第一篇:暖通设计节能技术分析论文
摘要:随着当今社会的发展,各种各样建筑设施开始动工,其中的暖通建设就显得尤为关键。如果还是按照以前的、简易的暖通技术来进行暖通建设,这就会造成建设项目无法正常进行,而且对建筑单位的利益和声誉都会产生不利的影响。所以现在的施工单位要学习新型的、合理的绿色节能技术,并其运用到暖通建设中去,最大化的运用资源,减少建设过程中成本的损耗,使经济效益达到最大。通过对绿色节能技术在暖通建设中的必须性进行分析,希望能够为相应的专业人员提供理论依据和事实依据,进而提高我国建筑业的暖通设计档次。
关键词:暖通设计;绿色;节能技术
1引言
目前,随着我国政治经济的稳步发展,人们的生活得到了巨大的提升,对生活质量也越来越重视,当下社会的发展被能源利用和环境保护不能一致所限制。对建筑行业来说,暖通空调所用电量达到了30%至40%之间。为了实现我国经济的可持续发展,使得资源能够得到充分利用,建设更好的生活环境来满足人们的需求,这就需要对暖通技术进行改变,所以把绿色节能技术融入到现在的暖通技术中,实现资源利用最大化,有效减小建设过程中的能量损耗,为我国的可持续发展做出贡献。
2暖通空调建设中绿色节能运用所存在的问题
由于全球气候变化造成人们的生活环境越来越差,从而使得人们越来越重视当下的发展问题,其中以能源利用和生活环境的矛盾最为突出。特别是在夏天的情况下,我们会轻易的发现到供电方面具有一些问题。可以这么说,这样的情况在短期内是不会改变的,并随着时间越来越深,但是这种现象又不会被相关的工作人员和暖通技术人员重视起来,导致在建设暖通的时候不但资金需求十分大,而且在建成之后的运行过程中电量消耗也十分惊人,与国家的有关规定存在冲突之处。根据大量的调查研究发现,一些公共设施中的空调耗能达到了整个设施的60%之多,而对于大多数的群众来说,他们基本上都认为空调在夏天的时候越冷越好,在冬天的时候越热越好,这明显和空调的设计理念相悖,所以采用绿色节能技术是十分有必要的。虽然这些技术也存在相应的问题。所以我们应该加大对这方面的投入,也需要相关部门的支持和帮助。
2.1绿色节能设计存在的问题
绿色节能技术的运用和暖通空调设施的电量损耗息息相关。但是相关专业人员和暖通技术人员往往没有对这一情况加以重视,导致在建设暖通的时候不但资金需求十分大,而且在建成之后的运行过程中电量消耗也十分惊人,与国家的有关规定存在冲突之处。根据大量的调查研究发现,一些公共设施中的空调耗能达到了整个设施的60%之多。是以相关部门应该对绿色节能设计过程增强监管力度,降低电量的损耗,可以从绿色节能设计之初进行严格检查,避免在开始就需要投入大量的不必要资源,对于那种和国家相关规定的节能标准不一致的,坚决不允许进行动工建造。
2.2人们对空调作用存在误解
空调被发明出来的目的是为了使人们能在空调环境下更好生活。而对于大多数的群众来说,他们基本上都认为空调在夏天的时候越冷越好,在冬天的时候越热越好,这明显和空调的设计理念相悖,这样做不但使得空调系统更加消耗电量,还会导致人们因为不能适应室内外的温度差,而出现身体抵抗力降低的情况,增加了生病的可能性,这些情况都可以经过对人们进行空调知识普及和宣传教育进行纠正,消除人们对空调作用的误解。
2.3新型空调模式、节能措施方法及新的绿色节能技术的研究使用问题
大量应用新型空调模式和节能措施方法,可以在一定程度上增强空调的使用效果,还有益于空调节能措施在国内范围进行推广和发展,早期对新型空调模式和节能措施方法进行研究的是在黑龙江省,已经有了较大的研究成果,只要相关部门可以对这项研究进行投入和支持,就可以使得这些成果很尽快面世,并且对这些新产品的推广进行大力宣传,这就有益于我国空调绿色节能技术的发展,促进我国的能源利用、环境改善和经济稳步向前发展。
3绿色节能技术在空调建设中的运用
3.1选择优秀的设计方案
在对暖通建设系统方案进行设计时,相关人员不应该只顾达到人们的感受效果来改变空调的风量大小,造成电量的损耗更大;在室内人员较多且流动较多时,为了保证室内空气的舒适程度,也需要暖通系统的通风性良好,也就是采用新风需要控制方法;在接入新风的地方应该放置在风机盘管机出风口边上,也可以独立放置,不应该放置在入口处,避免新加入的风被风机盘管机吸入处理掉,没有起到相应增加新风的效果,反而增加了电量的损耗;在房间较大时,可以采用集中温湿度控制方法。如果室内体积在104m3之上,并且高度达到10m以上时,在这么大的空间里适合采用有层次的空调装置,在使用量频繁的夏天,这样的空调差不多能节约30%的冷度,明显的减少了电量的损耗。
3.2采用变频装置
我们熟悉的变频技术在暖通建设中十分频繁,明显的减少了电量的损耗,降低了成本。变频装置的作用是使得暖通空调一般不会出现过压现象,温度可以随着室外的改变而改变,在环境良好的情况下,空调正常运行,如果是没有运用变频装置的空调任然会全负荷运行,这就会造成不必要的电量损失。在采用了变频装置的空调会随着室外温度的改变而改变,在不需要超负荷运行时,系统会自动减小输出,从而节省电量。变频技术一般有两种,一种是采用改变风量来保证室内温度的不变;另一种是通过改变水量来保证室内温度的不变。
3.3运用水力平衡系统
在保证温度适宜的情况下,降低电量的损耗,那么采用水力平衡系统就显得十分有必要。专业人员要依照空调情况来保障环路水力的恒定,如果在设计的时候无法达到,就应该采用静态平衡装置;如果在水量运用过多时,就应该采用动态平衡装置。一般在温度较高的地方都是采用的静态平衡装置。其它的还有电动动态平衡装置,这种装置使用更加灵活方便,只是相对价格要高。
4结束语
总而言之,在暖通建设中的采用绿色节能技术是十分有必要的,通过对绿色节能技术存在问题的分析,探讨相应的改善措施来完善对暖通建设的设计,从而实现资源利用最大化,有效减小建设过程中的能量损耗,为我国的可持续发展做出贡献。
作者:赵子忠 单位:上海众谊建筑设计有限公司
参考文献:
[1]于丽艳.暖通空调的绿色节能设计理念[J].中国房地产业,2013(5):189.[2]潘艳琴.论绿色节能设计实践分析[J].建筑知识,2012(2):111.[3]俞志亨.建筑节能中暖通空调的一般技术措施[J].华东科技,2014(1):44.
第二篇:论文-工业锅炉节能技术
工业锅炉节能技术
摘要 节能是应用技术上现实可行、经济上合理、环保与社会上可以接受的方法,来有效地利用能源。工业锅炉作为高能耗设备,其节能技术研究具有重要意义。本文根据我国工业锅炉能耗现状,以典型的燃煤用工业锅炉为例介绍了工业锅炉的节能技术。关键词 工业锅炉 节能技术 燃煤
1引言
能源是人类赖以生存的物质基础,在人类社会中起着不可替代的重要作用。随着国民经济的快速发展,能源生产已经不能满足要求,能源问题成为制约国民经济发展的重要因素,为适日益激烈的市场竞争,各企业应该把能源节约放在首位,以提高能源利用率,降低能耗。在我国,工业锅炉是重要的能量转换和利用设备,能耗约占全国总能耗的三分之一【2】。因此研究工业锅炉节能技术,对降低能耗解决能源问题具有重要意义。同时我国是以煤炭为主的能源消费大国,工业锅炉以燃煤为主,油、汽等其它燃料为辅,锅炉用煤量在全国耗煤总量中占很大比例。本文以燃煤用工业锅炉为例介绍工业锅炉的节能技术。
2工业锅炉概述
工业锅炉是一种产生蒸汽或热水的热发生和交换装置,锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
锅炉主要由锅和炉两部分组成。炉是燃料(煤炭)燃烧的场所,其作用是将燃料的化学能转化为热能;锅是介质(水)加热的场所,其作用是利用燃料燃烧产生的热能加热介质。我国燃煤工业锅炉能耗现状及原因
目前我国燃煤工业锅炉约有48万台,但平均运行效率约为60%-65%,比国外先进水平低15-20个百分点【6】。效率低,能耗大是我国燃煤工业锅炉普遍存在的问题,其原因主要有一下几点。
(1)单台锅炉容量太小,长期低负荷运行,能量利用率低。许多企业仅考虑到企业长期发展问题而避免锅炉在高负荷下运行,但这种“大马拉小车”的现象不能使锅炉与其他辅助设备在最佳工况下运行,结果是使能量不能得到综合利用,能效降低。
(2)我国燃煤工业锅炉设计重锅炉本体而轻燃烧设备,重锅炉主机而轻配套辅机和附件。
这种“重主轻辅”的现象使得锅炉配套设施质量低,对负荷的适应能力差,经常不能在高效率区域运行,直接造成较大的能源浪费。
(3)燃煤品种与煤质多变。我国的锅炉燃煤供应以原煤为主,且供应紧张,因此使用煤在颗粒度,煤质上很难与设计用煤匹配,这就要求锅炉有较高的适应性。但我国燃煤工业锅炉主要是层燃燃烧【5】,其燃烧特点使其很难适应这种燃煤供应状况。当不能根据煤种变化相应调整燃烧工况时就会导致煤燃烧不完全,锅炉出力不足,热效率下降。
(4)缺乏熟练的操作人员,节能监督管理工作薄弱。锅炉操作人员一般只注重锅炉的安全运行而忽视锅炉的节能,且技术水平普遍不高,不能很好的维护保养锅炉及根据煤种变化调整锅炉燃烧工况。此外,由于缺乏相应的节能法律法规,使得工业锅炉节能监督管理工作不能得到较好的实施,锅炉节能潜力未能充分发挥。
4工业锅炉节能技术简介
锅炉节能的途径有很多,但总体上可从两方面人手,其一是热能转换过程;其二是热能利用过程【7-2】。必须对整个锅炉系统进行综合分析,在不降低供热品质,提高环保性能的原则上从对系统进行改造才能实现真正的节能。4.1热能转换过程节能
锅炉的热能转换过程是指燃烧系统中燃料将化学能转换为热能的过程,因此热能转换过程的节能实际上是对锅炉燃烧系统的节能改造。4.1.1对燃煤进行分析处理
在层燃锅炉中,燃煤水分过大会使着火点延后,挥发分过高容易着火燃烧,过低则难以着火,此外煤粒度过大也易造成燃烧不完全。因此煤在进入锅炉前应进行洗选和煤质分析,包括水分,挥发分和粒度的分析,以确定最佳燃烧工况,使燃料能充分燃烧,提高燃烧效率。4.1.2采用均匀分层给煤技术
分层给煤技术利用重力筛选,使炉排上煤层颗粒按下大上小的顺序分层排列。煤层空隙大,通风良好,能够改善锅炉的燃烧工况,对提高灰渣损热失和提高锅炉的热效率有很大的帮助;均匀给煤技术使炉排横断面上煤粒均匀一致,解决了煤粒沿径向不均匀所造成的燃烧不均匀,甚至只有半边炉排着火的问题。4.1.3合理组织炉膛空间气流
炉膛空间气流的合理组织,由前后拱、二次风来完成。
前后拱是将炉膛前部(后部)的过剩空气及高温烟气推向后部(前部),在由前后拱形成的“喉口”处与炉膛前部的过剩空气和挥发分混合【4】。其作用包括使可燃气体充分燃烧,加快新燃料的着火,减少燃料层对受热面的直接辐射,保持燃尽阶段所需要的温度,减少飞灰量和不完全燃烧的损失。
二次风一般占送风量的5%~12%,要求风速达40m/s.70m/s,以保证有足够的穿透烟
气的能力和穿透深度【7】。工业锅炉(尤其是大容量锅炉)在使用二次风后热效率明显提高。二次风的介质可以是热空气、烟气、蒸汽等。其作用包括(1)加强炉内气流的搅拌与混合,增加可燃物在炉膛内的停留时间,使化学不完全燃烧损失降低。(2)可以同时利用两股二次风对吹使炉内形成气流漩涡,气流的旋涡分离作用可以使煤粉和灰粒被甩回炉内,从而减少飞灰量,使机械不完燃烧全损失降低。4.1.4保证空气供应充足和合理
空气是燃料燃烧的必要条件,合理配风对提高燃料燃烧效率,降低能耗有很大帮助。合理配风应包括(1)沿炉排长度方向应合理配风,因为沿炉排长度方向燃烧状况不同。如中段燃烧最旺盛需空气量最大,在炉排头尾两段以挥发分和残炭的燃烧为主,故只需少量空气。(2)沿炉排宽度方向应均匀配风,以使燃烧均匀,防止出现火口等不正常燃烧现象。4.2 热能利用过程节能
热能利用过程是指将燃烧放出的热量有效地传递给工质(水),产生要求参数的蒸汽或热水的过程,实现能量的综合有效利用,降低能量传递过程的损失时该过程节能的关键。4.2.1 保证锅炉给水品质
锅炉给水如果含盐量过高,会使锅炉受热面上结构,恶化传热状况(水垢的导热系数仅是钢的1/100~1/200),使排烟温度升高,降低能效。此外水垢还会引起受热面金属过热,降低材料机械强度,使管壁鼓包或胀管【3】。因此要采用有效的水处理技术使锅炉给水达到所需标准,并且要及时清除水垢,以减少能源浪费、改善锅炉的运行安全性和提高锅炉的运行效率。
4.2.2 采用保温材料
由于锅壳、烟道、省煤器、管道等部件温度高于环境温度,因此会向外散热产生热损失。因此可以采用在这些部件外包保温材料,不仅可以减少散热,而且可以反之锅炉炉膛和烟道漏风,减少热损失。保温材料应满足导热系数小,热稳定性高,对管壁无腐蚀等特点。常用的保温材料有膨胀珍珠岩,硅酸铝板,硅酸盐抹面,石棉和矿渣棉等【2】。4.2.3 蒸汽冷凝水的回收利用作为锅炉给水
锅炉产生的蒸汽属于高品质热源,经利用后得到的蒸汽冷凝水也属于热能资源,应该充分利用而不应该外排。通常将回收后的蒸汽冷凝水作为锅炉给水,其优点包括(1)能提高给水温度,降低煤耗。(2)蒸汽冷凝水含盐量低,能减少软水用量与锅炉排污量。
高温蒸汽冷凝水通常要经冷却才回到给水系统被加以利用,但这样不仅增加能耗而且不能充分利用蒸汽冷凝水的热量。为此国外开发了直接将饱和温度的冷凝水送回给水系统予以利用的技术,减少了冷凝水降温造成的能量损失【5】。4.2.4高温烟气的回收利用
许多中小型工业锅炉的排烟温度均在300℃左右,有的高达400℃,直接排放不仅会造成污染而且会损失大量热量,因此宜增设锅炉尾部受热面以降低排烟温度【4】。如小型锅炉
可增加省煤器来加热锅炉给水以降低煤耗,中型锅炉可增加空气预热器来加热入炉膛空气使燃料能充分燃烧。
结论
综上所述,燃煤工业锅炉的节能工作包括对热能转换过程和热能利用过程进行能量优化,如改进燃烧状况,提高给水品质,回收利用蒸汽冷凝水和热烟道气等措施。
锅炉的节能工作首先要充分分析可利用热能的品味,重点回收高品味热能,其次要通过改进工艺来降低能耗,尽可能的利用副产品,以实现能源的梯级利用和循环再生。各企业应根据自身情况有针对性的加强工业锅炉节能技术改造,达到用最少的能耗来获得最大效益的目标。
参考文献:
[1]王光臣.工业锅炉的节能技术措施[J].应用能源技术,2009(3):17-20.[2]王睿,李莹.影响燃煤工业锅炉能耗的因素及技改措施[J].装备制造技术,2011(9):210-212.[3]陈会丽,刘新尚,宋传静.浅谈工业锅炉节能技术[J].中国科技纵横,2011(19).[4]范北岩.工业锅炉节能技术及其应用--2005国际石油和化工节能技术发展论坛论文集.北京:中国化工节能技术协会,2005:45-53.[5]刘克平.变频调速节能技术在工业锅炉燃烧过程中的应用分析[J].长春工业大学学报(自
然科学版),2007,28(z1).[6]商红彬,李东刚,吴增福,杜涛.工业锅炉节能技术--自主创新振兴东北高层论坛暨第二
届沈阳科学学术年会论文集.沈阳:沈阳市科协,2005:166-169.[7] 赵振元.工业锅炉用户须知 安全节能与环保技术 北京:中国建筑工业出版社1997.
第三篇:大型商场节能技术分析
大型商场照明节能技术分析
黄秀敏 杨玉龙 孙晓光
(吉林油田勘察设计院)摘要:随着现代经济的日益发展,节能已经是当今社会一个不可忽视的主要问题,本文关于大型商场照明节能方面的一些问题,采取的有效措施及取得的经济效益。
关键词 大型商场 照明电路 节能
近几十年,我国的经济有了迅猛的发展,随之带来的结果就是能源开始越来越缺乏,对一些用电时间较长、较多的机构, 比如大型商场,据测算, 其照明耗电占大型商场所有耗电的40%左右,中央空调用电约占30%,其他用电设备用电约占35%。通过对商场的基本用电设备的分析,目前的大型商场中存在着非常大的节能空间。本文主要探讨大型商场照明节能需要采取的有效措施。
近年来,照明产品有了显著的改进,朝着高光效,高显色性,长寿命,低价格发展。选用这些产品,可以大大提高照明电路的节能效果。为了提高照明电路的节能效果,可以从输电线路、开关、照明器、镇流器等环节考虑。
1.选用线损比较小的传输导线,合理优化配电方式,可以把单相的改为三相或三相四线制,线损可以比原来下降75%~80%。
2.正确、合理选用光源,是实施节能照明工程的重要因素。选用光源要考虑以下两个方面;(1)根据场所使用情况的特点、建筑面积,选用合适的光源类型。
(2)根据使用要求选择光源的显色性和色表。
荧光灯的光效、显色性、寿命等不断改进,品种不断发展,这一系列的改进,使荧光灯的光效从早期的28Lm/W提高到104Lm/W,寿命从1000h提高到24000h,显色指数Ra提高到85以上,专用于需要高显色性场所的荧光灯,Ra已达到95~98,光效为65Lm/W,作为特殊用途的荧光灯,Ra最高可达到99,光效为59Lm/W。金属卤化灯更以其光效高、寿命长为见长,日益受到人们所重视。我们在商场照明设计中,当空间高度较低时,以荧光灯作为主光源,再配以小功率金卤灯作为副光源。当空间高度较高时,则采用250W以上的金卤灯作为主光源。
3、照明自动控制系统的应用天气较亮的时候人们经常忘记关灯,有时为了局部需要又往往不得不大面积的开灯,因此致使大量电能被浪费。解决这一问题较好的办法通常是采用照明自动控制系统。如采用超声波开关系统或微机自动控制系统及优化开关控制路数,以满足灯开、关的数量和事先设定的照度要求,以期合理用电。
4、优质电子镇流器的应用。我们通常使用的镇流器都是电感镇流器,因为它价格便宜且不易损坏。电感镇流器虽然可起到镇流作用,但其消耗的电能相当于匹配的荧光灯功率的20%,且功率因数低.噪音大、频闪严重。而电子镇流器则可使照明系统的光效提高15%,节电率通常在20%以上,每只电子镇流器的功耗只有大约2.5W,功率因数可达0.9以上,同时线路的损耗也会相应减少。由于利用高频点火,因而其兼有启动速度快、无噪音、无频闪的优点。
5、照明节电器的使用.照明节电器是通过提高灯光电路系统的功率因数,调节电路电压电流的幅度,降低灯具和线路的工作温度,从而最大限度地降低灯光照明电路的电能损耗。其特别加强的磁场能量补偿技术,可保证灯光系统的启动正常运行稳定,达到节电的目的。节电效果显著,不产生任何高次谐波,不会对电网产生任何影响;降低灯具、镇流器、开关和线路的工作温度从而延长其使用寿命,降低了维护成本;投资成本低廉,应用范围广;安装改造简单,不改变原有线路的控制状态,不改变用户的用电习惯和使用方式,不影响正常生产生活。
以上照明节能措施的实施,不仅对节约电能,保护全球环境具有十分重要的意义,而用经济效益也是十分可观的。照明节电设备的节电率为25~35%,照明节能改造后的综合节电率在30%以上。一个大型商场每月的用电量约为30万元,其中照明用电约为10万元,如果进行照明系统的节电工程改造每月将给商场节约电费3万元以上,每年可节约40万元左右的电费开支。从而可快速收回投资成本,高效的节电和可靠的运行。
作者简介:黄秀敏(1979--)女,2004年毕业于大庆石油学院通信工程专业,工程师,现于吉林油田勘察设计院电信室从事电气设计工作,联系电话:6259944.
第四篇:电力论文-三相异步电动机节能的技术分析
电力论文-三相异步电动机节能的技术分析摘要:三相异步电动机的分类:
1、按三相异步电动机的转子结构形式可分为鼠笼式电动机和绕线式电动机。
2、按三相异步电动机的防护型式可分为开启式(IP11)三相异步电动机、防护式三相异步电动机(IP22及IP23)、封闭式三相异步电动机(IP44)、防爆式三相异步电动机。
3、按三相异步电动机的通风冷却方式可分为自冷式三相异步电动机、自扇冷式三相异步电动机、他扇冷式三相异步电动机、管道通风式三相异步电动机。
4、按三相异步电动机的安装结构形式可分为卧式三相异步电动机、立式三相异步电动机、带底脚三相异步电动机、带凸缘三相异步电动机。
5、按三相异步电动机的绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级三相异步电动机。
6、按工作定额可分为连续三相异步电动机、断续三相异步电动机、间歇三相异步电动机。关键词:三相异步电动机 节能技术 0 引言
三相异步电动机是广泛使用的一种动力机械,每年的耗电量占我国总耗电量的50%以上。在满负荷工况条件下,电机的效率一般较高,通常在80%左右;然而,一旦负荷下降,电机的效率便随之显著下降。因为电机选型时是按最大可能负荷和最坏工况所需的功率而定的,多数电机在大部分运行时间的负荷率都在50%~60%,所以实际运行时的效率都是比较低的。因此,提高这部分电机的运行效率,有着巨大经济效益和社会效益。1 节能原理
电机的效率是电机输出功率与输入功率的比值的百分数。因此供电机的电能即输入功率并不仅用来驱动电机即输出功率,还有一部分将成为电机固有的损耗。电机的主要损耗为铜耗和铁损,其中铜耗是由于电流流过电机绕组而产生,与电流的平方成正比;铁损是由于定子和转子铁芯中的磁化电流而产生,与供电电压成正比。其它损耗很小,可忽略。调压节电原理是当负荷下降时,可以适当降低电源电压以减少铁损,同时电流随之下降也减少了铜损及无谓的浪费,此时电机的效率将得到改善。电机负荷的检测通常采用功率因数法进行:电机负荷大,则它的功率因数大;电机负荷小,则它的功率因数小。2 技术难点及解决
2.1 功率因数角的检测。通常情况下电流波形是完整的,通过检测电压和电流的过零点获得的相位差即是功率因数角。但本控制器由于采用了可控硅交流调压,当导通角较小时,电流波形出现断续。电流继续使电流过零检测失效。为此,我们采取电流与微电平比较来获取其正半周连续波形的部分,进而取得近似的相位差。
2.2 电压和电流有效值的检测。一般按有效值的定义进行检测的电路需要用到模拟乘法器,因而电路比较复杂,成本也高。由于有效值和绝对平均值之间存在一定的对应关系,并且此处对检测精度要求不高,故我们先检测绝对平均值,再转化为有效值。
2.3 强干扰下的系统加固。如果本电器工作在工厂的恶劣环境下,强电磁干扰会严重影响微机系统的正常工作,为此我们采取了多种保护措施:将数字电路部分单独安装在金属机壳中,以屏蔽空间电磁干扰;选用优质开关电源和传感器,以减少从线路串入的干扰;在微机外围电路中广泛采用串行接口芯片,以简化电路板布线;采用广泛使用的WDT电路,提高软件抗干扰能力。2.4 可控硅的移相触发电路。在三相交流调压电路中,一个很重要的指标是三相平衡问题。以前的三相交流调压常采用3个单相移相触发芯片设计(如TA785),要细心调试才能达到三相平衡。我们采用最新推出的三相移相触发芯片AT787,简化了电路设计,使该电路免于繁杂的调试;同时还采用了可控硅的强触发技术,使其触发得更准确。3 硬件设计
本控制器主要由3部分组成:可控硅及移相触发电路部分,接收控制板的控制信号,实施交流电压的调节;信号检测板部分,接收传感器的信号并进行处理,得到标准电压和电流的有效值及功率因数有送控制板;单片机控制板部分,接收信号检测板的信号,通过控制运算发出控制信号到移相触发电路,实施最佳功率因数控制,同时控制板还通过键盒显示面板对控制器参数进行修改,并显示控制器运行状态。
例如:从同步变压器来的三相过零信号经C1、C2、C3电容耦合到6V的直流信号上送入18、2、1脚。TC787对其进行过零检测,经积分电容C4、C5、C6形成以过零点为起点的三角波,与由VR引入的触发控制信号比较,再经C7调制成触发脉冲,由12、9、10、7、8、11脚输出,由脉冲变压器驱动可控硅。
此电路基于基本的绝对值电路,增加了滤波电容C1,将交流信号的绝对值变为平均值;合理设计R5的阻值,将平均值变为有效值。
电压信号VA和电流信号IA经与微电平信号REF比较,取得电压和电流信号的正半周;经RC滤波后由信号“或”电路,形成含有功率因数角的信号;由单片机去除其中的电压半周期,即得功率因数角。
TLC0834是4路8位A/D转换器,采集1路电压和3路电流信号;TLC5615是10位串行D/A,将控制量变为模拟电压信号,去控制可控硅交流调压;X25045是含WDT和EEPROM的多功能电路,负责单片机系统的安全监视和重要参数的保护;SN75176是RS485接口,实现连网监控。4 软件设计
单片机软件采用C51语言编程,C51与汇编语言相比,有编程效率高、代码易维护等优点。程序主要由键盒与显示监控部分、串行接口芯片驱动部分和信号采集与实时控制部分组成。
串行接口芯片驱动部分,主要是根据芯片厂商时序图,以单片机的I/O口模拟串行口,以实现对串行芯片的读写操作。本课题由于单片机I/O较多,各个芯片采用单独的I/O信号。
信号采集与实时控制部分,以实时时钟为基准,采集电压电流信号对系统的安全进行监视。采集功率因数信号与最优值比较,以PI控制算法进行运算,适时发出控制指令,对电动机进行调压,使其运行于高效率状态。5 系统调试
在系统调试过程中,我们发现并处理了如下几个问题。
5.1 电动机可控硅交流调压的稳定性问题。由于电动机是大电感性负载,在按外三角接法时最好采用半控形式。其中的数据管发挥了吸收谐波的作用。要使用全控形式,最好采用内三角形式。该接法中各个绕组单独供电,绕组之间不会产生相互干扰。
5.2 三相调压移相触发板的器件选择问题。3个积分电容的值必须相互一致,误差在1%以内,调制电容C7的值不能太大,耦合电容C1、C2、C3亦不能太大,不然会使电路不能长期运行,或出现三相的不平衡。
5.3 节电控制器的最佳功率因数设定问题。最佳值一般在0.85附近,风机可以设定在0.9附近,针对不同电机而稍有不同。如果超出了此范围,则属不正常现象。因为电动机从理论上有一个在75%~80%负载率附近的最高效率点,若电动机老化而无此特性,则节能不能成立。应用中必须注意此原则。
三相异步电动机的节能范围还很广,有待于进一步研究和探讨,争取为国家为社会做出我们应有的贡献。
第五篇:暖通设计
1.暖通空调室内外设计计算参数有哪些。P13 干球温度、湿球温度、露点温度、相对湿度、比含湿量、比焓、风速和压力等。
2.暖通空调工况设计与过程设计在负荷计算方面有哪些区别。P14 工况设计:设计计算只是为了配置必要的调节设备,对非设计工况并不进行专门的分析计算。过程设计:在暖通空调工程设计中,以运行全过程的连续工况变化为依据,分析系统全年能耗和最佳运行状态,基于全过程的运行工况制定系统方案并配置相应的设备,使系统的性能指标在最大负荷时和在部分负荷运行时均趋于最佳状态,这一方法称“过程设计”,也称“动态设计”。
3.空调冷负荷计算中,得热量与冷负荷的关系是什么?哪些得热量产生瞬时负荷,哪些得热量产生滞后负荷。
空调冷负荷是由得热量经部分蓄热后转化而成。室内热源散热量的潜热部分为瞬时冷负荷,显热散热中对流散热量部分成为瞬时冷负荷,辐射散热部分先被围护结构表面吸收,然后逐渐散出形成滞后冷负荷。
4.空调房间或空调区冷负荷、空调建筑冷负荷、空调系统冷负荷、制冷设备冷负荷之间是什么关系。
将空调区或房间内各种逐时冷负荷分时段叠加,求出总的逐时冷负荷,取其最大值作为计算冷负荷。空调区,同时调节同一参数,可以一区多房间或一间多区。空调建筑的负荷即空调系统的室内冷负荷。
一个空调系统可承担一个或多个空调区的冷负荷。作为空调冷源的制冷系统,可承担一个或多个空调系统供冷,或负担一栋或多栋建筑物空调系统的供冷。
5.常见的空气处理过程(i-d图)及常用的热湿处理设备有哪些。
绝湿加热、绝湿加热-等温加湿、加热加湿、绝湿加热-等焓加热、等温加湿、绝热加湿、绝湿冷却、冷却去湿、绝湿冷却-吸收去湿、吸收去湿、绝湿加热-吸收去湿、吸收去湿、图在书P33 空气热湿处理设备可分为直接接触式和间接式。
直接接触式热湿交换设备包括喷水室、各种加湿器、液体吸湿装置等;间接式热湿交换设备包括表面式和间壁式,有光管式,翅片管式、肋片管式空气加热器和空气冷却器、电加热器等。
喷水室和表面式换热器是空调系统最常用的设备。
6.空气处理过程i-d图与组合式空调机组各功能段有怎样的对应关系
7.什么是湿工况冷却和干工况冷却,在i-d图上怎么表示。
空气被冷却去湿时,盘管外壁会析出冷凝水,此时成为湿工况,没有冷凝水析出时称为干工况。
8.建筑物空调内外区和房间内空调内外区怎样划分。
在建筑物内,被空调房间包围的房间称为内区房间,有外围结构的房间称为外区或周边区房间。
在距离外围护结构4-8m范围内划出虚拟分界线,靠近外墙或外窗的区域称为周边区或外区,远离外围护结构的区域称为内区。
9.内外区空调系统方案应采取哪些措施,常用方案举例,并说明全年运行过程。
1)、内区全空气定风量系统和外区风机盘管系统
在冬季,周边区转为供热,而内区仍然供冷,这就可以充分利用室外空气的天然冷源,用调节室外新风与室内空气的混合比来调节送风温、湿度,既节约了能源,又可免去制冷设备的冬季运行。
在春、秋两季,内区系统可以加大新风比直至全新风运行。2)、内区和周边区均为风机盘管系统
这种组合可满足冬夏季负荷的转换和周边区分朝向调节需要,但是因为内区系统的新风量较小,送风温差又不能过大,所以冬季利用室外冷源的能力受到限制。3)、内区和周边区均为全空气系统
这种组合虽然可以满足冬夏季组合的转换和冬季节能的需要,但是周边区系统还应按朝向再分区设独立空调系统,才能满足全天或全年的负荷变化,因此系统较为复杂,不适用于有多朝向周边区的房间。4)、水环热泵系统
当建筑物设有水环热泵系统时,内、外区均可采用热泵空调机组局部全空气系统,或采用热泵冷水机组与风机盘管系统,内、外区共用建筑物的水环路做冷热源。全部新风仍可由内区提供。
10.叙述定风量单风道一、二次回风系统全年处理过程(i-d图)。
P48 11.怎样进行空调、通风系统的风量平衡计算。
变风量系统的送风参数保持不变,用改变风量来平衡负荷变化,同时保证最小新风量,在最小风量时仍能保持气流组织设计的效果,房间风量的调整由末端装置完成,系统总风量调整和各房间或空调区的风量调整同时进行。选择设备时,不是按各房间最大负荷之和而是按各房间逐时负荷之和的综合最大值选取,使设备投资减小。变风量系统的组成,除具有一般全空气一次回风系统的设备外,还必须有末端风量调节装置和自控系统。
12.风机盘管加新风系统,根据新风引入位置的不同,空气处理过程在i-d图上各怎样表示,各有什么优缺点。
1、夏季新风处理到室内空气的等焓线上 新风不担负室内冷负荷,风机盘管担负全部室内负荷并担负新风的部分湿负荷,风机盘管夏季处于湿工况下运行,常滋生霉菌且不易清除,因此卫生条件不好。
2、夏季新风处理到室内空气的等湿线上
新风系统担负新风负荷和室内部分冷负荷,风机盘管担负部分室内冷负荷和全部室内湿负荷,风机盘管处于湿工况下运行,卫生条件不好。
3、夏季新风处理到低于室内空气的焓湿量值
新风担负新风负荷和室内全部湿负荷及部分冷负荷,风机盘管担负部分室内冷负荷而不担负湿负荷。风机盘管在干工况下沿等湿线运行,不滋生霉菌,卫生条件好。由于新风温度较低,需要较低温度的冷水,而风机盘管要使用高于室内空气露点温度的冷水,以保证风机盘管的干工况运行,冷水温度一般应为16-18摄氏度。因此,风机盘管使用深井水等天然冷源就成为可能,为节能创造了条件。
13.什么是温湿度独立控制空调系统,与热湿联合处理空调系统相比,主要优点有哪些。
1、排除显热负荷的系统可以使用高温冷源,可以避免常规空调系统中低温冷源处理高温空气所带来的高品位冷源的损失。
2、由于温度、湿度分别采用独立控制系统,可以满足不同房间热湿比不断变化的要求,可以避免常规空调中湿度过高(或过低)的现象,也避免了因为湿度过高而不得不降低室温的冷量损失。
3、由于室内设备的供水温度高于室内空气的露点温度,处理设备均为干工况运行,没有霉菌滋生,管路也不存在结露的危险。14.温湿度独立控制空调系统显热处理部分和潜热处理部分有可能用哪些资源、能源和设备完成。
显热处理系统由高温冷源(冬季热源)、末端装置和水输送管路组成。显热系统的冷水供水温度不是传统的冷凝除湿空调系统中的7度,而是提高到18度左右,从而为天然冷源的使用提供了条件。即使采用机械制冷方式,制冷机的性能系数也有大幅度的提高。消除预热的末端装置可以采用辐射板、干式风机盘管等多种形式。
15.空调房间常见的空气流动模式有哪几种,各适用于什么场合。
16.空调系统常见的有哪几种气流组织形式,用什么形式的送、回风口,个适用于什么场合。
17.空调系统常见的送回风口有哪些,各适用于什么场合。
1、单向流
2、非单向流(乱流)
3、混合流 1)、侧送侧回式;上送下回、上送上回、中送形式属于乱流,其工作区处于回流区,适用于室温允许波动范围为正负0.5度的工艺空调。
孔板侧送侧回属于水平单向流,适用于室温允许波动范围为正负0.2度的工艺性空调 2)、上送式;散流器上送上回、上送侧下回的工作区处于流场的直流和回流两种气流中,适用于室温允许波动范围为正负1度的舒适性空调和允许波动范围为正负0.5度的工艺空调。孔板上送下回属于垂直单向流,孔板上送侧下回上部属于垂直单向流,下部为乱流,适用于室温允许波动范围为正负0.5度的工艺性空调。3)、喷口送风;一般为侧松下回,送、回风口布置在同侧,适用于室温允许波动范围为正负1度的高大建筑空调中。4)、条缝送风;采用条缝型送风口上送或侧回,下部回风。适用于室温允许波动范围为正负2度的民用建筑和工业厂房(纺织厂)的一般空调,在公共建筑中可以与灯具配合布置。5)、旋流风口送风;采用旋流风口装在侧墙或顶棚,侧下回风。适用于室温允许波动范围大于1度的高大房间。
18.空调冷水机组冷凝器的冷却方式和设备有哪些。
自然冷却和机械通风式冷却
自然冷却方式常见的形式有冷却池、自然通风(或大气式)冷却塔、双曲线形冷却塔 机械通风式冷却塔
19.水冷式冷水机组冷却水系统一般有哪些设备组成。
冷凝器、冷却塔、水泵、水处理装置等
20.空气新风进口位置和形式的确定应注意哪些事项。
进口位置应设在室外清洁的地点,在使用季节的主要风向上进风口应在排风口的上风侧,且进风口应低于有害物的排风口。如果进风口和排风口在同一侧,当局距离小于等于20m时,排风口宜比进风口高6m或6m以上,当间距大于20m时,进风口和排风口可以在同一高度。进风口的底部距室外地面不宜低于2m,布置在绿地上时,不宜低于1m。进风口宜设在建筑物的背阴处,尽量避免设在屋顶和西墙上。
21.全空气空调系统的新风量全年应怎样变化。
全空气系统在过渡季节应加大新风量,充分利用室外空气这一自然冷源。组合式机组的新风口和新风阀应按最大新风量考虑,如果春、秋两季有可能采用全新风运行,则最大新风量等于送风量。
22.空调系统运行过程中的节能途径有哪些。
1、正确确定室内参数标准
2、合理使用新风量
3、充分利用室外空气自然冷源
4、调整供水参数
5、合理使用水泵
6、提高自动化水平
23.净化空调气流组织形式有哪些。
1、单向流洁净室
1)、垂直单向流洁净室 2)、水平单向流型
2、非单向流型 1)、3级洁净室 2)、4级洁净室 3)、5级洁净室
24.散热器布置应遵循哪些原则,注意哪些事项。
散热器布置的基本原则是力求使室温均匀,并能够迅速的加热室外渗入的冷空气,少占用室内使用面积。注意事项:
1、散热器尽量安装在外窗台下,能够减少冷风渗透的影响,改善空气循环效果。当安装有困难时(落地窗、玻璃幕墙等),也可安装在墙内。
2、楼梯间或回马廊的大厅,考虑到热空气上升的特点,散热器应该尽量布置在底层,或者按“下多上少”的比例布置楼梯间散热器。
3、为防止散热器冻裂,两道外门之间以及紧靠开启频繁的外门处,不宜设置散热器。
4、在楼梯间或其他有冻结危险的场所,散热器应有独立的立管供热,且不得装设调节阀。
5、从节能的角度出发,散热器一般应明装。隐蔽安装时散热器的散热量约减少0.2-0.3。当房间装修要求较高时可以采用暗装。托儿所等特殊场合应暗装或加防护罩,防止烫伤。
6、为保证散热器的散热效果,安装时散热器底部距地面高度通常采用150mm,不得小于60mm;散热器顶部距离不得小于50mm;后侧与墙面净距离不得小于25mm。
25.住宅分户供暖热负荷计算与其他建筑集中供暖负荷计算有什么区别。
1、分户计量后,应满足热用户不同需求,在一定幅度内提供热舒适度选择的余地,因此在设计标准上,应在相应的设计标准基础上提高2度,计算热负荷增加了0.07-0.08。注意增加的热负荷,不加到总热负荷中。
2、对于某一用户而言,当其相邻用户室温较低时,由于热传递有可能使该户设计室温得不到保证,为了避免随机的邻户传热影响房间的温度,房间热负荷必须考虑由于分室调温而出现的温度差引起的向邻户的传热量,即户间热负荷。因此,在确定户内供暖设备容量时,选用的房间热负荷应为常规供暖房间热负荷与户间热负荷(或邻户传热附加值)之和。
26.高层建筑热水供暖系统设计除了与多层建筑的共性问题外,还要解决哪些问题。
热压和风压的综合作用
27.高层建筑热水供暖系统垂直分区系统有哪几种连接方法。
隔绝是分层供暖系统、双水箱分层供暖系统、无水箱直连供暖系统
28.空调冷热源机组使用的能源常见的有哪几种形式。
电力、蒸汽、燃油与燃气、热水
29.目前空调冷热源可使用的自然资源有哪几种。
太阳能、风能、地热能、水 30.冷冻水、冷却水的水量和水温变化对冷水机组COP值的变化有怎样的影响。
冷水出水温度的影响
当外界与机组内部条件不变时,蒸汽型机组在一定范围内,冷水出口温度每升高1度,制冷量约提高0.03-0.05,但蒸汽耗量变化不大,机组热力系数提高,单位耗气量下降。反之,当冷水出口温度每降低1度,制冷量会降低0.07-0.09,而蒸汽耗量无明显下降这使热力系数降低,单位耗气量上升,机组运行不经济。冷却水进口温度的影响
以蒸汽型机组为例,但其他条件不变时,冷却水进口温度每升高1度,制冷量约下降0.05-0.08。此时,蒸汽耗量变化不大,故使机组的热力系数下降,单位耗气量上升。反之,冷却水进口温度每下降1度,制冷量约上升0.03-0.05,热力系数提高,单位耗气量下降。冷却水量的影响
冷却水量减少,制冷量下降,当冷却水量减少0.2以上时,制冷量下降幅度增大;而当冷却水量增加0.2以上时,制冷量上升幅度缓慢。
31.按低位热源分类,空调热泵机组有哪几种。
水源热泵机组、空气源热泵机组、地源热泵冷热水机组
32.冷冻水循环泵为什么有时可在冷水机组进水侧,有时要在冷水机组出水侧。
冷冻水泵设在冷水机组进水侧,这种冷冻水泵在回水上设置方式的优点是冷水机组和水泵的工作较为稳定,适用于高度不甚高的建筑,对于高层建筑,空调水系统的静压大,这时应确定制冷机组吸入侧压力是否超过机组蒸发器的承压,若超过则应将冷冻水泵设在冷水机组出水侧。
33.冷冻水循环泵与冷却水循环泵相比,其扬程的计算有什么不同。
34.应怎样确定冷水系统的补水、定压点以及补水泵的扬程和流量。
补水点宜设在循环水泵的吸入管段,当补水压力低于补水点压力时,应设补水泵。
补水泵的流量取补水量的2.5-5倍,扬程应保证补水压力比系统静止时补水点压力高30-50kPa,再加上补水泵至补水点的阻力。
定压设备与水系统的连接点为定压点,确定原则是:保证系统内任意点不出现负压,不发生热水的气化,在冷(热)水系统中定压点的最低压力应保证水系统最高点压力在5kPa以上;系统任何一处在静止时和在运行时均不得超压。
35.空调冷水系统有哪几种定压方式。
1、高位开式膨胀水箱定压
2、气压罐定压
3、补水泵定压
4、变频补水泵定压
36.一般办公类建筑适用的空调方式和系统形式有哪些。
1、一般房间
2、内区房间
3、大面积房间的空调方案
4、特殊房间
5、排风系统
1、风冷式空调机组
2、风冷式冷水机组空调系统
3、空气源热泵空调机组
4、VRV系统 37.一般办公类建筑应怎样划分空调分区,内外区系统全年怎样协调运行。
多房间的内区优先采用全空气变风量系统,其次是定风量系统。因内区仅限于人体负荷和灯光、设备负荷,变风量系统的风量变化与人员的多少和工作量的大小成正比例关系,不会造成新风量过小的问题。在冬季全空气系统应充分利用室外新风冷量消除室内冷负荷。
当必须采用风机盘管加新风系统时,冬季、过度季内区风机盘管的水系统应停止运行,尽量避免冬季供冷水的工况,风机盘管的风机可以照常运行,以强制室内空气流动,保证空调效果。而新风系统应采用变风量运行,以便在冬季和过度季加大新风量以消除冷负荷。
进深或开间尺寸过大的房间,应分内外区处理。内区宜采用全空气定风量系统,外区则优先采用风机盘管系统。新风全部由内区全空气系统供给,在冬季,内区可充分利用室外新风做冷源以消除冷负荷。
38.商场累建筑适合于哪些供暖系统形式。
无空调,全负荷供暖。有空调,在周边和外围设置值班供暖系统
39.一般商场类建筑适用的空调方式和系统形式有哪些。
1、大空间宜首选集中式全空气空调系统
2、较小的或低标准营业厅可选吊挂式或柜式空调机组
3、风机盘管的应用
4、商场的周边区与内区的系统应分开设置
5、值班供暖系统
6、散流器的选用
7、层高较高时宜采用分层空调系统
40.一般商场类建筑怎样划分空调分区,内外区系统全年怎样协调运行。
P225 41.餐饮类建筑空调、通风系统应怎样组织总体气流的流向。
餐厅应为正压状态,附建于其他民用建内部的餐厅应保持与污染较轻房间的相对负压状态;厨房、加工件、洗手间应为负压;建筑内部的管理、宿舍、餐厅、厨房、辅助房间等场所应采取不同的正压或负压值,以形成合理的气流通道,其原则是污染较轻的房间气流向污染较重的房间流动。
42.餐饮类建筑排风系统的风量、风口位置与空调系统怎样协调。
P228 43.餐饮类建筑的厨房通风系统设计应注意哪些内容。
1、灶台局部通风
2、全面通风
3、机械部风系统
44.医院哪些场所应该进行洁净空调设计。
无菌手术室、无菌ICU病房