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可再生资源的利用汇编(三篇)

发布时间:2024-01-16 16:23:47

绪论:一篇引人入胜的可再生资源的利用,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

篇1

人民生活水平的普遍提升,让公共建筑的住宅卫生热水及空调等基础设施走进了千家万户,这些基础设施的普及率也越来越高。我国卫生热水供热上的能耗在社会中浓厚的比例中占据了30%左右,这意味着这些能耗给我们的生存环境带来了非常大的压力,尤其是那些化石燃料在燃烧或是使用过程中,会对大气层产生非常严重的污染。这些污染带来的严重后果引起了许多国家的关注,所以开发新能源或是可再生资源技术的使用,已经成为当代科研工作的重点。

1 太阳能热水供应节能技术

1.1 采用太阳能再生能源的优点

丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。利用太阳能热水器提供热水有许多优点。节能、经济。太阳光是不要钱的,住宅用户投资几千元的太阳能热水器,可用上15~20年,省掉许多煤气或油等不可再生能源。太阳能集热器可就近设置,缩短了管道的长度,减小循环设备等的尺寸,减少设备的能耗。没有任何废气排放,不污染环境,是一种绿色环保产品。现代太阳能热水器在夏天可把水加热至70℃以上,春秋天使用也基本无问题,在冬天同样可以使用。冬天只要是晴朗的日子或是忽阴忽阳的雨天有2~3h的光照,水就热了,可直接使用;在冬季阴雨连绵的日子,水温也可提升20~30℃,这时只要辅助电加热装置将水加热升温,水就可以用于洗浴、盟洗了,比起从市政生活供水直接升温至需要的温度。

太阳能、水源、空气源属低温热源,故在水的加热和储存及相应储热设备、水加热器等的设计计算均不能采用常规热源系统的设计参数。

1.2 太阳能热水供应系统的设计应用

太阳能在使用过程中可以为民用建筑的热水系统带来许多便利,不仅仅因为太阳能供热系统在性能的发挥上可以保持稳定。同时,通过设计师的细节设计,也可以与周围的建筑与环境形成协调的氛围。设计人员在对太阳能系统供热上的步骤进行设计时,尽量让这些功能可以达到一体化水准,对太阳能热水系统的发展方向进行量身定做上的处理,根据建筑风格的各不相同,对太阳能供热系统进行相应的规划与设计,不仅可以让太阳能热水系统的效能,得到最大限度的发挥,与此同时,也可以保证太阳能供热系统在安装过程中不影响建筑身上的审美特性。

2 水源、空气源低温再生能源热水供应节能技术

空气水源热能等这些资源,具有非常良好的可再生优势,热泵在工作过程中,所采用的基本原理是提取环境中的热量和是废热,并将这些热量进行收集处理,统一进行二次利用。传统意义上的热泵热水器在使用过程中,是通过机械压缩的形式让这些废热可以在得到设计师的规划以后,重新投入到正常的供热系统中,让自己的热量重新发挥效用,这在一定意义上也属于可再生资源。

2.1 环境效益显著

设置人员在对热泵热水供热系统进行技术研发时,采用中小型燃气式热水器或是小型燃气锅炉,对这些废热进行收集处理,在收集过程中不仅不会存在任何燃烧的步骤,也不会对环境产生任何的压力,使用过程中也可以很大程度的避免电热水器所造成的电能浪费情况,这项热水器供热处理技术最大的优势在于对环境不构成任何压力。

2.2 节能、运行费用低

热泵制热系数(能效比)恒大于1,全年平均的能效比可达3~4,制热效率高。热泵热水器比传统热水供应系统运行效率还要高25~30%。在华东、华南小型宾馆传统热水供应系统的运行耗电量约为2.33kw・h/人,而热泵热水器热水供应系统约为0.74kw・h/人。保守估计每个客房节约电能约为500kw・h/a。每1kw・h按0.6元计,每间客房节省300元/a。因此由于热泵热水器系统的运行费用低,所增加的初投资可在5~7a内收回。

2.3 超大水量、适用范围广、安装方便

热泵热水器在使用过程中,水箱上的容量超出许多人的想象,主要是因为这种水箱容量可以根据具体的实际环境要求,进行量身定做的处理,在水量上可以达到充足的供应。面对不同的使用环境和不同的供应客体,都可以有针对性的进行满足。同时,这种新型的供热技术比传统的热水供应系统在运行效率上要高很多,大概是30%左右的比例。这种工作系统在恶劣的环境温度下也可以正常工作,具有良好的稳定性。与此同时,还可以对大面积的供热系统进行支持,无论是小区住宅还是宾馆酒店,甚至是集体宿舍等这些都可以进行集中供热上的处理,热泵热水器在安装上要求很低,基本上可以在任何地方都可以进行安装处理,占地面积小,安装步骤简单,无需进行安装面积上的规划,也不需要机房,进行能源上的供应。

3 热泵热水系统常用方式及优缺点

空气源热泵热水系统在结构上具有简单的优势,同样不需要使用太多的占地面积与专用机房来进行基础设备上的支持,安装非常方便,按装人员不需要通过相应的技术培训就可以对这些组件进行安装上的处理。在供热方面也具有不可替代的优势,主要是空气源热泵热水器可以采用多台机组并联的安装模式对用户的用水需求进行供应,与此同时,如果用户需要更多的水资源,空气源热水泵也可以在运行中直接添加设备,对这些需求进行满足。大型空气源热泵热水系统在应用过程中的优势,让人们看到了非常良好的市场发展潜力,许多企业在对这项技术进行调整以后,开发了许多小型家用的空气源热水器,这些热水器在使用过程中出水温度稳定,并且与传统的燃气热水器相比,在使用成本上也会有很大幅度的降低。

空气源热泵制热过程质上是对空气中蕴藏的太阳热能的提升利用,根据泵的工作特性,在整个热水系统的运行过程中,热机组作为辅助热源运行所供应的热量中,只有一小分来自电能,所以太阳能一热泵集中热水系统大大高了太阳能利用率,减少了对一次能源的消耗。

结束语

综上所述,节能环保型的可再生资源在利用过程中,给人们的生活带来了许多便利的同时,也让我们的环境压力得到了很大程度的缓解。不仅有助于国民经济的稳定运行,也让我们的时代向前发展的脚步得到大跨度的迈进。所以,可再生资源的开发与利用,会成为当今时展的主题,在不断的技术革新过程中应用的面积越来越广。

参考文献

篇2

【中图分类号】 TU289【文献标识码】 B 【文章编号】 1727-5123(2012)03-063-02

1太阳能热水供应节能技术

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的卫生热水、空调已成为普遍需求。在发达国家,卫生热水、供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25~30%,据统计资料,我国也已达到这个比例。而我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭。矿物燃烧产生的大量污染物,如温室效应气体的排放已日益成为各国政府和公众关注的焦点。太阳能、低温自然能源的利用是节能和减少CO:排放的关键技术之一。21世纪是能源的世纪,这些可再生新能源的开发已经成为不可阻挡的趋势。

我国根据近几年来在太阳能、低温自然能源的利用,制定了有关国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》(GB50364一2005)、《地源热泵系统工程技术规范》(GB50336一2005)。许多地方政府还针对当地的情况,出台了许多有关节能的地方法规从政策上加以引导和鼓励。

1.1采用太阳能再生能源的优点。丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。利用太阳能热水器提供热水有许多优点。

1.1.1节能、经济。太阳光是不要钱的,住宅用户投资几千元的太阳能热水器,可用上15~20年,省掉许多煤气或油等不可再生能源。

1.1.2节材。太阳能集热器可就近设置,缩短了管道的长度,减小循环设备等的尺寸,减少设备的能耗。

1.1.3环保。没有任何废气排放,不污染环境,是一种绿色环保产品。现代太阳能热水器在夏天可把水加热至70℃以上,春秋天使用也基本无问题,在冬天同样可以使用。冬天只要是晴朗的日子或是忽阴忽阳的雨天有2~3h的光照,水就热了,可直接使用;在冬季阴雨连绵的日子,水温也可提升20~30℃,这时只要辅助电加热装置将水加热升温,水就可以用于洗浴、盟洗了,比起从市政生活供水直接升温至需要的温度,省掉了大部分能源。和电热水器相比,用太阳能供应热水,全年一般可节省80~90%的电。

1.2太阳能再生能源的适用条件。太阳能、水源、空气源属低温热源,故在水的加热和储存及相应储热设备、水加热器等的设计计算均不能采用常规热源系统的设计参数。《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》中规定,日照时数大于1400h/a年太阳辐射量大于4200MJ/耐及年极端最低气温不低于一45℃的地区,宜优先采用太阳能作为热水供应热源。

1.3太阳能热水供应系统的设计应用。为使民用建筑太阳能热水系统安全可靠、性能稳定、与建筑和周围环境协调统一,太阳能热水系统的设计、施工,应与建筑、施工设计一体化。“量身定做”是太阳能热水系统的发展方向,应根据建筑风格的不同,针对不同建筑设计出最适合的太阳能热水供水系统,最终获得满意的效果。

1.3.1非集中式太阳能热水系统常用方式及特点。

1.3.1.1整体式非承压自然循环式太阳能。第一,方案特点。⑴满足个性化需求,根据建筑结构、用户要求,量身定做太阳能热水器,安装与建筑一体化结合,视觉效果整齐淡观,与建筑相得益彰;⑵集热系统采用水位和定温相结合的循环方式,有效地利用了太阳能;⑶设有自动回水功能,保证用热水时温度,减少了冷水的流失;⑷可和任何常规能源相结合,确保阴雨天的使用。第二,系统优点。⑴系统初投资低,运行较稳定,运行成本低;⑵系统施工周期短;⑶技术成熟,便于组织安装及售后服务,配品、配件较为普及,便于维护;⑷系统控制模式多样,满足不同消费者生活习惯。

1.3.1.2承压型分户集热一分户水箱的方式。第一,方案特点。⑴集热系统为闭式,间接换热,分户水箱;⑵集热器采用阳台式或壁挂式安装,和建筑有效结合,增加建筑的美观;⑶水箱根据需要放置在用户要求的地方,如阳台上、卫生间内、厨房内等;⑷循环管路预埋在墙、室内垫层内,避免影响室内的美观;⑸解决了屋面集热器安装面积不足造成的难题—高层建筑不能使用太阳能;⑹减少了系统的循环管路,从而提高了集热效率,降低了使用费用;⑺每户一套系统,用水和用电分户计量,住户可随住随用,无计费纠纷,便于物业管理。

第二,系统优点。⑴系统承压运行,性能稳定,使用起来安全可靠;⑵系统采用间接加热,有效保证热水的卫生和洁净;⑶水箱承压运行,有效保证冷热水的水压一致,混水均匀,提高了热水使用的舒适度;⑷至卫生间、厨房等相对较远位置的集热循环管路采用TPZ铜管,其使用寿命与建筑基本相等,真正实现了建筑的部品化;⑸控制系统人性化设计,自动化控制,使用安全可靠。

1.3.2集中式太阳能热水系统适用范围及优点集中式太阳能热水系统除具有太阳能热水系统的共同优点外,相对非集中式太阳能热水系统,还具有太阳能资源利用率高、管理相对集中方便的特点,适合在供水保障性要求不高的场所单独使用,或在供水保障性要求较高的情况下与其他辅助热源联合使用。广泛应用于集体宿舍、小型宾馆酒店、学校公共浴室、医院、桑拿等的集中生活热水供应。

集中式太阳能热水系统的辅助加热装置一般选用热泵、电能、燃油(气)锅炉等。换言之,是通过相应的阀门控制,把太阳能集热器作为电能、燃油(气)锅炉、热泵等加热设备的预热设备,做到节能减排。夏季热水供应主要依靠太阳能集热器,其他三季可由太阳能将水预热,热量不足部分由热泵、电能、燃油(气)锅炉等补充。当太阳能系统检修时,可由其他加热设备供给全部热量。系统的运行、转换、定时等通过相应的温度、光照控制仪和阀门控制。

2水源、空气源低温再生能源热水供应节能技术

2.1采用水源、空气源低温再生能源的优点。热泵的作用通常是提取环境(大气、地表水和大地)中的热量或废热的温度并利用这些热量。热泵热水器是利用热泵原理,从周围环境介质中吸收热量来制取生活热水的热泵装置。常规热泵热水器,包括地源热泵、水源热泵、空气源热泵等几种机械压缩式热泵形式。由热泵得到的这部分热水(热泵提升能量一驱动能)属于可再生能源。

2.1.1环境效益显著。开发推广热泵热水器热水供应技术可彻底革除中小型燃气热水器以及小型燃煤锅炉,该装置的运行没有燃烧,没有排烟,也没有废弃物,减轻了城镇的大气污染。同时避免了电热水器所造成的能源浪费严重。更为主要的是将为温室气体C姚的减排做出重大贡献,具有极大的环境效益。

2.1.2节能、运行费用低。热泵制热系数(能效比)恒大于1,全年平均的能效比可达3~4,制热效率高。热泵热水器比传统热水供应系统运行效率还要高25~30%。在华东、华南小型宾馆传统热水供应系统的运行耗电量约为2.33kw·h/人,而热泵热水器热水供应系统约为0.74kw·h/人。保守估计每个客房节约电能约为500kw·h/a。每1kw·h按0.6元计,每间客房节省300元/a。因此由于热泵热水器系统的运行费用低,所增加的初投资可在5~7a内收回。

2.1.3超大水量、适用范围广、安装方便。热泵热水器水箱容量根据具体要求量身订做,水量充足,可满足不同客户不同时段需求。而且不受气候影响,在环境温度为-10-43℃下均能正常工作,可广泛应用于家庭、宾馆、酒店、学校、医院、集体宿舍、住宅小区、桑拿等集中供热。热泵热水器可以安装在任何地方,安装在室内不占用空间,也可以安装在室外,如屋顶、地面等露天放置,可以实现远程监控,占地面积小、安装简单,无需另设机房。

2.1.4利用可再生能源,可持续发展热泵热水器是利用了空气内热能或地热资源作为冷热源,进行能量交换的热水供应系统。空气和地表浅层地热资源量大面广,无处不在,是一种清洁的可再生能源。

2.2水源、空气源低温再生能源的适用条件。⑴空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低,所以它的使用受到环境温度的限制,一般适用于最低温度-10℃以上的地区;⑵在地下水源充沛、水文地质条件适宜,能保证回灌的地区,可采用地下水源热泵热水供应系统;⑶在沿江、沿海、沿湖、地表水源充足,水文地质条件适宜,及有条件利用城市污水、再生水的地区,宜采用地表水源热泵热水供应系统。

2.3热泵热水系统常用方式及优缺点。

2.3.1空气源热泵热水系统以室外空气为热源的空气源热泵,结构简单,不需要专用机房,安装使用方便,在卫生热水供应方面具有不可替代的优势。空气源热泵热水器采用多台机组并联的安装模式,当用户用水量增大时,可随时增添设备。除了比较大型的空气源热泵热水系统外,现在已有多个品牌的小型家用空气源热泵热水器也已投放市场。同太阳能热水器相比,热泵热水器对外界的天气条件依赖性小,对安装条件要求低。与即热式电热水器相比,热泵热水器出水温度稳定。而与燃气热水器相比,热泵热水器使用成本也有一定幅度的降低。热泵热水器能源源不断地吸收空气中的热能,随时提供生活热水。

2.3.2水源热泵热水系统热回收型的水源热泵热水机组,可以汲取巧-60℃的低品位水(海水、污水、建筑中水、空调冷水、冷却水、工业废水等)的热量,来制取60~90℃的高品位热水,作为采暖热水、生活热水或工业用热水。在生活热水系统中,现在已经得到推广应用的水源热泵主要为空调和生活热水同时产生的“两用机组”,或者称之为“热回收机组”。这种机组在夏季利用空调用的冷水机组的冷凝热回收,可以很方便地得到生活热水;冬季则采用燃气、燃油、电锅炉太阳能集热系统等辅助热源制备生活热水。

2.3.3太阳能一热泵集中热水系统。太阳能一热泵集中热水系统的主要组成为太能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组,其辅助设备与常规的中央热水系统相同,包括太阳循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器太阳能与太阳能辅助加热空气源热泵结合作集中热水系统的热源,其目的在于取长补短,使二互为补充,互为备用,在日照充足时优先使用太阳加热热水,利用太阳能集热器产生的低温热水作为阳能辅助加热空气源热泵的辅助热源,从而改善热的运行工况,提高其制热性能。这种组合形式,使者均在相对比较稳定高效的条件下工作,保证系统年全天候的卫生热水供应。

空气源热泵制热过程质上是对空气中蕴藏的太阳热能的提升利用,根据泵的工作特性,在整个热水系统的运行过程中,热机组作为辅助热源运行所供应的热量中,只有一小分来自电能,所以太阳能一热泵集中热水系统大大高了太阳能利用率,减少了对一次能源的消耗。太阳能一热泵集中热水系统中,太阳能直接热可满足热水系统全年60~80%的热量需求,余20~40%热量由太阳能辅助加热空气源热机组供应,热泵平均COP可达3,即其所供应热有65%以上来自集热器不能直接利用的太阳能空气热能。在整个系统运行中,集热器吸收的太能的利用率接近100%,辅助加热的电力消耗只系统总能耗的7~14%,较常规能源的热水系可至少节能85%以上。

参考文献

1中国建筑设计研究院主编.全国民用建筑工程设计技术措施节专篇

给水排水.北京:中国计划出版社

篇3

能源是经济和社会发展的重要物质基础。工业革命以来,世界能源消费剧增,能源的大量消耗,带动了经济和社会的快速发展,但是同时也引发了大量的环境问题,资源遭到严重破坏,生态环境不断恶化,特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化,人类社会的可持续发展受到严重威胁。

改善能源结构、增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济和社会的可持续发展,已经成为全球经济和社会发展的一项重大战略任务。

1.全球可再生能源发展概况

1.1可再生能源资源种类

可再生能源包括水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能等。

1.1.1水能

水能是人类最早应用于生产生活的能源之一。水利发电是目前最成熟的可再生能源发电技术,在世界各地得到广泛应用。到2005年底,全世界水电总装机容量约为8.5亿kw。目前,经济发达国家水能资源已基本开发完毕,水电建设主要集中在发展中国家。

1.1.2生物质能

生物质能是最原始的能源之一。现代生物质能的发展方向是高效清洁利用,将生物质转换为优质能源,包括电力、燃气、液体燃料和固体成型燃料等。生物质发电包括农林生物质发电、垃圾发电和沼气发电等,到2005年底,全世界生物质发电总装机容量约为5000万kw,主要集中在北欧和美国。生物燃料乙醇年产量约为3000万吨,主要集中在巴西、美国;生物柴油年产量约为200万吨,主要集中在德国。沼气已是成熟的生物质能利用技术,在欧洲、中国和印度等地区已建设了大量沼气工程和分散的户用沼气池。

1.1.3太阳能

太阳能是利用包括太阳能光伏发电、太阳利用方式。光伏发电最初作为独立的分散电源使用,近年来并网光伏发电的发展速度加快,市场容量已超过独立实用的分散光伏电源。

1.1.能

风能利用以风电为主,包括离网运行的小型风力发电机组和大型并网风力发电机组,技术已基本成熟。近年来,并网风电机组的单机容量不断增大,随着风电技术的进步和应用规模的扩大,风电成本持续下降,经济型与常规能源已十分接近。

1.1.5地热能

地热能利用包括发电和热能利用两种方式,技术均已比较成熟。到2005年底,全世界地热发电总装机容量约900万kw,主要在美国、冰岛、意大利等国家地热资源丰富的地区。

1.1.6海洋能

海洋能潮汐发电、波浪发电和洋流发电等海洋能的开发利用也取得了较大进展,初步形成规模的主要是潮汐发电,全世界潮汐发电总装机容量约30万kw。

1.2可再生能源开发利用现状

从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看,今后发展较快的可再生能源除水能外,主要是生物质能、风能和太阳能。

水能开发的技术已经相当成熟。发达国家的水能开发基本上已经完成,发展中国家的水能开发是今后较长时间的一项重要可再生能源开发任务。

生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体、固体燃料,将成为应用最广泛的可再生能源利用技术。

风力发电技术已基本成熟,经济性已接近常规能源,在今后相当长时间内将会保持较快发展速度。

太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用。近期光伏发电的主要是市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电;太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑,提高太阳能供热的可靠性,在此基础上进一步像太阳能供暖和制冷的方向发展。

制约可再生能源产业发展的主要原因是可再生能源的生产成本偏高,因此要提高可再生能源在能源结构中占有的比例,关键是在可再生能源开发利用中依靠科学和技术的进步。

2.我国可再生能源发展概况

2.1我国可再生能源资源发展的政策

可再生能源的开发利用,对增加能源供应、改善能源结构、确保能源安全、促进环境保护具有重要作用,是解决能源供需矛盾和实现可持续发展的战略选择。我国拥有较为丰富的可再生能源资源,国家政策向大力发展可再生能源倾斜,可再生能源正在成为中国能源优先发展的领域。

节约能源,促进能源多元发展,是实现全球能源安全的长远大计。2005年,我国政府制定了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,把能源技术放在优先发展位置,按照自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的方针。加快推进能源技术进步,努力为能源的可持续发展提供技术支撑,形成先进技术的研发推广体系。

2.2我国可再生能源开发利用现状

从各种能源的实际出发,我国在《可再生能源中长期发展规划》中提出,到2020年可再生能源消费量达到总能源消费量15%;到2050年,我国煤炭、石油与水能的份额大体不变,约占40%、20%和6%;天然气与核能将会增加,天然气由3%增至10%,核能由约1%增至9%,剩余的15%差额要依赖于风能、太阳能与生物质能等非水的可再生能源来解决。从电力供需方面看,发电装机容量中煤电份额仍保持39%,气电份额略有增长,由2%增至5%,水电将由23%降至15%,核电则由增至11%,其余约30%的缺额约7亿kw,几乎要全部依靠非水可再生能源发电的发展。降低煤的份额和增大可再生能源及核能的份额,将是我国能源结构调整的主要发展方向。

参考文献:

[1]刘全根.世界海洋能开发利用状况及发展趋势[J]. 能源工程. 1999(02)

[2]Wolfgang Palz,周鑫发.新能源与可再生能源在未来能源系统中的地位[J]. 能源工程. 1997(01)

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