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【关键词】低碳经济;LED节能灯;技术与应用
如今,各行各业面临着能源匮乏和环保的压力,纷纷在寻找发展的新方向,电力行业亦不例外,在新技术的支持下,LED节能灯走入了人们的视线,不仅满足了人们照明的需求,还满足了低碳经济发展的需求,受到人们的青睐,逐渐占据了照明市场,LED节能灯在照明和节能方面显示出的效果,既促进了电力行业的可持续发展,同时对整个社会的节能与环保具有实际意义,成为推动低碳经济发展的重要举措。
1LED节能灯和传统灯具的不同分析
LightingEmittingDiode就是发光二级管,LED是其缩写形式。它被称为21世纪的绿色光源,这是由于其体积小、生命周期长、节能、环保等特点突出,是传统照明灯具所无法比拟的。传统灯具大多是荧光灯和白炽灯,存在的问题主要包括过多的耗费光源,单一的控制形式,应用场所有所限制等等,给人们的生产生活带来了极大的不便,而LED节能光源在节能的同时,环保效果更甚,尤其是在功能照明时,比如路灯,它稳固的结构、强大的抗冲击力、迅速的响应时间、无闪频的效果、丰富的色彩最令人满意。据理论研究对比发现,LED节能灯比白炽灯节约能耗达到了78%之多,比荧光灯节约了一半以上,因此,如此大的节能优势使灯具的成本大大降低,所以,LED节能灯的未来前景更加广阔。
2低碳经济视域下LED节能灯技术的探讨
2.1LED节能灯技术的不足
在目前常用的LED节能灯有大小功率之分,小功率发光管的成本较低,曾经发展迅猛,但其在使用过程中光衰状况很严重,使用时间太短,这些问题导致小功率的节能灯不能满足人们的需求,因此逐步在灯具领域销声匿迹。现在大功率LED节能灯在市场独领,它采用的是集成芯片,但是极易出现积聚的热量不能及时得到散发或散热不均匀,大大降低了节能效果,这是一方面,其次,LED节能灯的整体结构中的很多部件在连接时,采用的是螺丝连接,为了使其更加稳固,在散热基板和光源位置用胶体封死,使得灯具出现问题以后,没有办法及时更换,造成浪费。
2.2LED节能灯技术的发展方向
LED节能灯技术的发展方向应该侧重于材质的改良,使之达到更好的散热效果,因为温度过高,达到一个极值后光衰现象就会出现,影响其使用寿命和节能效果。因此,不断对LED节能灯本身的材料进行优化,使问题得到改善。其次,调整节能灯散热片外表的热交换方式也应该成为研究的方向。在灯体周围设置较多的散热翘片,可以选择薄的铝制翘片,增强散热效果,也可以在壳外表面设置散热孔直接与内部光源腔体联通,架起散热通道,从这两方面入手,能够有效解决散热问题,延长其使用寿命。
3LED节能灯应用探讨
在低碳经济环境下,现阶段大多数从事LED节能灯生产的企业以小功率的LED节能灯为主打产品,如LED球泡灯、LED吸顶灯LED支架灯等,因为这些节能灯的成本较低,基本上运用于办公、家庭照明、商业橱窗等方面,逐步打开了市场。也有些企业看到了大功率LED节能灯更有发展前途,因此致力于大功率LED节能灯的生产,这些产品非常适用于城市道路以及隧道照明中。随着LE节能灯技术的不断进步,发光效率得以提升,性能持续提高,使其在照明行业中的应用范围逐步扩大。从景观、简单的建筑物轮廓照明,到现在的室内照明,工矿灯方向成为前进的发展方向。为了提高LED节能灯的竞争力,在荧光粉专利、光效指标、SIC外延片、蓝宝石晶片等方面都有了较大的进步。更为可喜的事,政府加大了对LED节能灯发展的支持,在相关政策方面予以倾斜,比如路灯工程,首选LED节能灯,刺激LED节能灯在通用照明行业中迅猛发展。随着白炽灯逐渐退出照明行业,使LED节能灯拥有了庞大的市场,这也使不少企业纷纷转型,转向LED节能灯的生产研发,打破了被国际大公司垄的价格,成本逐渐降低,也让LED节能灯企业对LED节能灯市场的发展前景更有信心。
4LED节能灯应用中存在问题探讨
4.1市场规模小、缺乏竞争力
近年来,LED节能灯在我国的应用和普及速度极快,发展势头迅猛,但由于种种原因,与人们的预期相差较远。首先投资者参与的热情还没有调动起来,因此还没有真正形成一定的市场,投资者为了降低风险,大部分还处于观望状态。这一情况的改善,还需要经过较长的一段时期,其次,由于对LED节能灯的推广工作不到位,主要通过展销会形式销售产品,营销模式单一,在人们心中留不下深刻的印象,使大众对其了解较少,再加上人们普遍存在不高的低碳照明经济的意识,而且LED节能灯价格比普通灯具贵不少,让大众难以接受,目前我国国内的LED节能灯具厂商主要有两种销售方式:①公模的LED大小功率节能灯泡;②开模或是仿制大公司的LED技能灯泡,这两种销售方式都存在问题,制约了产品的发展。第一种模式主要适用于满足低档次灯具产品的竞争,价格成为竞争重点;而第二种模式很容易涉及到侵权行为,造成LED节能灯厂商技术水平低,LED节能灯的主要制造技术一直由国外企业控制,国内企业缺乏自主研发能力,生产设施、工艺落后于国外,导致企业的制造生产能力良莠不齐,具备生产规模的企业不多,质量上难以保障,因此缺乏市场竞争力,也延缓了LED节能灯势头。另外,一些小企业以低价位立足于市场,通过外购形式进行组装以获利,但是技术标准不严格,如配光曲线、散热等方面难以得到保障。使其在应用中出现副作用频出,故障率高、光衰快,让人们对其应用产生疑虑。
4.2配套电源稳定性不够
现阶段我国的市电是220V的交流电,而LED光源是半导体光源,供电形式是直流低电压,在供电的过程中,要在灯具的内部或者外部设置AC-DC转化电路,并且和LED的电流和电源相适应,以适应LED的电流驱动。在现代的灯具市场中,厂家一般都会把LED灯壳和电源连接在一起,虽然增加产品的整体性和美观性,但LED和电源的热量叠加,就会当周围的环境比较恶劣时,在工作环境内的温度超过了一定的温度时,LED节能灯具和电源的寿命就会大大的缩短。所以LED节能灯具达不到应有的使用寿命,这是由于电源的接受设计不符合相关规范造成的。严重影响了LED节能灯具的质量。在LED节能灯具中,散热问题已经成为了LED灯具照明技术的瓶颈。
5结束语
高效环保的LED照明越来越受到人们的关注,LED节能灯具以节能、环保、寿命长特点被应用到室内照明,市场潜力非常大的,但存在的问题也不容忽视,虽然被市场所接受还需要一段时期,我们有信心相信在不远的将来,LED节能灯具一定会克服散热等问题,将会逐渐代替传统灯具,成为人们日常生活照明的首选,带领我们走进低碳照明时代。
作者:彭依彧 单位:广州代诺可光电科技有限公司
参考文献
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[3]宋冬灵.LED灯应用及展望[J].中外企业家,2011(18).
关键词:井工煤矿;特点;开采技术
我国的煤矿资源丰富,煤矿能源也推动着国家经济不断发展。目前,从煤矿数量和规模来说,中国以井工煤矿居多。与露天煤矿相比,井工煤矿的开采难度大,作业环境恶劣,在矿藏的开采中,对开采设备、作业人员素质和开采工艺等方面都有更高的要求。所以,对井工煤矿的开采技术进行研究和提高,不仅可以提高煤矿产量和安全作业系数,而且能够更好地为社会经济的发展提供更强大的动力。
1.井工煤矿开采的特点
井工煤矿的开采是在地下进行作业,地下环境通风不畅而且井下作业劳动强度大,作业人员需要大量新鲜空气,但是在自然状态下,地面空气在进^井下并流经各作业场所的过程中,将掺入有害气体和矿尘,成分逐渐发生变化。同时,由于地热作用,人体和机械散热,水分的蒸发等,井下空气的温度和湿度都会显著增高,井下质量变坏。因此,要对矿井进行通风,保证正常的生产。在开采煤炭的过程中,会产生瓦斯和矿尘。瓦斯和煤尘在一定条件下会发生爆炸,特别是在井下这种相对封闭的环境中,更容易发生安全事故,造成人员伤亡和财产损失;在地下采掘过程中,由于矿山压力的作用,顶板会垮落。如果顶板管理工作出现漏洞,则会发生顶板事故。所以要积极地采取措施进行预防。矿井在建设和生产过程中,地面水和地下水会通过各种通道涌人矿井。为保证矿井正常建设与生产,必须采取各种措施防止水进人矿井或者将进入矿井的水排至地面,但当矿井涌水超过正常排水能力,或在采掘工作时挖透老塘积水或岩溶水等地下水体时,就会造成水害。
2.创新实施节能低碳技术
2.1矿井整体优化节能技术
针对供电、用电系统线路长、变压器损耗大、设备负载率低、电网污染等问题,运用系统学原理,成功研发一套“工业动力系统整体节电改造技术”,对矿井供电、用电系统进行整体优化、系统改造,全面解决现有系统中存在的问题,从而实现整体优化节能。经测算,协庄煤矿可实现节电率8.6%以上,节电量l290×104 kW・h,是煤炭企业节能途径的创新。以矿井乏风作为热源,利用喷淋换热技术将乏风气体中热能吸收,将升温后的矿井水通过水源热泵提取热量。喷淋换热设备还具有降尘作用,每年可节约2357t标准煤,减少C02排放5892.5 t、S02排放42.4t。
2.2煤矿污水处理技术
采煤污水分类排放。岩溶水是矿井排水中的1个组分,多是未被污染的地下水,若与其它矿井水分开排放,不仅不会对环境造成污染,还可进行再利用。经过处理后的岩溶水,基本上符合生活用水标准,同时水中含有大量微量元素,可被开发加工成具有经济效益的矿泉水。此外,利用松散地层的过滤作用处理煤矿生产过程中的较高污染物水,使之达到井下工业生产用水标准,采用浮选尾煤处理工艺流程,实现“煤泥回收,洗水闭路循环”,进而显著地提高经济效益。
2.3粉尘污染处理技术
煤矿在开采中,产生瓦斯是不可避免的。煤矿生产过程中预先抽放煤层中的瓦斯,可以有效地减少生产中的瓦斯涌出量,不仅确保了安全生产,同时也减轻了矿井排放废气对环境造成的污染。在粉尘处理方面,主要采用高压喷雾或者高压水辅助切割降尘技术,有效控制采煤机切割时产生的粉尘,同时也减少煤尘爆炸的危险;在掘进工作面,采用内外喷雾相结合的方法降低悬浮粉尘。此外,还通过通风除尘、泡沫除尘、声波雾化除尘等措施,进行综合处理。
2.4深井开采技术
深矿井由于矿井结构的特点,在开采中要从矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等技术方面综合考虑,重点要从以下3个环节入手进行研究:深井围岩状态和应力场及分布状态要准确勘察,并详细记录,避免煤巷和岩巷在开拓和使用中出现安全事故;深井作业场所工作环境的变化要监控到位,比如作业环境中瓦斯含量,空气中有害成分的检测等;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理,进一步完善冲击性矿压显现监测系统,完善冲击性矿压综合防治措施。
2.5煤炭地下气化技术
煤炭地下气化技术属于一种特殊的开采方法,是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧,通过对煤的热化学作用而产生可燃气体的过程。煤炭地下气化技术具有投资少、工期短、见效快、效益好等优点,尤其适合中国煤矿地质条件复杂、劣质煤比例高的情况,具有广阔的应用前景。煤炭地下气化技术的研究和完善要与“长通道、大断面”的矿井相结合,进行较大规模的地下气化试验,转化成连续、稳定的生产力。
2.6减少矸石排放的开采技术
对于井工煤矿的开采而言,优化矿井开拓和巷道布置的方式,要从“多做煤巷,少做岩巷”的原则人手,从总体上消除或者减少矿井矸石的排放量。全煤巷开拓开采方式是指除了个别井底车场峒室开挖在稳定的岩层中外,所有的开拓巷道全部布置在煤层中。这种开拓方式,不仅有利于煤炭的清洁生产,而且建设投资少,矿井投产陕,但是对煤巷的支护技术要求高。在多煤层、多煤种的条件下,开拓部署要考虑煤层的开采程序和开采煤层的搭配关系,控制高灰高硫煤层的开采比例,以减少全矿井生产原煤的总灰分和总排矸量。
3.结束语
低碳经济是人类基于全球气候变化问题而探索出的新的经济发展模式。作为煤炭能源消耗大国,煤炭行业的发展对我国国民经济的运行发展会产生巨大的影响。从“低能耗、低排放、低污染”的低碳经济三大显著特征来看,努力提高能源利用效率,应用新型、高效节能技术可有效减少生产能耗,是低碳发展的关键点所在。
参考文献:
【关键词】建筑节能;低碳建筑;低碳技术;应用
1、前言
现如今,人们已经认识到由于二氧化碳等温室气体的大量排放,使得全球气候逐渐变暖,而此种气候的改变将对人类今后的生存以及发展产生巨大的影响。然而,人口城镇化集中,城市出现了大量的建筑物,交通车辆也大量增多,而当前车辆大多数都以石化能源作为动力燃料,因此,碳的排放当量主要来源于城市。根据有关部门的数据统计显示,我国的大中小城市约有600多个,针对其中287个地市级城市进行统计,上述城市能耗为我国总能耗大约55%,而这些城市二氧化碳排放量为我国二氧化碳总排放量的58%。通过以上数据显示来看:在我国,不足半数城市的能耗以及二氧化碳排放量就超过了50%,如果所有城市完全统计,其能耗和二氧化碳排放量将可能达到80%。所以,我们应积极探索及研发新型减排节能技术,构建完善的碳排放体系。在建筑行业内,我们要重视每一个环节施工中的节能减排,从而逐步形成良好的循环发展模式。
2、建筑节能和低碳建筑内涵的概述
2.1建筑节能内涵
建筑节能指的是在建筑工程策划、实施和使用阶段,在相同需求下,尽量减少能耗。也就是说,不管是在设计阶段还是在实施与使用阶段,都必须严格遵守各项节能标准,尽可能使用节能型技术、工艺、减排低能耗的设备和节能新型材料等,不断提升隔热、保暖及空调运行效率。另外,对建筑行业进行科学、有效的系统管理,在确保项目工程质量与环境质量的基础上,减少一切能源消耗。
2.2低碳建筑内涵
低碳建筑指的是建筑材料、设备、建筑施工以及使用等周期范围内,尽可能降低化石能源消耗,从而减少二氧化碳的排放量。低碳建筑涉及到四方面内容:其一,重点要避免资源的浪费;其二,保护生态环境;其三,更好地满足人们的各种使用需求;其四,能够与自然和谐共处,协调发展。
2.3建筑节能与低碳建筑之间的关系
在我国,能源消耗最大的三大行业即为工业、交通以及建筑。而消耗成本最小的节能减排措施是,将低碳技术和建筑节能紧密结合。目前,我国采用的低碳减排的技术有多种,如:使用半导体照明、采暖通风、隔热保温、炉渣代替粉煤灰、沼气发电、农田的分养管理等。以上措施中,大多涉及建筑行业,主要以建筑节能为主,所以,建筑节能中低碳技术的发展已经迫在眉睫。我们完全有必要对建筑节能中低碳技术的应用进行深入的探究。
3、当前我国建筑节能和低碳建筑发展现状分析
3.1低碳建筑发展停滞不前
由于我国尚处发展阶段,因而低碳建筑和发达国家存在较大差距。相对发达国家可谓是,低碳建筑发展犹如一直处于停滞状态。这些差距集中体现在以下几个方面,如:法律法规、理论研究、低碳技术的研发等。现阶段,我国正以较快的速度进行城市化发展,其城市化发展速率已由最初的40%上升到75%。结合有关部门的数据统计显示:我国有80%的新建房屋都是高能耗建筑,其能源利用率只有33%。且在使用阶段,又进一步增大生态环境的负荷。
3.2缺少政府等部门的监督
尽管我国已经在建筑节能方面提出了具体要求,但不同地区,因经济发展以及地理状况存在差异,从而导致各地区的建筑节能监督体系还很不完善。对建筑开发企业来说,低碳建筑消耗的成本过高,这样便压缩了利润空间。加之,人们对节能建筑认识不够全面,所以,阻碍了低碳建筑的常态发展,从而未能适应于我国的城镇化发展等。
3.3建筑节能工程十分复杂
可以这么说,建筑节能是一项极其复杂的工程,它属一门多学科相互交叉的工程。而且,涉及到的管理机构也多,如:建设部门、信息化部门、人力资源部门和环保部门等。然而,当前和建筑节能相互配套的法规、政策等还不是非常的完善,所以,我们有必要对各项法规以及监督体系予以完善,保证各个环节都能做到有法可依、有章可循。
3.4公众对低碳建筑认识不够全面
近几年,尽管有一些部门进一步加大了对建筑节能的宣传力度,但是,其效果不是很好。在大众心里,只是认为低碳建筑成本非常高,大多数人都害怕这部分成本增加到自己身上。由此看来,人民大众的态度在一定程度上也阻碍了建筑节能的发展。
4、建筑节能中常采用的各种低碳技术
近来,建筑领域方面的低碳技术逐渐增多,以下几种方法都是建筑节能常用的低碳技术,通过相关阐述与分析,希望可以对读者提供更多有价值的借鉴和参考。
4.1逐日
现如今,太阳能在建筑节能方面的应用十分常见,主要有两大分支,即光电和光热。利用光能可进行发电。太能能建筑方面应用有光伏发电及光热发电,就目前阶段来看,我们常说的太阳能发电即为太阳能光伏发电,借助半导体界面产生光生伏特效应,从而把光能转变成电能的技术。另外,光伏电池板又能够起到装饰建筑外观的作用,可以在实际工程的窗户、墙体及楼顶等部位应用。到目前为止,我国已经建立多个不同规模的光伏发电站,尚有不在少数的地区对应用此技术难题需要快速予以解决。对于光热部分的应用,主要是热水器方面。
4.2追风
自然风的进入能够使房间变得更加的清新。如果对空调设备过于依赖,会对人身体带来一定的伤害。将自然通风应用在建筑领域中,常见的形式有两种:其一,自然风流动达到调节室内温度的目的;其二,借助通过以自然风作动力的设备达到调节室温的目的。此设备并不需要对其进行维护,可长时间的运转下去。另外,由于设备的运转不需要马达动力的支持,因此对电力的成本要求为零,工作过程中无噪音。国内某些地区已经开始楼宇小风电的应用,这是通过楼宇间夹道风推动高处安装的风电机,带动发电,这也是对自然风的利用。
4.3捉光
使用玻璃纤维,可使自然光进入地下室产生亮光。此技术是借助导光技术,将外界的自然光借助专用的导光材料引入到地下建筑物内。除此之外,还可以和人工照明技术紧密结合,这样既能节省用电量,又能减少运营成本,最重要的是可提升地下建筑的采光质量。然而,目前玻璃纤维在传递光线时,存在着大量技术问题有待于解决。
4.4挖地
在建筑中,设置地源热泵,可把地下储存的热量引入到建筑室内。事实上,地源热泵技术是通过借助浅层地热能,把土壤作为储存能量的介质,由热泵机组为建筑提供能量。其具体作法是在建筑周围挖两个井口,通过冷热交换,构成一个闭路循环系统。待进入到冬季后,将土壤中储存的热能引入到室内,供人们取暖或者是加热生活用水使用;而到了夏季,便将建筑室内多余的热烈储存到土壤当中。据实际研究发现,地源热泵系统的工作效率可以达到1:4~1:6,在能效利用中有高效特点,且在低碳节能建筑中也是发展较快,技术较成熟的技术之一。
4.5垒墙
夹心墙为一种新型环保型墙体,在剥开之后,表层如同石膏板样的面板,在其内部设有厚度约为10cm的纸板。此种墙体的防潮性能较好,而且强度和普通砖墙一样。然而,它却比普通的墙体更隔音更节能,加之,其所应用的原材料主要是一些废弃物,内部的纸板也是选用再生纸。更为关键的,就是此种墙体建筑在投入使用后,其节能减排效果十分显著。
5、结束语
总的来说,发展低碳技术已成为加快建筑节能发展的主要途径。特别是对于我国来说,因人口众多,人均能源占有量相对非常之少。所以,节约能源是我国能源发展最重要的决策,而且要求每个公民都必须积极参与到其中来,建筑节能的建设和发展,就是节能的一个重要方面。在建筑行业,高度重视可再生能源以及低耗能源的利用,同时将节能作为挖掘能源的重要手段,这样一来,在建筑领域最终就可达到既节能同时又对生态环境减少污染的目的,从而使我国的建筑事业持续、稳定而长远的发展。同时,也可为企业赢得更大的经济效益与社会效益。
参考文献:
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[3]曾懋麟.建筑节能常用的低碳技术[J].技术与市场,2011,12(3):90-91.
关键词:地埋管地缘热泵,数值分析,节能
前言:
由于节能评估工作的开展,空调系统的可再生能源利用始终没有被重视,在某种情况下,空调系统节能设计往往没有开展,主要原因是系统比较复杂,造假较高,到底节能效率多少,不是非常明确,本文着重探讨地埋管地源热泵技术的在台州地区的可行性及数值计算,希望对大家有所帮助,作者根据自己的工作经验做出以下总结。
实际工程来说明计算过程:
已知一办公楼建筑面积2920O,夏季冷负荷为350kw,冬季热负荷186kw。
室外绿化及道路面积2000O,试判断采用地埋管热泵系统的可行性及节能率。
可行性研究:
方案设计前,对工程场地状况进行调查,场地调查内容包括:规划面积、形状及坡度,现有建筑物和规划建筑物的占地面积及分布,树木植被及附属构筑物的分布,地下管线的分布及其埋深,场地内已有水井的位置。
地源热泵系统作为可再生能源利用的空调系统,存在很多自然环境的限制因素。
(1)场地
埋设换热器需要较大的场地,系统投资也较其它方式要高,所以这种系统一般应用于面积比较小的居住类单体建筑,在大型工程中应用相对困难。
(2)对土壤环境的影响。土壤埋管式热泵系统的运行,势必引起土壤环境温度的剧烈变化,在其影响范围内的土壤微生物环境也将出现剧烈变化。土壤换热器的埋置深度的大小,将影响建设投资的大小,同时也决定系统对植物根系、土壤微生物、建筑物基础的影响程度。
(3)土壤换热。
当建筑面积较大,超过3000O应做岩土响应试验(工程前进行试验井,类似于结构工程的试桩),根据岩土响应试验结果计算。通过岩土响应试验,试验井深度50米,恒温法测得,钻孔单位延米换热量为30w/m,根据地质勘测资料,场地内地质基本均匀,冬季得热基本参照夏季换热结果,钻孔直径为110mm,拟采用单U管,根据技术措施中规定,按照冬季热负荷计算室外埋管数量计算。根据浙江省《民用建筑可再生能源应用核算标准》(DB33/1105-2014):经对浙江省内大量的公共建筑进行抽样调查分析,地源热泵相比传统的中央空调系统在夏季运行能耗基本持平,因此在可再生能源计算时只对冬季进行节能效益计算。通过对既有公共建筑调研分析,台州市冬季平均运行时间约500小时,制热季年平均负荷使用率约70%。目前土壤源热泵系统的主机制热能效比通常在4.0左右,地源热泵系统循环水泵能耗约占主机能耗的20%。冬季地源热泵系统综合能效比约3.24。目前,传统的热源为燃气锅炉,天燃气按热值8500Kcal/Nm3计算,燃烧效率按90%计,电力平均低位发热量为860kcal/(kW2h),燃气锅炉单位立方燃气折合节约8.89 kW2h电能,燃气锅炉相当于COP为1.84的热泵系统。采用风冷热泵冬季COP值按3(大多数厂家可以做到,合资品牌或进口品牌可以做到3.2以上),浙江省《民用建筑绿色设计标准》规定额定功率大于50kwCOP值为3,所以综合能效比(包括循环水泵能耗)约为2.6左右。多联机额定COP值根据3.5~3.6左右,冬季室外参数修正后,COP值3.2~3.3,
通过以上分析,可以得出结论,在台州地区设置地埋管地源热泵相对其他有一定的优势,在利用可再生能源方面有一定的社会效应,但需要指出的是由于多联机系统省略了循环系统,能耗较其他系统更低。
可以看出地源热泵系统相对于其他系统来说初投资增加较多,初投资最低的是多联机系统。
台州地区地处夏热冬冷地区,是典型的亚热带气候,地源热泵系统不太适合在台州地区发展,相较而言多联机系统与风冷热泵系统没有优势,且初投资较大,对水文地质要求较高,这才是地源热泵系统在台州地区无法全面发展的原因所在。 台州市《关于进一步做好绿色建筑(建筑节能)与建设科技工作的通知》(台建规[2013]487号)第1.13条:保障性住房、12层以下的居住建筑,超过12层的居住建筑的逆3层,必须利用1种以上可再生能源(太阳能、浅层地能、生物质能等)用于采暖、制冷、照明和热水供应等。可再生能源利用设施应当与民用建筑主体工程同步设计、同步施工、同步验收。对于在台州地区设置可再生能源进行了规定,多联机系统不算可再生能源,特别是公共建筑在可再生能源应用规模上浙江省《民用建筑可再生能源应用核算标准》做了比较详细的说明,能耗计算达不到节能要求的必须设置足量的可再生能源应用规模。所以地源热泵系统还是有一定的优势。
结论:
通过以上分析得出的结论是:地埋管地源热泵技术在系统构成,成本核算,运行节能方面不如多联机系统,但地源热泵技术是可再生能源。笔者总结在以下情况优先采用地埋管地源热泵系统公共建筑在可再生能源计算后不能达标,且无热水需求时,对空调系统分析能耗占比较高。工程位置的地质条件较好,室外有较大场地,工程地点附近有江河,且存在地下径流。工程位置位于高湿地区,冬季制热时采用空空换热效率低下。建筑面积较小,一般不超过5000O的公共建筑。
参 考 文 献
浙江省《民用建筑可再生能源应用核算标准》(DB33/1105-2014)
《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)
关键词:智能建筑接地要求
中图分类号:U223.6 文献标识码: A 文章编号:
1 前言
接地从字面来看上十分简单事情,最初引入是为了防止电力或电子设备遭雷击而采取的保护性措施,把雷击电流引入大地,保护建筑。同时也是保护人生安全的一种手段。随着科学技术的发展各种先进的测量、保护、电信、计算机等产品越来越多的应用于智能建筑中。这些设备除了需要稳定的电源以外,还要求有一个稳定的基准电位。随着电子技术的发展电磁干扰日益严重。接地技术不仅保护设备和人生安全,同时也是保证系统稳定,抑制电磁干扰的重要技术手段。
2 建筑供配电系统的接地方法
1) TN-S系统是一个三相五线制系统。N线和PE线除在变压器中性点共同接地外,两线不再有电气连接。正常工作时PE线上无电流流过。PE线连接的设备外壳和金属构件在正常运行时,始终不会带电。安全性高、电磁干扰低可以提供可靠的基准电位。适用在建筑物有独立变配电所时采用。
2) TN-C系统是三相四线系统。N线和PE线两者合二为一。通常称PEN线。线路经济简单。对接地故障灵敏度高。只适合用在三相负荷较平衡的场所。智能建筑中单相负荷比重较大,三相负荷难以平衡。三相不平衡会造成接地电位零点漂移,不能提供稳定的基准电位且会使设备外壳(与PEN线连接)带电对人生安全构成威胁。故在智能建筑中不适用该接地系统。
3) TN-C-S系统由两部分组成。前一部分进户采用TN-C系统,在进户处做重复接地使其N线和PE线严格分开变成TN-S系统。入户后就不再有电气上的连接。与TN-S系统相同。TN-C系统和TN-S系统在前面已经介绍不重复。TN-C-S系统也可以作为智能建筑的一种供配电接地方式。
4) IT系统是三相三线系统。由于该系统变压器中性点不接地或接阻抗接地,因此没有中性线N。没有相电压220V。无法适应智能建筑中大量的单相用电设备。不适用在建筑供配电系统。
5) TT系统是三相四线系统。用电设备采用单独的接地极接地,与电源接地极无电气上的联系。具有较好的安全性,并可以提供稳定的基准接地电位。使用于由低压公共电网供电及对接地要求较高的精密电子设备和数据处理场所。但在只有单相接地故障时,由于保护接地灵敏度低,故障不能及时切断,设备外壳才有可能带电。若要应用于智能建筑供配电中需要采用大容量漏电电流保护装置及过电流保护装置。且公共电网的电源质量不高,不能满足智能设备的要求。
3、电气装置内的各种接地系统
在智能建筑中要求保护接地的设备非常多,必须采用有效的保护接地措施,否则电气设备很可能会受到干扰而无法工作。因此在智能建筑应设置电子设备的直流接地、交流工作接地、安全保护接地及防雷保护接地,其中还存在大量易受干扰的精密电子仪器设备,所以还要考虑到防静电接地和屏蔽接地的要求。
这些接地通常采用一个接地系统,可以防止零电位或高电位通过建筑物的管线而转移,共用接地系统必须是一个电位均衡接地系统。
1) 工作地(中性线N):与变压器中性点一起接地,并与总等电位铜排连接。
2) 交流设备保护地:从总等电位铜排上引出PE线,敷设在强电竖井中,引到各楼层,在每一层设置-辅助等电位铜排。设备外壳及附近非带电导体连接到辅助等电位铜排上。
3) 电子设备保护地:从总等电位铜排上另引出PE干线,敷设在弱电竖井中,引到需要楼层。在接近电子设备处设置-辅助等电位铜排,供电子设备外壳及附近非带电导体接地用。
4) 电子设备直流地:用绝缘线各自从总等电位铜排引出分别引到各类设备的直流接地极。
5) 防雷接地极:对于雷电防护系统为给雷电电流提供低阻抗短捷泄放入地的通路,可不在影响建筑物基础稳固性的前提下贴近建筑物设置直接短接连通的接地极此接地极必须与基础接地极相连通而实现共用接地,即等电位连接,以防其接地极上的高电位对建筑物反击。
6) 线缆的屏蔽接地:智能建筑中屏蔽线缆的使用量非常大,及其正确接地是防止电磁干扰最佳方式。对于高频电缆,宜采用双绞合屏蔽电缆和多点接地方式;低频电缆则应单点接地;无论高频和低频电路,负载端不需接地最好不要接地;若在高静电环境中,如采用双层屏蔽电缆,则内层屏蔽电缆可在信号源接地,外层屏蔽电缆可在负载端接地
7) 防静电接地:是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在洁净干燥房间内很容易会产生大量静电如在相对湿度10%-20%的环境中人的走步可以积聚35KV的静电电压,没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,还会击坏设备芯片。
4、对于接地电阻的要求和方法
4.1接地电阻要求
1) 对以上各种电气保护接地,其接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤4Ω;独立的交流工作接地应≤4Ω;独立的直流工作接地≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。
4.2对于接地电阻的一些方法
1)在建筑物内作等电位连接后,被包裹在水泥基础内的金属结构和管道能兼起自然接地极作用。因为水泥是导电的,而这些地下金属物体量大面广,其接地电阻远小于多根人工接地极。且水泥保护了这些自然接地极免受土壤的腐蚀,这种自然接地极的寿命几乎是无限长的。所以作等电位连接后一般可不需另打人工接地极,也无需维护。
2) 信息技术设备的频率高达几百上千兆赫兹,它不仅要求接地电阻小,还要求高频下的电抗小。如果以大地电位为参考电位,单纯依靠在地面打接地极来接地则不仅接地电阻过大,接地极的引线也往往因过长而使高频电抗过大,这都难以满足高频条件下的低阻抗接地要求。应以建筑物内的等电位面来作“地”,与其进行连接来代替接地。
5、结论
高层建筑的使用年限都比较长,现代信息技术发展迅速,计算机的电子产品的大量应用,如何能确保这些设备的使用安全,抗电磁干扰的能力提高,防雷击的能力。这对于在智能建筑供配电系统设计,接地系统就占有重要的地位。宜在智能建筑中选用TN-S系统,即集防雷接地、交直流工作接地、电气设备安全保护接地、屏蔽接地与防静电接地于一体的统一接地系统。才能保证供电系统的可靠性。高层建筑接地工程是一项系统工程,只有以系统方法为指导,才能达到理想的状态。
参考文献:
1、《建筑防雷与接地》苏邦礼 华南理工大学出版社
2、《建筑电气设计》徐志强 华南理工大学出版社