节能论文范文

时间:2023-10-13 07:38:05

节能论文

节能论文篇1

关键词:窗户节能传热系数太阳得热系数

1引言

窗户是建筑必不可少的组成部分,其长期使用能耗约占整个建筑长期使用能耗的50%,十分可观,因此窗户的节能是建筑节能的重要突破口。近年来我国窗户节能领域出现了很多的新技术,使得过去品种单一的窗户不仅变得形式多样,热工性能也更为复杂。此时单凭窗户的玻璃层数,或是窗户的传热系数甚至已知窗户的所有热工参数,也无法衡量不同窗户在具体使用条件下各自的节能效果。如何根据不同地区的气象条件,合理选择窗户材料、形式以达到最佳节能,则需要深入研究窗户的热工特性从而科学合理地制定出窗户节能效果优劣的标准。

住宅窗户的主要评价参数有:太阳得热系数G、整窗传热系数U和空气渗透率AL,为综合考虑这些参数的影响,建立一套合适标准来评价、区分各种窗户产品,本文提出了两个新的参数:ER和ERC,并选取19种典型窗户,分别计算它们应用在北京和哈尔滨的不同朝向时的能耗值,线性回归得到ER和ERC关于U和G的公式(当窗户密闭等级符合设计标准的要求时,空气渗透率AL对于窗户能耗的影响很微小,故本文不将其列入研究),直观反映了具体朝向和具体气象参数下窗户的节能情况。ER和ERC越大,该窗户的节能效果越好。

2窗户的热工参数研究

2.1窗户主要热性能指标

窗户的得热和失热形式包括:太阳得热、热传导和空气渗透,相对于这些形式各有对应的评价参数,即太阳得热系数G、传热系数U和空气渗透率AL。

太阳得热系数G是指透过窗户进入室内的太阳能量与入射到窗户外表面的太阳能量的比值。该值越小,窗户的太阳辐射得热量就越少。传热系数U定义为:在单位温差下通过单位面积窗户所传递的热量。在相同的室内外温差下,U值越低则通过对流传导传递的热能越少。本文讨论的窗户传热系数,是指整窗的综合传热系数。

空气渗透率AL是与窗户密闭性能有关的量,以目前国内门窗的生产水平,要达到设计标准要求的密闭等级并不难。根据国外的研究成果,当窗户密闭等级符合设计标准的要求时,它对于窗户能耗的影响很微弱,所以本文不将其列入研究,默认窗户的密闭性能达到了设计规范的要求。

2.2窗户热工参数的模拟计算

由于不可能对所研究窗户的热工参数一一测试,所以,在本文研究中提出了模拟计算的方法。模拟计算方法是基于玻璃窗的传热物理模型,通过计算求得窗户的热工性能参数。

在模拟计算中,一般把窗户分为三个部分:中心玻璃,边缘玻璃和窗框。对于窗户的中心玻璃部分,一维传热模型与实际情况已很接近,而窗户的玻璃边缘,尤其是双层窗两层玻璃边缘之间的垫片材料的导热能力比玻璃间气体层的导热能力要大很多,产生“热桥”效应,必须采用二维传热模型,窗框的传热也可近似为一维传热。在求得各个部分的传热系数和已知各部分面积的基础上,对这三个部分的传热系数进行面积的加权平均,就得到窗户整体的传热系数。本文应用了WINDOW4.1软件来计算窗户玻璃的U值和G值。

2.3窗户能耗评价体系

目前我国常用的窗户玻璃的选型依据是遮阳系数Sc,Sc的定义是:透过该玻璃的太阳能与相同条件下透过3mm普通透明玻璃的太阳能量的比值。反映了窗户对阳光的遮蔽效果,Sc越高则透过窗户的太阳能越多,反之则越少。但这种评价方法有着明显的不足之处。首先,遮阳系数Sc只能反映窗户夏季遮阳节能,没有考虑冬季透光节能,因此很不全面。其次,它不能从长期角度如整个空调期或供暖期来分析窗户节能效果。

文献(1)中介绍了美国和加拿大的窗户能耗等级评价体系。虽然这两个国家的评价体系的计算方法和结果表现形式都不相同,美国的HR和CR体系是通过动态模拟计算窗户的能耗,而加拿大的ER体系则是稳态计算窗户的传热量。但两者的评价要素都是太阳得热系数、窗户的传热系数和空气渗透系数。由此我们可以得到启发:综合考虑太阳得热系数、窗户得热系数及渗透系数是设计和选择窗户得关键。

3建筑能耗计算

3.1计算软件简介

为了准确的得到与窗户有关的建筑能耗,本文选用了动态能耗模拟计算软件DestHousing,对建筑物进行逐时的模拟计算。

DeST是Designer''''sSimulationToolkit的缩写,中文名为建筑热环境设计模拟工具包。是清华大学空调实验室在十余年的科研成果的基础上,研制开发的面向暖通空调设计者的集成于AutoCADR14上的辅助设计计算软件。DeST能够模拟计算建筑在逐时外温、太阳辐射、室内热扰、长波辐射、邻室影响等综合作用下的逐时自然室温和耗冷耗热量。

3.2窗户计算原理

在DeSTHousing中,窗户在建筑整体的计算中是作为围护结构的一部分嵌入的,由于DeST是运用状态空间法进行传热计算,因此窗户跟墙一样,要分层并给定温度节点,已有的算法认为每片玻璃的中心为一个温度节点,根据这一原则进行分层,列出整个窗户的热平衡方程组,在此基础上将其与整个建筑的热平衡方程组联立,就能进行各种计算。

窗户的特殊之处在于它不仅是类似于墙的一种传热构件,还是一种透光构件,这一特殊之处表现在整个算法当中就是将窗户的计算分为两个独立的部分:传热和导光,两者的交叉之处在于消光得热的计算。传热部分由窗户的热平衡方程组解决,导光部分单独计算,并把窗户吸收的热量放到热扰矩阵中去。

3.3计算过程

3.3.1定义表示窗户节能效果的参数:ER/ERC

DeSTHousing虽然可以计算出房间的采暖能耗和空调能耗,但是房间能耗并不能直观地反映窗户的节能效果。在本文中,定义一种单层透明玻璃窗为基准窗,这个基准窗的具体热工参数为:U=6.17W/m2.℃,G=0.86。假设使用这个窗户时,房间的采暖季全年累计能耗为(KWh/m2),而使用某一种窗户n的房间采暖季全年累计能耗为(KWh/m2),房间面积为(m2),窗户面积(m2),则采暖季累计每平方米窗户节省的能耗为:,定义:

(KWh/m2)(1)

由于房间能耗从变化到,除了窗户改变以外,其它条件均保持不变,故ER反映了该窗户相对于基准窗的采暖季节能量。而任意两个窗户的ER的差,则反映了它们之间节能量的差异。ER越大,该窗户的采暖季节能效果就越好。

同样假设使用基准窗时,房间的空调季全年累计能耗为(KWh/m2),而使用某一种窗户n的空调季全年累计能耗为(KWh/m2),则空调季累计每平方米窗户节省的能耗为,定义ERC如式(2),则ERC就是一个可以表征窗户空调季节能效果的数了。

(KWh/m2)(2)

在本文以后的计算分析中,就以ER/ERC来计量某一窗户的节能效果。

3.3.2计算条件设定

本文在接近实际情况的基础上,取了一个实际塔楼建筑的平面图,该建筑有四个分别朝向东、西、南、北的房间,每个房间有一扇外窗,且这四个房间除了外窗朝向不同外,其它条件基本一致。围护结构的材料和参数取常用值。

通过改变窗户玻璃的参数及其玻璃组合,设定了19种玻璃窗并模拟计算的其传热系数U和太阳得热系数G,如表1所示,其中玻璃g4为有色玻璃,g5为低辐射镀膜玻璃。空气层厚度是指两片玻璃之间的空气层厚度,单层玻璃窗不存在空气夹层。

表1典型玻璃窗结构及其热工参数窗户编号

玻璃组合①

空气层厚度(mm)

U(W/m2.℃)

G

W0

g1

——

6.17

0.86

W1

g4

——

6.17

0.61

W2

g3

——

6.12

0.75

W3

g7+g7

6

3.28

0.83

W4

g2+g2

6

3.27

0.76

W5

g1+g3

6

3.19

0.71

W6

g3+g3

6

3.17

0.61

W7

g6+g6

6

3.07

0.57

W8

g7+g7

12

2.82

0.83

W9

g2+g2

12

2.81

0.76

W10

g1+g1

12

2.75

0.76

W11

g4+g4

12

2.75

0.44

W12

g1+g3

12

2.74

0.71

W13

g3+g4

12

2.74

0.56

W14

g3+g3

12

2.73

0.61

W15

g6+g6

12

2.65

0.57

W16

g2+g5

12

2.24

0.72

W17

g7+g7+g7

12

1.82

0.77

W18

g2+g2+g2

12

1.81

0.68

注①:玻璃组合从左到右依次为从室外侧到室内侧的玻璃。如g1+g3,表示该玻璃窗g1玻璃朝向室外,g3玻璃朝向室内。

4影响窗户节能效果的因素分析

以ER和ERC为主要度量参数,以北京和哈尔滨两地为例,利用DeSTHousing对建筑楼层、外墙性能、窗墙比、房间大小、内部发热量和窗户朝向等可能影响窗户节能效果的因素分别做了计算分析。这些影响因素的变化范围的选取,充分考虑了实际住宅可能达到的变化范围的上、下限,因此,所得的结论适用于普通住宅。计算分析结果表明:

(1)对于多层建筑,窗户在建筑中所处的楼层位置对窗户ER和ERC的影响不大,一层以上的房间,窗户ER基本相等。除了底层和顶层房间,中间楼层的ERC也基本相等;

(2)ER和ERC受外墙保温和蓄热性能的影响很小,在讨论的外墙变化范围内,ER的浮动最大不超过5%,ERC的浮动最大不超过10%,一般情况下浮动在2%左右,所以认为,ER和ERC受外墙保温和蓄热性能的影响小到可以忽略,即不管和什么外墙配合使用,每平米窗户节省的能耗基本不变;

(3)当窗墙比从15%变化到30%时,绝大部分窗户在各个朝向的ER值基本保持不变,个别变化幅度大的,变化的绝对值也小;窗户ERC的变化幅度比ER的变化大一些,但基本能保持在5%到10%之间。因此认为窗户的节能效果受窗墙比的影响很小,特别是采暖季;

(4)房间大小对窗户冬季节能效果的影响很小,可以忽略不计,但是对窗户空调季节能效果的影响比较大,可不可以忽略要视具体情况而定;

(5)房间的内部发热量大小在住宅可能的范围内变化时,对每单位面积窗户采暖季或空调季平均节能效果的影响并不显著;

(6)根据普通居民的开窗习惯,房间通风量对窗户冬季节能效果的影响很小,可以忽略不计;而房间通风量对窗户空调季节能效果的影响比较大,能不能忽略要视具体情况而定;

(7)窗户朝向对窗户节能效果的影响无论采暖季还是空调季都比较显著,对窗户的节能研究进行分朝向探讨是必要的。

5对北京和哈尔滨的采暖季建立窗户ER的经验回归公式

通过上面的分析发现,表征窗户采暖季和空调季节能效果的量ER和ERC受住宅楼层、外墙保温性能、窗墙比、以及房间内部发热量等因素的影响不大,在误差范围内可以忽略。特别是采暖季,房间大小和通风换气气数对窗户节能效果的影响也都小到可以忽略。同时,采暖季不存在遮阳问题,用户的使用习惯对窗户节能效果的影响也很少。因此,窗户采暖季的节能效果可以认为只和窗户朝向、窗户所在地理位置和窗户本身的性能有关。

在窗户的热工性能里,影响采暖能耗的主要是保温隔热性能、太阳得热性能和密闭性能。其中,密闭性能对窗户能耗的影响较保温性能和太阳得热性能相比,又小了很多,特别是以目前的技术水平,要使得窗户达到优良的密闭性能并不难。所以,在本文里暂不考虑窗户密闭性能对采暖能耗的影响,假设窗户的密闭性能都很相近,并达到了较好的水平。由此,在相同气象参数下,窗户采暖季的节能效果就只和窗户朝向以及窗户的保温性能和太阳得热性能有关,即在相同气象参数、相同朝向下,窗户的ER可以表示为窗户的传热系数U和太阳得热系数G的函数。如果通过动态模拟计算得到多组窗户的ER和U与G的关系,就可以回归成一个经验公式,用它来预测某种已知U和G的窗户的采暖季节能效果。该回归公式可以表示为:,其中和是通过量纲归一得到的无量纲的量,,,G是太阳得热系数,原本无量纲。

因为某一窗户的ER代表了使用该窗户和基准窗相比,平均每平米窗户节省的采暖季累计能耗。如果建立了窗户的经验回归公式,就能够很快地由窗户的传热系数U和太阳得热系数G计算出,从而也就大概知道了该窗户在整个采暖季平均每单位面积节省的能耗。当两个窗户需要比较节能效果时,就可以通过它们的U和G方便快捷地计算出各自的,大的窗户节能效果好,从而解决了已知窗户的热工参数,但如果不做具体的能耗模拟计算,就无法评价该窗户节能效果的问题。也避免了单凭传热系数U来选择窗户可能出现的失误。当然,由于前面所讨论的各个影响因素的存在,利用经验回归公式计算得到的值可能和实际值有一定的差异,但是,上面的讨论结果和以下的检验结果都证明这个误差不会太大。更重要的是,窗户按照经验公式计算的值的大小进行节能等级排序的结果,和按照实际模拟计算得到的值的大小进行节能等级排序的结果是一致的。

从物理意义上讲,一定和和G的一次项相关,因此可据此选定回归公式的模型,再通过多元线性回归统计检验方程和模型参数估计值的可靠性。从而分别得到北京地区采暖季窗户的节能效果的回归公式:

北:(5.1)

西:(5.2)

东:(5.3)

南:(5.4)

以上四个回归公式中,表征了哈尔滨采暖季窗户的节能效果越大,该窗户采暖季的节能量越大。四个回归公式中,的系数都为负,的系数都为正,这符合北京冬季窗户的节能量随着的增大而减小,随着的增大而增大的物理意义。

同理,对哈尔滨地区采暖季窗户的节能效果有回归公式如下:

北:(5.5)

西:(5.6)

东:(5.7)

南:(5.8)

以上四个回归公式中,表征了哈尔滨采暖季窗户的节能效果,越大,该窗户每单位面积节省的累计采暖能耗就越多,节能效果越好。四个回归公式中,的系数都为负,而的系数都为正,这符合哈尔滨冬季窗户的节能量和传热系数U成正比,而和太阳得热系数成反比的实际情况。

6结论

公式可以帮助设计人员迅速准确地估计窗户在具体城市具体朝向使用时的节能效果,从而因地制宜地采用节能窗户,避免盲目性,同时也避免了繁杂的能耗模拟计算。对于普通用户而言,则可以把晦涩难理解的热工参数方便地转化为一个简单直观的评估量,避免被片面的宣传所误导,如很低的传热系数等。

公式的长处是综合了美国的窗户评级公式之基于动态模拟计算的优点,以及加拿大窗户评级公式之物理概念明确的优点。同时,公式对不同气象条件、不同朝向的窗户分别讨论,也符合我国幅员辽阔,气象多样化的实际情况。公式不足的是,不能对全国范围建立一个统一的公式,这将造成每个公式使用的地域局限性。

参考文献

(1)王苏颖,狄洪发。美国、加拿大窗户能耗等级评价体系综述。太阳能学报,Vol.23,NO.4,2002:431~436

(2)杨云桦,狄洪发.低辐射能玻璃窗的节能研究.太阳能学报,Vol.22,No.3,2001:296-301

(3)E.U.Finlayson,D.K.Arasteh,C.Huizenga,etc.Window4.0:DocumentationofCalculationProcedures".LBL.1993

节能论文篇2

1.1概述

化学仪表作为化学监督的重要工具,一旦出现问题,测量结果不准确,将会使化学控制出现偏差,严重的会导致机组腐蚀、结垢、积盐,降低锅炉效率和汽轮机效率,造成煤耗增加。长此以往,将造成巨大的安全隐患和经济损失,影响火电厂的节能降耗。

1.2保证准确度的措施方法

1.2.1正确的仪表、玻璃仪器检验方法

针对不同性质的化学仪表、玻璃仪器,分别采用相关检定规程对其进行检验。特别是对化学在线仪表,以前的检验标准均不能有效地消除误差,而2009年的文献规定了在线仪表应进行在线检验(通过装备在线检验装置实现),从而可反映水汽品质的真实情况,确保化学监督准确、可靠。

1.2.2加强化学仪表、玻璃仪器的使用维护

化学仪表、玻璃仪器的检验项目及频次应严格遵循相关标准规程,进行内校和外校。此外,负责使用维护的人员,必须接受专业机构的专业培训,取得检验员资质,持证上岗。

2燃煤

燃煤电厂把煤炭的化学能转化为电能,通过对电厂用煤情况进行分析,其节能潜力不可小觑。选用适合锅炉设计参数的煤炭,对燃煤质量严加控制,改善燃煤质量,此外还应应用动力配煤技术对电厂用煤进行合理配比,实现经济效益最优化.减少煤炭的消耗。

3水资源

3.1概述

水资源损失是火电厂能耗中较大的一方面。化学节水指标包括自用水率、汽水损失率、补水率、汽水品质合格率、循环水排污回收率、机炉工业水回收率等。在机组运行过程中,通过减少补给水能够有效的降低工质损失。补给水是机组安全运行的一个重要参数,也是节能降耗的重要指标。

3.2节水措施

3.2.1提高浓缩倍率

循环冷却水的浓缩倍率,根据不同水质、凝汽器管材,通过试验并经技术分析比较后确定。

3.2.2做好水平衡测试工作和水务管理

通过对电厂各种取、用、排、耗水量的测定,查清火电厂用水状况,正确地评价火电厂的用水水平,找出节水潜力,制定切实可行的节水技术措施和规划,使火电厂的用水达到合理使用和科学管理。

4电资源

4.1概述

在火电厂中,节约用电也是节能降耗的重要方面。特别要推广变频调速技术,理论上这种调速方式调节范围宽,无论是轻载还是满载都有很高的效率,此外其运行可靠性也较高。

4.2节电措施

4.2.1冷却塔

冷却塔耗电率与冷却塔风机效率、水塔清洁程度、堵杂物程度和积淤泥程度有关。所以,要想降低其能耗,首先应定期进行外观检查、性能测试和性能计算,然后针对结果进行分析总结。

4.2.2循环水泵

对于循环水泵等大型水泵,可以通过叶轮技术改造,提高水泵的整体效率,达到节电效果。除此之外,还可以

1)将其内部铸造表面研磨打光,提高循环水泵效率;

2)根据最有利真空试样.合理安排循环水泵的供水方案;

3)去除循环水系统中多余的阀门,尽可能减少管道阻力损失;

4)加强循环水入口滤网清理.清除循环水管淤泥附着物.减少系统阻力。

5结语

当下的经济形势日益严峻,特别是电煤价格不断攀升,火力发电不断亏损,节能降耗意义重大,讲生产也要讲成本。化学节能降耗活动还应进一步加强,可以集思广益,发挥大家的智慧,制订出更加节水的措施,少用或不用化学试剂,充分实现水的再循环和再利用。随着科技发展日新月异,节能潜力不断增大,只要我们坚持节能降耗的思维,对各种措施、方法加以应用,一定可以达到节能降耗的目的,为企业赢得可观的经济效益。

节能论文篇3

21世纪,全世界政治家和学者讨论得最多的热点话题之一便是地球温暖化与气候变迁。近一万年中,地球大气平均温度仅升高不到2℃,但最近的两百年中,全球的平均温度却上升了1.6℃。照此速度发展下去,到2030年或2050年全球平均气温将升高1.5至4.5℃,是过去的5至10倍。据统计,建筑能耗占各类总能耗的30以上,因此,在减少温室气体排放和节约自然资源,减缓全球变暖方面,建筑节能职责重大。

2004年末,我国各地区城市实有住宅建筑面积共96.2亿m2,2004年全国城镇又新建住宅竣工面积5.7亿m2,此外,全国农村还新建住宅面积6.8亿m2,规模十分巨大。而建设部部长指出,我国建筑能耗是相同气候条件发达国家的2至3倍,在全面建设小康社会的进程中,建设系统资源节约的任务十分艰巨。因此,节能便成为我国实现与自然和谐发展、进而实现可持续发展战略的重要组成部分。由于以暖通空调为主的建筑能耗在总能耗中占有举足轻重的作用,因此建筑节能就具有保护地球环境更深层次的意义。据估算,我国一栋20000m2的使用热泵空调的办公楼,其温室气体排放量达700t/a,而日本仅为390t/a,我国的建筑用能水平不高(例如上海的人均用电量仅为发达国家的几分之一),室内环境的标准也不高(例如办公楼内照明标准仅100-200xl,而日本则在500xl以上),在这样的前提下,温室气体的排放量却几乎是日本的一倍。则只能说明我国的能源转换效率低下,建筑节能技术落后,这些都急需改进。

2、CFC对环境的影响

所谓CFC(chloroflurocarbons),即氯氟烃类物质,也就是人们常提及的氟里昂。由于其化学性能的稳定,近百年来被广泛的应用于空调、制冷行业的保温与传热。当随着人们知识的日益丰富,人们也逐渐开始意识到CFC的大量使用与排放,对自然造成力极大的伤害。1974年,美国加州大学的Molina和Rouland教授首先提出,CFC的排放会造成臭氧层的破坏(所谓臭氧层是指在大气平流层距地20km处,地球上80的臭氧集中于此,形成一低浓度的臭氧层,它吸收了太阳光中99的高强度紫外线,使地球成为适宜人类生存的空间),而此前后的一系列研究也表明了上述观点:1969年,美国宇航局首次发现大气臭氧呈下降趋势;1985年,英国南极考察队发现南极上空臭氧空洞面积几乎相当于美国国土总面积,臭氧浓度约下降40;1987年北极联合考察队也发现CFC浓度高于预计50倍,并发现臭氧空洞;同时,我国的研究表明,华南和东北臭氧浓度下降约3,西北出现臭氧空洞。这一切都给人类敲响了警钟。

研究同时表明,臭氧浓度每下降1,紫外线强度将增加2.紫外线强度的增加,直接影响人体健康:使人体免疫力下降,体内蛋白质及DNA受破坏,是皮肤癌及白内障增加。同时它还影响海洋生物、植物的生长生存:紫外线的过量照射引起海洋生物死亡将破坏自然界的食物链。此外,CFC在生产使用过程中造成的能量消耗及CO2引起温室效应,紫外线的增加还会加剧高分子化合物的产生。

3、观点与对策

当前世界面临的巨大环境挑战亟待解决,暖通空调制冷行业也不例外。在温室气体排放方面,为了拯救人类的家园,1997年12月,联合国气候变化框架公约缔约方第3次大会通过艰苦的谈判,终于在日本京都通过了《京都议定书》。议定书规定了各缔约方到2010年所承担的包括CO2在内的6种温室气体的减排量。尽管中国作为发展中国家没有减排义务,但作为占地球村居民总数1/5的大国,保护人类家园是我们义不容辞的义务,它同样关系到我们将留给子孙后代一片怎样的天空。作为暖通空调行业,我们当前应做的就是制定适合于我国国情的建筑节能标准,提高能源利用效率。我国政府也正是这样做的,2001年,我国出台了自己的建筑节能标准,各省建筑节能标准也陆续出台。

在CFC问题上,国际上有识之士也做出了不懈的努力。1985年9月,维也纳会议首次就CFC问题发表了维也纳公约;1987年9月,联合国外长会议达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协定》,1989年9月,发表了保护臭氧层的赫尔辛基宣言,并提出发展中国家问题;1991年6月,中国首次参加了内罗毕会议,修正了蒙特利尔协定;1992年12月,在哥本哈根会议上,HCFC列入了受控范围。从目前情况来看,在发达国家,1995年底发达国家CFC已被禁用,发展中国家也将在2005禁用。就近期来说,暖通空调行业主要以CFC的回收和再利用为主,在其基础上尽量减少CFC的排放;就长远而言,则应积极寻找替代工质。

4、结论

自改革开放以来,我国的经济持续高速发展,人民生活水平日益提高。但与此同时也应看到,与成两位数增长的经济相伴随的是对环境的毁灭性破坏。温室效应、臭氧空洞、工业污染、水污染及以土地荒漠化都是与市场的慷慨赠与相伴而来的一些主要危害。每年,我国大城市由环境污染而造成的患病人数大幅增加。“十一五”期间,我国经济仍将保持高速增长,有专家认为,如果不采取有力措施,2010年主要污染物排放总量将比2005年增加10~20,因此,在各行各业中,环境保护,与自然界协调发展已显示出越来越重要的地位。对于暖通空调制冷行业,必须树立起一种跨时空的全新道德观以约束我们的行动,在考虑到我们需求的同时,决不能对子孙后代满足他们需要的可能性构成危害。从一定意义上说,协调发展就是可持续发展。从目前来说,应当本着事实就是的态度,努力解决好建筑能耗及CFC方面的问题,为自己和子孙后代留下一片蓝天。

参考文献:

[1]张功耀,曹志平。科学技术哲学教程。中南大学出版社,2001.

[2]沈维道,郑佩芝,蒋淡安。工程热力学。高等教育出版社,1983.

[3]龙惟定。试论建筑节能的新观念。暖通空调,1999,29(1)。

[4]孙明芳,钟史明。综合环境规划(IRP)和需求方管理(DSM)技术简介。能源研究与利用,1997,(2)。

[5]张祉佑。制冷原理与设备。建筑工业出版社,1986.

[6]汪训昌。从全球气候变暖角度评替代工质HCFC12.暖通空调,1998,28(6)。

摘要:从我国经济可持续发展和与自然相协调发展的角度出发,根据国际学术界讨论的热点,简介了暖通空调制冷领域中存在的以能耗及CFC为代表的一些问题,并阐述了相关观点及措施。从这些观点出发,就我国暖通空调行业的发展提出建议。

节能论文篇4

建筑节能管理,要从源头上遏制建筑能源过度消耗,要对新建建筑节能全过程做好监管工作。

规划主管部门应在规划许可审批阶段,承担起指导、审查和监管职能。规划审查时,需要针对建筑设计方案是否满足民用建筑节能强制性标准征求同级建设主管部门的意见;对于那些不满足强制性标准的,要加强指导,督促改进;对予不满足强制性标准的,不应颁发建设工程规划许可证。

施工图审查机构应在设计阶段,重点审查施工图设计文件是否严格执行民用建筑节能强制性标准的规定,对于不符规定的,不应忽视,应指导督促建设单位改正;建设主管部门要把好发证关,对施工图设计文件经审查不满足强制性标准的,不得颁发施工许可证。

在建阶段,建设单位不得要求设计单位、施工单位违反节能强制性标准进行设计、施工。当然,设计人员要保持职业操守,严格执行强制性标准,不应为了降低成本而曲意理解规范要求,抱着侥幸的心理进行设计。施工单位不应迎合建设单位的违规行为,对国家和社会造成实质性的损害。对于违规操作的建设单位、设计单位、施工单位、工程监理单位及其注册执业人员必须严厉处罚。

竣工验收时,建设主管部门应当重点查验建筑物是否满足节能强制性标准;对不满足强制性标准的,不得出具竣工验收合格报告。

2加强节能技术和节能产品的开发应用和推广

建筑节能涉及到建筑物的方方面面,建筑围护结构的保温隔热性能、设备的能效、新能源的利用、用水用地等等。

①建筑节能最有效的手段是提高建筑围护结构的保温隔热性能。

建筑围护结构保温隔热性能的优劣是影响建筑能耗最直接的因素,所以,建筑节能的最有效手段就是提高建筑围护结构的热工性能。

外墙、屋顶和外窗是建筑围护结构最主要的三个部分。在楼盘销售时,销售人员往往重点推荐外墙保温系统,而且将大飘窗、大幅落地窗、大阳台作为房屋的卖点,其实外窗是整个建筑围护结构中影响节能的最重要因素,外墙保温系统起到的作用还次于外窗。我们在对常州一些使用玻璃幕墙的大楼用电情况进行调研时发现,这些大楼的用电量明显要大,而且很多大楼考虑对外墙进行改造以降低用电量。外窗散热量占建筑护结构总散热量的50%以上,它是建筑围护结构热工性能最薄弱的环节。因此,控制窗墙比并且提高窗户的保温隔热性能,是提高建筑护结构节能指标的有效途径。一方面,设计人员和建设单位不应单纯追求立面效果,过多的使用玻璃材料,应在保证采光通风前提下,控制窗墙比,减少外窗传递的热量;另一方面,应使用新型玻璃材料和推广应用新型节能门窗,比如双层中空玻璃和新型太阳能遮阳系统的应用。比如常州朗诗国际街区采用了合金遮阳外窗,直接反射日照,大大降低日光热辐射。

外墙应采用低热转移值的外墙材料,采用新型节能墙体材料,如加气混凝土砌块、新型建筑模网、外墙保温材料等。江苏省是全国较早实行强制性外墙保温的省份,根据笔者对常州采用的外墙保温体系的研究,在炎热天气,采用外墙保温的居室,空调用电量比无保温措施的居室大约节约20-25%。

屋顶应当采用传热系数、热惰性指标符合标准的、高效的保温隔热屋面,层数不高的建筑物,应尽可能安装屋顶太阳能热水系统。比如蚌埠怡康新都花苑,其多层和小高层均预装太阳能,17层的住宅八层以上预装太阳能热水器,降低了屋顶直接受热,同时合理利用新能源。

②建筑节能最直接的办法是采用节能设备。比如无机房的电梯比有机房的电梯要省电,公共照明使用节能灯更省电,能效比高的空调或采暖设备更省电,地源热泵利用地下水调控室温起到节能的效果等等,我们不应单纯考虑节省建设成本而使用能耗大的产品,应综合权衡经济效益和节能两者厉害关系,尽量采用那些节能设备。

比如南京和常州的朗诗国际街区采用的“地源热泵”,通过利用地下水作为热源,较深的地下水常年恒温,冬季时地下水远高于室外温度,夏季时低于室外温度。根据国外经验,地源热泵运行费用较低,增加的初投资可在3~7年内收回,在整个服务周期内地源热泵系统的平均费用将低于传统的空调系统。

③强化太阳能等新能源新技术的应用是节能趋势。太阳能热水系统,既节能环保,又方便安全。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源,我国已把开发太阳能利用作为实现可持续发展战略的有效措施之一。地方政府也越来越重视太阳能的应用推广,比如江苏省明确规定“从2008年1月1日起省内城镇区域新建的12层以下住宅及新建、改扩建的酒店、商住楼等公共建筑,都必须统一安装太阳能热水系统。”

比如日本冲绳县系满市的新市政厅大楼采用的太阳能光电板技术。这幢6层大楼的建筑面积大约6000平方米,大楼的南立面和屋顶大面积安装了太阳能光电板,光电板与其他结构相配合,组成了水平和竖直两个方向的遮阳体系。这套太阳能发电系统为大楼提供了大约12%的用电,而且光电板还能起到遮阳效果,使得大楼空调负荷降低大约25%。两个采光中庭设计在大楼中心,既保证了大楼的自然采光,也强化了自然通风的效果。根据使用评估核算,这些节能措施为大楼一次能源降低能耗约19%。

④建立节水系统是必要的补充。在住宅建设规划时,要合理的将生活废水与厕所冲水的管线分开布线,对生活废水实行回收并处理,再循环进入冲厕所的管线,或用其进行园区绿化的灌溉,形成一个节约用水的小环境。

摘要:本文主要阐述了民用建筑节能的两个原则,一是从源头遏制能源的过度消耗,对新建建筑节能全过程做好监管;二是加强节能技术和节能产品的开发应用和推广。

关键词:建筑节能;监管;节能技术

参考文献:

[1]吕晋梁.建筑节能浅论[J].太原科技.2006,(7).

[2]姚兵.推进我国建筑节能事业向前发展[J].施工技术,1997,(12).

[3]夏大明,王峰.住宅建筑节能与室内设计研究[J].江苏建筑,2005,(3).

节能论文篇5

关键词低辐射能窗;低辐射;节能

AbstractAmodelofheattransferthroughlow-Ewindowsisdeveloped.Thetwomostimportantperformanceparameters-overallheattransfercoefficient(Uvalue)andSolarHeatGainCoefficient(SHGC)arecalculatedandanalyzed.Thefactorsthatinfluencethetwoparametersoflow-Ewindowsarediscussedandthemechanismofwhylow-Ewindowscansavebuildingenergyisdiscussed.Italsogivesanexampleofthesimulationoftheimpactoflow-Ewindowsonair-conditioningandheatingenergycostinfourtypicalclimatesinChina.Basedontheresultsofthesimulation,themosteligibleclassoflow-Ewindowsisproposedforeachclimateforthebestenergysavingeffect.

Keywordslow-emissivitywindows;low-E;energy-saving

0引言

减小空调和供暖系统能耗电量降低建筑能耗的重要途径,而由于玻璃窗引起的空调供暖能耗在整个建筑能耗中占有相当大的比重,减小这部分能耗,是降低建筑能耗的一条行之有效的方法。在我国普遍采用的是单层或双层普通玻璃窗,能大大降低窗户的传热系数,从而减小由玻璃窗引起的建筑能耗。因此,研究低辐射能窗,并将其用于我国建筑,对于降低我国建筑能耗水平有着重要意义。

1低辐射能玻璃简介

低辐射能玻璃,即low-E玻璃,是利用真空沉积技术的在玻璃表面沉积一层低辐射涂层,一般由若干金属或金属氧化物薄层和衬底组成。普通玻璃的长波热辐射发射率约为0.8左右,low-E玻璃长波热辐射发射率最低可达到0.04,对长波热辐射光谱有很强的反射作用。并可调整制造工艺制造出各种不同光学性能的产品,如对太阳光有不同透过率的高透过low-E玻璃、低透过low-E玻璃等,见表1。但一般来说,都对可见光透过率影响不大。

表1玻璃材料

Table1Glass

编号厚度D/mmTsolTirEmis1Emis2K

高透30.60600.8400.0920.9

低透30.35400.8400.0920.9

普通30.83400.8400.8400.9

内Low-E30.60600.8400.0880.9

外Low-E30.60600.0880.8400.9

2低辐射能窗的传热原理

2.1窗的物理传热模型

在有太阳辐射的情况下,考虑有N层玻璃的窗户,忽略通过窗框的传热与玻璃边缘和窗框之间的传热,可以认为窗户仅由N层玻璃和N-1个密闭空间组成。假设每层(如第i层)玻璃有3个节点:第i层的中心节点i、第i层的两个表面节点i,s1和i,s2,如图1。玻璃本身的热容量不考虑。窗户传热方式有:和室内外环境的辐射换热、最外表面强迫对流换热、最内表面自然对流换热、玻璃层间的对流换热和辐射换热、玻璃层内的导热以及玻璃对太阳能的吸收。太阳光一部分直接透过窗户进入室内,还有一部分是由各层玻璃的中心节点吸收太阳能量后,以点内热源的形式向室内传热。玻璃窗热性能用总传热系数U和太阳得热系数SHGC(SolarHeatGainCoefficient)来表征。

图1窗户计算模型

Fig.1Schematicsofthewindow

2.2传热系数U

窗户的总传热系数U是指在单位温差下通过单位面积窗户所传递的热量。因此,U就是上述窗户有传热热阻之和Rtota的倒数,即:

(1)

由于对流、辐射传热的热阻是温度的函数,因此应首先通过求解各个节点的热平衡方程来确定窗户各层玻璃的温度值。在稳态传热情况下,对任意节点,流入流出该节点的净热流量为零。对于有N层玻璃的窗户,有N个中心节点和2N个表面节点。

2.2.1节点温度的确定

第i层玻璃的中心节点热平衡方程:

(2)

式中,Ri-1、Ri+1分别为第i中心节点与第(i+1)中心节点之间、第i中心节点与第(i+1)中心节点之间的换热热阻,即玻琉层内的导热、层间的对流换热和辐射换热的热阻之和,它们分别为:

(3)

(4)

第i层玻璃两个表面节点i,s1、i,s2的热平衡方程:

(5)

(6)

温度求解是一个迭代过程。首先设定N个中心节点温度,解出2N个表面节点温度,再以此求出热阻和热流,并解得下一步的中心节点温度。重复此过程,直到求出敛解。

2.2.2对流换热

外表面的对流换热系数是风速和风向的函数:

迎风情况下,若风速υ大于2m/s,hc,out=8.07υ0.605(7)

若风速小于2m/s,hc,out=12.27(8)

背风情况下,hc,out=18.64(0.3+0.05υ)0.605(9)

对垂直安装的窗户,内表面对流换热系数是温差的函数:

hc,in=1.77(TN,s2-Tin)0.25(10)

各个层流间对流换热系数hc,i=λ×Nu/ωi=1,N-1(11)

对于Ra<2×105

Nu=[1+(0.0303Ra0.402)11]0.091(12)

2.2.3辐射换热

对N层玻璃组成的具有2N个表面的系统,若各层间填充的气体对长波热辐射无吸收,则长波热辐射能量在各层间传递的过程中没有损失。对于第j与(j+1)层玻璃间的空气层所对应的第(j,s2)和(j+1,s1)两个玻璃表面,离开某个表面的净长波热辐射能量为:

Qrj,s2=Sj,s2+ρj,s2Qrj+1,s1(13)

Qrj+1,s1=Sj+1,s1+ρj+1,s1Qrj,s2(14)

其中,。一般玻璃的长波热辐射透过率为0,因而ρj,s2=1-εj,s2

所以,窗户的各辐射换热热阻为:

最外表面辐射换热热阻(15)

最内表面辐射换热热阻(16)

层间辐射换热热阻

(17)

窗户的总热阻Rtotal为:(18)

由式(15)至(17),玻璃的辐射热阻与其热辐射表面的长波热辐射半球发射率有关,ε越小,辐射热阻越大,从而增大了窗户总热阻。同时,各层辐射热阻与对流换热热阻并联,因而ε减小对窗户总热阻的影响,也和与其并联的对流换热热阻的大小有关,该对流换热热阻越小,ε增大总热阻的程度也越小。因此,安装窗时要考虑low-E面的安装位置,使它位于对流换热热阻较大的表面。

2.3太阳得热系数SHGC的求解

来源于太阳辐射的室内得热量一部分是直接透过窗户进入室内的,还有一部分是各层玻璃吸收太阳能量后,作为一个独立的小热源,向室内放出的热量。所以,SHGC可写为:

(19)

式中,βi是该层吸收的太阳能量向室内流入的比例,等于该玻璃层中心节点以外的总热阻与整个窗户总热阻之比,为:

(20)

所以,室内得热量Q=U(Tout-Tin)+SHGC×I(21)

3窗户传热性能分析

使用LBL1994年了出品的Window4.1软件[2],计算了几种窗户的性能参数并进行比较,所计算的窗户包括单层和双层的普通玻璃窗及low-E玻璃窗。所计算工况见表2,所使用的玻璃的物性说明见表1,所计算的窗户种类及计算结果见表3。从计算结果可以分析得知下述结论。

表2模拟计算条件

Table2Thesimulatedconditions编号工况描述

A有太阳入射,垂直入射强度为783W/m2,室外温度-17.8℃,室内温度21.1℃,风速6.7m/s,迎风

B有太阳入射,垂直入射强度为783W/m2,室外温度31.7℃,室内温度23.9℃,风速3.4m/s,迎风

C计算U:无太阳,室外温度-17.8℃,室内温度21.0℃,风速6.7m/s,迎风。

计算SHGC,垂直太阳入射强度为783W/m2,室外温度31.7℃,室内温度23.0℃,风速3.4m/s,迎风

表3窗户种类和计算结果(U:W/(m2℃);T:℃)

Table3Thecalculatedvalueforthedifferentwindows

编号层数所用材料冬季工况夏季工况

外层内层USHGCT1,s2USHGCT2,S2

1a1普通6.290.85-6.55.850.8631.9

1b1内low-E3.860.63-7.43.270.6336.4

1c1外low-E6.120.64-4.75.510.6533.1

2a2普通普通2.820.7612.53.130.7632.4

2b2内low-E普通1.770.5716.61.820.5730.7

2c2普通外low-E1.760.6020.71.840.6134.3

2d2外low-E普通2.780.5611.63.010.5731.8

2e2普通内low-E1.870.5915.92.360.6043.2

3.1低辐射涂层(low-E层)可以降低窗户的传热系数

low-E材料的应用能够降低窗户的传热系数U,结果见表3。如有low-E层时U值最大可降低约50%,但low-E层位置不同,降低窗户传热系数的作用不同。

3.2low-E层位置对传热系数有重要影响

从表3可以看出,对于单层玻璃窗,low-E层(ε=0.088)在室内侧和在室外侧时,其传热系数有很大差别。表3中所计算的窗户,除low-E层位置不同外,其它参数均相同。在相同工况下,编号为1a、1b和1c的三种窗,1b的传热系数要比1c的低约40%;而1a和1c的传热系数几乎相同,即此时low-E几乎没有起到作用。对于双层玻璃窗也具有同样的情况。可见ε对U的影响与low-E面的位置有关。对单层玻璃窗,low-E层的最佳位置是室内侧;对双层玻璃窗,low-E层的最佳位置则是中间空气层的内或外侧。

3.3ε、τ值和SHGC的影响

ε(ε是窗户的low-E面的长波热辐射发射率)和τ(τ是窗户的法向总太阳透过率)对U和SHGC的影响与玻璃窗的结构、形式,即玻璃层数、low-E层的安装位置等因素有关,下面探讨在这些因素一定时,ε、τ对U和SHGC的影响。图2和图3分别为反映ε、τ与U和法向SHGC的关系的等值线图,其中,窗户的形式是表3中的2c(双层窗low-E面中置),计算工况为表2中的工况C。

对U起决定性影响因素的是ε,ε值的变化改变了总热阻中的辐射阻部分,从而达到了改变传热系数U的目的。ε值越小,辐射热阻越大,U也越小。不同τ值下,各玻璃层吸收的太阳能量不同,使得玻璃窗各节点的温度分布不同,从而对应的U值不同,但τ对U的影响很小,如图2示。

图2双层窗U-ε、τ等值线

Fig.2Theisolinefordoublewindow

SHGC主要受τ影响,τ越大,SHGC相应越大,而ε对SHGC的影响主要在于ε改变了各层玻璃的热阻,从而改变了各层所吸收的太阳能量中流入室内的比例。由图3可以看出,SHGC基本上只与τ有关。

图3以层窗SHGC-ε、τ的等值线

Fig.3TheSHGCisolinefordoublewindow

3.4low-E层降低了热负荷的波幅

图4绘出了哈尔滨冬季某日逐时室内得热量Q(计算式见21),设室内温度恒为20℃,进入室内热量为正。由图可见,使用low-E窗户,一天的得热量波动小于普通窗户,可削弱室外环境变化对室内环境的影响,使得用于维持室内恒定舒适环境的能耗也相应降低。Low-E窗户的传热系数U降低的同时,由于它本身材料的光学特性,SHGC也随之降低,这对于冬季工况要求尽量利用太阳辐射能是矛盾的。有low-E层玻璃窗白天虽然U值降低,但同时太阳得热也降低。图4中可以看到,有low-E的双层窗(2b)白天太阳得热的降低值大于U值降低所减少的失热量,因此白天时对太阳能利用效果不如没有low-E层的普通双层玻璃窗(2a);但单层玻璃窗(1b)则与双层相反,这主要是因为对单层来说,U值的降低起主要作用。从全天效果来看,有low-E层的窗户还是比普通窗户节能。

图4哈尔滨冬季某日室内逐时得热量

Fig.4ThesolargaininHarbin

4低辐射能玻璃对建筑全年能耗的影响

如前所述,U和SHGC只是反映在某一特定工况下的玻璃窗性能的静态参数,而不能反映全年气象条件波动下玻璃参数的变化以及这种变化对建筑能耗的影响。因此,要分析低辐射能窗对建筑能耗的影响,就应该对由玻璃引起的空调和供暖负荷进行全年模拟。用传递函数法进行负荷模拟一个例子,通过模拟来分析使用低辐射能玻璃的节能效果。

4.1模拟房间描述和负荷计算方法

选取了编号1b的单层low-E窗以及编号2b的双层low-E窗两种形式进行负荷模拟计算。与之比较的普通玻璃物性见表1。Low-E玻璃厚为3mm,普通表面的长波热辐射发射率ε均为0.84,low-E表面的ε值范围为0.04到0.7,窗户的太阳透过率τ取值范围分别为单层窗户0.04到0.7;双层窗户0.04到0.6。实际的U值随室内外气象条件等因素而随时变化,但是全年的波动范围不大,因此在得热量计算中采用了工况C下的定值;τ和SHGC则进行了逐时计算。

所计算的房间模型为重型结构[4],朝南一面全部为玻璃窗,其余5面均为室温恒定的相邻房间。其面积为21.6m2,其净空尺寸:长×宽×高为6m×3.6m×3m。南面玻璃净面积为9m2。据实测验结果,该房间的辐射型得热传递函数系数为V0=0.32,V1=-0.25,W1=-0.93,传导型得热传递函数系数为V0=0.68,V1=-0.61,W1=-0.93。求得冬夏两季的逐时空调负荷再相加(根据ASHRAEHandbookofFundamentals,1993),可求得全年的空调能耗。冬季设计室温为20℃,夏季设计室温为25℃,允许室温波动范围均为±1℃,冬夏两季均来用热泵式空调,同时不考虑室内设备和照明产热。

4.2计算结果及其分析

为能反映低辐射能玻璃的节能效果,引入了一个新的参数--节能百分比

,单层窗与单层普通玻璃窗进行比较,双层窗与双层普通玻璃窗进行比较。η可以充分反映单位面积低辐射能玻璃窗的节能效果,而不用考虑负荷绝对量值的大小,η值越大说明节能效果越显著。图5、6是哈尔滨、广州二地采用不同材料的low-E窗的情况下(根据1999年清华大学的建筑能耗分析用气象数据生成系统MEDPHA),,η与ε、法向τ的关系的等值线图。

图5单层窗η-ε、τ等值线图

Fig.5Theηisolineformonolayerwindow

图6双层窗η-ε、τ等值线图

Fig.6Theηisolinefordoublewindow

1)哈尔滨

气温较低,太阳辐射强度较小。由图看出,采用单层窗时ε值越小,τ值越大,节能效果越好;采用双层窗时ε越小越好,而τ值应适中。这是因为单层窗U值较大,由温差引起的传热量很大,冬季能耗是主要部分。而双层窗U值较小,温差传热量在总传热量中所占比例减小,冬季能耗在全年能耗中所占比例降低;太阳得热对全年能耗的影响比单层窗显著,如果τ值太大,会增大夏季能耗,反之,若τ值太小,会增大冬季能耗。

2)广州

冬夏两季气温比北方明显增高,辐射强度也较大,且夏季辐射尤为突出,减小夏季供冷负荷是主要矛盾,冬季供暖量非常小,太阳得热对负荷的影响非常大。由图看出,全年能耗与τ值关系密切,τ越小,能耗越小,而在保证一定小的τ后,能耗基本与ε值大小无关。

由所得的η值可见,无论是北方还是南方地区,使用低辐射能玻璃都不同程度地节省了全年的空调能耗。

5结论

1)低辐射能玻璃是否全年节能与地区有关

低辐射能玻璃的节能是由于ε主要影响传热系数U,从而影响由温差引起的对流传热和辐射传热。对于气候寒冷的北方地区,采用低辐射能玻璃有明显的节能效果,ε越小,全年能耗节省情况越佳。而在南方,由太阳辐射引起的空调能耗是全年能耗的主要部分,ε值的变化仅减小传热系数U,对这部分能耗影响不大。南方使用low-E玻璃造成的节能效果,除U的降低是一个因素之外,最主要的原因是low-E玻璃的材料特性使它对太阳透过,相对于普通玻璃必定有一定程度的削弱。所以在南方,单纯的ε值减小对节能作用不显著,如果能够用其它措施(如内、外遮阳)来降低太阳得热的话,可以不使用low-E玻璃来达到相同程度的节能效果。但如果要求较好的视野,例如商用建筑采用大面积的玻璃幕墙,low-E玻璃是很好的选择,在保证自然采光的同时可降低空调能耗。

2)室内热源的影响

在计算空调负荷时,省去了设备和照明负荷。但在实际应用中,如果采用的低透玻璃减小了太阳光进入房间的强度,使得房间内必须采用人工照明的情况,由于提供相同照度人工照明造成的负荷更大,可能会出现采用低透玻璃夏季空调负荷反而增大的情况。所以在确定低透的low-E玻璃的透过率时,要结合房间功能等因素综合考虑。

3)根据具体情况决定是否选用low-E玻璃窗

使用low-E玻璃窗,不一定符合夏季工况的要求,反之亦然。所以,在具体选用low-E窗户时,仅有U和SHGC这两个静态参数是不够的,应根据具体气候、建筑类型等因素综合考虑。对于气候较寒冷、全年以供暖流为主的地方,由于室内外温差大,以降低传热系数U为主;而对于气候炎热、太阳辐射强、全提以供冷为主的地方,可选择SHGC较低的low-E窗户种类和安装方

式。有条件的话,应进行全年负荷的模拟计算,选取用合适的U和SHGC的组合以及窗户的适当安装方式。

本次模拟的房间在结构上属于重型结构,其它结构和类型的建筑还没有进行模拟,这是下面有待进行的研究,以便分析不同建筑对窗户使用的不同要求。同时,本次模拟采用的空调系统是热泵式空调,这与我国大部分地区的供暖与供冷实际情况并不完全符合,这也有待于进一步研究改进。

符号U-总传热系数,W/(mm2/℃)Emis2-玻璃内表面长波热辐射发射率下标

R-热阻,mm2·℃/Wυ-室外风速,m/si-第i层玻璃的中心节点

T-温度,℃I-太阳入射强度,W/m2i,s1-第i层玻璃外表面节点

Q-热流量,W/m2希腊字母i,s2-第i层玻璃内表面节点

h-换热系数,W/(m2℃)λ-空气的导热系数,W/(m℃)c-对流换热

D-玻璃的厚度,mmω-空气层的厚度,mmr-辐射换热

K-玻璃的志热系数,W/(m℃)ρ-表面长波热辐射半球反射率k-玻璃层的导热

Tir-玻璃的长波热辐射透过率ε-表面长波热辐射半球反射率total-整个窗户

Tsol-玻璃的太阳透过率τ-总太阳透过率in-室内环境

Emis1-玻璃外表面长波热辐射发射率α-玻璃的太阳吸收率out-室外环境

参考文献

1)ArastehDK,ReillyMS,RubinMD."AversatileprocedureforcalculatingheattransferthroughWindows".ASHRAETransactions,1989,95,(2):755-765.

2)FinlaysonEU,ArastehDK,HuizengaC,etal.Window4.0:DocumentationofCalculationProcedures.1993,LBL.

3)张寅平.热镜膜的应用研究--热镜膜制备工艺探索及性能研究、半透明薄膜光学性能、热辐射性质及其测定方法研究:[博士学论文].合肥:中国科技大学,1991.

节能论文篇6

给水排水工程为工程学科门类,是多学科互相交叉形成的一门学科。其研究的内容是人类从自然界取水、净水、供给使用到使用后废水收集、处理、排放构成的人类用水的社会循环;其研究的任务和目标是保障人类社会可持续用水量的需求和所用水质的安全可靠性。下面就建筑给排水和水质工程两方面是试论今后的发展方向。

1.环保在建筑给排水永恒的主题

环保问题已经是全球性问题,环保理念已经渗透进各行各业,建筑行业也不例外,这是今后的发展方向。节能是我国经济发展中的一个重要措施,从某种意义上说,节能的就是环保的。节水、节能、防治水质污染是实现环保的具体手段。节水的重点在于卫生器具及其给水配件、屋顶水箱浮球阀、建筑中水等方面的设计。

1.1节水节能是建筑给排水现状

资料显示,目前中国人均水资源占有量约为2400多立方米,仅为世界人均水资源占有量的四分之一,属于缺水国家。特别是近20年来随着我国国民经济的飞速发展水污染日益加剧,水资源问题更加突出,节约用水成了重要而紧迫的任务。建筑给排水中节水的重点在于:卫生器具及其给水配件;屋顶水箱浮球阀;建筑中排水等方面。

1.2节水节能在建筑给排水中的具体应用

1)二次供水设备的选择。由于传统的水泵——水箱供水方式中水质易受污染,所以二次供水已越来越多地被气压罐供水和变频调速供水所取代。当低谷用水量是断续的小流量时,宜设置适合于断续供水的压力供水装置。

2)中水回用。中水回用既节省水资源,又减少城市供排水管网和处理设施的负荷,是解决缺水的一条有效途径。据资料表明,采用中水回用系统后,居住区用水量将节省30%~40%,同时排放量减少35%~50%;商住小区可节水70%;科研事业单位可节水40%左右;对一般居民住宅可节水30%左右。这对社会和环境效益的深远影响是无法估量的。

3)雨水系统。雨水作为一种自然资源,经简单的处理后可作生活杂用水;经深度处理后可作为生活饮用水。将小区的地面、道路、屋面等雨水收集,经处理后回用于冲厕、洗车、道路浇洒及绿化;建设绿地雨水回收利用措施,推广绿地节水型灌溉方式,提高雨水利用率;将路面、广场、停车场等用透水性材料铺装,提高雨水渗透能力,最大限度的补充地下水。

2.水质工程是给排水工程未来的重点发展方向

2.1加强水质处理工程技术的开发与创新

通过开发或借鉴国外技术,经“八五”、“九五”的科技攻关,我国也开发了一批具有较强实用性的污水处理与污水再生技术,如厌氧好氧活性污泥法、一体氧化沟技术、各种形式的间歇式活性污泥法、市政景观等。利用生态原理和高科技的污水生态处理设备,设计一个生物圈系统,依靠微生物,植物,动物的生物链来净化污水,以太阳能、生物能、重力能为主要能耗,实现污水零排放、零费用运行,是一种更节能、生态、可持续发展的处理工艺。另外,地埋式污水处理设备代替化粪池,经处理后达污水二级排放标准,可减轻城市污水厂负荷而可降低能耗;这些都是目前研究的重点。综上所述,解决我国水质问题的关键在于提高污水处理利用率,而这一目标的实现很大程度上在于我国水质处理技术的进步、发展和创新,以形成我国自己的水处理技术体系。因此,水质处理技术应是给水排水工程学科的核心,水质处理工程技术水平将是学科发展的重要标志。

2.2加强水质处理技术的基础理论研究非常迫切

任何一门学科的成熟与发展离不开学科基础理论的支撑。给水排水工程学科虽有几十年的发展历程,但一直是技术开发与研究多于理论,基础理论研究相当薄弱,迄今没有成熟、完整的学科理论体系。这其中与长期以来该学科研究内容不清、定位模糊有重要关系。随着各种水污染问题不断出现,水处理技术开发与研究所需的理论支撑越来越显得不足。缺乏精确理论使水处理技术停留在经验技术阶段。随着以水质为核心的学科定位的清晰,建立、完善和发展相关理论体系日显迫切和必要。它对促进21世纪水质处理技术的进步与发展和创新形成我国自己的水处理技术体系具有决定性的影响。这方面主要包括水质处理过程的水力学、动力学、热力学、微生物学及水质对人体生物影响的理论等。

2.3水质科学与工程、水科学与工程是学科延伸、发展的方向

目前,我国在水资源水质理论和工程技术方面面临许多亟待研究和解决的问题;水质安全净化新理论与新技术、饮用水安全保障技术;污染水体修复理论与技术研究;城市污废水的无害化处理与资源化研究;城市污水处理系统的自动化或智能化理论、方法与技术;节水和重复利用技术;西部缺水地区、城市水资源综合开发与再生利用。

2.4加快给排水工程建设

面向21世纪,中国的给排水工程建设将出现一个新的高潮,相应的设计也将以合理规划、提高水质、降低能耗和成本为目标。1)要解决对水重要性的认识问题,一如继往地推动节约用水。现在珍惜每滴水的社会风气还没有真正形成,一些单位和个人还在浪费用水。而如何才能真正使每个人都珍惜用水,就需要坚持不懈地进行宣传和教育,使节约用水的政策真正深人人心,同时还要用行政的、经济的、法制的办法来有效地推行节约用水,并减少污水的排放。2)提高供水系统和排水网络的质量。城市给水在提倡节约用水和扩建新建水厂的同时,必须注意提高供水系统质量。提高供水系统质量的主要趋势是:把水厂联成网络,分散水源,以实现优化配水;对网络用计算机管理;加强维护和改建,以及进行污染控制等。

3.结语

总之,在建筑给排水系统的设计过程中,不仅要强调使用功能完善、外型美观等要求,还应当从节水节能的角度出发进行科学、合理的设计,为建筑给水排水节水节能工作做出更大的贡献。市政工程方面的专业人才必须专注于污水处理的效率与运行的经济,可靠性。作为一名给排水工作者,特别是从事建筑给排水工程和从事市政工程的两方面人员应紧密配合,尽快为形成全国水工业体系而共同努力。

参考文献:

节能论文篇7

关键词:火力发电厂;热力系统;节能技术

当前是一个经济全球化的时代,电力生产行业发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。电力企业要想在竞争激烈的市场上始终占据一席之地,就必须不断提升自身的社会影响力和竞争力,在追求经济效益的同时,也要高度关注到火力发电厂的日常经营管理工作,促使企业经济与生态环保的共同发展。火力发电厂高层领导要树立起先进的工作理念,不断加强对发电厂内部降损节能的监督管理工作。热力系统作为发电厂生产运营过程的重要组成部分,发电厂要积极采取先进的节能技术,最大程度减低热力系统的能源损耗,有效改善生态环境,确保企业在最低成本下创造出最大的经济效益。

1火力发电厂热力系统节能技术应用的必要性

1.1实现发电厂的稳定经济发展

火电厂热力系统节能技术应用作为现电厂节能工作的新能源,企业通过将先进的节能技术与热力系统运行相结合在一起,能够实现对整个热力系统的优化调整,降低系统运行过程的各种损耗[1]。此外,在热力系统节能技术实施时,发电厂无需投入更多的新设备,也不用对各种主要设备进行再次改造,这样无疑也减少了发电厂的运营管理成本,有效提高了火力发电厂的整体管理水平,实现了企业生态经济的和谐稳定发展,在保障高经济效益创造的同时,也降低了火力发电生产过程对外界造成的污染,不会影响到周围居民的正常起居生活,避免了各种矛盾纠纷的产生,带来了一定的社会效益。

1.2热力系统节能技术发展前景大,效果显著

在传统火力发电厂经营管理少,很少有企业会关注到发电厂热力系统的节能工作内容,严重缺乏对热力系统节能技术的深入研究创新工作,从而导致在热力系统设计上存在不合理的现象。此外,由于发电厂内部未能加强对检修维护人员的专业培训工作,导致系统设备维护管理不得当,时常会发生不规范操作,也增大了热力系统运行的能源损耗。因此,通过科学应用热力系统节能技术,能够进一步优化完善热力系统的设计,减少工作人员的工作任务量。热力系统节能理论和节能技术的创新应用值得电力企业的全面推广,能够为企业发展创造出更多现实价值。

1.3实现了火力发电厂降损减能耗的最终目的

每个企业在发展过程中都希望在最低成本下创造出最大的经济效益,火力发电厂也不例外。火力发电厂热力系统可以通过利用多种多样的节能方式达到降损节能的目的。例如,发电厂可以优化设计新机组,加强对辅助设备的引进应用,实现对整个热力系统的降损减能耗的目标。此外,还能够实时对热力系统进行监督管理,充分掌握每个阶段热力系统的运行情况,针对能耗过大的情况,对机组采取有效的改善措施,从而大大降低了热力系统的耗能情况。

2火力发电厂热力系统节能技术分析与改进

2.1化学补充水系统的节能技术应用

当前存在火力发电厂普遍应用的是抽凝汽式机组,该机组将化学补充水注入热力系统的方式主要包括了以下两种:①通过把补充水有效注入到除氧器当中;②通过把补充水注入到凝汽器中,只要确保凝汽器成功补入时,那么化学补充水就可以在凝汽器中顺利完成初步除氧作业。倘若化学补充水的实际温度小于汽轮机排气温度时,火力发电厂相关工作人员只需要在凝汽器喉部位置合理安装好配套装置,就可以促使化学补充水以喷雾状态进入到凝汽器喉部,这样有利于最大程度发挥出排汽废热的作用,降低热力系统的能源损耗。此外,技术人员通过采取化学补充水系统节能技术,补充水会经低压加热器,使用低位能抽汽的方式慢慢促使热力系统进行加热,这样一来就有效减少了高位能蒸汽量,最大程度提高了热力装置的热经济性[2]。火力发电厂基于化学补充水系统节能技术下,能够成功促使机组标准煤炭能源损耗下降2~4g/kW•h。

2.2供热蒸汽过热度的利用节能技术应用

在火力发电厂经营发展过程中,其日常电力生产活动往往会产生很大的供气量,并且供气的过热度都会很高,温度普遍会超过100℃。然而对于市场的工业热用户来说,通常情况下,饱和蒸汽就完全能够满足用户对电力生产工艺的相关要求。所以,当前市场上的火力发电厂普遍采用的是喷水降温方法,通过把过热蒸汽降至为微过热蒸汽,然后输送给广大热用户。但在喷水降温方式的应用过程中,会将高品位的热能转化为低品位能量,这样一来就会导致热能源的损耗。供热蒸汽过热度的基本工作原理是将供热蒸汽过热度的热量经过一汽水换热器持续的加入热力循环,当这个热量进入到热力循环中,就会有效排挤加热器的抽汽作业,促使其继续在汽轮机中工作,实现对过热度热量的合理利用和转换。基于对外供热量保持不变的状况下,火力发电厂必须保证供汽量的不断增大,只有这样才能有效实现高品位过热度热量用于较高能量级并转化为功。只要获得了能量级的做功,就能最大程度提高机组的热经济性,帮助火力发电厂节省更多的能源消耗。

2.3锅炉排烟余热回收利用节能技术应用

顾名思义,火力发电厂是依靠于火力进行生产电力的。一般情况下,火力发电厂的排烟温度会处于一个较高值,平均温度在150~160℃,其中锅炉排烟热损失是锅炉热损失的主要构成部分。针对此种问题,火力发电厂要想充分降低锅炉排烟的热损失,降低热力系统的能源损耗,就必须学会合理利用锅炉排烟余热方式。例如,发电厂技术人员通过将热力系统与锅炉排烟热量有效集合在一起,促使锅炉排烟余热经过热力系统在已有的汽轮机上成功转变为电能,这样就可以最大程度利用好排烟余热,达到节约能耗的目的。与此同时,技术人员也可以通过将低压省煤器正确安装在锅炉尾部末端,其与热力系统的连接方式主要包括了两种,分别是把低压省煤器以串联或者并联的方式连接在发电厂的热力系统中。与锅炉省煤器相比较,低压省煤器的工作原理靠的是低压凝结水,将其注入到低压省煤器中能够有效吸收掉大量的锅炉排烟热量。当前,火力发电厂最为普遍的方式还将低压省煤器与热力系统串联在一起,当温度逐渐升高后,低压凝结水就会经过低压加热器系统[3]。此种方式最为显著的优点在于流经低压加热器的水量保持最大。发电厂技术人员只要确保将低压省煤器与热力系统连接处于最佳引水位置,就能够用低压省煤器创造出最大的热经济效果。火力发电厂热力系统与低压省煤器最佳引水点的连接方式,主要取决于以下几方面内容:①低压省煤器不会产生堵灰和腐蚀的问题;②锅炉排烟的实际冷却程度;③确保装置热经济性的最大程度提高。火力发电厂通过引进应用低压省煤器加装节能技术后,能够有效将锅炉排烟温度降低20~24℃,锅炉的工作效率则会上升2%~3%,而热力系统的整体能源损耗则会下降7~10g/kW•h。根据长期以往的实践工作证明,火力发电厂只需要在排烟锅炉设备上正确安装好低压省煤器装置,就能够达到良好的降损节能效果,为电力企业创造出更多的经济效益和社会效益。

2.4除氧器排汽及锅炉排污水余热回收利用节能技术应用

火力发电厂在生产电力过程中会运用到除氧器设备,该设备在运行作业时需要释放出一定量的蒸汽,从而导致了热量的损耗。除氧器所释放出的蒸汽具有一定的温度和压力,其作为一种带工质的单热资源,发电厂可以对其加以利用,降低热力系统的能源损耗。因此,火力发电厂的技术人员可以通过在除氧器设备上加装一个余热冷却器,这样就能够使用化学补充水充分吸收掉除氧器所排出的蒸汽余热,实现发电厂降损节能的目标,优化热力系统的设计。火力发电厂的锅炉设备在运行中会持续进行排污作业,通常情况下排污率能够达到2%~5%,这样会造成发电厂工质的损失。此外,锅炉的排污会导致热量的损耗,其中排污的污水具有一定的温度和压力,是一种较为优良的单热资源,火力发电厂也应对该部分能源加以利用。例如,火力发电厂的技术人员可以通过在热力系统中加装排污扩容器,该设备能够有效扩容蒸发回收利用一定的热量和工质,从而不断提高发电厂的热经济效益,帮助企业减少更多的能源消耗。然而,在实践过程中,扩容蒸发后的污水还是具备了一定的热量温度,为了利用好该部分能量,避免污染物的产生,发电厂工作人员可以通过正确安装一个排污水冷却器,并在化学补充水的作用下,充分吸收掉扩容蒸发后的污水热量,这样也就促使废热能源得到了利用。

3结束语

综上所述,电力企业要想充分保障火力发电厂在最低成本下创造出最大经济效益,确保企业在市场上的可持续发展,就必须正确认识到降损节能技术在发电厂热力系统中应用的重要性。火力发电厂高层领导要高度重视热力系统的优化设计工作,要注重将各项先进节能技术与热力系统设计融合在一起,不断加强对机组的重新优化改造工作,从而最大化提升热力系统对能源的利用效率,帮助发电厂实现降损节能的目标,推动企业经济与生态环境的和谐发展,为人类创造出更多的社会效益。

作者:雷发超 单位:贵州电力职业技术学院

参考文献

[1]蒋建国,王文宗.火电厂热力系统的降损节能技术探讨[J].经营管理者,2016(5):36-38.

[2]郝随国.发电厂热力系统节能技术研究[J].中国新技术新产品,2015(5):57-59.

节能论文篇8

1.1“EPC+融资租赁”的基本含义

“EPC+融资租赁”模式是指在“合同能源管理”项目中引入融资租赁的融资方式,形成区别于传统合同能源管理业务模式的创新型节能服务业务模式。具体来说,就是建筑节能服务企业(出租方)根据承租方(客户)的要求和选择,提供符合要求的节能设备并出租给承租方使用,租赁期内设备的所有权归出租方享有,承租方只享有使用权并按期向出租方支付租金,承租时间和租金根据节能效益决定,租赁期满后,承租人根据协议对设备可以留购、续租或退回。随着这种模式的不断实践,具体的实施方案在现有的基础上还在不断地延伸与拓展。

1.2“EPC+融资租赁”模式的优点

“EPC+融资租赁”模式是根据当前我国建筑节能服务企业的特点及其融资需要提出的,它融合了融资租赁和合同能源管理两种模式的优点,尤其适合现阶段中小型建筑节能服务企业的节能改造融资,具体表现为:一是,增加企业节能改造的动力。节能改造企业租用节能设备,不但避免了一次性购入设备占用大量资金的负担,而且摆脱了设备更新换代的负担。二是,程序便利灵活。主要体现在以下几个方面:①手续简便。只要节能改造企业条件符合要求,就可以快速办理租赁手续,对企业的资产、净资产等指标要求也相对宽松;②租金支付方式灵活。租金的支付方式、付款期数、付款时间等都可以根据建筑节能设备使用企业资金流动情况而定。三是:优化企业财务。具体表现为:①享受国家的优惠政策。相对于合同能源管理模式,采用“EPC+融资租赁”模式,节能设备承租企业可以按租赁期限和国家规定的折旧年限缩短的原则①,加速折旧,延迟纳税,而企业直接融资购买的设备作为本单位的资产,则必须按照国家规定的法定折旧年限折旧。②优化企业财务报表。融资租赁不直接增加企业负债,不提高企业资产负债率,对于保持银行授信额度有益。另外对于提高企业资产流动性、提高资产回报率、适时增加利润等均是一种很好的金融工具。

1.3“EPC+融资租赁”模式的实施程序

由于融资租赁主要为解决融资难问题,采用“EPC+融资租赁”模式进行既有建筑节能改造,其核心业务可视为节能效益分享型。

1.4“EPC+融资租赁”模式方案设计及适用范围

在“EPC+融资租赁”模式中,根据融资租赁既有的业务模式,可将“EPC+融资租赁”模式分为以下五种类型,也可视项目具体情况,设计属于企业自己的个性化的操作模式。

1.4.1直接节能融租模式

这种模式是融资租赁与合同能源管理最直接、最简单的结合。建筑节能服务公司直接根据节能改造实施企业(承租人)的需求出资购买全部或部分节能设备,然后出租给对方,而节能实施单位在合同约定的租赁期限内,向建筑节能服务公司支付租金及节能效益提成。这种模式主要适用于存在较大资金压力的节能改造实施单位。这一模式的优势在于:①节能改造实施单位不需要一次性支付大量的资金,就可以获得建筑节能服务企业提供的一系列配套的节能服务,降低了单位的资金压力。②节能改造实施单位不拥有设备所有权,不必承担节能设备老旧或更新换代的风险。③建筑节能服务企业承担了购买节能设备和实施配套的节能服务的任务,虽然前期支出的费用相对于一般的合同能源管理项目不存在太大区别,但是因为公司拥有设备的所有权,降低了后期收回投资的风险。

1.4.2银租节能融租模式

银租节能融租模式是指在项目运作中加入了商业银行这一因素,分担建筑节能服务企业资金压力,实现银行、建筑节能服务企业、节能改造实施单位三方共赢的局面,其运作流程如图3所示。此模式中,建筑节能服务公司主要起中介平台和提供节能技术专业服务的作用,不必使用自有资金。这种模式的优势在于:①相比直接节能融租模式,加入了银行这一因素,建筑节能服务企业可以通过节能设备使用权质押获得贷款,实现资金融通的目的。②对于银行而言,一方面可以取得高于普通资产收益的中间业务收益,另一方面,还可以突破中小型建筑节能改造项目贷款风险性大,项目分散、不易控制的难题,拓宽了银行信贷的范围,提高了银行资产利用率。③节能改造实施单位既突破了传统流动贷款的短期限制,资金可以配套项目的期限(一般是3~5年),同时不必承担一次还本付息的资金压力,单位现金流在项目实施期间始终为正,这在一定程度上能够促进业主进行节能改造。这种模式适用于建筑节能改造项目风险大,单凭建筑节能服务企业或银行难以控制,或是建筑节能服务企业发展前景良好,但是缺乏节能改造资金,且银行信用额度已满,无法直接进入的项目。

1.4.3财务杠杆融租模式

这种模式主要应用了杠杆租赁①的原理,即出租人(建筑节能服务企业)只需要支付购置成本中的20%~40%,剩余的资金可通过将租赁合同、收取租金的权利和设备的所有权抵押给银行或财团贷款获得,还本付息的资金从节能改造实施单位每期向银行或财团缴纳的租金中扣除,租金剩余的部分由银行或财团交建筑节能服务企业处理。这类融租模式主要适用于某些有节能改造需求但限于财务报表、指标数据等压力的拟上市企业、上市企业或大型跨国公司,或是企业无力或者不愿意独自购买昂贵的大型节能设备并将其出租的情况。根据我国对经营性租赁的相关规定,租赁资产不计入资产负债,且在租赁期内要将租赁设备全部折旧完毕。这种模式有以下优点,一是出租人可以享受折旧及其他减税免税待遇而节约租赁成本。二是租金减少增加了业主节能改造的意愿。三是信贷风险小。贷款方对建筑节能服务企业无追索权,贷款方的资金也能在租赁物上得到可靠保证。因此,它较一般信贷对出租人有利,而且比一般信贷安全。

1.4.4交钥匙融租模式

交钥匙融租模式是指包含整个项目工程的租赁。即按节能改造的合同要求,建筑节能服务企业为节能改造实施单位设计一个完整的节能项目,包含对项目进行选址、建设,到最后的调试和试运行的全部过程的操作。项目完工后,将项目整体租赁移交给节能实施单位,节能企业在实施单位全部偿还合同价款后,再以一定的价格将项目的产权等所有权转让给节能改造实施单位。在一些附加值较高的产业领域中,该模式因为可复制性强而得到广泛应用。它的优势主要体现在:①应用“交钥匙”的工程可在同一领域中重复引用,在节能改造时可节省大量的人力、财力和物力,同时也避免了在新的项目计划中出现技术性的难题。②专业性技术的可复制性和融资租赁的灵活性不但能提高企业收益率,还能带动企业进入一些高门槛的行业。

1.4.5委托节能融租模式

委托节能融租模式是指节能设备厂商作为委托人,将其产品直接委托建筑节能服务企业出租给其指定客户,以达到销售目的的租赁形式。在该模式中,建筑节能服务企业以收取委托租赁手续费为目的,只是担当租赁中介的角色,不承担风险,租赁物的所有权归设备厂商。这种模式适用于:①建筑节能服务企业受融资租赁规模和自身自有资金的约束,或者针对设备价值较高、批量较大的设备,而采取的变通融租模式。②由于建筑节能服务企业对某些节能设备技术不够了解或发展市场前景不看好,不愿承担风险而选择的融租方式。

1.4.6其他

“EPC+融资租赁”模式方案设计主要依托于直接租赁、杠杆租赁、委托租赁、售后回租、经营性租赁等诸多融资租赁模式。选取建筑节能改造项目方案时,建筑节能服务企业可根据自身的条件和节能实施单位的需求灵活制定个性化的方案。即不同企业可以设计适合自己的节能改造方案,不同项目也可以有属于自己的个性化操作模式。

1.5“EPC+融资租赁”模式风险评估

风险评估和风险控制是融资模式运作的前提,融资租赁与合同能源管理相结合的难点在于未来节能收益的不确定性。对于“EPC+融资租赁”模式,由于建筑节能服务企业名义上拥有节能设备或项目的所有权,一定程度上降低了设备使用单位的诚信道德风险,同时第三方的介入也分担了建筑节能服务企业的部分风险。但它依然受政策、财务状况、技术成熟度、工程施工质量、工况的变化、企业管理水平、节能成本、项目后期的运行维护与服务客户诚信等诸多因素影响。

2“EPC+融资租赁”融资模式

案例分析北京市朝阳区政府办公楼建筑面积51637m2,能源的消耗主要是电力、热力、柴油、天然气以及水。改造前,电力、供热、制冷、照明、办公设备运行等系统建筑能耗指标偏高。朝阳区政府办公楼节能改造项目在项目执行期间每年将减少二氧化碳排放约467t,相当于每年节电约150万kWh。朝阳区政府需在约定时间内,将降低能耗及提高运行效率所节约的成本用于支付项目所需费用。西门子公司为朝阳区政府提供的融资方案融合了融资租赁与合同能源管理两种机制,在我国属首例。在该案例中,西门子通过“EPC+融资租赁”解决方案,帮助朝阳区政府提高办公楼的能源运行效率,而朝阳区政府也无需承担高额的前期投入,只需将降低能耗及提高运行效率所节约的成本用于支付项目所需费用。项目建成后的节能效益如表1所示。该改造项目完成后实际节能率高达36.6%,远远超出合同承诺的每年减少不少于12%的能源消耗指标,约3年就可回收全部投资。设备使用寿命也可显著延长。通过案例分析可以看出,该项目达到了朝阳区发改委的节能改造期望效益,实现了业主、节能服务公司和环境的三方共赢。案例实践说明,在我国既有建筑节能改造项目中推行“EPC+融资租赁”融资模式是可行的,值得大力推广。

3结语

我国既有建筑节能改造产业市场潜力巨大,解决融资问题是推动其快速发展的关键。本文从理论上对“EPC+融资租赁”融资模式应用于既有建筑节能改造的优势及可能面临的风险作了初步探讨。要全面推广与实施“EPC+融资租赁”模式,还有待进一步的探索,但是作为一种新型的既有建筑节能改造融资模式,“EPC+融资租赁”模式能够较好地适应当前节能改造形势的需要,特别是中小型建筑节能服务企业的融资需求,值得试点与推广。

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