前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇可再生資源的優缺點范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:農作物;秸稈材料;3D打印
中圖分類號:X503.231 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170532081
前言
隨著科技的發展,傳統制造技術已難以滿足人們使用需求,因此,尋找一種新的制造方法十分迫切,3D打印技術便在這樣的背景下應運而生。近年來由于3D打印技術越來越受到人們的關注,在各大主流媒體頻繁出現,成為當下與未來發展的新星。但因打印材料的緊缺與制備困難,打印成本昂貴,對3D打印技術的發展和深入市場化帶來一定的制s。農作物秸稈作為一種可再生資源,應用在3D打印技術中具有重要的現實意義。
1 3D打印技術的概述
3D打印技術源自20世紀90年代,是一種快速成型制造技術,因其制造特點獨特,又稱“增材制造技術”,工作原理為層層堆疊與逐層打印,是一種跨學科的交叉技術。3D打印技術是基于傳統二維打印技術基礎上的大膽創新,把二維打印延伸至三維領域,把噴墨式打印的平面圖案、文字等通過原材料逐層堆疊而成的三維立體實物,不但拓展出非主流化設計潮流,還彰顯出新時代個性化創新活力與創造潛力。
3D打印技術所需的成本較高,不僅因為3D打印機本身機器的價格高,更重要的是3D打印所使用的材料價格高,精密度越高與速度越快的3D打印,其對于材料的要求越高。而材料作為3D打印技術成型工藝與成型件性能及設備結構的核心,根據化學成分可分成金屬、陶瓷、聚合物及復合材料等,這些材料的價格較高,且數量有限,還要滿足剛度、強度、耐濕潮及熱穩定性要求和方便后續工藝處理??梢姡?D打印因受到材料緊缺與材料價格問題的制約,難以快速形成市場化,對3D打印材料與其制備方法的深入研發帶來一定影響。
2 3D打印技術的材料及其優缺點
2.1 金屬材料
之所以3D打印倍受歡迎,主要因其可把物體的設計、創造或快速復制從改變變成現實。當前大多3D打印材料以塑料為主,而金屬所具有的良好力學強度與導電性使該領域的研究者對金屬物品打印持有濃厚的興趣。但將金屬作為3D打印的原材料使用價格非常昂貴,特別是作生產原料而使用的金屬材料,比如1kg的鈦金屬粉末用在3D打印上的價格是200~400美元,昂貴的原材料使得3D打印技術難以真正得到普及。
2.2 陶瓷材料
硅酸鋁陶瓷粉末可以用作陶瓷產品的3D打印,且3D打印出來這類陶瓷制品耐熱性高,不透水,無毒可回收,可以作為理想的餐具、飲具、花瓶、燭臺、藝術品及瓷磚等家居裝飾品,但因其強度不高,因此容易碎裂。
2.3 聚合物材料
用于3D打印常見的聚合物材料有聚乳酸(PLA)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)。ABS是最常用的3D打印熱塑性材料,不僅可生物降解,還有良好的柔韌性、抗高溫性及機械加工性,加上其強度高、耐磨性好與抗沖擊性大而常被工程師選用。但許多ABS部件會有精度障礙,和3D打印機的機床接觸時,表面容易向上卷曲,且打印較大物件時,要小心模型冷卻時因熱應力而引發的翹曲和變形。PLA是3D打印初期使用情況最好的原材料,呈半透明顏色與光澤質感,可經生物降解后變成活性堆肥,是由甘蔗與玉米淀粉所形成,能避免模型發生翹曲和變形,打印出其他材料難以打印的形狀。但PLA材料打印出來的物件無法抵抗高溫,一旦溫度超過50℃就會變形和軟化,給3D打印帶來巨大的麻煩。
2.4 復合材料
美國硅谷Arevo實驗室通過3D打印發現高強度的碳纖維復合材料,與傳統注塑定型和擠出方法相比,3D打印中通過對碳纖維的精確控制,可以優化電熱性能與特定機械的性能,具有優秀的抗化學與耐高溫性能,且可嚴格設定綜合性能。因3D打印復合材料的零件一次使用只可制造一層,每層可實現任何需要的纖維取向,因此其造價也會較為昂貴,且無法循環利用,適用于國防、航天及醫療方面。
3 農作物秸稈3D打印的綜合應用
和上述材料相比,農作物秸稈應用在3D打印中更具發展前景。農作物秸稈是在籽實收獲之后剩下的一些富含纖維成分的作物殘留物,主要有豆類、麻類、薯類、禾谷類、油料類及甘蔗、棉花、瓜果、煙草等作物的秸稈,其作為農作物當中主要的副產品,數量龐大,同時也是具有多類用途的一種可再生生物資源。根據聯合國的環境規劃署所做出的報道指出,世界上所種植的各類農作物秸稈每年可提供20億t,而我國的農作物秸稈每年產量大約是7億t,位居世界首位,其折合標準煤量是3.5億t左右,占全球秸稈總量約30%,我國農作物秸稈資源量每年占生物質資源量接近50%。
雖然農作物秸稈為一種珍貴的可再生資源,但因受到生活方式與消費觀念影響,我國的農作物秸稈資源基本還處在高污染、高消耗及低產出的現狀,大多數農作物秸稈都被棄置或焚燒,無法得到合理的開發與利用。根據調查,我國農作物秸稈的利用率在33%左右,其中大多數都未經過處理,經處理后所利用的量只有26%左右。所以,對農作物秸稈資源進行綜合應用對保護環境、節約資源、增加收入及促進農業可持續發展等具有重要意義。
然而,將秸稈用在3D打印中的新材料,不僅可以解決農民農收問題,保護環境,還能在加工回收后獲取3D打印的新材料,這樣可以顯著降低3D打印的成本。農作物結鋼有著非常高的利用價值,其熱值高,相當于標準煤的50%,經測定,農作物秸稈的熱值大約15000KJ/kg,且農作物秸稈中含有多種能夠被有效利用的成分,除了大部分的碳之外,還有鈣、鉀、鎂、硅、磷、氮等礦物質元素及有機成分纖維素、木質素、半纖維素、蛋白質、灰分及脂肪等,這些物質可作為資源進行利用。
如用玉米秸稈等原料經過加工后可以打印出木紋餐具與花瓶等生活常用品,這種采用農作物秸稈經3D打印所生產的產品有著天然草木色的紋理與秸稈特有的清香,使所打印出來的產品更具木質感,不僅實用,還具有觀賞價值,且農作物秸稈用做3D打印的材料,綠色環保,具有非常廣泛的應用前景。
4 結語
3D打印技術的出現受到多個國家的關注與重視,且對傳統的制造方法帶來巨大突破,在其不斷發展的過程中為各類似行業所存在的問題提供新解決思路與方法。因此,各國開始大力發展3D打印打印技術,并將農作物秸稈應用到3D打印中,相信在未來3D打印技術會逐漸滲透到人們的生活中,變成社會發展新航標。
參考文獻
關鍵詞:地源熱泵;空調系統;節能問題;應用優勢
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A
前言
隨著我國經濟的不斷發展,人們對于生活居住環境的要求也越來越高。建筑能耗也隨著人們生活方式的額改變逐年增加。建筑節能越來越受到政府各部門的重視。目前,我國實施建筑節能65%的標準,暖通空調系統耗能大戶,對整個建筑物的能耗有直接影響。地源熱泵是一種節能環保的可再生資源,這一優勢越來越受到關注,將其應用到建筑空調工程中,有很大的發展前景。
1 常見地源熱泵系統
就目前的技術而言,我國的地源熱泵空調系統主要可以分為三種形式:其一為土壤地源熱泵系統;其二為地下水地源熱泵系統;其三為地表水地源熱泵系統。這三種形式的地源熱泵空調系統都具有各自不同的優點與應用范圍,在實際的工程應用中,應當因地制宜,合理選用最佳的地源熱泵空調系統。
1.1土壤熱交換器地源熱泵
土壤熱交換器地源熱泵是利用淺層土壤熱量進行能量交換的系統。它通過循環液(水或以水為主要成分的防凍液)在封閉的循環管內流動,實現系統與大地之間的能量交換,地熱換熱器的設置形式主要有水平埋管和垂直埋管2種。
1.2地下水源熱泵
地下水源熱泵的熱源是抽取地下水。地下水源熱泵的能量交換方式有2種。一種是開放系統,利用水質良好的地下水直接進人熱泵換熱,之后將井水回灌地下;另一種是封閉系統式,采用交換器把地下水和通過熱泵的循環水分隔開,防止地下水中的泥沙和腐蝕性雜質對熱泵造成影響。實際工程中常采用封閉式環路的熱泵循環水系統。
1.3地表水地源熱泵
地表水地源熱泵系統由潛在水面以下的熱交換器取代土壤熱交換器。地表水熱泵系統的冷熱源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。在靠近江河湖海等含有大量自然水體的地方,可充分利用自然水體作為熱泵的冷熱源。
2 地源熱泵空調工程的節能優越性
相較于其他空調系統而言,地源熱泵空調系統是具有很大的節能優越性的,這也是其作為新型空調系統的主要特色。一般來講,地源熱泵空調系統的節能優越性可以體現在下述幾方面內容上:
2.1可再生能源利用技術
地源熱泵的冷熱源來自于地球表面淺層地熱資源,是一個能進行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源又叫地能,指的是地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層就像是一個太陽能集熱器,太陽散發的到地球47%的能量都被它吸收了,這樣的利用率想當驚人,相當于人類每年利用能量的500倍之多。它是一種穩定而廣泛的可再生能源,不受地域、資源等限制,量大面廣、無處不在。因此地能也成為人們可以利用的清潔可再生能源。
2.2經濟有效的節能技術
地能或地表淺層地熱資源之所以可以作為冷熱源,是因為其溫度一年四季相對穩定,與環境溫度相比。冬季溫度高,夏季溫度低,這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統有更好的優越性,其運行效率要高40%,進而要節能和節省運行費用40%左右。另外,地能溫度較恒定這一特性,對于熱泵機組可靠、穩定運行有著重要的意義,也使得系統在運行時更加高效性和經濟性。
2.3運行穩定可靠
低能溫度相對于空氣的波動來說比較穩定,在作為冷熱源時非常有優越性;溫度的恒定性,也使得系統運行更加可靠、穩定,同時也帶來了系統的高效和經濟。
2.4環境效益顯著
低能是一種清潔的能源。地源熱泵與空氣源熱泵相比污染物排放量減少40%以上,與電供暖相于減少70%以上。這套裝置的運行不需要燃料供應,不存在任何污染,沒有排煙。可以建在居民區內;采用地能沒有廢棄物,更可以就地取材,不用遠距離輸送熱量,如果能夠取代其它空調方式,可以很好地減少CO的排放。
2.5舒適程度高
地源熱泵系統的供冷、供熱沒有過熱和過冷的峰值,相對來說更為平穩,因此會帶來更好的體感;同時也是因為溫度較為平衡,因此減少了空調開、關的頻率,更容易適應供冷、供熱負荷的分區。
2.6一機多用,應用范圍廣
地源熱泵系統可以一機多用,不僅供暖、空調,還可供生活熱水,這就可以取代原來的鍋爐加空調的2套裝置或系統。
2.7自動運行
地源熱泵機組系統簡單,部件較少,運行相對穩定,這就大大減少了維護費用,而且機組使用壽命相對于傳統的機組來說更長;自動控制程度高,可無需人員值守。
3 地源熱泵空調系統在應用中面臨的問題
盡管地源熱泵空調系統在節能效益方面具有很大的優越性,但在實際的工程應用中卻并沒有得到廣泛的應用,只有很少的一部分建筑暖通工程中使用了地源熱泵空調系統。引起這一問題的主要原因是地源熱泵空調系統的運行維護方案還不太完善,專業技術人員較為缺乏,維護成本較高等等多方面的,也可以說,地源熱泵空調系統的應用主要面臨的問題有以下幾點:
3.1土壤換熱器對于地源熱泵系統來說至關重要,對其材質的要求很高,土壤換熱器埋設的場所面積較大,系統投資相對于其它方式要高,因此這種系統一般應用于面積比較小的居住類單體建筑,很難在大型工程中應用。
3.2對土壤環境的影響。地源熱泵空調系統采用土壤埋管,這必然會對土壤環境溫度產生影響。由于溫度的劇烈變化,在此溫度范圍的土壤微生物環境也將出現變化。土壤換熱器的埋置深度的大小,直接影響建筑投資的大小,同時植物根系、土壤微生物也會受到影響。同時對于地下水源熱泵系統、地表水源熱泵系統也會對水系統環境造成影響。
3.3地源熱泵系統對地下水資源有要求。在地下水熱泵系統建設前期,應該對建設地點的進行充分的調查,詳細了解當地的水文地質條件,并先打勘測井,對地下溫度、地下水深度、水質和出水量等數據進行評估。地下水位的高低,不僅影響成井的費用,對水泵的運行能耗也有很大的影響,水位較低時,則其費用和能耗將會相應的增加。但目前國內地下水循環利用率不高,從地下抽出來作為熱源的地下水很難再被全部回灌到含水層內,地下水資源的流失嚴重。
3.4地表水源熱泵系統受水量影響較大。地表水溫度受氣候的影響,這一點與空氣源熱泵類似,熱泵的性能系統受環境溫度的影響非常明顯,當環境溫度越低時熱泵的供熱量越小。
4 結語
總之,地源熱泵空調系統所具有的強大節能性是毋庸置疑的,其所帶來的環境效益與節能效益是非常巨大的,在建筑供熱空調中采用地源熱泵技術可以有效地提高一次能源利用率,減少溫室效應氣體二氧化碳和其它燃燒產生的污染物的排放,是一種高效節能、無污染的可再生能源系統,在實際的應用中,我們應當重視其節能的特點,不斷提高其安裝維護技術,降低工程成本,以促使其更好的應用在節能建筑的發展中。
參考文獻
[1] 張曉斌.地源熱泵在空調系統中的應用[J].經營管理者,2012年04期.
[2] 余紅海,周亞素,雷鳴.淺談地源熱泵空調系統的分類及其優越性[J].節能技術,2006年05期.
[3] 付紅陽陳偉張國輝基于全壽命周期的地源熱泵工程經濟性評價田建筑經濟2012.5:9卜100
【關鍵詞】風力發電 新能源 特點
根據國際煤炭會議的資料介紹,我們可以看出,煤炭在世界上的儲量還是比較豐富的,根據當前的開采速度來計算,還可以開采大約200年左右,石油的開采量大約還能維持30多年,天然氣也是社會經濟發展中的重要能源,但是也是相對有限的,大約還可以開采60年左右,這些能源都會給空氣帶來嚴重的污染。全球變暖等多種氣候反常的現象都與此有關。風能是一種清潔而安全的能源之一,在自然界中可以源源不斷的生成,也會有規律的補充,因此,其開發潛力是非常大的。
一、我國風能儲備現狀
對于風能這種資源來說,可以利用的風能主要是跟風能的密度和可以利用的風能年累計的小時數。我國的疆域相對比較遼闊,可以利用的風力能源巨大,其中可以利用的風能儲備量大約為2.50億千瓦,全部斷下來大約有10億左右的風能儲備量。這種資源受到地勢的影響比較大,世界上的風能資源很多都在沿海跟大陸比較開闊的收縮地帶儲存。在我國,新疆、內蒙古以及東南沿海地帶的風能儲存相對比較豐富,在東南沿海地帶以及周圍的島嶼,其風能密度大約可以達到每平方米300瓦以上,風速每秒3—20米,年累計超過6000小時以上。我國風能資源最好的內陸地帶就是新疆到內蒙古這一代,風能的的密度在每平方米200瓦到300瓦之間,這些地區都都比較適合進行風力發電。
二、風力發電的原理
在風力發電的裝置中,包含很多結構,有風輪,也有發電機。風力發電機的組成部分包括機頭、轉體、尾翼葉片。風力發電的基本原理就是利用風能設備,把因為溫差產生的空氣流動不斷的向電能轉化。實際上就是利用空氣中的動能,也就是“風能”來帶動風車設備的葉片的旋轉,之后把葉子的轉軸連接到增速機器上提高旋轉的速度,從而把機械的動能向機械能轉化,之后通過轉軸帶動發電機起到發電的作用。其中葉片是用來接受風力的,可以通過機頭把風能轉化為電能,尾翼可以使葉片能夠始終對著風吹來的方向,這樣能獲取比較大的風能。轉體是為了更靈活的轉動從而實現尾翼方向的調整,機頭的轉子是一個永磁體,能夠切割力線從而產生電能。利用風能發電的形式主要有兩種,一種是獨立運行的形式,另一種是風力并網發電技術。就小型獨立風力發電系統來說,一般都不采用并網發電,要進行獨立的使用,單臺裝機的容量大約是100瓦到5000瓦之間,一般情況下不會超過10千瓦。小型風力發電機器的輸出的主要是13V到25V變化的交流電,需要經過充電器的整流,之后在對蓄電瓶進行充電,這樣才能使得風力發電機的電能向化學能轉變。之后用戶逆變電源,把電瓶里的化學能變化為交流220V的市電,這樣才能保證使用的穩定性。
三、風力發電的特點和優缺點
(一)風力發電的特點
首先,風能取之不盡,用之不竭,屬于清潔高效的新能源。在進行風力發電的時候,要讓不會產生任何廢氣和廢水,沒有其他污染,屬于一項可再生能源,用風力發電是一個非常有利的事情。跟其他發電方式進行比較,風力發電不需要購買燃料,也不需要對材料的運費負責,更不需要對發電遺留的殘渣進行處理。
其次,風力發電具有地域性,不是每一個地域都可以修建風力發電站。風力發電站必須要要建立在風能資源豐富的區域,風速比較大,持續的時間也是相當長的,風力資源跟地勢和地貌有著比較大的關系。
再次,風力發電具有比較強的季節性,這個特點就決定了風力發電只能在整個發電系統中處于一個配角的位置,風力發電的使用方式主要有兩種:一種是能源利用:風力發電機群并網進行,沒有風就不發電;另一種是沒有電網的高山、牧區和海島,主要是風力發電機跟柴油發電機聯合運行,有風力的時候進行風力發電,沒有風力的時候用柴油機進行發電。
(二)風力發電的優缺點
優點:清潔,具有比較好的環境效益;屬于可再生資源,不會枯竭;建設周期比較短,投資也不大;裝機的規模比較靈活。
缺點:有噪聲和視覺方面的污染;占用的土地面積比較大;穩定性不好,不可控;當前的應用成本比較高。
四、風力發電的展望
當前我國風力發電產業的發展比較迅猛,但是也存在一系列問題:主要是我國沒有完全掌握風力發電機組的核心設計和制造方面的技術,而且一些零部件的產品跟國外比較會存在一定的差距;加上我國風力發電規劃跟電網規劃不是特別協調,風電的技術標準有待完善。因此,我國未來風力發電產業的噶站,需要加大自主研發力度,盡可能的掌握關鍵技術,加大風力電網的堅實力度,實現風電開發的規范性,還要加大政策資金的扶持力度,盡快建立完善的風電標準。相信通過這些努力,未來我國的風電產業將會獲得更大的發展。
五、結論
總之,風力發電開啟了新能源時代,我們要認真研究風力發電的特點,不斷完善風力發電技術,爭取讓大自然賜給人類的這份禮物得到充分的利用。
參考文獻:
[1]韓永奇,韓晨曦.中國風電產業的發展與前景[J].新材料產業,2010,(12).
[2]遲永寧,劉燕華,王偉勝,陳默子,戴慧珠.風電接入對電力系統的影響[J].電網技術, 2007,(03)
關鍵詞:暖通空調節能設計;問題;
中圖分類號:S611文獻標識碼: A 文章編號:
前言
暖通空調的節能設計對于我國目前大力宣傳的環境保護與生態保護息息相關,建筑物能耗的一半左右要消耗在暖通空調系統中,因此,暖通空調系統的節能設計的好壞對于建筑的能耗水平以及運行的經濟性至關重要。暖通空調的節能措施也是一項系統工程,這項系統工程不僅與建筑物的設計相關,而且還與環境因素關系密切。在工程設計階段,設計師應就建筑的朝向以及建筑的位置、建筑的形體等進行細致的考慮,不同的區域應采用不同的建筑外形以更加充分地利用自然節約能耗。
一、暖通空調在其節能設計上應該注意的問題
1、在設備運行維修上應該注意的問題
在暖通空調的運行過程中,由于設計方案的不科學,相關的管理人員對空調的運行系統就得不到充分的了解與認識,就無法科學的區分系統的運行高峰期,通常情況下就會把正常期與高峰期的機器運行數量設置為一樣,這樣就會造成能源的極度浪費。管理人員往往在維修方面做得不到位,就會發生很多的問題,例如風道滲漏會引起熱損失,空調水系統水質前期處理不徹底,造成水系統堵,影響換熱,及空調的重要設備上的附著物會引發機器的下降等 。
2、設計者在設計中應注意的問題
暖通空調系統的設計質量在很大程度上決定了整體系統運行的能耗狀況,節能設計規范、標準在節能減排設計中起著技術支撐的重要作用。設計院以此為依據開展設計,有效地保證了工程設計質量。然而,仍然有一些設計單位工作人員對此不夠重視,在設計過程中過分依靠個人經驗或業主不合理要求,導致能耗高、投資大,超出國家能耗指標等問題的出現。在實際設計中,設計人員對主要的入戶熱力裝置給予了足夠的重視,同時往往會忽略了在入口處的裝置。隨著國家對節能和環保要求的不斷提高,各種新的空調形式和技術方案也在不斷涌現。 每種技術方案通常都有自己的優缺點,但有關部門在評價這些新的技術方案時,由于考慮問題的角度不同和缺乏科學的、客觀的統一評價方法,導致評價結果有所不同,有時甚至大相徑庭,造成嚴重損失。 評價結果的混亂導致了設計單位在進行暖通空調設計面對各種方案時感到無所適從, 影響了節能減排設計工作的進行。
3、在先進節能設備選擇上應該注意的問題
有很多的設計者會被市場牽著走,認為能提升系統性能或者是節能的產品在任何情況下都能夠發揮其作用,造成加大資金的投入,但是往往得不到該有的效果,跟風走的情況很嚴重,會直接導致設計者過于信賴所謂質量好的產品,做不到具體問題具體分析,在設計上不能夠結合相關因素進行方案上的設計,所有的東西沒有最好,只有最適合,設計者如果不能切合實際立足根本,就設計不出好的方案。
二、加強暖通空調節能設計的對策
1、選擇合適的空調形式
選擇合適的空調形式是空調節能的一個重要方面。隨著變頻技術的發展,變頻空調近年來得到了快速的發展和應用。 變頻空調在普通空調的基礎上增加了變頻控制系統,具有節能、溫控精度高、噪聲低等多重優勢,是空調發展的必然趨勢。有關數據表明,在冷負荷相當的情況下,變頻空調器消耗的功率只為定頻空調器的 66%。 在中央空調等大型暖通空調系統中,尤其應當大力推廣變頻技術,其節能減排的效果將是十分明顯的。
2、提高設計人員綜合素質
對于設計人員來說專業素質是基本,因此要努力提高他們的專業素質,定時展開暖通空調設計的相關培訓工作,提升設計人員的專業技巧以及業務素質,同時理論要與實踐相結合,讓他們在工作實踐中更深入地學習暖通空調的相關知識內容,同時還要注重對設計人員的節能意識的培養,把節能意識帶路到工作中,貫徹落實到暖通空調設計的方方面面里,提高暖通空調設計的節能性。設計人員除了具備專業素質外,還必須具備前瞻性,最大程度地優化暖通設計參數,以避免暖通系統的實際應用和期望產生較大的偏差或者造成不必要的改造而導致資源的浪費。這就要求設計人員本身具備優良的素質,具備充足的設計和工作經驗,熟悉相關的規定規范,能事先全面地考慮到設計中可能存在的問題,并能夠與暖通設備的安裝人員保持溝通,第一時間掌握真實詳細的現場資料,從而根據現實使用情況做出適當的調節和改進。大型建筑應該具備基本的能耗監控和分析功能,掌握具體的能耗數據,這對暖通設備的運營和節能減排的管理是十分有利的。
3、加強新能源、新技術的應用推廣
暖通空調行業應當加大對地熱能、太陽能、等清潔可再生能源的應用研究,積極采用水源熱泵系統、太陽能熱泵系統、地熱熱泵系統等節能新技術。 目前人們已開發出了一些有效的可再生能源,以緩解目前不可再生能源的緊張局面。地熱能和太陽能及空氣能等可再生資源應用于空調制冷,具有一定的優勢,并且清潔無污染。 地源熱泵利用大地儲存的能量,可作為中央空調系統的冷熱源。 空氣源熱泵地板采暖利用空氣中儲存的能量,可作為采暖系統的熱源。 設計人員在設計時要因地制宜,引導業主盡量采用可再生能源來實現節能。
4、采用合理的冷熱源
合理的設備選型對于暖通空調的節能十分重要,因為,不同的設備其使用壽命、運行效能、自動化程度、功率參數等都不相同,這些性能參數對于未來使用過程中的節能效益影響十分巨大。因此,合理選型較為關鍵。中央空調中的冷熱源的合理的配置是節能的重要的一環,我國建筑物中常用的配方有水冷機組加鍋爐的方式、熱泵機組加溴化鋰吸收機組的方式等。
5、強冷熱回收利用的研究運用工作
在空調中結合舒適健康空調系統采用新風處理器來進行熱回收設計,利用排風中余熱來處理新風的熱量,在采暖系統中采用高效鍋爐,提高煙氣利用率,來降低能耗。 當選擇回收裝置時,應綜合考慮工程的實際情況、當地氣候條件、經濟條件、排風的成分等多種因素,以確定選用合適的熱回收裝置,從而用較少的投資,實現能源利用的最大化。暖通系統在建筑節能中占據重要的位置,起著重要的作用,節能技術的研究開發和運用是暖通空調系統、建筑系統節能的基礎,政府職能部門的重視和支持,則是實現大幅度節能的保證。作為工程建設的重要組成部分,暖通系統在節約工程建設成本與節能減排等方面占據重要的位置,起著重要的作用[1]。建筑行業的能源損耗,暖通空調系統所消耗的占到了 60%之多,隨著人們生活水平的提高,建筑工程中的暖通空調的應用也將不斷增多,其能源消耗勢必也會加大,再加上中國本身空調系統能耗就很大,這樣造成的能源損耗是無法預計的。因此注重暖通空調的節能設計具有十分重大的意義。
6、提高對低品位能源和可再生能源的利用
不可再生能源是不能夠進行回收利用,是無法通過人工科技手段進行再生的,同時使用過量還會導致能源的枯竭,因此在進行暖通空調設計工作的時候要盡量選擇低品位能源或者可再生能源的空調系統,保證能源的有效合理利用,在建筑以及工業等領域里推行節能減排的工作,加強保護能源的思想意識建設,同時相關部門也應當積極地研發可再生能源,擴大可再生能源的使用范圍,在技術上不斷創新,進行熱量回收利用,從而實現能源應用效率的最大化?,F在利用污水源或海水源熱泵技術、工業余熱熱泵技術及能源塔熱泵技術已經廣泛被設計采用。采暖空調方式的選擇要認真思考與節能相關的,選取輻射范圍廣的,這樣能源保護的效果就能更加地突顯出來。
結束語
暖通空調的節能設計對于我國目前大力宣傳的環境保護與生態保護息息相關,建筑物能耗的一半左右要消耗在暖通空調系統中,因此,一定要注意暖通節能設計中的問題。
參考文獻
[1] 黃光平,曾小磊.暖通空調節能減排優化設計[J].科技風,2012.
關鍵詞 全自動;組件;串焊;匯焊;層壓;組框;測試
中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)84-0155-02
0引言
伴隨著光伏行業的不斷發展,企業引進自動化生產線所帶來的優勢表現的越來越明顯,自動化生產線生產不僅提高了產品生產率,縮短生產周期,提高產品質量,更直接提高企業的經濟效益,在人員成本越來越高的今天,企業實現自動化生產更是刻不容緩,直接影響著企業的發展,企業的未來。
1 光伏發展在西部的特點及優勢
1.1資源優勢
材料、信息、能源是支持現代文明的三大支柱,現在能源問題日趨成為人類社會關注的焦點。隨著社會的發展,人口總數不斷增加,人類生活需要的能源也不斷增加,而且不可再生能源的儲蓄量也越來越少,并已日益枯竭。加之化石燃料的使用造成的環境污染、溫室效應等,對生態平衡和人類生存帶來嚴重的危害。由于能源短缺和環境污染的雙重壓力,因此尋找一種可替代的再生能源就顯得相當重要。
在太陽能、風能、潮汐能、等各類可再生能源中,不管從資源的可開發性、穩定性、分布的普遍性,還是從清潔性、技術的可靠性來看,太陽能都比其它可再生能源更具優越性。
2004年世界實際能耗 13TW
2050年世界實際能耗 30TW
2100年世界實際能耗 46TW
未開發水力
海洋能(潮汐、海浪、海流)
地熱能 12TW
可利用風力 2-4TW
全球總太陽能 120,000TW
經濟可利用600TW
表1 能源需求與可再生資源
注:1TW=109kW,數據來源:美國能源部Office of Science報告,2005。
據歐洲聯合研究中心預測,太陽能光伏發電在未來世界能源結構中占據的地位將越來越高,將成為未來世界能源的主體。預計到2030年可再生能源在總能源中將占到30%以上,而太陽能光伏發電在世界總電力供應中將達到10%以上。
我國西部地區幅員遼闊,廣大的草原、戈壁地區人煙稀少,光照時間長,太陽輻射強烈,太陽能資源相當豐富。其中青藏高原地區日照強度、平均日照時間均居全國首位。青藏高原平均海拔高度在4km以上,大氣相對稀薄,透明度好,日照時間長。以柴達木盆地為例,當地太陽輻射強烈,年均日照超過3 100h,每平方米的輻射量為 6950MJ。
且擁有成湟烏格等 330kV雙回路電網,便于光伏發電的上網和輸送。西部是我國太陽能資源最富集的地區,每年最高達2 333 kW·h/m2 (日輻射量6.4 kW·h/m2),位居世界第二,僅次于非洲撒哈拉沙漠。被人們稱為“日光城”的拉薩,1961年至 1970年的平均值,年平均日照時間為3 005.7h,年平均晴天數為108.5天,陰天數為98.8天,太陽總輻射為816kJ/cm2·a。
我國西部地區現有沙漠化土地面積100 多萬km2,且呈逐年擴大趨勢,主要分布在太陽能資源豐富的西北和西南地區,其中大部分為荒漠、戈壁灘,地勢平坦,適合大規模鋪設太陽能光伏列陣,用地成本低廉。在我國西部地區發展光伏產業有著三大有利因素:一是西部地區有著得天獨厚的地理優勢和資源優勢,尤其是青藏高原、西部等地區;
二是國家能源政策的支持,國家將開發利用新能源和可再生能源放到國家能源建設開發戰略的優先地位,這為發展光伏產業提供了巨大政策支持。國家發改委網站公布《關于完善太陽能光伏發電上網電價政策的通知》,明確 2011 年 7 月 1 日前后核準的光伏發電項目的上網電價分別為每千瓦時 1.15 元和 1 元,照此電價標準,由于不同的光照資源條件,西部地區相對于東部地區收益更大,現西部光伏發電成本能維持在每度 0.9 元左右的較低水平,相對于 1 元的標桿電價,意味著有 10% 的內部收益率;
三是光伏產業在西部的發展帶來的巨大經濟效益,對西部地區的和諧穩定、民族政策的落實、當地居民的長治久安、環境治理和水土保持、老百姓增收致富,促進我國經濟發展升級轉型、增長方式的轉變都具有重要意義。
1.2發電過程優勢
光伏發電系統是利用太陽能電池組件把光能轉換為電能的一種裝置。且在發電過程中不會對環境造成任何不良影響,且無人值守、維護成本低。另外太陽能資源分布區域較為廣泛且取之不盡、用之不竭,能與建筑結合,因此可節省大量的土地資源,且前期投資相對較少,不像水電、火電等前期投入成本較大。與水電相比,水電前期需要修建大壩蓄水,不僅投入大而且會產生不良的生態效應;與火電相比,火電的前期投入也相對較大,且在后期需要以原煤作為燃料在原煤的燃燒過程中會產生粉塵、二氧化碳等會對環境造成極大的污染;與風力發電相比,風力發電受到地域的限制,且發電過程相對穩定性較差。光伏發電的系統穩性較高,且晶硅光伏組件的使用壽命為25年,制硅原料在地球礦物質元素組分中的含量較大占到約25.8%,有相當大的開發潛能。
2 自動線跟手動線相比的優勢
2.1產品一致性更加可靠
勞動密集企業人為因素太多,多方面導致產品一致性很難控制:
1)員工素質不一,熟練度不一;
2)人員太多,導致工作環境很難達到要求;
3)產品精度難以控制。
2.2大幅提高勞動生產率
在單位時間內能夠制造更多的產品,每個勞動力的投入能夠創造更高的產值,而且可以將勞動者從常規的手工勞動中解脫出來,轉而從事更加有創造性的工作。
2.3產品質量具有高度重復性、一致性,能夠大幅降低不合格率
2.4產品精度高
機器設備上采用了各種高精度的導向、定位、進給、調整、檢測、視覺系統或部件,可以保證產品裝配生產的高精度。
2.5縮短制造周期,減少制品數量
機器自動化使產品的制造周期縮短,能夠使企業實現快速交貨,提高企業在市場上的競爭力,同時還可以降低原材料及制品的數量,降低流動資金成本。
2.6在對人體有害、危險的環境下替代人工操作
2.7部分情況下只能依靠機器自動化生產
目前,市場上的產品越來越小型化、微型化,零件的尺寸大幅減小,各種微機電系統迅速發展,這些微型機構、微型傳感器、微型執行器等產品的制造與裝配只能依靠機器來實現。
正因為機器自動化生產所具有的高質量及高度一致性、高生產率、低成本、快速制造等各種優越性,制造自動化已經成為今后主流的生產模式,尤其是在目前全球經濟一體化的環境下,要有效地參與國際競爭,必須具有一流的生產工藝和生產裝備。制造自動化已經成為企業提高產品質量、參與國際市場競爭的必要條件,制造自動化是執照也發展的必然趨勢。
3成本優勢
生產制造工藝人員 一班人員 三班兩運轉人員
工藝 4 12
質檢 5 15
設備 3 9
生產
工序 電池分選 4 12
玻璃EVA焊帶準備 7 21
電池片單焊 12 36
電池片串焊 10 30
組件排版 8 24
匯流條焊接
層疊 8 24
排版組件鏡面檢測 4 12
層壓 4 12
層壓后削邊 2 6
層壓后外觀檢 0
整板EL檢測 2 6
裝框 3 9
接線盒安裝 2 6
固化 4 12
清洗外觀檢查 8 24
電性能測試 6 18
包裝 4 12
合計 100 300
表2 50MW組件手動線生產制造工藝人員
機器自動化裝配生產的節拍很短,可以達到較高的生產率,同時機器可以連續運行,因而在大批量生產的條件下能大幅降低制造成本。
按照50MW組件線進行計算,通常手動線需要設備成本300萬,人工100人/班,按生產制造工藝人員做如上劃分。
設備折舊10年,人工平均工資5萬/年,人員要通常按三班兩運轉進行倒班生產,則年運行成本100×3×5+300/10=1530萬/年
自動線成本約2300萬,人工40人/班,按生產制造工藝人員做如下劃分:
生產制造工藝人員 一班人員 三班兩運轉人員
工藝 2 6
質檢 3 9
設備 3 9
生產
工序 電池分選 2 6
玻璃EVA準備 4 12
電池片串焊 1 3
單串EL檢測 1 3
組件排版 0 0
匯流條焊接 4 12
層疊 2 6
排版組件鏡面檢測
層壓 2 6
層壓后削邊 1 3
層壓后外觀檢 1 3
整板EL檢測 1 3
裝框 2 6
接線盒安裝 1 3
固化 2 6
清洗外觀檢查 3 9
電性能測試 2 6
包裝 3 9
合計 40 120
表3 50MW組件自動線生產制造工藝人員
同樣設備折舊10年,人工平均工資5萬/年,人員要通常按三班兩運轉進行倒班生產,加上自動線設備年維護成本約100萬,則年運行成本=40×3×5+2300/10+100=930萬/年。
4結論
全自動組件生產線在西部地區的應用更加具有優勢,在資源方面,青藏高原大氣層薄而清潔,透明度好,緯度低,日照時間長,全年日照時數3 200h~3 300h。
其次政策的開放,土地、光照資源豐富,適合開展大規模光伏電站建設,礦產資源充足、勞動力成本低,利于光伏企業提高利潤空間。并且全自動組件生產線的高質量及高度一致性、高生產率、低成本、快速制造等優勢在持續生產中也比傳統生產線明顯。
參考文獻