节能量计算的范围

节能量计算的范围（精选7篇）

节能量计算的范围 第1篇

进行建筑模拟原因：建筑环境由室外气候条件、室内各种热源发热状况以及室内外通风状况决定。建筑环境控制系统的运行状况必须随建筑环境状况的变化而进行调节，以实现满足舒适性及其他要求的建筑环境。由于建筑环境的变化是由众多因素决定的复杂过程，因此只有通过计算机模拟计算的方法才能有效预测建筑环境在各种控制条件下可能出现的状况，例如室内温湿度随时间的变化、采暖空调系统的逐时能耗、以及建筑物全年环境控制所需要的能耗等建筑能耗模拟的作用：1建筑物能耗预测与设计优化：通过改善外墙保温、改进外窗性能和窗墙比、选取不同热惯性的围护结构等措施，都将改变建筑物室内热环境和能源消耗2空调系统性能预测：实际的空调系统是运行在各种可能出现的气候条件和室内使用方式下，大部分时间都不是运行在极端冷或热的设计工况，而是介于二者之间的部分负荷工况下 能耗模拟软件：DOE2、Equest、EnergyPlus、PowerDOE、Dest、Trnsys、PKPM、Ecotect、建筑环境模拟的主要应用：1建筑物能耗预测与设计优化2空调系统性能预测

Dest 的主要应用领域：

一、建筑及空调系统辅助设计1围护结构优化设计2空调系统形式及分区方案设计3空气处理设备校核4冷冻站及泵站设计5输配系统设计

二、建筑节能评估

三、科研领域研究 1建筑窗墙比对于建筑耗冷量耗热量的影响2建筑夜间通风蓄冷对于建筑环境的影响3建筑内外保温对于热环境的影响4空调模式、内部热扰模式对建筑能耗的影响5住宅通风模式对住宅能耗的影响6住宅围护结构能耗模拟分析7空调系统性能检测分析。建筑热过程模拟的基本目标：模拟出给定的建筑，给出不同气象条件下，不同使用情况下（室内人员与设备、外窗开启状况等）以及环境控制系统（采暖空调系统）送入不同冷热量的条件下，建筑物内温度的变化情况。掌握建筑热过程的物理模型和热过程：对于建筑中的一个房间而言，其热过程主要包括四个方面：外扰通过围护结构的热传递过程；内扰的热传递过程；室内外通风和空调投入热量Dest对建筑热过程的求解方法及特点：DeST 求解建筑热过程的基本方法是状态空间法。这种方法的特点是空间上差分而时间上保持连续，求解过程中，内部空间温度场不均匀的模拟对象可以差分为若干温度节点，内部空间温度比较均匀的模拟对象则单独作为一个温度节点，这些节点的温度都随时间连续变化。

墙体瞬时传热能采用的方法及其特点：现有的室内负荷计算程序在求解墙体瞬时传热时所采用的方法各异．它们可以被分为四大类：I数值方法，II谐波法，III数值方法 空间步长选择合理时能够取得较高的精度；可以处理多维传热情况，因而常用于分析热桥对墙体动态传热过程的影响。

不足：为了保证解的收敛和精度需要划分过多的节点；为了计算出最终的结果，需要求出每一个时间步长的整个空间温度分布：当边界条件改变时，通过傅立叶变换可以将其分解为若干个频率呈整数倍的正弦(或余弦)函数的级数形式一即谐波形式，因此室外空气综合温度变化可以用有限的傅立叶级数来近似描述，谐波法是一种较为方便的工程计算方法。不足：室外气象条件(特别是太阳辐射)的变化是随机的，它存在许多不确定因素，室外综合温度不可能成正弦函数并每天周期变化。严格的讲，谐波法只是一种简单易用的手算方法，它可以方便的计算峰值负荷，却不能作为长期的能耗分析工具

3、反应系数法 真正广泛应用于建筑负荷计算和能耗分析程序的方法是反应系数方法和导热传递函数方法。反应系数法并不要求周期性的边界条件，适用于任意扰量，这是它区别于谐波法的一个重要特点，因此反应系数法适用于全年的房间负荷计算和模拟。反应系数的收敛速度较慢，特别是对于重型墙体。为了保证室内得热计算的精确性，反应系数通常要取到五十项以上，这将造成计算的不便并占用大量的存储空间。因此在反应系数法产生后不久，人们就开始寻求对它的改进。

4、导热传递函数方法的理论基础是线形时不变系统当前的输出可以由当前的输入和先前时刻的输入和输出值共同确定。与反应系数一样，导热传递函数系数也可以描述墙体的动态热特性，但所需要的系数项比反应系数项数少得多，使得计算时间和计算机所需的存储空间大大减少。导热传递函数是反应系数的近似表达形式，它必然导致一定的误差。需要建立具有代表性的墙体和屋顶结构导热传递函数系数的数据库，在已知室内外气象参数条件下，调用数据库并对CTF系数值进行简单修正就可以近似计算出因外围护结构不稳定传热引起的室内逐时负荷。计算反应系数和CTF系数通常采用直接求根法，用直接求根法计算反应系数和CTF系数的过程是相当繁琐的。

Dest 如何处理室内家具将家具作为一块平板处理

建筑物地下区域传热包括哪三个方面：室外通过地下对建筑物底层房间热环境的影响；底层房间温度变化导致底层房间向地面的热流变化；建筑底层房间之间通过地下区域相互之间的影响地下区域传热中分析室外地表影响的分析思路：1对温度波动进行傅立叶展开，分析不同频率分量的振幅（年周期，日周期，半日周期）2对不同谐波温度作用下地下区域各点温度的振幅—确定计算区域尺寸（深度，宽度）3计算不同频率地表温度对室内地面热流的频率响应特性（随着频率增高，热量变化幅度迅速降低）地下区域传热中分析室内地表影响的分析思路 1对温度波动进行傅立叶展开，分析不同频率分量的振幅（年周期振幅最大、其次是日周期和一些更高频的周期）2分析对不同谐波温度作用下地下区域各点温度的振幅—确定计算方法（日周期与频率高于日周期的分量可以按照一维平板近似，年周期为三维特性）3计算不同频率地表温度对室内地面热流的频率响应特性（频率越低影响越小）

热桥现象：围护结构包含金属、钢筋混凝土或混凝土梁、柱、肋等，在室内外温差作用下，形成热流密集、内表面温差较低的部位。形成传热的桥梁、故程热桥。热桥的危害1热桥对墙体传热系数的影响。考虑热桥传热的综合墙体传热系数是主墙体传热系数112～118倍2热桥对建筑能耗影响。传统建筑中,热桥能耗占建筑总能耗5%～7% ,而在节能建筑中,通过热桥的能耗则可达到20%以上。3热桥对结露的影响 用文字描述热桥附加热损失模型：在动态条件利用一组“热桥修正矩阵”修正动态条件下多维传热和一维传热计算模型之间的热损失差值太阳能高度角以及太阳能方位角的概念1太阳能高度角：指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。2太阳能方位角：即太阳所在的方位,指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角,可近似地看作是竖立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方的夹角。

太阳总辐射包括直射辐射和散射辐射；散射辐射包括天空散射辐射、地面反射辐射和大气长波辐射室外空气综合温度的含义：为便于负荷计算，将室外空气温度、太阳辐射、地面反射辐射、长波辐射和大气长波辐射对围护结构的热作用综合考虑，所得到的温度。

室外空气综合温度中缺少夜间辐射的考虑，对冬季空调的影响：在夜间，特别是冬季的夜晚，天空当量温度将大大低于周围环境空气温度，同时还没有太阳辐射作用，所以，由于夜间辐射的影响，室外空气综合温度传统计算方法计算偏高（夏季偏高值2oC－3oC，影响不大，有一定安全度），冬季偏高值3oC－5oC，设备选择偏小

影响建筑物内热状况的外界影响因素有：室外影响因素：包括室外空气的温度、湿度，太阳辐射强度，风速和风向等气象条件，和建筑周围环境表面温度，包括天空有效温度、地面温度和邻近建筑表面温度。影响建筑物内热状况的内在影响因素有：室内影响因素：包括各种室内发热量，包括室内照明装置、设备和人体的散热、散湿。

DeST中生成空气干球温度逐时气象数据的方法空气干球温度的逐日源数据包括日平均温度、日最高温度和日最低温度。首先假定日最高温度总是出现在午后三时，日最低温度总是出现在日出前一小时，由于日出时间不一定是整点，因此将最靠近日出时刻的整点时刻作为日出时刻计算，然后用余弦函数把这些最高点和最低点连接起来，这样就能保证日最高温度和日最低温度与源数据完全吻合，并得到逐时温度的初值T SIMPLE。为了保证日平均温度的数值，要对对逐时温度的初值进行修正。基本思路是：通过调整除日最高、日最低温度以外的逐时温度计算值达到缩小计算日平均值与日平均值源数据之间差异的目的。焓值极高年、温度极高年和辐射极高年的含义1焓值极高年：计算每年各月的月平均空气焓值，选择月平均空气焓值最高值所在的年份为焓值极高年。2温度极高年：计算每年各月的日最高温度的月平均值，选择日最高温度的月平均值最高的年份为温度极高年。3辐射极高年。计算每年各月的月总辐射量，选择月总辐射量最大的月份所在年作为辐射极高年。

气象参数为什么要选择典型年？其构成的基本构成是什么？由于气象环境具有随机性，根据各年的气象参数来计算建筑传热，其结果常有较大差别，因此要从多年的气象数据中挑选出代表性的全年逐时气象数据，建立典型年以充分反映长期的气象变化规律。其构成的基本原则是选择12个具有代表性气候状况的月份组合而成。

水泥企业节能量计算方法的改进 第2篇

1 节能量及计算方法介绍

企业节能量是统计报告期内实际能源消耗量与按比较基准计算的能源消耗量之差。正数为不节能, 负数为节能, 产品节能量按以下公式计算:

企业产品节能量= (统计报告期的单位产品综合能耗-基期的单位产品综合能耗) ×统计报告期产出的合格产品数量

目前水泥企业是以“水泥单位产品综合能耗”来核算节能量的, 以下简称“方法一”。

水泥企业生产及产品单耗指标具有以下特点:水泥企业产品能耗与产品结构 (水泥强度等级与熟料配比) 有关, 计算比较复杂, 影响因素较多;水泥企业产品主要为熟料和水泥, 能耗指标不单一, 主要指标有熟料标准煤耗和水泥综合能耗;水泥企业生产的熟料未全部用于本企业水泥生产, 部分外卖或库存。

2 水泥企业单耗核查及节能量核算实例

2.1 计算依据及基础数据

节能监察人员依据GB 16780—2012《水泥单位产品能源消耗限额》, 核查了烟台某水泥企业2013年度产品产量月报、能源消耗月报等相关材料, 核算了2013年度单位产品能耗主要指标。

该公司拥有3 000t/d和5 000t/d生产线各一条, 并配备一座装机容量为15MW的纯低温余热发电站。2013年该公司水泥产量为1 389 791.61t, 熟料产量为2 737 401.93t, 用于生产水泥的熟料量为1 062 743t, 能耗见表1。

2013年数据核算结果如下:

1) 熟料平均配比g=77.14%。

2) 熟料28d抗压强度加权平均值A=60.06MPa;水泥28d抗压强度加权平均值B=50.67MPa。

3) 实物煤加权平均低位发热量Qnet, ar=24 487.62k J/kg。

4) 余热发电及余热利用量:余热供电总量=余热电站总发电量qhe-余热电站自用电量q0=7 063.89-698.19=6 365.7万k Wh。

2.2 2013年单位产品能耗核算

1) 可比熟料综合煤耗

余热发电折算标准煤量:

ehe=0.122 9× (qhe-q0) ÷PCL=0.122 9×63 657 000÷2 737 401.93=2.858kgce/t

式中:

0.122 9———每千瓦时电力折合的标准煤量, kgce/k Wh;

PCL———统计期内的熟料产量, t。

熟料综合煤耗:

式中:

PC———统计期内用于烘干原燃材料和烧成熟料的实物煤总量, kg;

QBM———每千克标准煤发热量, 见GB/T2589, k J/kg。

熟料强度等级修正系数:

可比熟料综合煤耗:

2) 可比熟料综合电耗

熟料综合电耗:

可比熟料综合电耗:

3) 可比熟料综合能耗

4) 可比水泥综合电耗

水泥综合电耗:

QS=﹙统计期内熟料消耗量×QCL+水泥及包装工序耗电量﹚÷统计期水泥产量=﹙1 062 743t×60.05+52 584 500﹚÷1 389 791.61=83.76k Wh/t

水泥强度等级修正系数:

可比水泥综合电耗:

式中:

k———海拔高度修正系数, 取1。

5) 可比水泥综合能耗:

2.3 2012年单位产品能耗核算

按照2.2节中核算方法, 对该公司2012年主要单位产品能耗进行核算。

2.4 节能量核算

2012年及2013年度单位产品能耗见表2。

2013年度节能量:

△E2013= (2013年可比水泥综合能耗-2012年可比水泥综合能耗) ÷1 000×水泥年产量= (92.47-81.02) ÷1 000×1 389 791.61=15 913tce

2.5 其他企业节能量计算

依据上述计算方法, 核算栖霞、龙口两地水泥企业2013年度的节能量。

栖霞水泥有限公司拥有一条3 000t/d生产线, 并配备一座装机容量为4.5MW的纯低温余热发电站。2013年该公司水泥产量为1 112 004t, 熟料产量为997 327t, 能耗见表3。

龙口水泥有限公司拥有2 500t/d和4 000t/d生产线各一条, 并配备一座装机容量为6.0MW的纯低温余热发电站。2013年该公司水泥产量为2 333 795t, 熟料产量为2 616 251t, 能耗见表4。

2012年及2013年栖霞及龙口两个企业相关单位产品能耗主要指标见表5。

计算得出栖霞、龙口两地区水泥企业的节能量分别为4 215tce和-6 465tce。

3“方法一”存在的问题及分析

在节能目标考核监察过程中发现, 3家水泥企业熟料烧成工段的煤耗均占水泥企业能耗量90%以上, 见表1、表3和表4, 而在节能量的计算中却忽略了水泥产品结构变化即生产水泥消耗熟料量。以烟台水泥企业为例进行分析, 该公司2012年水泥中熟料平均配比为60.26%, 2013年水泥中熟料平均配比为77.14%, 节能量核算时忽略了剩余熟料 (没有粉磨成水泥) 产生的节能量, 2013年未考虑节能量的熟料量=统计期熟料产量-统计期生产水泥消耗熟料量=2 737 401.93-1 062 743t=1 674 658.93t。因此, 采用“方法一”核算节能量, 企业未有节能量或节能量少, 未能准确衡量企业节能量完成情况。

4 计算方法改进及对比

考虑到水泥企业产品结构变化的影响, 采用“可比熟料综合煤耗+可比水泥综合电耗”方法来核算节能量。以下简称“方法二”。以烟台水泥企业2013年度节能量的计算为例:

△E2013=[ (2013年可比熟料综合煤耗-2012年可比熟料综合煤耗) ÷1 000×熟料年产量]+[ (2013年可比水泥综合电耗-2012年可比水泥综合电耗) ÷1 000×0.122 9×水泥年产量]=[ (107.11-108.81) ÷1 000×2 737401.93]+[ (78.70-70.07) ÷1 000×0.122 9×1 389 791.61]=-3 180tce

两种方法计算的3家水泥企业节能量见表6。

tce

3家企业2013年水泥产品结构调整情况见表7, 烟台和栖霞企业高强度等级水泥产量增加, 单位水泥消耗熟料比例上升, 龙口企业熟料配比基本保持不变。

%

栖霞和烟台水泥企业因为熟料配比上升造成其可比水泥综合能耗增加, 采用“方法一”核算2013年度节能量, 公司未有节能量。龙口水泥企业熟料配比基本不变, 采用两种方法核算的节能量差异很小。因此, 水泥产品结构变化对节能量考核影响较大。

求变量取值范围的基本方法 第3篇

解题必须有思想的指导,也就是说,数学基本方法是具有思想性的. 数学的思想是数学基本方法的灵魂.盲目的解题操作是低效的,机械的操作是低层次的.

求变量取值范围问题是高中数学的重点内容之一,对这类问题,很多同学觉得无从下手.其实,解这一类问题有其一定的基本方法,只要掌握了一般的方法,问题就能迎刃而解.

(1) 已知x>0,y>0,x+y=1,求实数x的取值范围;

(2) 已知x>0,y>0,x2-2x+y=1,求实数x的取值范围.

(1) 因为x>0,y>0,x+y=1,

所以x>0,y>0,y=1-x,即x>0,1-x>0, 所以0

(2) 因为x>0,y>0,x2-2x+y=1,

所以x>0,y>0,y=-x2+2x+1,即x>0,-x2+2x+1>0,

所以x>0,1-

必须注意到,关系式组中的等式在解题过程中一般对其它的等式或不等式起消元作用.

设a为整数,0≤b<1,若a2=2b(a+b),则b=

.

因为a2=2b(a+b),所以(a-b)2=3b2,故a=(1±)b.

① 若a=(1+)b, 则0≤a=(1+)b<1+,因为a为整数,所以a=0,1,2.当a=0时,b=0;当a=1时,b=;当a=2时,b=-1.

② 若a=(1-)b,则-1

综上所述,b=0,-1,.

已知等腰△ABC是以∠A为顶角的锐角三角形,则cosB+cosA的最大值为________.

显然本题必须给出对表达式cosB+cosA消元后剩下的那个变量的取值范围.

因为在等腰△ABC中,A=π-2B,

所以cosB+cosA=cosB+cos(π-2B)=cosB-cos2B=

-2cos2B+cosB+1.

因为A=π-2B,0

所以0<π-2B<,0

所以-2cos2B+cosB+1=-2cosB-2+≤(当且仅当cosB=时,等号成立).

故cosB+cosA的最大值为.

(09盐城高三第三次调研)已知定义在R上的函数F(x)满足:F(x+y)=F(x)+F(y),当x>0时,f(x)<0. 若对于任意的x∈[0,1],不等式组

F(2kx-x2)

.

设x1,x2∈R,且x1

因为当x>0时,f(x)<0,又因为x10,F(x2-x1)<0,所以F(x2)-F(x1)<0,即F(x2)

从而可知,函数F(x)在R上为减函数,不等式组F(2kx-x2)k-4, ①x2-kx>k-3.②

不等式①可以化为x2-2kx+k-4<0((2x-1)k>x2-4).

令f(x)=x2-2kx+k-4,因为x∈[0,1],所以

f(0)<0,f(1)<0,即k-4<0,k+3>0,所以-3

不等式②可以化为(x+1)k0).

因为x∈[0,1],所以k<==(x+1)+-2,因为(x+1)+-2≥2-2 (当且仅当x=1时,等号成立),所以k<2.

综上所述,-3

在数学学习中,必须掌握解题的一般方法,理解方法的本质,并加以提升,才能提高数学能力.正如《数学考试大纲》所指出的:“数学思想和方法是数学知识在更高层次上的抽象和概括,它蕴含在数学知识的发生、发展、应用的过程中”.这就是说,数学的思想和方法是在长期的数学活动中形成的,其源自于数学实践,又反作用于数学实践.对数学知识的掌握、数学问题的解决起着指导、促进和深化的作用.

1. 已知x>0,y>0,且+=2,求xy的最小值.

2. 已知x>0,y>0且2x+8y-xy=0,求x+y的最小值.

3. 已知a>0,b>0,ab=a+b+3,求ab的取值范围.

4. 设x,y∈R,x2+y2=4,求f(x,y)=的最小值.

5. 已知sinx+siny=,求siny-cos2x的最大值.

1. 6.

2. 由2x+8y-xy=0,得2x+8y=xy,所以+=1.

所以x+y=(x+y)+=++10≥10+2=10+2=18.(当且仅当=即x=2y时,又2x+8y-xy=0,所以x=12,y=6时等号成立)

所以当x=12,y=6时,x+y取最小值18.

3. 因为a>0,b>0,a+b=ab-3≥2,所以ab-2-3≥0,即(-3)(+1)≥0,

所以≥3,所以ab≥9.

4. 由x2+y2=4,得(x+y)2-4=2xy,即(x+y+2)(x+y-2)=2xy,从而有=x+y+2,由均值不等式(x+y)2≤2(x2+y2)=8,得-2≤x+y≤2.故f(x,y)最小值为2-2.

5. 由sinx+siny=,得siny=-sinx,则siny-cos2x=-sinx-(1-sin2x)=sin2x-sinx-=sinx-2-.

因为siny=-sinx且-1≤siny≤1,则-1≤-sinx≤1,即-≤sinx≤,又-1≤sinx≤1,即-≤sinx≤1.

基于测试数据的节能量计算方法 第4篇

油气田企业目前的节能量计算方法主要采用技措法, 其涉及的标准从统计和测试上主要包括国标、行标及企业标准:

◇GB/T 13234—2009企业节能量计算方法[1]

◇SY/T 6838—2011油气田企业节能量与节水量计算方法[2]

◇SY/T 6422—2008石油企业节能产品节能效果测定[3]

◇SY/T 5268—2006油气田电网线损率测试和计算方法

◇Q/SY 61—2011节能节水统计指标及计算方法[4]

2 存在的主要问题

1) GB/T 13234—2009和SY/T 6838—2011标准中明确说明, 节能量负时为节能, 而依据Q/SY61—2011计算的节能量正值为节能。

2) 一般节能监测的数据为节能率和损失下降率, 而标准中节能量计算没有基于这两项指标的计算公式。

3) 传统的节能量计算方法 (节能率与耗能量的乘积) 与标准中规定的方法相异。

4) 依据效率提升的节能量计算方法, 未考虑无功节电的因素。

3 基于测试数据的计算方法

3.1 技措法

3.1.1 单项技术措施节能量

单项技术措施节能量按式 (1) 计算:

式中:

ΔE——某项技术措施节能量, t (标准煤) ;

ey——某种工艺或设备实施某项技术措施前 (原态) 其产品的单位产品能源消耗量, t (标准煤) ;

ej——某种工艺或设备实施某项技术措施后 (节态) 其产品的单位产品能源消耗量, t (标准煤) ;

Mj——某种工艺或设备实施某项技术措施后其产品产量。

以效率提高为依据的节能量计算按式 (2) 计算:

式中:

ΔEti——技术措施节能量, t (标准煤) ;

Ej——节态耗能量, t (标准煤) ;

ηj——节态效率, %;

ηy——原态效率, %。

3.1.2 多项技术措施节能量

多项技术措施节能量按式 (3) 计算:

式中:

ΔEt——多项技术措施节能量, t (标准煤) ;

m——技术措施项目数。

3.1.3 节能率

节能率的计算按式 (4) 计算:

式中:

ξ——产品节能率, %;

ej——节态单位产品能耗, t (标准煤) ;

ey——原态单位产品能耗或单位产品能源消耗

限额, t (标准煤) 。

节能率计算中国标规定分母为节态单耗, 而行业标准中分母为原态。笔者认为行标应该更准确。

3.1.4 基于节能率的节能量计算

依据技措法和节能率计算公式, 推导出节能量计算式 (5) :

式中:

E——按节态产量折算的原态耗能量, t (标准煤) ;

My——原态产量;

Ey——原态耗能量, t (标准煤) 。

3.2 测试节能率计算节能量

3.2.1 热工系统

热工系统节能率的测试计算按式 (6) :

式中:

ξr——热工产品节能率, %;

Bj——原态有效输出热量单耗, kg/MJ;

By——节态有效输出热量单耗, kg/MJ。

根据测试节能率推导出节能量计算式 (7) :

式中:

Qj——节态所需的有效热量, MJ。

用公式 (7) 计算节能量, 不确定因素较多, 计算误差较大;建议依据测试效率, 采用效率法 (式2) 计算节能量。

3.2.2 泵类系统

泵类系统综合节能率按式 (8) 计算:

式中:

ξb——泵类系统综合节能率, %;

Wy——原态有功单耗, k Wh/m3;

Wj——节态有功单耗, k Wh/m3;

Q′y——原态无功单耗, kvar/m3;

Q′j——节态无功单耗, kvar/m3;

Kq——无功经济当量, k W/kvar, 宜取0.03。

依据测试综合节能率, 结合技措法推导出综合节能量计算公式 (9) :

3.2.3 机采系统

机类系统综合节能率按式 (10) 计算:

式中:

ξc——机采系统综合节能率, %;

Wy——原态有功百米吨液单耗, k Wh/102mt;

Wj——节态有功百米吨液单耗, k Wh/102mt;

Q′y——原态无功百米吨液单耗, kvar/102mt;

Q′j——节态无功百米吨液单耗, kvar/102mt。

依据测试综合节能率, 结合技措法推导出综合节能量计算公式 (11) :

式中:

qj——节态产量, t;

hj——节态百米举升高度, 102m。

4 节能量计算的新方法

为了方便统计和计算, 引用用能单耗法, 即总用能量 (输入能) 与产品输出能量的比值 (式12) , 在数值上等于效率的倒数。

式中:

e′——用能单耗;

E——总用能, MJ;

E′——输出能, MJ。

应用该方法可以避免产量 (产品) 变化等因素, 直接用输出能计算。

用能单耗的节能率计算公式如下:

用能单耗及节能率的节能量计算公式如下:

式中:

Ej′——节态输出能, MJ;

E′——节态用能单耗下的折算原态输出能, MJ。

5 结论

1) 通过总结分析油气田节能系统的各类标准, 在测试和统计方面使其相互协调统一, 进一步明确了节能量的统计、计算方法。

2) 在油气田节能系统中, 使监测数据与统计数据有效统一, 更便于节能统计和数据整理。

3) 提出的用能单耗法计算节能量, 更具有普遍意义。

摘要：目前, 石油系统节能量计算方法的主要依据是国标和行标:GB/T 13234—2009《企业节能量计算方法》和SY/T 6838—2011《油气田企业节能量与节水量计算方法 》, 以及中石油企标Q/SY 61—2011《节能节水统计指标及计算方法 》。同时, 在相关的测试标准SY/T 6422—2008《石油企业节能产品节能效果测定》和SY/T 5268—2006《油气田电网线损率测试和计算方法》中, 也明确了节能监测指标的计算方法。简述了油气田企业在节能量计算方法上所采用的一些标准及其存在的问题, 着重阐述了基于测试数据的计算方法, 提出了节能量计算的新方法。

关键词：油气田,节能率,节能量,技措

参考文献

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[3]SY/T6422—2008石油企业节能产品节能效果测定[S].北京:石油工业出版社, 2008.

节能量计算的范围 第5篇

分析一 这是一道解斜三角形问题,运用余弦定理以及基本不等式等知识进行求解是最基本的策略.

解法一 设PQ=a(定值),AQ=x,AP=y,则△APQ中有a2=x2+y2-2xycosA≥2xy(1-cosA),

因为1-cosA>0,所以xy≤.

所以S△APQ=xysinA≤•,当且仅当x=y时,取等号,即AP=AQ时,S△APQ最大.

分析二 这道题也可以从几何意义上来加以说明.

解法二 如图2,PQ是圆上一条定弦,点A在弧PQ上滑动时,∠A为定角.

由图2可知,要使△APQ的面积最大,则必有AP=AQ,所以当AP=AQ时,S△APQ最大.

分析三 其实解该题还有一种思路:三角恒等变换.

先看这样一道题目及其解法:

题目:在△ABC中,已知∠A=30°,求sinBsinC的取值范围.

解法:在△ABC中,sinBsinC

=sinBsin(A+B)=sinBcosB+sinB=sin2B+sinB•

cosB=(1-cos2B)+sin2B=sin2B-cos2B+=

sin2B-+.

因为0

可见在△ABC中,若∠A为定值,可求sinBsinC或sinB+sinC的取值范围,这一基本模型为我们探求类似问题提供了方法和经验.

解法三 设∠A=α,∠APQ=β,∠AQP=γ,AP=x,AQ=y,PQ=l,

则==,所以x=,y=,所以S△APQ=xy

•sinα=,

令y=sinβsinγ,则y=sinβsin(α

+β)=sinβ(sinαcosβ+cosαsinβ)=

sinαsin2β+cosα(1-cos2β)=(sinαsin2β-cosαcos2β)+cosα

=-cos(2β+α)+cosα.

因为0<β+α<π,0<β<π,所以0<2β+α<2π.

故当2β+α=π,即β=-时,y有最大值,对应S△APQ有最大值.此时γ=π-α-β=-,所以β=γ.

所以当β=γ,即AP=AQ时,S△APQ最大.

反思 运用正、余弦定理来解三角形相关问题是我们普遍采用的方法,但基于三角形的几何背景,有时也可以通过建系,转化为解析几何问题来进行求解.现在我们以这两种思路为主线,对该习题进行变式研究.

改编题1 △ABC中,AB=2,C=60°,则△ABC面积的最大值为.

解 这是该习题的具体化,可直接代入该习题的结论,有△ABC面积的最大值为.

改编题2 △ABC中,角A,B,C所对的三条边分别为a,b,c,且c=2,△ABC的面积为,求角C的最大值.

解法一 由absinC=,得ab=.

又4=a2+b2-2abcosC≥2ab(1-cosC),从而得sinC≥(1-cosC),即sinC+≥.

又C∈(0,π),得C∈0,,故角C的最大值为.

解法二 因为△ABC的面积为,所以△ABC的边c上的高为.

如图3,建立平面直角坐标系,点C在直线y=上滑动,可设C(x,),则=(-1-x,-),=(1-x,-).

于是cosC=

=

=.

令t=x2+2(t≥2),则cosC=,所以cosC≥.又C∈(0,π),故角C的最大值为.

点评 解法一来源于该习题的解斜三角形思路,它体现了转化化归的数学思想.解法二基于该习题的几何背景,尤其当三角形一边为定值时,通过建立平面直角坐标系,转化为与之相关的向量问题、函数问题来进行求解,这种方法令人耳目一新,它充分体现了数形结合与转化化归的数学思想.

改编题3 △ABC中,AB=2,_______,求△ABC面积的最大值.请你在横线上填一个适当的条件,并解决问题.

分析 由该习题与改编题1可知,∠C为定值时,△ABC面积有最大值.当然此题中所填的条件可能有很多种情形,如角的关系、边的关系、三角函数关系、向量关系等.这就需要我们充分挖掘问题中的隐含条件,多角度、多方位地对问题进行思考与探究.

探究1 类比∠C为定值,若填的条件是∠A=60°,如图4,射线AC是无限延伸的,那么△ABC面积没有最大值.也即∠A为定值时,△ABC面积没有最大值,

同理,∠B为定值时,△ABC面积也没有最大值.

探究2 从边的角度进行探究,当a为定值时,要使S△ABC=acsinB最大,只需sinB最大,即当B=90°时,S△ABC有最大值.

同理,b为定值时,△ABC面积也有最大值.

探究3 若填的条件是AC=BC,那么就能探究出一道高考题(2008年江苏卷第13题):△ABC中,AB=2,AC=BC,则△ABC面积的最大值为 .

解法一 设BC=x,则AC=x.根据面积公式,可得S△ABC=AB•BCsinB=•2x.

根据余弦定理,可得cosB===.代入上式,即可得S△ABC=

x=.

由三角形三边关系,有x

+x>2,x+2>x,得2-2

解法二 因为AB=2(定值),故可以以AB所在的直线为x轴,AB的中垂线为y轴建立直角坐标系,则A(-1,0),B(1,0).

设C(x,y),则由AC=BC,可得=,化简得(x-3)2+y2=8,即C在以(3,0)为圆心,2为半径的圆上运动,所以S△ABC=AB|yc|=|yc|≤2.

点评 解法一思路简单,条理清晰,先用余弦定理将面积公式中的角转化为边,再把面积看作关于某一边在其定义域内的函数,进而求出最值.解法二通过建立直角坐标系,根据AC=BC求出点C的轨迹方程,将解三角形问题转化为相关的轨迹问题.

探究4 若填一个更有一般性的条件AC=kBC(k>0),则由上述解法二可得=k,化简得(k2-1)x2-2(k2+1)x+(k2-1)y2+k2-1=0.

当k=1时,得点C的轨迹方程为x=0,此时点C在y轴上(除去(0,0)),则△ABC面积没有最大值;

当k≠1时,点C的轨迹方程为x-2+y2=(y≠0),则当|yc|=时,△ABC面积有最大值.

探究5 ∠C是三角形内角,但换个角度来考察,∠C也可以看成与的夹角,若填的条件是•=k(k∈R),则也可探求△ABC面积的最大值.

解 设C(x,y),由•=k,得(-1-x,-y)•(1-x,-y)=k,化简得x2+y2=k+1.

当k≤-1时,点C不存在;

当k>-1时,△ABC面积有最大值,此时C(0,±).

企业节能量计算方法分析及应用 第6篇

为贯彻科学发展观,加快建设资源节约型、环境友好型社会,国家“十二五”规划明确提出了在十二五期间我国能耗下降16%的节能目标,并制定了一系列与节能减耗相关的制度和规范,为企业在有效利用能源、积极推进节能技术方面提供了有效保障。高耗能企业是最主要的能耗大户,在落实节能减耗工作中占有很大比例[1,2]。如钢铁、有色冶炼、建材、石油加工、电力及炼焦化工等企业,一方面在国民经济发展中占有很重要的地位,另一方面又是导致环境问题、能源问题的最直接原因。因此对其进行有效的管理对节能降耗任务的完成具有很重要的意义。为准确落实这一节能目标,寻求落实这一目标的有效途径,对高耗能企业进行准确有效的节能量计算和对其节能技术进行研究是非常有必要的。

针对“十二五”规划中的节能目标,各地政府已层层分解将节能计划落实到各重点用能企业,并要求企业定期上报其节能指标完成情况。但是由于当前企业节能量计算的方法比较多,计量的精确度不同,其计算复杂程度不一,没有统一标准,从而给企业计算节能量的工作造成了很大困扰,主要体现在以下几个方面:企业在计算某一时期节能量时到底该采用何种计量方法;各种方法的计算结果是否存在差异;在节能量计算过程中对基期的选择应该注意哪些问题。本文通过对《GBT 13234—2009企业节能量计算方法》准则中的几种计算方法的适用性和局限性的分析对比,以某火电厂和某冶炼厂为例对其节能量计算方法进行选择分析,同时根据计算结果对该企业能耗系统及节能技术进行分析,有助于企业对其节能量的计算和节能潜力的发掘。

1 企业节能量的计算方法

企业节能量是指一段时间内,通过创新企业工作机制,提高生产技术水平,调整生产结构,进行节能技术改造,实施重点节能工程等措施所节约的能源量,是考核企业节能工作的重要指标。企业节能量主要由技术节能量、结构节能量、管理节能量等因素组成。根据《GBT 13234—2009企业节能量计算方法》准则,我国企业节能量计算普遍采用单耗法。单耗法计算节能量可分为产品单耗法和产值单耗法[3]。

(1)产品单耗法是指在统计报告期和基期生产单位产品所消耗能源量的差值与报告期产品生产总量乘积所计算的节能量。

式中:ΔEc为企业产品节能量;eb为统计报告期的单位产品综合能耗;ej为基期的单位产品综合能耗;Mb为统计报告期产出的合格产品数量。

(2)产值单耗法是指在报告期和基期生产单位产值能源消耗量的差值与报告期总产值乘积所计算的节能量。

式中:ΔEg为企业产值(或增加值)总节能量;ebg为统计报告期企业单位产值(或增加值)综合能耗;ejg为基期企业单位产值(或增加值)综合能耗;Gb为统计报告期企业的产值(或增加值,可比价)。

另外还有一些单项因素影响节能量的计算公式,其主要反映企业在某一方面所取得的节能效果。

技术措施法是某项技术措施实施后比采取该项措施前生产单位产品(或服务)能源消耗减少量。各项技术措施节能量之和等于企业技术措施节能量。

式中:ΔEt为多项技术措施节能量;ethi为某种工艺或设备实施某项措施后其产品的单位产品能源消耗量;eiqi为某种工艺或设备实施某项措施前其产品的单位产品能源消耗量;Pthi为某种工艺或设备实施某项措施后其产品产量;n为企业技术措施项目数。

结构节能量是指企业在统计报告期内,由于产品结构发生变化而产生的能源消耗量的变化。其计算如下:

式中:ΔEcj为结构节能量;Gz为统计报告期总产值(可比价);Kbi为统计报告期替代第i种产品产值占总产值的比重;Kji为基期第i种产品产值占总产值的比重;ejei为基期第i种产品的单位产值能耗;n为产品种类数。

2 节能量计算方法分析

2.1 不同节能量间的差异分析

由于各耗能企业的生产模式、技术工艺、用能结构、产品结构的不同,在进行节能降耗的工作中,对节能量的计算方法又有所不同[4,5]。

产品单耗法是目前企业主要使用的计算方法,它是将企业所生产的每一种产品的节能量求和计算出来的。对于只生产单一产品或产品种类不多的企业,这种方法既实用简便,又能够直观反映企业技术进步情况和产品能源利用效率。但对一些具有多种产品的企业,这种方法由于对各种产品的能耗数据都要进行细致的统计,对数据的准确性要求高,计算工作量大。

产值单耗法在实际计算中需要企业通过总的综合能耗来计算单位产值能耗,其在计算统计上方便了许多。所以这种方法对产品种类繁多、能耗结构复杂的企业是非常适合的。另外,产值单耗法能够反映企业产品结构变动对能耗的影响,而产品单耗法却无法反映这一影响结果。

技术措施节能量主要针对企业采取某项或者多项单体工程项目,在工程完成后统计采集对比指标,其能够如实反映出该项措施在实施前后产生的节能效益、环保效益、经济效益等关键要素,有利于对该项技术措施的审计和核查。其最大的局限性在于不能通过计算体现企业的整体节能管理水平,而是通过技术改造来提高能源利用率,降低能源消耗,从而实现能源节约,对于调节产品能耗结构、扩大生产规模这些途径产生的节能效果却无法体现出来。

结构节能量是通过企业产品结构的调整所带来的节能效果。这种效果是反映在产品的价值量上的,不同产品有不同的计量单位,有不同的使用价值衡量指标,如总产值和附加值等。在企业生产多种产品时,其产品的附加价值有高有低,能耗也各不相同。通常需要分析多个产品的结构与本企业节能目标之间的关系,以及各产品的发展对企业提高能源利用水平、完成节能指标的影响程度。其最大的优点是有利于企业“结构节能”在满足社会需求的前提下,多生产附加价值高、能耗低的产品。但其不包含企业通过技术或者工艺所产生的能耗下降的节能量。

因此,企业在计算其节能量时应以产值节能量为主,产品节能量及其他计算方法为辅,以准确衡量其节能水平。

2.2 计算节能量时应注意的问题

(1)节能量是一个比较量、相对量,其计算必须满足技术经济比较的基本原则和可比条件,以相对准确的计算范围与基准为前提,实现其相对准确的计算。

(2)节能量的计算必须先清楚所计算的节能量的属性:是产品节能还是产值节能,是某个地区的还是企业的,是某年度的还是多年累积的。不同属性的节能量不可相加、比较。

(3)节能量计算所选取的基准期能耗与对比期能耗均是指整个考察期间的实际能耗。若用某个时间段的能耗推算1年或者多年能耗,必须对这种推算的准确合理性进行说明。

3 应用实例

3.1 企业节能量的计算分析

企业在计算节能量时要根据自身情况进行筛选计算。一般来讲,对于具有固定生产规模、用能划分比较明显的企业,如火电厂、水电厂、炼油厂、水泥厂等企业其年产规模变化不大,能耗单一,受外界因素影响较小,采用产品单耗法计算节能量,能够快速准确地反映企业节能量。对于产品种类多的企业采用产值单耗法能够更好地反映企业的节能水平。但其局限性在于:能源消耗总量为企业自行上报,对能源消耗统计的准确性难以确定,基期确定具有相对性。通过以上对企业节能量计算的分析,分别对生产多种产品和单一产品企业的节能量进行计算。

(1)产品单一的企业:以某火电厂为例,其企业现有2组300 WM机组正常运行,主要供电给市区居民及周边企业,年供电变化量不大。其主要消耗能耗为原煤,主要输出能源为电能。选取2011年数据为企业节能量计算的基期。根据统计,该企业基期供电标准能耗344.94 gce/kWh (供应1kWh电力需消耗标准煤344.94 g),万元产值综合能耗9.02 tce/万元。2012年工业总产值37 214.67万元,总发电量1.675 65×109 kWh。2012年各项能耗数据见表1。

注:折标系数来源于《中国能源统计年鉴2005》

由表1可知,该电厂2012年输出电量1.509 81×109 kWh,厂自用电量1.658 4×108 kWh,厂用电率为9.9%,企业综合能耗当量值为331 237.91 tce,等价值为93 169.68 tce。根据统计结果计算有:

该电厂2012年发电标准能耗为:现企业发电标准能耗=发电输入能源当量值/企业年发电量=308.41 gce/kWh。

2012年供电标准能耗为:现企业供电标准能耗=现企业发电标准能耗/(1-厂用电率)=308.41/(1-9.9%)=342.3 gce/kWh。

由产品单耗法计算该企业2012年节能量:ΔEc=(现供电标准能耗-基期供电标准能耗)×年总发电量=(342.3-344.94)×1.675 65×109=-4 423.716 tce(负号表示节能)。

该电厂2012年万元产值综合能耗=综合能耗/工业总产值=331 237.91/37 214.67=8.9 tce/万元,由产值单耗法计算该企业2012年节能量:ΔEg=(2012年万元产值综合能耗-基期万元产值综合能耗)×2012工业总产值=(8.9-9.02)×37 214.67=-4 465.76 tce(负号表示节能)。

综上计算,可以看出,这2种计算结果差异值不大。但对于产品单一的企业,产值单耗法数据整理收集的工作量远远大于产品单耗法计算工作量,所以此类企业宜采用产品单耗法计算节能量。

(2)产品种类多的企业:如某有色冶炼企业,其主要产品有铁锭、铝锭、锌锭、银锭、氧化锌、热镀锌、锌粉、硫酸等。其一季度所有产品的单位产品能耗和基期能耗相比较没有变化,所以无论其各种产品结构如何变化,按照产品单耗法计算的节能量为零,故企业在这一季度节能效果无变化。但若按照产值单耗法计算,尽管企业单位产品能耗和基期能耗相比较没有变化,但是铝锭、锌锭与铁锭相比较,由于要通过电解等工序,其产品产值能耗相对较高,在这一季度内若其产值比重下降,则企业单位产值综合能耗也将下降,所以企业产值总节能量小于零,企业在这一季度表现为节能。因此,对于生产多种产品的企业来讲,采用产值单耗法计算节能量相对准确有效。

通过以上计算可以看出,产值单耗法计算节能量准确、有效,但计算量大;产品单耗法计算简单、方便,但有其局限性。因此,要准确反映其节能工作的情况,应该以产值节能量为主,产品节能量等其他计算方法为辅来对企业节能量进行计算。单耗法计算的节能量能够反映企业总体的节能效果,但对于有些能耗高的工艺流程不能有效反映其节能效果,不利于企业寻找自身的节能空间,发掘其节能潜力。

3.2 企业节能潜力分析

当前,我国的能源利用率低,主要耗能企业生产的单位产量综合能耗比较高。2010年中国的6大高耗能行业的单位产品能耗平均高于世界平均水平29%,其中火电厂供电能耗约高24.9%,冶炼厂生产能耗约高11.3%,水泥厂生产能耗约高36%。上述火电厂,其厂用电量在企业年发电量中的占比高达9.9%。所以,企业通过节能量的计算,对其具有节能潜力的空间进行发掘,采取有效的技术节能模式和管理创新手段是非常有必要的。

3.2.1 技术节能模式

高耗能企业应改进能源利用方式,采用先进的节能工艺和生产技术,对关键技术领域进行研究与突破:一是改善燃烧技术[6]。当前我国存在低热值煤、煤矸石和不完全燃烧等影响燃烧利用效率的问题。主要改善措施有:1)催化燃烧、高温空气燃烧、脉动燃烧、分层燃烧、循环燃烧床等;2)将信息化的控制技术应用到锅炉燃烧、电除尘灰渣、换热压力容器等设备中,通过应用变频调频技术、系统优化技术、智能化技术等对设备进行信息化控制,提升设备运行效率;3)提升能量再利用技术。在高耗能企业生产过程中剩余能量及灰渣回收再利用通常具有较高的经济效益和社会效益。创新发展和推广剩余能量的综合回收利用,有利于促进产业整体结构优化分配,提高产业整体水平和能源利用率[7]。主要通过能量回收利用、能量梯级利用、系统优化设计等一系列技术,实现锅炉尾气灰渣热量、换热工艺中余热余压的最优化利用。

以电力行业为例,电力作为国家综合实力的体现,人民生活质量的保障,其重要性不言而喻。火电厂作为高耗能企业,既是能源消耗大户,也是能源生产大户,具有高排放、高能耗的特点。电力行业节能减排应以火电厂节能减排为核心,火电厂节能减耗要在安全生产、保证需求的前提下,以降低厂耗电量、煤耗、水耗以及二氧化硫、二氧化碳的排放量为重点。当前我国火力发电用煤约占全国用煤总量的53%,产生的灰渣约占全国灰渣总量的76%,火电厂用水约占工业用水总量的35%,二氧化硫排放量约占工业排放的64%[8]。表2是某火力发电厂2012年能源消耗情况。

由表2可以看出,该火电厂厂用电量约占机组容量的10%～15%,泵与风机等火电机组主要设备消耗的电能约占厂用电的95%左右。锅炉用水、化水设备自用水及管网漏水占总用水量的65%。因此,通过对主要能耗系统进行技术改造是非常有必要的。

由于该厂水泵流量采用挡板调节的方式,仅通过改变管道的流通阻力实现流量调节,但其对电机驱动源的输出功率改变不明显,节流损失大,同时浪费了大量电能,是火电厂用电率大的重要原因之一。同时,泵组及管网长期处于高压力高负荷状态下运行,使机组及阀门的维修周期缩短,增加了系统的维修费用。为解决这一问题,最通用的方法是利用变频技术对泵与风机这些高耗电设备的驱动电源进行变频改造。通过人为的检测控制,在用电供应高峰时调高频速,在供应充足时调低频速,这样既满足了需求又节约了电能,方便形成封闭控制系统,实现恒流恒压控制,同时可对锅炉的整个燃烧情况进行改善,使锅炉在最佳状态运行,从而使单位煤耗水耗相应减少。水泵变频改造前后参数见表3。

由泵组的原理可知离心泵的特性曲线[9]计算如下:

式中:P为水泵的轴功率;Q为使用工况点的流量;R为输出介质单位体积重量;H为使用工况点的扬程;η为使用工况点的泵效率。

据该火电厂2011年和2012年泵机组运行统计,其企业平均负荷在115 MW左右,经计算得功率消耗为P1=378 kW。在相同负荷下,通过变频器改造控制,其功率消耗P2=230 kW,考虑变频器自身发热及空调功率30 kW,则变频器改造控制后功率总消耗为P3=260 kW。显而易见,使用变频器后节约电能为:P1—P3=378-260=118 kW。因此,其技术改造符合企业与社会节能的需要。高耗能企业可以通过对一些主要用能设施进行改造和更换,以此来达到节能目的。

3.2.2 节能管理机制

高耗能企业要完成节能降耗的目标,不仅要进行设备与技术的更新与改造,更要从企业体制出发,健全企业能源管理机构,加强基础管理,开展能效平衡工作,分析企业节能潜力范围并制定节能的量代指标。从企业内部实施节能管理能够有效降低许多不产生经济与社会效益的能源浪费。企业对主要的能耗设备及工序加强管理,开展能效体制对标[10],追求较高的能源使用率,促进企业的节能管理水平不断前进。

高耗能企业由于其特殊性,在节能管理与安全监管上应相互结合,其设备的安全性与经济性密切相关。例如:锅炉长期运行会产生炉内结垢现象,影响锅炉热传递,降低锅炉运行效率,使锅炉运行安全性不能得以保障。所以企业应定时进行检查与清理,确保设备安全有效运行。应充分利用比较成熟的设备安全监察体系对企业实施节能监管[11],将企业的安全生产和经济生产进行协调,建立企业安全生产规范标准系统、技术服务支持系统、监测评价系统和监督管理系统。

4 结语

节能是增强企业市场竞争力、提高企业经济效益和社会效益的重要途径。本文通过对国家标准《GB/T 13234—2009企业节能量计算方法》中推荐的几种计算方法进行分析对比,分别以产品单一化和多元化企业为例进行节能量计算;同时根据节能量计算结果对企业的主要能耗系统及节能潜力进行分析,并以火电厂泵组调频技术为例,对企业实施技术措施和节能管理措施的可行性进行了论述,得出企业以产值单耗法为主、产品单耗法和技术措施法为辅计算节能量比较准确可行的结论。本文研究成果有助于企业进行有效的节能量计算和节能潜力的发掘,对企业节能目标的完成具有积极的意义。

摘要：针对企业节能量计算中存在的方法众多、选取标准不同问题,对当前常用的单耗法和技术措施法进行分析,总结其适用性及局限性,并将其应用于火电厂等高能耗企业的节能量计算中,对高耗能企业的主要能耗系统及节能技术进行分析,以发电厂泵机调频技术为例,对其节能效果进行了论证。结果表明,以产值单耗为主,产品单耗等为辅的计算方法能够更加准确地反映企业当前节能效果,对具有节能潜力的设备及工艺实施技术改造和创新管理。有助于提高企业能源综合利用率。

关键词：节能量,单耗法,节能减耗

参考文献

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建筑节能设计标准与节能量估算 第7篇

关键词：建筑；节能设计标准；节能；评价

中图分类号：TU201，TK018 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2015）04-0148-02

引言

我们国家是一个人口大国，随着人口的增加，能源消耗也更加严峻。我们都知道：煤炭、石油等这些都是属于不可再生的资源，而且这些资源在利用的过程中，还会产生大量的二氧化碳，从而影响到空气质量，破坏生态环境。因此，现代社会就必须要考虑这些实际的问题，必须要改善对传统能源的依赖。现代建筑设计就要充分的考虑节能设计，减少废气，污染物的排放，这样才能改善人们的生活，尽可能的减少对大自然的污染。

一、中国建筑节能设计标准

我国从上世纪80年代就开始对建筑节能这一个项目进行研究和探讨了，最开始是对北方寒冷地区和严寒地区的采暖能耗进行调查和研究的，这是由于北方地区集中供热面积的房屋建筑施工面积占大约一半的国家住房建设，每年为3～6个月采暖期，数量多面积大，采暖能耗是整个社会建设耗能的主体。自2000年建设部组织编制中部（夏季炎热和冬季寒冷地区）和南部（夏季炎热和冬季暖和地区）地区住宅建筑节能设计标准，通过对集中地区的研究和探讨，我国建设部在1986年颁布了“民用节能设计标准（采暖居住建筑）”（JGJ 2686），这次发布的标准主要目标就是以1981年的能耗作为基础，要节能30%。1995年国家建设部批准了修订草案，自1996年7月1日，这次的节能目标是50%。2001年国家建设部发布了“夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准” （JGJ 1342001），于2001年10月1日实施。之后，2003年又实施了节能设计标准—JGJ 752003，这两个标准都是要求居住建筑要通过节能设计的要求，提高建筑围护结构保温、隔热等提高节能效果。在保证相同的室内环境温度的前提下，比没有采取节能措施时，全年空调和采暖能耗降低50%。为了从设计阶段控制公共建筑的能源消耗，建设部于2002年批审“公共建筑节能设计标准”，该标准计划在2004年完成。

1.嚴寒和寒冷地区的居住建筑标准。

在第一次节能住宅设计标准的颁布之前，原建设部对北部地区的一批典型建筑群进行了调查。在1980年到1981年采暖期测量采暖能耗，将测量的能量消耗热值设定为100%，通过相应标准的颁布，要达到节能在30%，50%和65%。标准主要是通过对北方的居民生活进行研究和探讨出来的，与实际生活是相似的，从而节省能源的计算差异不大。其次，在严寒和寒冷地区的城市居民住宅设计和施工过程（不包括集中供热管网系统与热源部分），也是完全符合节能设计标准的建筑。因此，在供热管网系统和热源部分还需要有关部门继续努力，从而实现真正的节能效果。

2.公共建筑节能标准。

我国公共建筑节能标准是在2005年提出来的，其算法和居民住房的算法有所不一样，公共建筑节能标标准提出能源消耗的计算要利用建筑的进度计划，按工作日，休息日，白天和黑夜的差别对设备设定启停情况，但它仍然是基于空间、时间的做法。因此，100%的节能标准是在用全空间，全时间的方式的情况下，通过建筑围护结构性能优化和效率的设备系统的实现。目前在中国，全空间，全时间的模式主要存在于大型公共建筑之中。一般公共建筑占约国家总公共建筑的90%，但仍主要采用室内环境部分空间和部分时间的模式。因此，对于绝大多数的公共建筑，节能标准也是虚拟的，不能直接与实际使用的能耗进行比较。

二、建设节能设计标准的重点

建筑节能作为建筑行业中关系到建筑功能的环节，设计时需要一定的节能标准。2010年中国颁布的《JGJ134-2010区域建筑能源效率标准》规范了不同地区、不同气候环境的节能设计基本标准，主要内容可概括为以下两个方面：

1.北方由于寒冷，较南方多了采暖的这部分耗能（平均下来北方采暖耗能是南方的2.5倍），所以北方的节能设计的效率和结构的要求更高；

2.从城市规划和建设方面来关注，住宅建筑的规划明显多于且复杂于公共建筑，同理，其节能设计也更加高要求。

节能标准的使用更多的是在日常建筑的能源消耗中，影响能源消耗的建筑因素主要有以下三类：第一类，门、窗、墙等维护结构，这些结构由于不同的地理和居住环境的要求耗能也是大有不同；第二类，生活风格类装饰、建筑功能结构、温度湿度要求等；第三类，设备系统，这类系统常用于应对突发性事故，耗能的大小也由实际情况而定。施工过程中应该利用建筑节能标准规范各因数耗能的最大额度，该额度就是一个明确的参数，量化了施工过程中的不确定因素，正确实现建筑物的节能设计。

三、基于建筑节能标准的能源估算方法

根据建筑节能标准和前文的分析，我们估算能源时需要注意以下三个概念性问题：

1.不同地区的100%的能耗基准值有差异。

由于不同地方的地形和温度的差异，100%的能耗基准在不同地点的建筑物中的标准不尽相同，例如寒冷和严寒地区的100%的能耗基准是采暖耗能，而冬冷夏热、冬暖夏热地区的住宅的100%的能耗基准是采暖和空调能耗；但公共建筑的100%的能耗基准指的是采暖、空调，通风和照明的能源消耗。

2.100%参考值的计算条件。

以1980年我国在建筑围护结构上的研究与实践为例来设立100%参考值，得出的1980年代的能源效率水平和能耗分析结果来看，在严寒地区和寒冷地区，能量值和80年代实际集中供暖能耗一致；在冬冷夏热和冬暖夏热地区的住宅和公共建筑，由于部分空间，部分时间的方式与标准上的差别，100%的基准值远高于能源消耗的实际调查结果。

3.节能百分比目标应遵循“差异性设立”原则。

节能标准百分比目标设立首先需要一定的假设条件，假设在生活方式和室内环境的条件下，依据标准中规定的围护结构和系统设备建筑物规范，将现有的节能标准与20世纪80年代的典型建筑进行比较，就可以建立出相应的节能百分比目标。例如，已经算出的大连，属于较寒冷地区，其相应的节能标准《JGJ26-1995》提出了50%的节能目标。其基准值100%值得是集中供暖耗能（由全空间、全时间方式下进行的实际调查所得）。由于建筑中的集中供暖系统的设备效率与全国平均水平的能源效率标准有差异，所以建筑物的节能百分比比例并不一定与标准的目标完全对应。

总结

我国是一个人口大国，能源消耗日益增强，这对人类生活乃至自然都有着深远的影响。我们要认识到节能的好处，这不仅能减少大量的建设资源和非再生能源，同时我们也提高了人们的生活质量，保护了自然的生态环境，实现建筑节能业的可持续发展，为国家能源节约和人们生活环境的改善贡献一份力量。依照现代的科技条件来看，基于建筑节能设计标准来估计建设的节能量是比较科学的，只要有100%明确能耗基准值的内容和计算条件，明确条件建立节能的百分百目标，可以精确计算出百分比的节能目标，建设工程设计目标得以实现，因此，实用价值与意义重大。

参考文献：

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