开支,降低了IDC机房的租赁成本,还低碳环保,符合国家绿色发展的要求。
1.3 IDC机房节能减排技术的具体应用方式
1.3.1 精确送风技术的应用
精确送风技术是提出的比较早的一种IDC机房节能减排技术,精确送风技术是实现精确制冷与自动温控的关键。精确送风技术的原理是将空调送出的冷空气,通过可控制的风道送到通讯设备或服务器的进风口。通常我们将精确送风技术分为两大类:第一类是智能精确送风,第二类是机柜精确控制。其中智能通风地板主要是通过智能化控制系统根据实际通风需求,自动调整通风地板的开度,从而控制地板送风量,并且结合先进的微电脑控制调节技术,进行风阀的调节,在出风量上也要远优于普通地板,可以大大降低通风能耗。智能精确送风主要是利用电脑智能化系统完成的,是精确送风技术的主要发展方向。机柜精确控制,则是通过对每个机柜后排风温度的动态监测,并通过前端控制器对数据的分析,自动调控各通风地板的送风量,以实现精准送风的目的。
下面我们分别介绍智能精确送风技术和机柜控制单元的具体方法,并对二者进行比较:
(1)智能化动态精确制冷技术的应用。
IDC机房节能减排技术中关注度很高的一种是智能化动态精确制冷技术。这种技术的主要原理是利用智能化的系统,检测出不同设备所需降低的温度,精确地调节相应空调送风口的风速和温度,合理分配规划,达到有效解决设备局部温度过热的目的。智能化动态精确制冷技术的优点还体现在该技术可以监测空调送风以及回风的温度,并且调控它们改变温度,保证用最少的空调能耗达到最佳的设备降温效果。
IDC机房可以采购相关设备,安装智能化制冷系统,并培训相关工作人员熟练掌握操作系统。
(2)自动温控技术的应用。
自动温控技术作为IDC机房节能减排技术中十分重要的一种,其主要工作原理是在机房设备上安装温度传感器,将设备的实时温度传送给温度控制系统,电脑的温度控制系统会使用这些数据,做出温度调节的决策,当设备温度过高时,温度控制系统将准确控制相关制冷设备的开启程度,迅速散热;当设备温度恢复正常水平时,温度控制系统将会及时关闭制冷设备,节省能耗。
IDC机房在资金充足的情况下可以在设备上设置温度传感器,在控制电脑上安装温度控制系统的相关程序,关联制冷设备,调控IDC机房散热过程。
1.3.2 IDC机房设备科学排列布局技术的应用
IDC机房设备的布局和排列很大程度上影响了机房的散热效果。机房内设备的位置、结构、排列会不会阻碍机房空气流动是判断IDC机房的排列布局合理与否的一个重要衡量标准。如果没有规划好设备的摆放方向,很有可能使设备两侧出现温度差,增加空调能耗,甚至还可能造成设备局部温度过高、烧毁机器的严重后果。
合理地设计IDC机房内设备和元件的布局,按照科学的方法排列它们,可以从很大程度上增强其他IDC机房节能减排技术的施行效果,减少IDC机房运行成本。
1.3.3 IDC机房的供电设备及供电方案优化技术的应用
IDC机房维持日常运行的主要能量来源是电能。IDC机房内机器数量庞大,供电设备及供电方案优化技术是实现节能减排最直接也最为基础的途径,优化机房供电系统是实现机房节能减排的有效措施。第一步要做的是优化供电线路。对供电线路进行精减,删去多余的线路,用尽量少的线路完成供电,以避免线路上的能量损耗。第二步要做的是尽量选择节能的供电设备,引入一些新型低能耗设备。
IDC机房可以合适的高压直流系统取代原有的供电系统,并做好日常维护保养工作。在工作中一旦发现供电系统的问题就及时改进。
1.3.4 新风系统技术的应用
新风系统技术的工作原理是将室外空气经冷气机降温、过滤后形成清洁冷空气送入机房,与机房内的干热空气进行交换。同时通过机械或自然排风把热湿空气排走,利用免费冷源的同时保证机房内空气质量。当进风机的风口温度小于设定值且湿度满足要求时,则打开进风单元,将适宜的冷空气引入机房,根据补充冷量由电脑自动关闭对应台数空调;当进风机的风口温度大于设定值时,则关闭进风单元,根据机房的热量来开启对应台数空调。IDC机房节能减排技术的效果评估。
(1)精确送风技术的评估。
①智能化动态精确制冷技术的评估。
智能化动态精确制冷技术前景广阔,有效的节省了人力,制冷效率高、效果好,并且很大程度上减少了IDC机房日常运行中的空调能耗,是一种绿色安全便捷IDC机房节能减排技术。同时,该技术需要的前期投资相对较高,还需要进行相关工作人员的培训,给这种技术的普及造成了一定的阻碍。但是不可否认,智能化动态精确制冷技术代表了未来IDC机房节能减排技术的发展趋势。
②自动温控技术的评估。
从本质上来看,这种技术与第一种技术是同一种类型,都属于智能调控减少能耗。具有降温效率高,耗能少,温度浮动程度小等优点。区别在于自动温控技术相对来说需要更多的前期投入。但是,自动温控技术需要的专业程度较低,工作人员更容易掌握。
(2)IDC机房设备科学排列布局技术的评估。
IDC机房设备科学排列布局技术的成本较低,在机房建设初期施行,可以具有“一劳永逸”的效果,安全性也非常高。但是,这种技术节能减排的效率不高,力度比较小,需要配合其他节能减排技术共同使用。
(3)IDC机房的供电设备及供电方案优化技术的评估。
IDC机房的供电设备和供电方案优化技术是机房节能减排技术中的基础技术。这一技术的优点是从根本上控制能耗,节省用电量。缺点也比较明显:工作量较大,完成周期比较长,在实施过程中存在一定的风险性。需要随着机房的发展不断调整维护。
(4)新风系统技术的评估。
新风技术最大的特点在于它的风源是室外自然风,经过简单处理后通入机房内,有效中和了机房内干燥的空气,且在合适的季节可以利用自然冷源,省去了对空气降温的能耗。但是这种技术收到季节和地域的影响比较大,不能长期使用。
2 结束语
节约资源、减少排放是未来我国工业发展的趋势,IDC机房在当今信息化社会中扮演着不可缺少的角色。落实实施IDC机房节能减排技术对于控制成本、提高机器运行的效率具有非常关键的意义,这一措施也符合节能减排、能源可持续发展的具体要求。IDC机房节能减排技术仍然有广阔的发展空间,积极鼓励推动IDC机房节能减排技术的创新和发展,采取安全高效的节能减排技术,逐步提升IDC机房节能减排的整体水平,可以推动建设节约型社会,为改善生态环境做出积极的贡献。
参考文献
[1]王帆.数据中心机房节能减排技术的实践研究[J].电子技术与软件工程,2015,(21):191.
[关键词] 三维超声;二维超声;盆底结构和功能;剖宫产;阴道顺产
[中图分类号] R714.3;R445.1 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2013)01-0051-03
女性盆底是由封闭骨盆出口的多层肌肉和筋膜组成,自外向内分三层,外层由肌肉和筋膜组成,中层为泌尿生殖隔,内层为肛提肌及筋膜组成的盆隔,对支撑子宫、膀胱和直肠等脏器于正常位置起重要的作用[1]。盆底功能障碍性疾病(pelvic floor dysfunction,PFD)是中老年女性的常见病,极大地降低了女性的生活质量,是全球范围内日益受到重视的社会卫生问题,其发病与妊娠及分娩有较大关系[2]。近年来,随着生活水平的提高,选择性剖宫产率呈上升趋势,剖宫产能否防止盆底结构功能损伤,降低盆底功能障碍性疾病的发生率,阴道分娩是否会导致盆底结构功能的损伤是国内外专家争议的热点。随着超声技术的迅速发展,三维超声成像技术能够显示完整的盆隔裂孔的声像图。本研究旨在三维结合二维超声成像技术综合评估不同分娩方式对盆底结构功能的近期影响,为PFD的早期诊断、协助医生制定手术方案和预后评估、指导产后盆底肌的康复等具有重要的指导意义。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取我院2011年4月~2012年1月妇产科剖腹产(剖宫组)和顺产(顺产组)妇女各100例。剖宫组年龄21~32岁,平均(26.3±4.5)岁;孕周38~41周,平均(39.2±0.5)周;分娩前体重58.7~75.1 kg,平均(66.5±6.8) kg;分娩后体重47.6~64.5 kg,平均(55.1±6.7)kg;新生儿出生时体重2.83~3.92 kg,平均(3.30±0.44) kg。顺产组年龄21~33岁,平均(25.6±5.8)岁;孕周37~41周,平均(39.1±0.5)周;分娩前体重57.3~76.5 kg,平均(67.1±6.9) kg;分娩后体重47.8~65.9 kg,平均(55.5±6.9) kg;新生儿出生时体重2.86~3.98 kg,平均(3.27±0.44) kg。两组年龄、孕周、分娩前后体重、新生儿出生时体重比较均无显著差异(P > 0.05)。入选条件:①均为初产妇,无其他脏器疾病史,无严重妊娠合并症及并发症;②所有胎儿均为单胎,发育正常;③阴道顺产组无行胎头吸引或产钳助产。④孕前无泌尿系统疾病史,且未进行盆底肌训练。
1.2 仪器和方法
①仪器:美国GE公司生产的Voluson 730 Expert超声诊断设备,配置RIC5-9W型三维容积探头,频率范围5.0~9.0MHz。②检查时间:产后6~8周进行常规产后超声复查。③二维会阴超声检查:膀胱轻度充盈,平静呼吸状态检测测量下尿道膀胱连接部(UVJ);嘱患者深吸气后屏气即压力状态(Valsalva)测量其移动距离(UVJ-M),见封三图7。④三维超声检查:将三维容积探头置于会尿道外口与阴道口之间,显示尿道全长的最大冠状切面为启动图像;探头用力适当以免压迫软组织,取样框为耻骨联合内下缘与肛管直肠连接部断面;嘱受检者分别处于静息状态和Valsalva状态,调节图像获取纵轴、冠状和横向切面,检测盆隔裂孔前后径、左右径、面积及耻骨内脏肌左、右侧厚度的精确数据,见封三图8,观察耻骨内脏肌肌纤维的连续性;获得满意的容积数据后冻结图像、存储,然后进行成像后信息处理。
1.3 统计学方法
数据采用SPSS 17.0统计学软件分析,计量资料用x±s表示,用t检验进行分析;计数资料用χ2检验;P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 女性盆隔裂孔超声征象
盆隔裂孔横断面呈菱形,由耻骨联合与耻骨内脏肌内侧缘围成;耻骨联合位于盆隔裂孔的最前方中间,与两侧耻骨支形成八字状强回声;耻骨内脏肌呈“U”或“V”字型,为束状高回声,肌纤维回声连续,前方与耻骨两侧内面紧密相连,后方绕过直肠;盆隔裂孔内的器官由前向后依次排列为尿道、阴道、直肠;在尿道与阴道之间可见尿道阴道隔;阴道前后壁相互紧贴,呈“H”形,其后方为直肠,在阴道后壁与直肠之间可见阴道直肠隔。
2.2 静息和Valsalva状态剖宫组和顺产组盆隔裂孔比较
静息和Valsalva状态顺产组盆隔裂孔的左右径、前后径和面积均大于剖宫组(P < 0.05)。见表1。
2.3 静息和Valsalva状态剖宫组和顺产组耻骨内脏肌厚度比较
剖宫产组与顺产组静息状态左右两侧耻骨内脏肌厚度均大于Valsalva状态(P < 0.05),顺产组大于剖宫组(P
2.4 剖宫组和顺产组膀胱连接部移动度比较
剖宫组膀胱连接部移动度0.12~0.33 cm,平均(0.22±0.07)cm,顺产组膀胱连接部移动度0.19~0.51 cm,平均(0.33±0.14)cm,两组间比较差异显著(t = 7.028,P < 0.05),见图1。
2.5 剖宫组和顺产组尿失禁发生率的比较
剖宫组尿失禁6例(占6%),顺产组尿失禁16例(占16%),两组间比较差异显著(χ2=5.107,P < 0.05)。
3 讨论
3.1 盆底结构与功能研究进展及盆底结构三维超声征象分析
1993年Petros[3]提出了女性盆底是结构与功能相互关联、动态解剖学整体理论,任何结构损伤都有可能引起盆底支撑和功能缺陷。女性的妊娠与分娩是一复杂的过程,会发生一系列的生理改变。盆隔裂孔(又称肛提肌裂孔)是最易发生盆底薄弱的部位。肛提肌的损伤一直以来被认为是盆底器官脱垂的主要原因,以往研究认为妊娠与分娩是肛提肌损伤的最主要危险因素,盆底器官脱垂同盆隔裂孔的大小密切相关[4]。等[5]采用核磁共振成像技术(magnetic resonance imaging,MRI)提出肛提肌的不同部分易于遭受不同类型分娩的创伤,经阴道分娩是引起肛提肌损伤的重要原因。MRI可三维重建技术可直观显示盆底肌肉、筋膜的形态、损伤、解剖异常及PFD的诊断,但是MRI在乡村未能普及,检查费用贵,限制了MRI在盆底结构和功能评估中的应用。耻骨内脏肌沿盆壁向前延伸到达耻骨联合后方,向后在直肠后方与对侧肌纤维汇合构成狭长裂隙状的盆隔裂孔。盆隔裂孔超声断面呈菱形,耻骨内脏肌呈“U”或“V”字型束状高回声,其内有尿道、 阴道和直肠穿过。会阴超声三维成像可直观地显示容积结构。因此,盆底会阴超声检查在PFD的研究具有广阔的应用前景。
3.2 阴道顺产和剖宫产对盆底结构的影响
本研究从三维超声影像学的角度,探讨不同分娩方式对盆底结构功能的近期影响。结果显示,静息状态和Valsalva状态时盆隔裂孔的左右径、前后径和面积均是顺产组大于剖宫组(P < 0.05),而Valsalva状态又大于静息位(P < 0.05)。妊娠过程中内分泌激素水平发生变化,使盆底韧带胶原溶解增加、松弛,盆底肌张力下降,孕晚期子宫重量直接压迫盆底结构,从而影响盆底结构和功能。阴道分娩会造成产道牵拉、会阴撕裂伤、盆底肌肌纤维及神经的损伤,会阴张力下降,加重妊娠本身对盆底结构功能的影响。罗新[6]提出妊娠可能是独立于分娩以外导致盆腔器官脱垂的另一高危因素。本研究显示,无论是选择性剖宫产组还是阴道顺产组,静息状态左右两侧耻骨内脏肌厚度均大于Valsalva状态(P < 0.05),证明了在增加腹压的状态下,两侧的耻骨内脏肌厚度变薄,再次证明孕晚期子宫重量直接压迫盆底的支持结构,使盆底肌更易受损伤。笔者之前已用三维超声成像技术对未育和已育女性盆隔裂孔进行了对比研究[7],Falkert[8]等报道经会阴三维超声可以显示经阴道分娩对女性肛提肌的完整性造成的破坏。综合本研究认为,妊娠及经阴道分娩均对盆底组织结构造成损伤,经阴道顺产者较选择性剖宫产造成的近期损伤更大些,因此无论是阴道顺产还是选择性剖宫产的女性,产后均应及时进行盆底肌的康复训练或生物治疗,加强盆底肌张力,防止盆底功能障碍性疾病的发生。
3.3 阴道顺产和剖宫产对盆底功能的影响
选择性剖宫产是否对盆底结构功能有保护作用,国内外专家进行了大量的研究。张睿等[9]认为,正常阴道分娩和选择性剖宫产后6周,女性下尿路的控尿功能与妊娠晚期相同,妊娠本身改变了膀胱颈和尿道的解剖位置,从而导致控尿功能异常。Dietz[10]等采用超声检查比较初产妇与非孕女性膀胱及尿道活动度的变化,认为女性膀胱及尿道活动度在妊娠期发生显著改变。UVJ-M增大及膀胱颈下降与阴道分娩显著相关[11]。岳廷棉[12]等研究发现,有漏尿症状的孕妇较无漏尿症状者其尿道膀胱连接部移动度显著增大。本研究显示,选择性剖宫产组膀胱连接部移动度(UVJ-M)小于阴道顺产组(P < 0.05)。叶培香[13]等认为尿失禁患者用力时肛提肌裂孔前后径增大,耻骨直肠肌收缩能力下降。王春秀[14]随机选择58例产妇,产后6~8周时,POP发生率选择性剖宫产率为19.23%,较顺产组的46.88%比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。本研究显示选择性剖宫产组尿失禁(SUI)发生率小于顺产组(P < 0.05)。因此,我们认为阴道顺产对盆底组织的近期功能造成的损伤大于剖宫组,但对盆底组织远期结构和功能的影响有待于进一步探讨。另外本组资料统计发现左侧耻骨内脏肌的厚度大于右侧(P < 0.05),有学者认为与乙状结肠位于左侧有关,乙状结肠储存粪便后重量增加造成对左侧盆底的压力大于右侧,使左侧肛提肌形成应力性肥厚[15]有关。
3.4 盆底结构和功能超声检测的临床价值
三维超声1989年开始应用于临床,1994年首次报道在泌尿妇产科学中应用,随着妇科泌尿学的发展和建立,超声检查在女性下尿道的评估方面,是继临床病史、尿动力学和影像学基础上的有效补充。2002年Dietz[11]等应用三维超声观察盆底组织。随着影像学技术的发展,CT、MRI、超声均可有效地显示盆底解剖结构和特点,具有各自的优缺点。三维超声费用低,使用方便,具有强大的图像后期处理功能,可以多平面成像、三维成像、透明成像,具有显像具体清晰,测量准确的优点[16]。三维超声多断面成像技术在盆底结构的成像上具有很大的优势,可以观察到完整的盆隔裂孔声像图。二维超声可动态下观察尿道的结构和功能,结合三维超声检查,可为盆底结构和功能评估提供更多的信息。
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【关键词】建筑电气;节能效果;有功功率损耗;照明;变压器;自然功率因数;节能技术;电动机;荧光灯;无功功率
1、传统建筑电气技术在应用中的问题
传统的建筑电气技术在当前的建筑体系中应用较为广泛,而且产品的种类也很丰富,从某一个产品而言,技术发展成熟,总体上讲传统的建筑电气技术在应用中相对独立,特别是末端电器产品,缺乏相互联结,随着产品本身功能发展的复杂化,人们对于办公和生活环境的要求也逐渐提高,所以传统的电气技术存在诸多不足,主要方面包括:使用的繁琐性,建筑电气技术非节能性,管理效率地下,安全性低。
2、主要的建筑电气节能技术
2.1风力发电技术
风力发电机的运行方式包括独立运行方式,风力发电与其他发电形式结合,或是在一处风力较强的地点,安装数十个风力发电机,其发电并入常规电网使用。在传统建筑电气节能技术的应用过程中,我国主要开发研制小型的风力发电机,并将其作为农村独门独户使用。由于电网不能实现为偏远地区供电,所以近六十万居民正在使用风力发电机进行发电。但目前的发展趋势表明,我国的风力发电机制造由小功率向大功率发展,为满足彩电冰箱等家用电器的用电需求。其次不再实行独门独户的风力发电形式,而是采取联网供电,由村庄集体供电等形式。从长远角度看,风力发电技术的应用范围进一步扩大,不仅单纯用用与家庭,更扩大到众多公共设施及政府部门。
2.2太阳光伏发电技术
在北欧的部分国家正推广一种“零能”住宅的理念,这种住宅是由“太阳能屋顶”提供该建筑的全部能量的。而这就应用到了太阳光伏发电技术,在屋顶安装太阳光伏电池,当阳光充足时太阳光伏电池可以适应某一家庭的全部用电需求,并将剩余电量反存于电网,供用电不足时使用。目前由于太阳光伏电池的价格过高,我国仍没有大范围的推广计划。据专家预测,这种光伏发电技术通过技术革新与大规模生产,可于2030年后在市场上大规模出现,并对传统的建筑电气节能技术产生冲击力和竞争力。
3、建筑电气节能技术发展中应该遵循的原则
建筑电气节能技术在建筑工程中不能盲目使用,不能以节能为目标损害了建筑的原本功能,更不能为了节能而忽略其成本的规划。所以在建筑电气的节能技术发展过程中必须要遵循以下原则。
首先,适用性。满足建筑物照明的亮度、色温,满足空间的舒适性或满足某些建筑的特殊要求。这是对于满足建筑物内的人工环境完整而提出的条件。建筑电气的技术应用必须要满足建筑物创造的环境要求,为建筑设计中的设备提供能源供应。
其次,实际性。节能问题本身应从国情和经济条件角度考虑,不能盲目为追求节能效果忽视其经济效益的考虑,要对合适的节能设备与节能材料进行性价比比较,使节能所增加的时间效益和经济效益在未来的建筑物使用过程中得到回报。
最后,节能性。作为建筑电气节能技术的必要条件就是其节能性的考量。必须要采用必要的措施,来减少甚至消除建筑物中不必须的消耗,在未来的发展过程中,应着眼于建筑电气设备自身电能消耗,传输线路上的电能消耗等问题。
4、建筑电气节能技术发展方向
4.1利用天然光源
作为节能工作中最为主要的一项内容就是对照明工程的节能应用。而照明节能工程最为主要的内容就是对天然光源的利用。随着人们对能源的重视,建筑物中充分利用天然光源来节约照明用电已经广泛应用在各建筑电气技术中。天然光源作为一种无限再生资源,在照明节能的实施过程中必须要扩大应用。制定一系列建筑物的采光标准和采光方式,并推广于日常生活中。
4.2太阳能照明技术
太阳能和天然光源一样,属于取之不尽用之不竭的无限能源。太阳能照明技术可以减少温室气体的排放,同时节省资源,保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明节能技术,可以将建筑电气节能技术的发展推向更高的台阶,这可以将其最为本质的原则和内涵得以展现。
4.3能源综合利用
控制能源问题的主要方式并不单纯依靠电力使用上的细节,此外还包括对风能等自然的,可再生的能源的综合运用。这就需要技术的革新发展,也是我国建筑电气节能技术发展的主要方向。
5、建筑电气节能技术的发展前景
我国的节能体系目前仍处于初级阶段,相比一些发达国家已经建立起的各具特色的建筑节能体系稍有不足。如英国、美国、加拿大、日本等国家先后建立起了节能评估体系,在各国的建筑节能技术实施过程中都依靠该体系的规范和准则,采用定性定量的方法,对电气节能的效果和电气节能技术进行评估。
相比之下,我国的建筑电气节能技术评估体系并没有建立,显示出了相对的不足性。因此需要我国尽快学习先进国家的经验并分析自身的不足之处,扬长避短,这将有利于我国在短时期内取得建筑电气节能技术发展的巨大进步。我国现在实行的建筑节能标准和规定对电气节能内容没有做出具体的规定,加大了操作的难度。所以,国家建筑行业的相关部门有必要对电气节能和建筑节能测评体系的建立采取硬性措施和实施内容的规定。
近几年我国开展的基础数据统计的工作,对各地区不同气候特点评估,已着手对当前用电情况和建筑电气运行的数据统计,在进行比较分析后,就将进行定量分析,针对不同的问题和不同地域的实际情况采取不同的节能技术改造,针对各项新产品和新技术的出现,国家出台对应的鼓励措施,这都有助于科研效果和科研动力的加大,使科研成果快速传换为大范围应用的产品,从而形成科研进步和生活节能的良性循环。在此基础上,国家可指定出操作性强、实施审核简便的科学测评体系,明确划分一些建筑电气节能技术强制性措施,在实施过程中加强管理,使建筑电气节能技术发挥实效,以取得长足的发展。我国建筑电气节能技术的发展前景直接关系到建立节约型社会的发展大计,将创造我国经济效益和社会效益双丰收。
6、结语
随着能源问题的日益突出,我国在建筑电气节能设计正面临着新的严峻挑战。从发电厂开始到线路末端的用户都应高效使用电能,减少能耗。对于设计者而言,要合理选用设备,合理确定供电电压等级以及采用新技术及新材料等。建筑电气节能设计潜力很大,应选择高效节能设备,精心考虑设计方案,应用先进的设计技术,按照节能标准合理设计。在提供舒适、健康、安全的居住、工作和生活空间的同时,又能有效地节约能源。在建筑的电气节能设计中既可以进行节能效益评估,又可以确保节能效果和经济效益。
参考文献
关键词:电冰箱 技术 发展 趋势
中图分类号:F273.2 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2011)08-289-01
一、引言
自1910年世界上第一台压缩式制冷家用冰箱在美国问世以来,近100年里电冰箱得到迅速地推广和普及。随着保温保鲜技术的日益完善、便捷程度的日益提高,电冰箱业已成为家庭生活中的必备电器。与此同时,在地球日益变成一个村的现实下、在环保成为全球共识的前提下、在人们对生活品质的追求不断提高下,寻求一种最为环保、节能的电冰箱技术已显得十分迫切和必要。
二、我国家用电冰箱技术发展现状
1.无CFCs(氯氟烃)技术。为了积极响应1992年哥本哈根第四次保护臭氧层议定书缔约国大会决议,执行《中国消耗臭氧物质逐步淘汰国家方案》和《中国家用制冷行业CFCs逐步淘汰战略研究》的有关规定和要求,保护臭氧层,保护环境,各冰箱厂家纷纷顺应国际潮流,根据各公司的实际进行了经济技术评估,最终决定本公司的替代路线。目前,我国电冰箱行业主要有两种替代方案,即海尔、科龙等采用异丁烷(HC-600a)替代CFC-12、环戊烷(C5H10)替代CFC-11方案和华凌、上菱等无霜冰箱生产厂及新飞等采用的HFC-134a替代CFC-12、HCFC-141b或C5H10替代CFC-11方案。
2.高效节能技术。同无CFCs技术一样,家用电器节能技术也是《“九五”国家重点技术开发指南》中重大关键技术之一,而且国家经贸委(现称商务部)已正式确定:“九五”期间,节能与CFCs替代技术的开发将作为家用电器行业参与国际竞争,赶超国际水平的重点项目。
家用电冰箱耗电量是广大消费者购买电冰箱时最关心的主要参数之一。美国能源部颁布的电冰箱电耗限定值,几乎是每三年就提高一次标准要求。1990年实施的电耗限定值比1987年低20%,1993年实施的电耗限定值比1990年低25%~35%,目前已实施的1998年电耗限定值比1993年低30%~40%,2001年实施的新标准,比此前电耗限定值降幅为30%。为了和国际接轨,扩大冰箱出口,我国也已制订新的国家标准《家用电冰箱电耗限定值及能耗等级》,该标准比原国标《家用电冰箱电耗限定值及测试方法》(GB12021.2-89)对耗电量要求更高。新标准已接近欧美相应标准要求。因此,节能技术的开发已成为冰箱行业的重要课题。
3.超静低噪技术。如何最大限度地降低电冰箱运行噪声一直是各冰箱厂家追求质量的目标之一。一般采用以下措施进行降噪:一是采用超静压缩机。由于压缩机是冰箱的最大噪声源,因此要降噪必须采用超静压缩机;二是冰箱风扇电机降噪设计。三是优化配管设计。四是机械室后盖设计成吸音结构形式。
4.多功能技术。一是风冷无霜技术;二是自动除臭技术;三是冰温保鲜室(-2℃~3℃);四是速冻保鲜(-1℃~-5℃,30min);五是果菜保湿装置;六是方便性设计。
三、我国家用电冰箱发展趋势
随着技术的不断进步,展望未来几年,我国家用电冰箱发展将呈现出如下特点:
1.环保产品成为市场主流。根据《中国消耗臭氧物质逐步淘汰国家方案》和《中国家用制冷行业CFCs逐步淘汰战略研究》的有关要求,我国制冷行业将在2012年前完全禁止使用CFC-12和CFC-11。可以预见,未来几年HFC-134a和HC-600a将加速替代CFC-12,C5H10和HFC-245Fa等将加速替代CFC-11。环保冰箱将在未来几年得到进一步发展,并成为市场主流。
同时,为保护地球环境,抑制温室效应,2012年前我国必须禁止向大气中排放CFC类物质。因此电冰箱维修时如何回收CFC-12,废弃的电冰箱如何处理,建立CFC的回收、废弃及分解的高效社会系统,就成为我国家电行业面对的一个重要课题。未来几年,应逐步建立CFC回收/再循环站,开发生产回收装置,设立大型再生中心,并培养专门回收技术人员。
一般可采取以下方法来回收处理CFC。
方法一:以原有机械破碎方式为基础的材料再生系统,其特点是将破碎、聚氨酯磨碎工序,材料回收、分选工序,氟里昂抽出液化工序等一系列自动封闭式装置放在室外。将聚氨酯泡沫粉碎,CFC-11释放到冷空气中冷凝,以液态形式回收。制冷剂CFC-12回收是用钻头在压缩机底部钻孔,直接抽取油和制冷剂,然后送入专门的制冷剂回收装置中。电冰箱维修时,可直接将CFC-12抽入制冷剂回收装置中进行净化处理。
方法二:用干馏法进行隔热材料处理技术将粗破碎的冰箱壳体放在干馏炉中烘烤,200℃左右时氟里昂游离,400℃左右时塑料类材料汽化,将其冷却液化,用作燃料动力。残存的氟里昂在催化炉中使气体分流和燃烧分解,再用氯化氢(HC1)进行水洗中和,HF吸附钙而稳定,这样便可消除对环境的污染。从干馏炉中排出的金属固体物可进行再循环,得到利用。
方法三:用燃烧法进行隔热材料处理技术。含有CFC的电冰箱隔热材料,燃烧时可能产生光气等有毒气体,目前不得不埋入地下处理。通过采用规模大、性能好的排烟处理设施的燃烧炉或回转炉,通过试验,掌握可安全地烧掉经过粗破碎的电冰箱垃圾而又不污染环境的燃烧条件,选择炉壁材料及排烟处理设备等的技术决窍和方法。本方法是最廉价的电冰箱CFC物质分解方法。
2.节能技术推广。由于新国标《家用电冰箱电耗限定值及能耗等级》不久将实施,因此电冰箱节能技术将成为各生产厂技术攻关的重点课题。
3.智能化产品。如变频与模糊逻辑控制技术、箱外显温控温、电脑温控与自动化霜系统、记忆与提示及自动保护系统、自动制冰等。
4.多元化格式发展。我国地域广大,南北气候差异较大,各地区发展又不平衡,经济文化、生活习惯不同,加之个性化发展与市场细分,因此家用电冰箱将向多元化方向发展。只有针对不同地区、不同层次的消费者需求设计出多元化的产品,才能满足广大用户不同的生活需求。例如,以北京为代表的广大北方用户喜欢豪华气派的大冷冻室抽屉式冰箱,以满足他们一次性采购大量食品的需要;以上海为代表的华东沿海用户则喜欢精致美观的冰箱;以广州为代表的岭南用户则注重营养保鲜功能,喜欢有冰温保鲜室、大果菜室、能自动除臭的无霜冰箱。带变温功能的多门冰箱(某一间室可用于速冻、局部冷冻、冰温保鲜、冷藏或果菜室,一室五用)便可以较好地满足消费者不同的储物需求。
5.隐性化趋势。随着全民素质的不断提高,对冰箱的外观造型设计提出了更高、更全面的要求。因此设计时既要考虑到冰箱本身的色彩和造型,又要考虑到冰箱与家居环境的调和与配套。根据今后全国住宅设计的发展趋势,家用电冰箱设计将与厨房用具、家具相结合,如可并列摆放或迭放,还有随意组合。
参考文献:
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关键词:夏热冬暖 绿色建筑 法规配套
中图分类号:TU198文献标识码: A
夏热冬暖地区位十中国东南地区,北回归线左右,春天潮湿,夏天炎热多季风,冬季很短。沿海地带多热带风暴和台风,夏季多大风暴雨天气,但很少有气候极端恶劣的现象。太阳高度角大因此辐射强烈。经常与湿热、瘴气、强光、多雨联系起来。基于此,夏热冬暖地区在进行绿色建筑技术的应用时,需要从当地实际的气候特征出发,从技术应用和法规配套等方面进行综合建设,才能有效的促进绿色建筑的应用和效益的充分发挥。
一、夏热冬暖地区绿色建筑应用现状分析
夏热冬暖地区从建筑的数量和规模的角度来看都领先于其他地区,然而在相关的技术规范和标准不够完善的背景下,很多建筑项目仍然处于自由发展的状态。虽然在夏热冬暖地区已经实施了绿色建筑的相关非规范,但是对于工程师来说,却存在着无从下手的现象。国内外关于绿色建筑技术的研究文献虽然数量较多,但是由于没有形成完善的法规配套理论,因此无法在实际的施工过程中给予施工人员科学的指导。另外,有些基本的技术在建筑规划中并没有受到足够的重视,建筑企业将更多的精力放在了如何提高经济效益,却忽略了绿色建筑的重要意义。
夏热冬暖地区在绿色建筑的应用方面,通常是由施工人员和专项技术人员所开展的,虽然在应用的过程中取得了一定的效益,但是从整体来看,存在着一些问题,如没有形成科学的了绿色建筑体系系统、缺乏系统性的地域指导等等。当建筑设计人员面对绿色建筑的研究成果时,往往无法将其科学的运用到设计工作中,使得绿色建筑成为了一种流于形式的技术堆积,绿色建筑技术与其他技术之间也无法到有效的协调。针对这一现状,有必要对绿色建筑应用和法规配套的相关问题进行分析,从而为绿色建筑的应用提供更多理论指导。
二、夏热冬暖地区绿色建筑设计的要点
1.夏热冬暖地区绿色节能建筑技术的关键,在于对室内环境的改善,夏季环境以防热和保证自然通风为主要目标,以此减少空调的使用。这与夏热冬冷地区有着一定的差异,基本不需要考虑到冬季保暖的问题。
2.在建筑设计中,对于建筑物的总体规划和单体的构件处理都倾向于开放和通透,这样能够使室内外达到有效的透风。夏热冬暖地区常年温度都偏高,而且太阳辐射较大,所以在建筑设计时需要考虑这样的问题,通过预防西晒能够更多额节约能源。另外,通过架空、风井等建筑设施的使用,能够有效的预防潮湿、洪水等自然灾害。
3.在夏热冬暖地区进行绿色建筑设计时,应当考虑以下两个节能目标:围护结构的传热系数和热惰性指标,以及外窗的遮阳设计和遮阳系数限制。前者对建筑物室内的温度舒适性有着重要的影响,后者则关系着进入到室内的太阳辐射的多少,对于调节室内温度有着密切的关系。
4.在建筑材料和设备的选择方面,要从本地区的气候特点和自然环境出发,对不同施工技术对于能源的消耗情况进行充分的考虑。考虑到本地区的特点,要科学的选择节能材料,如保温隔热材料、门窗等,如果选择不当,不仅会造成能源消耗的增加,也无法达到理想的设计效果。另外,考虑到对热带风暴、台风等自然灾害的预防,在外墙材料的选择方面也要格外注意,注重墙体的防裂。
三、夏热冬暖地区绿色建筑技术的法规配套研究
我国在上世纪80年代初期,对于绿色建筑节能开始制定相应的配套技术规范与法规。在可持续发展观的指导下,绿色建筑的相关规范不断的更新与完善,在2003年开展了一系列的能源战略,将建筑节能规划为重点节能项目,2004年对于节能的目标和发展的重点内容进行规划,并且将绿色建筑节能作为一项重要的能源问题,写入到我国能源发展战略的纲要中,2006年的经济会议对于节能工作的开展进行了进一步的明确。绿色建筑节能在政策法规的地位日渐重要,相关的法规建设也需要不断的更新与完善,才能为绿色建筑节能的发展提供更全面的依据。
对于节能政策的研究并不是局限于政策本身,而是要通过相关政策的分析和研究,将其更好的应用到实践中,指导我国绿色建筑设计节能的持续发展,从而促进国家节能目标的实现。具体的说,可以从以下两个方面考虑:第一,不用层级的节能政策与节能技术的相关度之间也存在着一定的差异。在我国的基本法律、行政及地方法规和规划政策中,关于节能就技术就有着不同的规定,在基本法律中明确了节能技术的大方向,而在行政及地方法规中对于具体的绿色建筑节能技术以及其所属的范围和具体的实施标准做出了明确规定,而规划政策往往带有一定的地域性,能够保证绿色而建筑节能技术与当地的实际情况相结合。第二,单项技术的发展统计与技术储备的统计结果之间存在着一定的距离,如太阳能热水技术已经成为绿色建筑节能中具有代表性的技术之一,而且其中种类繁多,应用范围广泛,但是与之相关的政策法规中的规范却滞后于太阳能技术实际的发展速度,对于太阳能技术的新兴与发展缺乏足够的关注,这也将成为制约我国绿色建筑节能发展的一大瓶颈。
四、夏热冬暖地区绿色建筑技术的发展趋势
1.太阳热能技术
太阳热能技术具有很大的发展潜力,其在使用的配件和水量的标准化设计方面都有着十分科学的规划,同时也能够将太阳紫外照射转化为有效的能源。当前太阳热能技术中应用的大多为真空集热管,随着科学技术的不断发展,真空热水箱将逐渐取代集热管,并且实现智能化控制。
2.制冷技术
当前国内使用的制冷技术主要包括水源制冷、空气源制冷等集中基本的制冷技术,国外广泛应用的蒸发冷却系统为我们提供了借鉴的方向。蒸发冷却系统主要利用的是蒸汽状态下的分子比液态分子包含更多能量的基本理论,包括直接蒸发冷却和间接蒸发冷却两种。直接蒸发冷却是将进入到室内的空气通过潮湿媒介的作用将其冷却,或者使空气流经喷水装置之后再进入到室内;间接蒸发冷却则是将排除的气体进行降温之后,再将该气体通过换热器进行冷却成为新风。
3.生物能技术
生物质能是地球上生物圈内所有生物的总和,它可以通过光合作用不断再生。生物质能的转换有两种类型:栽种的短期轮作物和来自垃圾的生物质能。生物质能的来源多种多样,例如有快速生长的灌术、工业废料、液态和固态的动物粪便等等。有二种主要系统能将生物质能转换成能源:直接燃烧、有机垃圾厌氧消化产生沼气和垃圾填埋气的转化。国内尚没有对生活垃圾处理的成熟机制,对垃圾焚化处理技术潜力巨大。
结束语:
随着我国建筑市场的不断发展,绿色建筑节能技术的应用也将日益广泛,在实际的应用和施工过程中,应当根据不同地区的气候特点,因地制宜,从而促进绿色建筑发挥最大的技能效益。与此同时,要注重相关政策和法规的不断更新与完善,使其与当前的绿色建筑发展和应用的现状相匹配,才能充分发挥节能政策的指导作用,促进绿色建筑节能技术的持续发展。
参考文献:
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