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可再生能源优缺点范文1
关键词：教学改革；新能源发电技术；创新人才培养
作者简介：韩杨（1982-），男，四川成都人，电子科技大学机电学院电力电子系，讲师。
基金项目：本文系电子科技大学中央高校基本科研业务费资助（项目编号：2672011ZYGX2011J093）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0046-02
“新能源发电技术”是电子科技大学电气工程及自动化、机械设计制造及自动化、工业工程三个专业课程体系中的一门重要课程。该课程属于高年级本科生的专业选修课，共32课时、内容多、知识面广、综合性强。[1， 2]由于三个专业的学生知识体系存在一定差异，在教学理念、教学内容、教学方法等方面，需要做出系统的设计和创新。笔者在教学过程中，充分吸收国外高校模块化教学模式、凝练教学内容，充分利用交互式教学方法，采用课堂讲授、提问与解答、课程项目、研究报告等手段，把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课程以电能变换与控制为主线，鼓励不同专业背景的学生组成研究小组对课程项目进行协作研究，提升了学生的学习兴趣，培养了学生的自主创新能力。[3， 4]
一、国外“新能源发电技术”教学内容与模式回顾
1.麻省理工学院（MIT）的模块化教学模式
课程简介：课程评估当前和未来潜在的能源系统，包括资源提取、转换和最终使用技术，重点区域和全球能源需求。研究各种可再生能源和传统能源的生产技术，能源最终用途和替代品，在不同国家的消费习惯。
第一部分：能源的背景。欠发达国家日益增长的能源需求、发达国家可持续的未来能源。能源概述、能源供给和需求的问题；能源转换和经济性分析，气候变化和应对措施。模块1：能量传递和转换方法。模块2：资源评估和消耗分析。模块3：能量转换、传输和存储。模块4：系统的分析方法。模块5：能源供应，需求和存储规划。模块6：电气系统动力学。模块7：热力学与效率的计算。
第二部分：具体的能源技术。模块1：核能的基础和现状；核废料处理；扩建民用核能和核扩散。模块2：化石能源的燃料转换，电源循环，联合循环。模块3：地热能源的类型；技术、环境、社会和经济问题。模块4：生物质能资源和用途，资源的类型和要求。
第三部分：能源最终用途，方案评估和权衡分析。模块1：汽车技术和燃料经济政策。模块2：生物质转化的生命周期分析；土地使用问题、净能量平衡和能量整合。模块3：电化学方法电能储存、能量转换，燃料电池。模块4：可持续能源，非洲撒哈拉以南地区的电力系统的挑战和选择。
2.瑞典皇家理工学院（KTH）课程内容与要求
课程内容：替代能源和可再生能源的全方位的介绍和分析，包括整合这些解决方案以满足能源服务的要求。包括现有和未来的替代能源，如水能、风能、太阳能、光伏、光热，燃料处理；可再生能源系统面临的挑战；动态整合各种可再生能源。在整个教学过程中，学生的读、写和研讨主题是“先进的可再生能源系统技术”，特别是通过项目工作和多个为期半天的研讨会对相关专题进行研讨，每个人都参与演讲和讨论，并邀请有行业工程背景的专家和政策制定者来课堂参与探讨，丰富课堂内容、提升教学质量。
课程要求：在课程结束时，学生应能够分析和设计能源系统，利用风能、生物能源、太阳能产生电力或用于加热与冷却。完成课程后，学生能详细说明风能、生物能、太阳能基本原理和主要特点，以及它们之间的区别。能掌握这3种可再生能源系统的主要组件，了解基于化石燃料的能源系统对环境和社会的影响。
3.威斯康星大学（UWM）课程内容与要求
课程内容：学习有关国家最先进的可再生能源系统，包括生物质、电力和液体燃料，以及风力、太阳能、水电。学生们将对可再生能源电力和能源供应做工程计算，并要了解可再生能源的生产、分配和最终使用系统。能源存储、可再生能源政策；经济分析，购买和销售能源；风能理论与实践；太阳能可用性，光热和光伏发电系统；水电；地热，潮汐能和波浪发电；生物能源、生物质燃烧热力和电力；生物质气化，生物油热解；生物燃料的生命周期评估。
课程要求：掌握基本的可再生能源系统的工程计算，了解可再生资源评估和能源基础设施一体化。确定可再生能源系统的环境影响。设计和评估可再生能源系统的技术和经济上的可行性。了解能源在社会中的关键作用。了解可再生能源发展的公共政策、市场结构。卓越学生的学习成果：能够运用数学、科学和工程原则进行实验设计，并能分析和解释实验现象。有能力设计一个系统、部件或过程，以满足预期要求，具备解决工程问题和有效沟通的能力。
二、创新人才培养模式下“新能源发电技术”教学设计
通过对该课程的学习，使学生了解中国的能源现状，掌握电源变换与控制技术的基本原理，掌握光伏发电和风力发电的基本原理及系统的构成，加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识，理解生物质资源的利用现状、转换与控制技术的基本原理，了解天然气、燃气发电与控制技术的基本原理和应用情况。吸收国外经验，设计教学模块。
1.电源变换和控制技术
内容要点：电力电子器件的概念、特征和分类，不可控器件——电力二极管，半控型器件——晶闸管，电力场效应晶体管——电力MOSFET，绝缘栅双极型晶体管——IGBT；AC—DC变换电路：二极管整流器——不控整流，晶闸管整流器——相控整流，PWM整流器——斩波整流；DC—DC变换电路：单管不隔离式DC—DC变换器，隔离式DC—DC变换器；DC—AC变换电路原理、分类、参数计算；AC—AC变换电路。
课堂提问：晶闸管的导通和关断条件是什么？相控整流与PWM整流电路区别是什么？交流调压电路的基本原理是什么？什么是逆变？如何防止逆变失败？
课程项目1：让学生设计一个50kW的相控整流和PWM整流电路，进行MATLAB仿真分析，比较两种整流电路的区别，要求分组讨论、制作PPT演讲，撰写研究报告。
2.风能、风力发电与控制技术
内容要点：风的产生、特性与应用；风力发电机组的结构、分类与工作原理；风力发电的特点、控制要求和功率调节控制；风力发电机组的并网运行和功率补偿：同步发电机组、异步发电机组和双馈异步发电机组的并网运行和功率补偿。
课堂提问：简述风能转换的基本原理。风力机的空气动力学参数有哪些？具体怎么求解？风力机有哪几种分类方法？
课程项目2：让学生设计基于全功率变换器的风力发电系统，在课程项目1的PWM整流电路的基础上，设计整流和逆变电路及其控制算法，进行MATLAB仿真，验证工作原理，要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。
3.太阳能、光伏发电与控制技术
内容要点：太阳能利用方式、分类及原理，中国光伏发电的历史和研究现状；太阳能电池的工作原理，太阳能电池材料的光学性质、等效电路、输出功率和填充因数，太阳能电池的效率、影响效率的因素及提高的途径；太阳能电池制造工艺，多、单晶硅制造技术；太阳能光伏发电系统设备构成，正弦波PWM技术，逆变器基本特性及评价；独立光伏发电系统的结构及工作原理、系统构成；并网光伏发电系统的分类、特点、结构、供电形式和设备构成。
课堂提问：多晶硅和单晶硅的制造工艺有什么不同？根据制作工艺的不同它们各有什么特点？什么是正弦波PWM逆变技术？并网光伏发电系统由哪几部分构成？
课程项目3：让学生设计小功率并网光伏发电系统，在课程项目2逆变电路的基础上，设计单相及三相逆变电路及其控制算法，进行MATLAB仿真，验证工作原理，要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。
4.生物质能的转换与控制技术
内容要点：生物质能的定义、生物质资源特点及类别；生物质能转换和发电技术、生物质能转换的能源模形式，城市垃圾、生物质燃气发电技术；生物质热裂解发电技术的分类、生物质热裂解机理，生物质热裂解技术及装置简介；我国生物质能的利用现状及开发生物质能的必要性，生物质能发电前景。
课堂提问：生物质能的优缺点是什么？根据其优缺点如何扬长避短充分利用生物质资源？生物质热裂解的机理是什么？请详细分析说明。影响生物质热裂解的因素有哪些？具体是如何影响的？
5.天然气、燃气发电与控制技术
内容要点：天然气水合物的概念，形成机理及化学性质；天然气的综合利用、环境价值与发展前景；小型燃气轮机发电机组的原理及用途、主要形式及应用前景；燃气轮机组的电能变换与控制系统、电网供电及控制；燃气发电机组的并网运行与控制策略，DC-AC低频并网逆变技术，DC-AC/ AC-DC-AC三级变换高频环节并网逆变技术；燃气发电机组高频并网逆变的控制策略。
课堂提问：小型燃气轮机组并网发电的原理是什么？简述燃气轮机组电能变换系统的结构和工作原理。燃气发电机组高频并网逆变是如何实现的？
三、结束语
在充分吸收国外高校“新能源发电技术”模块化教学模式的基础上，以人才培养为中心，凝练教学内容、改革教学方法，提高了学生对该课程的学习兴趣，课堂互动得到明显改善，不同专业背景的学生能够对课程项目进行协作研究，发挥各自的特长收集和吸收国外前沿技术，在PPT演讲、研究报告撰写方面锻炼了学生的综合能力，取得了良好的教学效果。
参考文献：
[1]何瑞文，谢云，陈璟华.电气工程及其自动化专业建设与实践模式探讨[J].中国电力教育，2012，（3）：72-73.
[2]王三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育，2011，（15）：92-93.
可再生能源优缺点范文2
关键词：暖通空调节能设计；问题；
中图分类号：S611文献标识码： A 文章编号：
前言
暖通空调的节能设计对于我国目前大力宣传的环境保护与生态保护息息相关，建筑物能耗的一半左右要消耗在暖通空调系统中，因此，暖通空调系统的节能设计的好坏对于建筑的能耗水平以及运行的经济性至关重要。暖通空调的节能措施也是一项系统工程，这项系统工程不仅与建筑物的设计相关，而且还与环境因素关系密切。在工程设计阶段，设计师应就建筑的朝向以及建筑的位置、建筑的形体等进行细致的考虑，不同的区域应采用不同的建筑外形以更加充分地利用自然节约能耗。
一、暖通空调在其节能设计上应该注意的问题
1、在设备运行维修上应该注意的问题
在暖通空调的运行过程中，由于设计方案的不科学，相关的管理人员对空调的运行系统就得不到充分的了解与认识，就无法科学的区分系统的运行高峰期，通常情况下就会把正常期与高峰期的机器运行数量设置为一样，这样就会造成能源的极度浪费。管理人员往往在维修方面做得不到位，就会发生很多的问题，例如风道渗漏会引起热损失，空调水系统水质前期处理不彻底，造成水系统堵，影响换热，及空调的重要设备上的附着物会引发机器的下降等 。
2、设计者在设计中应注意的问题
暖通空调系统的设计质量在很大程度上决定了整体系统运行的能耗状况，节能设计规范、标准在节能减排设计中起着技术支撑的重要作用。设计院以此为依据开展设计，有效地保证了工程设计质量。然而，仍然有一些设计单位工作人员对此不够重视，在设计过程中过分依靠个人经验或业主不合理要求，导致能耗高、投资大，超出国家能耗指标等问题的出现。在实际设计中，设计人员对主要的入户热力装置给予了足够的重视，同时往往会忽略了在入口处的装置。随着国家对节能和环保要求的不断提高，各种新的空调形式和技术方案也在不断涌现。 每种技术方案通常都有自己的优缺点，但有关部门在评价这些新的技术方案时，由于考虑问题的角度不同和缺乏科学的、客观的统一评价方法，导致评价结果有所不同，有时甚至大相径庭，造成严重损失。 评价结果的混乱导致了设计单位在进行暖通空调设计面对各种方案时感到无所适从， 影响了节能减排设计工作的进行。
3、在先进节能设备选择上应该注意的问题
有很多的设计者会被市场牵着走，认为能提升系统性能或者是节能的产品在任何情况下都能够发挥其作用，造成加大资金的投入，但是往往得不到该有的效果，跟风走的情况很严重，会直接导致设计者过于信赖所谓质量好的产品，做不到具体问题具体分析，在设计上不能够结合相关因素进行方案上的设计，所有的东西没有最好，只有最适合，设计者如果不能切合实际立足根本，就设计不出好的方案。
二、加强暖通空调节能设计的对策
1、选择合适的空调形式
选择合适的空调形式是空调节能的一个重要方面。随着变频技术的发展，变频空调近年来得到了快速的发展和应用。 变频空调在普通空调的基础上增加了变频控制系统，具有节能、温控精度高、噪声低等多重优势，是空调发展的必然趋势。有关数据表明，在冷负荷相当的情况下，变频空调器消耗的功率只为定频空调器的 66%。 在中央空调等大型暖通空调系统中，尤其应当大力推广变频技术，其节能减排的效果将是十分明显的。
2、提高设计人员综合素质
对于设计人员来说专业素质是基本，因此要努力提高他们的专业素质，定时展开暖通空调设计的相关培训工作，提升设计人员的专业技巧以及业务素质，同时理论要与实践相结合，让他们在工作实践中更深入地学习暖通空调的相关知识内容，同时还要注重对设计人员的节能意识的培养，把节能意识带路到工作中，贯彻落实到暖通空调设计的方方面面里，提高暖通空调设计的节能性。设计人员除了具备专业素质外，还必须具备前瞻性，最大程度地优化暖通设计参数，以避免暖通系统的实际应用和期望产生较大的偏差或者造成不必要的改造而导致资源的浪费。这就要求设计人员本身具备优良的素质，具备充足的设计和工作经验，熟悉相关的规定规范，能事先全面地考虑到设计中可能存在的问题，并能够与暖通设备的安装人员保持沟通，第一时间掌握真实详细的现场资料，从而根据现实使用情况做出适当的调节和改进。大型建筑应该具备基本的能耗监控和分析功能，掌握具体的能耗数据，这对暖通设备的运营和节能减排的管理是十分有利的。
3、加强新能源、新技术的应用推广
暖通空调行业应当加大对地热能、太阳能、等清洁可再生能源的应用研究，积极采用水源热泵系统、太阳能热泵系统、地热热泵系统等节能新技术。 目前人们已开发出了一些有效的可再生能源，以缓解目前不可再生能源的紧张局面。地热能和太阳能及空气能等可再生资源应用于空调制冷，具有一定的优势,并且清洁无污染。 地源热泵利用大地储存的能量,可作为中央空调系统的冷热源。 空气源热泵地板采暖利用空气中储存的能量，可作为采暖系统的热源。 设计人员在设计时要因地制宜,引导业主尽量采用可再生能源来实现节能。
4、采用合理的冷热源
合理的设备选型对于暖通空调的节能十分重要，因为，不同的设备其使用寿命、运行效能、自动化程度、功率参数等都不相同，这些性能参数对于未来使用过程中的节能效益影响十分巨大。因此，合理选型较为关键。中央空调中的冷热源的合理的配置是节能的重要的一环，我国建筑物中常用的配方有水冷机组加锅炉的方式、热泵机组加溴化锂吸收机组的方式等。
5、强冷热回收利用的研究运用工作
在空调中结合舒适健康空调系统采用新风处理器来进行热回收设计，利用排风中余热来处理新风的热量，在采暖系统中采用高效锅炉，提高烟气利用率，来降低能耗。 当选择回收装置时,应综合考虑工程的实际情况、当地气候条件、经济条件、排风的成分等多种因素,以确定选用合适的热回收装置，从而用较少的投资,实现能源利用的最大化。暖通系统在建筑节能中占据重要的位置，起着重要的作用，节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础，政府职能部门的重视和支持，则是实现大幅度节能的保证。作为工程建设的重要组成部分，暖通系统在节约工程建设成本与节能减排等方面占据重要的位置，起着重要的作用[1]。建筑行业的能源损耗，暖通空调系统所消耗的占到了 60%之多，随着人们生活水平的提高，建筑工程中的暖通空调的应用也将不断增多，其能源消耗势必也会加大，再加上中国本身空调系统能耗就很大，这样造成的能源损耗是无法预计的。因此注重暖通空调的节能设计具有十分重大的意义。
6、提高对低品位能源和可再生能源的利用
不可再生能源是不能够进行回收利用，是无法通过人工科技手段进行再生的，同时使用过量还会导致能源的枯竭，因此在进行暖通空调设计工作的时候要尽量选择低品位能源或者可再生能源的空调系统，保证能源的有效合理利用，在建筑以及工业等领域里推行节能减排的工作，加强保护能源的思想意识建设，同时相关部门也应当积极地研发可再生能源，扩大可再生能源的使用范围，在技术上不断创新，进行热量回收利用，从而实现能源应用效率的最大化。现在利用污水源或海水源热泵技术、工业余热热泵技术及能源塔热泵技术已经广泛被设计采用。采暖空调方式的选择要认真思考与节能相关的，选取辐射范围广的，这样能源保护的效果就能更加地突显出来。
结束语
暖通空调的节能设计对于我国目前大力宣传的环境保护与生态保护息息相关，建筑物能耗的一半左右要消耗在暖通空调系统中，因此，一定要注意暖通节能设计中的问题。
参考文献
[1] 黄光平,曾小磊.暖通空调节能减排优化设计[J].科技风，2012．
可再生能源优缺点范文3
关键字：地源水泵；问题；办法
Abstract: The ground source heat pump systems are energy efficient air conditioning systems for both heating and cooling utilization of geothermal resources. Because of its energy-saving, environmentally friendly features, making this technology in the last decade, especially in the last five years, some developed countries in North America, Northern Europe has been rapid development in China's market is becoming increasingly active.Key words: ground source pumps; problem; way
献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02
中图分类号:TU-0
一、地源热泵的技术原理
地源热泵分为地下水源热泵、地表水源热泵和地埋管地源热泵。地埋管地源热泵系统为闭式系统，通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭的地下埋管中流动，实现系统与大地间的传热。结构上有一个由地下埋管组成的地埋管换热器。地埋管换热器的设置形式主要有水平和竖直两种。竖直埋管的形式是在地层中钻直径为0.1m～0.15m的钻孔，在钻孔中设置1组(2根)或2组(4根)U形管并用灌浆材料填实。
地源热泵作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制冷新技术越来越受到关注。它是利用地下相对稳定的土壤温度场，通过一定的介质来获取土壤内热(冷)能量的新型装置，可一年四季方便地调节建筑内的温度。由于该制冷供热方式不存在能量形式的转换，几乎是一种能量的自动“转移”过程，因而其能量转换效率高、运营成本低。
二、地源热泵的形式和特点
地表水体作为热泵系统的热源和热汇，通常有两种形式：开式和闭式。闭式系统就是在地表水体中设置换热盘管，用管道与热泵的蒸发器或冷凝器连接成回路，充以媒介水，在水泵的驱动下循环；开式系统中，从水源的底部抽水，送入换热器与循环介质换热，如果冬季水温比较高，也可以将水直接送到机组的换热器，经过换热的水重新排放到水体中。地表水源热泵所具有的优点使其不断的向前发展，又因为所具有的缺点使其在使用中受到诸多的限制。从优缺点对比中也可以看出，水源问题是限制地表水源热泵推广使用的主要障碍。如果水源问题解决好，势必会促进地表水源热泵的推广应用。
地源热泵系统在应用的所存在的问题
1、进水温度过低，机组保护停机。
地表水水温随着季节和地理环境的不同而变化。夏季，地表水水底水温一般不超过32℃，制冷没有问题。冬季，特别是北方地区，地表水温度很低，甚至结冰。这种温度很低的水源进入系统换热后温度进一步降低，如果换热温差过大，就会出现冰冻堵塞或者胀裂管道的危险，从而影响整个系统的运行。为了防止这种故障的发生，热泵系统一般都会设置进水温度保护装置。当水温低于设定值时，机组保护停机，水温恢复到设定值以上时，机组重新开机。如果水温反复变化，机组就会出现频繁的开停机，严重的影响了机组的寿命。
保护停机或频繁的开停机影响了建筑物的空调效果，这种情况下一般采取加辅助热源的方式保证系统正常运行。辅助热源有锅炉、电加热和太阳能等。锅炉辅助热量较多，但投资较大；电加热启动速度快，但能源利用效率较低；太阳能是绿色环保的辅助热源，但是受天气的影响很大，见效相对也慢一些。在实际使用中，辅助热源的选择要根据具体情况慎重考虑，以保证系统的经济高效运行。
2、对地下水资源的影响
地下水热泵空调系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。 虽然在理论上抽取的地下水可以回灌到地下,但目前国内地下水回灌技术还不成熟,在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度,从地下抽出来的水经换热器后很难被全部回灌到含水层内,造成地下水资源的流失；即使能够把抽取的地下水全部回灌,怎样保证地下水不受污染也是一个难题。
3、生物污泥
自然水体中常见的有害微生物主要有藻类、细菌和真菌。它们的生成主要是由于水体的温度和pH值恰好适合微生物的生长。而且水体中有它们生长所需的营养源，如有机物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐等，加上自然水体常年有阳光照耀，给微生物的生长提供了良好的条件。许多细菌都具有粘性细胞壁和形成菌角团的能力，能将悬浮水中的无机物、腐蚀产物、灰砂淤泥等粘结在一起，形成淤泥沉淀物，附着在管壁上，且越积越厚。微生物沉淀不仅增大传热热阻，还会影响冷却水的流通性，使传热系数进一步降低。
4、使用土壤热源热泵（闭式系统）需要的场地大
土壤埋管式热泵系统在冬季供热过程中，栽热介质从地下收集热量，再通过系统把热量带到室内。夏季制冷时系统逆向运行，即从室内带走热量，再通过系统将热量送到地下岩土中。因此，土壤埋管式热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质。它是一种可持续发展的建筑节能新技术。但这种地源热泵系统对土壤换热器的材质及地质结构的要求比较高，同时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。
在国外，地源热泵的主要研究和应用对象还是土壤源热泵系统，国内理论研究和实验研究的重点也是如此。然而，土壤源热泵系统远比地下水热泵系统和地表水热泵系统复杂，一次投资相对较高。
地源水泵系统的发展前景
应用自然能源，通过地源水泵技术的使用，为建筑物提供热（冷）能，对低品位可再生能源的应用和建筑节能的发展都具有重大战略意义，符合科学用能的基本原理，并已在工程上积累了较为丰富的经验。
我国政府已将淡水源、海水源、土壤源和污水源地源水泵技术列为重点支持的技术领域，推动低品位可再生能源在建筑中的应用，这是实施国家能源战略的重大决策和必然选择，对我国节能事业的发展具有重要战略意义，建议将低品位可再生能源的利用补充列入现已实施的《中华人民共和国可再生能源法》。地源水泵技术的应用在我国已受到广泛重视，其应用规模迅猛发展，但是产品和应用的技术水平尚有待进一步提高。强化传热、减少热阻和降低泵功率消耗都是是重要的技术发展发向。地源水泵技术在我国的应用将在近期形成前所未有的宏大规模，对于可能带来的生态问题应予充分的重视。面对这一重大发展机遇，应当进一步发展拥有自主知识产权的先进技术，为我国建筑节能事业的发展做出更大的贡献。
参考文献
[1]万仁里，谈地源热泵，全国热泵和空调技术交流会论文集，2001.10，宁波
[2]赵军，季新国，等，地源热泵的工程应用与环保节能特性分析，全国热泵和空调技术交流会论文集，2001.10，宁波
[3]庄迎春，直埋式地源热泵系统技术研究及应用，吉林大学硕士论文，2002.3
可再生能源优缺点范文4
【关键词】暖通空调；设计；节能
一、暖通空调节能的重要性
当前社会快速的发展，建筑能耗在总能耗中所占的比例越来越大，而在建筑能耗里，用于暖通空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%，且在逐年上升。这势必会使能源供求矛盾进一步激化。另一方面，现有的暖通空调系统所使用的能源基本上是高品位的不可再生能源，其中电能占了绝对比例。对这些能源的大量使用，使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题，如在我国的一些地区出现了酸雨、飘尘问题呈日益严重之势，对生态环境和可持续发展带来了很大影响。在最热的夏天，如果对暖通空调系统采取节能措施，不仅可以大大缓解电力紧张状况，同时，对于降低不可再生能源的消耗、保护生态环境、维持可持续发展等都有着重要的意义。
二、暖通空调系统在节能方面存在的问题
1、设计施工的不完善
设计施工是实现暖通空调节能的前提条件，也是实现暖通空调的关键因素，对暖通空调系统节能意义重大。《设计深度规定》完整的暖通空调设计应该包括以下几个方面，供暖热负荷及耗热量指标、空调冷热负荷、散热器型号等；对暖通空调系统图绘制也有明确的要求，有的工程设计并没有按照规定来执行，主要的表现是：供暖系统有图，有的立管无编号，而以建筑轴线号代替；有的管道号注了坡度，但是没有注明管道起始端；甚至有的未画供暖系统图或者立管图等等，对于一些复杂的设计只有平面图是远远不够的。事实上，在工作中，一些设计人员对此重视不够，有的单位一味的追求工程的进度，加上设计的周期短，一些技术问题得不到根本的解决。设计施工不合理，不仅使得投资浪费严重，运行耗能也不符合国家相关的标准，在一些公共建筑中，暖通系统空调耗能占到建筑耗能的一半以上。设计上的不合理，是造成暖通系统空调耗能的一个主要的方面，给以后系统的运行买下了隐患，也会造成严重的经济损失。
2、选择科学设计方案的机制不健全
为了更好的实现节能和环保的要求，各种新技术新方案层出不穷。由于设计方案考虑问题的方法角度不同，每种方案都有自身的优缺点。从现有的设计方案评价机制来看，没有一个统一的标准，评价机制非常不完善，面对众多的设计方案，怎样在有限的时间内选择最优的节能方案，是设计人员面临的一个棘手问题。我们现有的评价机制，缺乏一种客观的、科学的评价方法和标准，评价机制的不完善，直接影响到最优设计方案的选择，甚至起到误导作用，造成严重的损失。
3、对设计人员的培训不到位，在管理上出现问题
除了施工设计技术上的问题外，对运行管理重视不足，也是暖通空调系统耗能严重的一个不可忽略的因素。在现实中，许多暖通空调人员的专业，或者不对口或者不是本专业的院校毕业，对暖通空调系统基本的理论知识掌握不足，水平相差很多。有的施工单位认为，只要设计施工达到标准就可以了，对一些非专业的人员没有经过任何专业的培训。造成的后果是，这些非专业的人员对暖通空调系统的知识一知半解，做不到从实际出发，往往只凭借自己的经验进行管理。
三、实现暖通空调系统节能的具体措施
1、在设计上的节能
选择合适的暖通空调设计方案，直接关系到暖通空调系统工程的经济效益的好坏甚至是成败。选择优秀恰当节能的暖通空调设计方案是一项复杂技术工作，涉及面比较广、影响因素比较多。暖通空调系统设计方案，要想更好的实现节能的效果，必须进行全方面的考虑，以达到最优的节能效果。一般来说，考虑的越全面，方案设计的水平就越高。暖通空调尤其是中央空调系统非常复杂，设计方案的优劣将直接影响其性能的好坏。要想更好的实现节能，在设计方面应该采取以下措施：
（1）在设计原则上，坚持可单独操作的原则。尽量保证除了楼梯之外的各房间内的温度能够单独的控制，尽量将热量分散到户，选择耗能比较低的材料，节约初步的投资。
（2）在结构设计上，要对维护结构的保温隔热性能进行改善，因为保温隔热性能对暖通空调系统的节能有重大的影响。一般来说，暖通空调系统中，维护结构造成的热能损失，在整个空调能耗中占有相当大的比重，维护结构消耗的能耗所占空调负荷的比重是由维护结构的保温性能决定的。
（3）选择恰当的评价指标，改善控制方法
为了实现系统的节能，必须要改变传统的控制方法，可以采用舒适性指标为控制参数，实践证明，采用这种控制方法，不仅可以改变传统方法的弊端，还能够使人在舒适的环境中实现节能。
2、加强培训，提高业务人员的专业素养
不仅要重视设计施工，管理方面也要做到位。加强对暖通空调系统的专业人员进行培训，掌握扎实的暖通空调理论知识，不断提高管理人员自身的专业水平和业务技能。建立相应的工作证制度，对于考核不合格的，严禁上岗，经过重新培训，达到考核要求后才能上岗。不断提高管理人员的专业素养，在工作中要树立责任心。只有专业人员的管理素养上去了，才能在管理方面更好的实现节能。
3、选择节能的空调方式
选择节能的空调方式，应该坚持舒适、健康的原则。人体对环境舒适度的感觉是温度、适度、风速、环境等多种因素综合作用的结果。环境参数的组合不同，舒适性的效果必然不同，耗能的程度也会不同。一般在冬季，传统的空调方式是把整个室内的空气加热，通过空气来达到人体与环境的热湿交换。如果对传统的空调方式进行改变，增加辐射热，此时的空气温度就会下降，比传统的空调方式有明显的节能效果。这种方式，同时也适用于夏季。空调方式的转变，不仅有利于提高人们的生活质量，也有利于实现暖通空调系统的节能。
4、尽量选择可再生和低品位能源
目前非可再生能源与高品位的能源是暖通空调系统使用的主要能源，广泛使用这两种能源导致的后果就是能源消耗量大，环境污染严重。因此，推广使用可再生能源或者低品位能源势在必行。怎样利用这两种能源实现暖通空调系统的节能已经成为一个重要的课题。比如，我们可以采用太阳能，太阳能是可再生能源，具有污染小、可利用率高的特点。在建筑中，太阳能的热利用是主要的利用形式。太阳能热利用主要有被动和主动两种形式。前者具有结构相对简单、造价低等特点，不需要其它辅助能源，是以后建筑行业发展的主流。后者需要用电来做辅助的能源，结构复杂造价较高，一些先进的技术也在建筑节能方面得到了广泛的使用。
总之，实现暖通空调系统的节能是提高人民生活质量的要求，也是实现可持续发展的要求，只有解决好暖通空调各方面问题，重视系统各环节的节能设计，才能真正的为建设生态社会做出贡献。
参考文献：
可再生能源优缺点范文5
关键词：新技术 节能 环保 暖通空调
暖通空调节能的重要意义：
自从上世纪 70 年生能源危机之后，发达国家就已经开始关注节能问题。由于 建筑能源耗费量约占总能源耗费的三分之一左右，做一建筑节能自然引起人们的关注； 而暖通空调能耗中的大户，在发达国家暖通空调能耗占建筑能耗的 65%。由此可见，建 筑节能工作的重点应该是暖通空调的节能。
另一方面，如单从电能的消耗来讲，如电空调，据上海和重庆的调查，在夏季，空调用电量是总耗电量的 23%和 31.3%，其所占比例可见一斑。随着我国建筑业的迅猛发展，建筑能耗不断增加，建筑能耗已经占据社会 总能耗的 27％以上．有些地区已接近 40％ ，且其总量呈逐年上升趋势． 能源总消费 量的比例已从20 世纪 70 年末的 l0％，上升到近年 27.48％，其中 2／3 为暖通空调系统所消耗。 随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，暖通空调系统得以广泛应用．用于暖通空调系统的能耗也将进一步增大，这势必造成能源供求矛盾的进一步激化。根据 暖通空调行业的研究成果， 现有空调系统的能耗是惊人的。但如果采取相应的节能技术，使现有空调系统节能 20％～50％。完全可能。因此在暖通空调系统中考虑节能，意义十分重大。
二、暖通空调节能方面存在的主要问题：
1、暖通空调在设计以及施工管理方面存在的问题： 暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，然而，在实际工作中往往得 不到一些设计部门和设计人员的足够重视．加之工程设计周期普遍较短。设计收费与设计产生的经济效益不挂钩．以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，使得设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。甚至有的公共建 筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达 60％。另外，目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，很大一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，甚至一部分人员根本未经过任何培训．对本专业理论知识似懂非懂，常凭经验工作，在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决。最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患。
2、 暖通空调的设计缺乏对节能方案的科学评价方法：
近年来，随着对节能和环保要求的不断提高，新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同。各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从。如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空调设计人员的重要课题。另一方面，不科学的评价方法则会起到误导的作用，造成严重损失。
3、暖通空调运行管理中存在的问题： 除设计施工外，运行管理也起着重要的作用。在实际中有些用户单位认为设计施工达标完成就可以了。因此不注意对暖通空调操作人员的培训。很多操作人员不具备必要的暖通空 调基本理论常识。不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关 机和冬、夏季转换操作。显然系统达不到最优的节能效果。
三、解决暧通空调节能问题的措施：
1、在设计阶段重视节能因素： 设计方案对暖通空调系统在使用中是否节能关系重大。暖通空调系统特别是中央空调系统庞大而复杂。系统设计的优劣直接影响系统的经济运行和耗能性能。
因此应考虑以下三个方面的问题：
应注重从节能的角度认真进行设计方案的比较和优选。 例如对冷热源系统的选择， 因为暖通空调系统所消耗的能量大部分是冷热源系统中消耗掉的。选择冷热源系统不仅需要考虑它的初投资和运行费用。还应结合当地能源结构和建筑使用功能特点，对耗能指标进行分析比较。在系统形式选择和划分时应注意考虑不同朝向、周边区与内区之间的差异，系统应分开设置或分环，以便分系统或分环控制和调节。这样可以避免某些区域出现夏季过冷或冬季过热的现象。造成不必要的能量损耗。在设计中应注意考虑节能效果，不能盲目地追求新技术，认为采用最新技术的设计方案就是最佳节能方案。实际上每种方案都有其适用条件和范围。在确定暖通空调设计方案时，务必结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求和环境特点等多方面因素，注意从节能角度、全面技术经济分析比较后确定出最佳设计方案，确保系统运行的经济性与节能性。
（2）必须认真进行设计计算。 应根据工程具体情况对暖通空调运行季节进行全工况、全过程的分析计算。寻找出一个比较合理的设计方案，使暖通空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行，为在运行中节能奠定基础。并且要认真、合理地确定系统冷、热负荷及风、 水管道阻力，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，确保所选择的各项设备能恰好在最佳工况状态下运行。经过详细准确的计算，再按照水泵或风机的特性曲线、设备资料等选择合适的设备、及设备的大小容量搭配。
（3）必须提高国内暖通空调设计收费水平：提高国内暖通空调系统设计收费水平． 使国内、外设计单位能在公平的条件下进行竞争。管理部门应制定相应的法规，保障工程设计的合理设计周期。使暖通空调设计人员在方案设计阶段，有积极性投入更多的时间和精力考虑节能等要素，做出优化设计，这样才能达到事半功倍的效果，真正实现国家节能规范中的要求。
2、选择节能的采暖、空调方式： 同一个采暖、空调对象采用不同的采暖、空调方式，其能耗、室内环境的舒适程度是有一定差异的。如北方采用低温地板辐射采暖，不仅舒适而且此时采用的的室内温度与采用散热器方式相比，可以降低 2℃ ～5℃ ，能耗当然大为降低；在选择空调方式时选择辐射式空调方式一般比对流方式舒适、节能。
3、选择可再生能源或低品位能源的空调系统：不可再生能源的大量使用造成能源的日趋枯竭，环境日益恶化，开发利用天然可再生能源成为迫切的探索方向。在天然可再生能源中，太阳能、风能发电，太阳能供热或制冷系统，地源热泵空调系统等技术已经比较成熟，应大力推广使用。利用可再生能源的暖通空调系统，不仅有着显著的环境和社会效益，也是节能的最有效途径。
4、地源热泵等舒适节能空调技术：地源／水源热泵空调是以水为载体，通过地源热泵机组系统，冬季将地温热能（地下水或土壤热能）传递转移到需供暖的建筑物内部，夏季又可以将建筑物内热量，通过热泵机组系统，传递转移到地球浅层地层中去，它是充分利用了地下水或地下土壤常年温度保持恒定的特点，是环保、节能、“零”污染、“零”排放的一种空调技术。它具有如下特点： （1）节能 30%~60%； （2）高效、环保； （3）冬、夏两用； （4）寿命高达二 十五年； （5）降低投资风险，节省初投资。但要注意全年热量平衡问题，必要时采用冷却塔、或供热锅炉辅助制冷或供热。
可再生能源优缺点范文6
关键词 暖通空调 节能 设计 施工 运行管理
1.当前暖通空调系统在节能方面面临的问题
1.1 暖通空调系统的设计及施工管理暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响，然而，在实际工作中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加之工程设计周期普遍较短，设计收费与没计产生的经济效益不挂钩，以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，一些设计单位只求数量，忽视质量，使得设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，超过了国家标准。另外，目前建筑施工监理行业中暖通空调专业人员水平参差不齐，一部分人员非本专业院校毕业或非对口专业，甚至一部分人员根本未经过任何培训，对本专业理论知识似懂非懂，常凭经验，采用惯用方案或甲方指定的方案，由此在设计或施工中遇到的一些涉及方案性调整问题不能进行及时正确的处理和解决，最终导致系统出现无法挽回的不良后果，给系统的运行、管理留下隐患，在实际工作中，由此造成的经济损失也是相当严重的。
1.2 暖通空调系统的节能设计方案
暖通空调设计的特点是“条条大道通罗马”，近年来，随着对节能和环保要求的不断提高，新的技术方案不断涌现，每种技术方案往往都有各自的优缺点。面对众多的设计方案，由于考虑问题的角度不同，各方面的评价结果也往往不相同，甚至大相径庭；由于缺乏科学的、客观的设计方案评价方法，设计人员往往雾里看花，无所适从，如何在众多的设计方案中找到最合适的节能方案，是困扰暖通空凋没计人员的重要课题。
2. 存在的问题
2.1 暖通空调系统的设计管理问题如前所述, 空调系统的设计对空调系统的节能性有着重要的影响。然而在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视, 使得设计建造的系统不仅初投资大, 运行能耗也相当惊人, 大大超过了国家标准。
2.2 暖通空调系统运行管理
除设计施工外，运行管理也起着重要的作用。在实际中有些单位认为设计施工达标完成就可以了，因此不注意对暖通空调操作人员的培训，很多操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，不懂得根据室外参数的变化进行相应的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作，显然系统达不到相应的节能效果。
2.3 新型空调方式、控制方法及新的节能技术的开发应用问题
采用新型空调方式、新的控制方法, 不仅能显著提高热舒适性而且可以使系统大幅度节能。
2.4 经济性比较问题
经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较，这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较，显然是不合理的；如果不考虑舒适性的区别， 对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较，显然不可能做出正确的选择；如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较， 对集中式空调方案显然是不公平的。在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命，以相同的使用周期为基准，进行综合经济性的计算比较，而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目，应考虑冬季和夏季设备综合利用问题，进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程，应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。
2.5 公众对空调系统作用的理解观念问题
在社会上我们常常发现一种这样的观念：认为空调在夏季是越冷冬季越热效果越好。这显然与舒适性空调的出发点相违背的。事实上, 这样不仅大大增大了空调系统的能耗, 同时由于室内外温差的增大, 也使人体对不同环境的适应性下降, 身体免疫力降低。
2.6 使用可再生能源空调系统的开发推广应用问题
利用可再生能源的暖通空调系统, 如地源热泵空调系统、太阳能制冷、供热系统, 不仅有着显著的环境和社会效益,有的还有着显著的经济效益( 如地源热泵空调系统), 应大力开发推广。
3. 解决暖通空调系统节能的有效途径与方法
对现行设计规范、规定、标准学习不够，贯彻执行不够，因此应加强对现行设计规范、规定、标准的学习，提高贯彻执行设计规范的自觉性。设计过程中缺乏多方案技术经济比较，随意性较大。应像建筑方案设计一样，进行多方案比较，做出合理的设计。图纸审查不严甚至流于形式。应坚持三审（自审、审核、审定）制，确保设计（含图纸、计算书）质量，杜绝出现差错。
①精心设计暖通空调系统，使其在高效经济的状况下运行
暖通空调系统特别是中央空调系统是一个庞大复杂的系统，系统设计的优劣直接影响到系统的使用性能。例如系统往往都是按最大负荷设计的，而实际运行基本上是在部分负荷下运行，如果系统各部分的设计不能满足部分负荷运行的要求，那系统的能耗是很大的。又如新风系统的设计，系统应该能随着室外气象参数的变化改变新风量，以最大限度地缩短主机的开启时间。可以说空调系统的设计对系统的节能起着重要的作用。
②改善建筑维护结构的保温性能，减少冷热损失
我们知道对于暖通空调系统而言，通过维护结构的空调负荷占有很大比例，而维护结构的保温性能决定维护结构综合传热系数的大小，亦即决定通过维护结构的空调负荷的大小。所以在国家出台的建筑节能设计规范和标准中，首先要求的就是提高维护结构的保温隔热性能。
③提高系统控制水平，调整室内热湿环境参数，尽可能降低空调系统能耗
空调系统特别是舒适性空调系统对人体的作用是通过空气温度、湿度、风速、环境平均辐射温度进行的，人体对环境的冷热感觉是这些环境因素综合作用的结果。以往的空调控制方式仅仅是测控空气的温度湿度，甚至仅空气温度。显然是不全面的，势必带来许多问题，如空调系统对人体的作用不直接、当环境变化时对环境的调控不迅速、人体感到不舒适、空调系统的这种调控方式不节能。热湿环境研究成果的应用，为我们采用新的控制方式方法提供了理论基础。如果采用舒适性评价指标即体感指标作为空调系统的调控参数，如采用PMV或SET*指标对空调系统进行调控，不仅可以解决传统控制方法存在的弊病，而且可以实现大幅度的节能，据我们的初步研究表明，采用这种控制方法可使空调系统在人体舒适的条件下节能30%左右。
④采用新型节能舒适健康的空调方式
如上所述，影响人体热舒适性的环境参数众多，不同的环境参数组合可以得到相同的热舒适性效果，但不同的热湿环境参数组合空调系统的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我们采用传统的空调方式，把整个室内的空气加热，通过空气实现人体与环境的热湿交换，就需要较高的空气温度，此时通过维护结构的热损失和加热新风的热损失都比较大。如果我们根据热湿环境的研究成果，改变传统的空调方式，增加辐射热（如低温地板辐射采暖），此时所需要的空气温度降显著下降，一般可达到120～140，而传统方式一般在180～200，显然后者比前者具有显著的节能效果。在夏季也有类似的结果。
⑤推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统
随着空调系统的广泛应用，空调对不可再生能源的消耗将大幅度上升，同时对生态环境的破坏也在日趋加剧。如何利用可再生能源及低品位能源已经成了该领域重要的研究课题。地源热泵空调系统就是在这种形势下发展起来的，它利源地下恒温层土壤热显著提高空调系统的COP值，使得同等制热（或制冷）量下的系统能耗大幅度下降。另外，利用太阳能供热或制冷技术也在开发研究着。
⑥开展冷热回收利用的研究运用工作，实现能源的最大限度利用
目前许多空调系统冷热回收利用研究也在蓬勃开展，如空调系统排风的全热回收器，夏季利用冷凝热的卫生热水供应等，都是对系统冷热的回收利用，显著提高了空调系统能源利用率。
