導語：如何才能寫好一篇節(jié)能方案分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；節(jié)能技術(shù)；節(jié)能型；保溫隔熱

中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A

一、建筑的節(jié)能分析

隨著國家經(jīng)濟發(fā)展潮流的不斷推進，能源短缺問題更加的嚴重，這就需要引起世界各個國家的重視，展開建筑能耗的控制，保證建筑節(jié)能技術(shù)方案的優(yōu)化。相對于國外先進的建筑物節(jié)能體系，我國的建筑物節(jié)能應(yīng)用體系是比較缺乏的，這涉及建筑設(shè)計人員的自身理念、建筑節(jié)能技術(shù)方案、建筑建設(shè)應(yīng)用材料及其技術(shù)等。這就需要展開建筑采暖能源模塊的優(yōu)化，進行建筑模塊的整體節(jié)能性的優(yōu)化，以滿足我國現(xiàn)階段建筑節(jié)能設(shè)計工作的需要。

在建筑物節(jié)能優(yōu)化工作中，外墻節(jié)能技術(shù)是非常必要的，而我國的外墻建筑節(jié)能技術(shù)是不發(fā)達的，這就導致其護結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程中的熱損耗的過大，不利于圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)的良好控制。為了有效提升其應(yīng)用效益，展開空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計計算負荷模塊的優(yōu)化是必要的，這是當下建筑物節(jié)能工作的重中之重，這就需要積極做好建筑節(jié)能規(guī)劃的相關(guān)工作，進行工作目標的優(yōu)化，進行建筑圍護結(jié)構(gòu)體系的健全，保證日常節(jié)能工作的正常開展，實現(xiàn)維護結(jié)構(gòu)熱工性能的積極改善，這是保證采暖環(huán)節(jié)能耗控制的重要模塊。根據(jù)相關(guān)權(quán)威建筑節(jié)能情況的調(diào)查得知，在其他工況不變條件下，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計計算負荷增加近30%。在我國建筑節(jié)能規(guī)劃目標中，建筑圍護結(jié)構(gòu)承擔其中47. 2% 的節(jié)能任務(wù) 。

二、建筑節(jié)能方案的優(yōu)化

1 在建筑節(jié)能性方案應(yīng)用過程中，進行墻體這一圍護結(jié)構(gòu)主體的優(yōu)化是必要的，從而實現(xiàn)材料的保溫性能的優(yōu)化，保證建筑的耗熱量的控制，這就需要進行建筑設(shè)計工作的深入剖析，進行外墻保溫隔熱問題的積極探討，進行相關(guān)厚度的磚墻的應(yīng)用，。確保其圍護構(gòu)件模塊的正常開展，進行建筑物設(shè)計節(jié)能性概念的優(yōu)化，保證其室內(nèi)熱舒適性的優(yōu)化。通過對現(xiàn)階段建筑墻體改革模塊的優(yōu)化，以推動墻體節(jié)能技術(shù)的開展，實現(xiàn)建筑節(jié)能綜合效益的提升。 為了更好的控制圍護結(jié)構(gòu)的傳熱性，進行環(huán)保型建筑材料的應(yīng)用是必要的，從而保證其良好節(jié)能效果的優(yōu)化，這需要進行三孔砌塊的應(yīng)用，保證其工程造價的控制，實現(xiàn)其整體節(jié)能性的優(yōu)化。由于其低廉的造價成本及其簡單施工性，也比較容易進行推廣。通過對我國現(xiàn)階段的外墻保溫技術(shù)的分析得知，節(jié)能工作的開展也不利于外墻保溫先進性技術(shù)的應(yīng)用。外墻保溫常采用內(nèi)保溫復合外墻、夾心復合外墻和外保溫復合外墻三種構(gòu)造。對垂直墻面可采用陽臺、挑檐等遮陽設(shè)施和淺色墻面、反射幕墻以及植物覆蓋綠化和可呼吸外墻類同時具有良好生態(tài)性能的外墻 ，這些都是改善建筑室內(nèi)環(huán)境，節(jié)約建筑能耗的有效措施。

2 在建筑物節(jié)能性控制模塊中，進行門窗面積的控制是必要的，相對于墻體來說，門窗的傳熱系數(shù)是比較大的，是冬季耗熱模塊的重要組成部分。通過對其能耗模塊的優(yōu)化，進一步的優(yōu)化其傳熱損失，保證其冷風滲透的積極控制，實現(xiàn)門窗的整體節(jié)能效益的提升，以滿足當下建筑物節(jié)能方案的應(yīng)用需要。其節(jié)能措施主要有：盡量減少門窗的面積，合理控制窗墻比門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位， 所以在保證日照、采光、通風、觀景條件下， 盡量減少外門窗洞口的面積， 合理控制窗墻比。對于窗墻比， 北向不大于25%； 南向不大于35% ； 東西向不大于30%。

為了提升建筑物的節(jié)能效益，進行門窗的氣密性的控制是必要的，這就需要進行冷空氣的滲透模塊的優(yōu)化，實現(xiàn)門窗產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，保證門窗的整體氣密性的控制，避免其空氣對流傳熱的過度提升，保證其密閉條的積極設(shè)置，實現(xiàn)門窗整體氣密性的優(yōu)化。設(shè)置遮陽設(shè)施適當確定建筑物的挑檐、遮陽板的尺寸，安裝可調(diào)式百葉、窗簾，調(diào)節(jié)室內(nèi)日照?；虿捎谜陉栂到y(tǒng)，一般安裝在向陽的外立面或采光屋頂上，可控可調(diào)，達到不同時間，據(jù)不同需要遮擋、反射和引光入室的目的。

3 在窗戶設(shè)計過程中，可以進行塑料面及其復合窗等的應(yīng)用，可以有效提升其熱工性能，這也可以進行多層窗體及其中空玻璃的采用，保證空氣夾層內(nèi)部熱阻的控制，進行玻璃傳熱系數(shù)的良好控制，這可以進行住宅特性玻璃的選取，保證其窗扇面積的積極控制，進行其面積的優(yōu)化，保證其節(jié)能性的提升。在需要較高溫度的起居空間與較低溫度的室外空間之間設(shè)置溫度阻尼區(qū)，減少外墻、外窗的熱耗損。在住宅中，將北陽臺的外門、窗全部用密封陽臺封閉起來，外門設(shè)防風門斗，防止冷風倒灌，樓梯間設(shè)計成封閉式的，對屋頂上人孔進行封閉處理等措施均能收到良好的節(jié)能效果。

4 為了有效提升建筑物的整體節(jié)能性，展開新型墻材的應(yīng)用是必要的，進行新型的節(jié)能材料的應(yīng)用，保證多種太陽能利用方案的優(yōu)化，保證其整體節(jié)能效果的提升，這也需要引起相關(guān)人員的重視，展開建筑可持續(xù)節(jié)能性方案的應(yīng)用，保證建筑節(jié)能工作的正常開展，進行一系列的建筑節(jié)能政策的履行，保證當下建筑節(jié)能工作的正常開展，以有效提升其綜合效益。建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，需要政府和社會各界共同努力方可取得成功。由于我國節(jié)能現(xiàn)狀較復雜，技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用也剛剛起步，對國外成功經(jīng)驗的借鑒還很不夠，建筑節(jié)能工作仍任重道遠。只要結(jié)合我國國情和實際情況，綜合利用各種節(jié)能技術(shù)措施，趨利避害，選擇經(jīng)濟合理的節(jié)能方案，必定可以獲得顯著的節(jié)能效果。

結(jié)語

通過對建筑節(jié)能方案的優(yōu)化，更有利于現(xiàn)階段建筑節(jié)能工作的開展，這需要引起相關(guān)人員的重視，保證其建筑節(jié)能體系的健全。

參考文獻

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節(jié)能環(huán)保是我國建筑事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，而建筑設(shè)計又是確保整個建筑節(jié)能功效高低的基礎(chǔ)。本文從建筑設(shè)計中節(jié)能措施應(yīng)用的重要意義入手，分別從建筑屋面、墻體和門窗設(shè)計中的節(jié)能措施的應(yīng)用，同時分析了有關(guān)建筑設(shè)計中的建筑節(jié)能措施，并提出了如何做好建筑節(jié)能設(shè)計的幾點淺見。在能源日益緊張今天，現(xiàn)代建筑設(shè)計人員只有在建筑節(jié)能設(shè)計中采取有效措施，才能促進建筑節(jié)能設(shè)計水平的提高。在此基礎(chǔ)上，筆者分別從建筑屋面、墻體和門窗等設(shè)計上分析了建筑節(jié)能與建筑節(jié)能相關(guān)的措施，并深入分析了如何做好建筑節(jié)能設(shè)計的問題。

1建筑節(jié)能設(shè)計的概念及理念

1.1建筑節(jié)能設(shè)計的概念

建筑節(jié)能是建筑施工以及建筑建成后的使用過程中，在滿足同等條件或者達到相同目的的情況下，能夠最大化地降低能源的消耗，降低生產(chǎn)成本，減少對環(huán)境的污染，提高生態(tài)效益。節(jié)能設(shè)計則是充分的利用先進的技術(shù)手段，通過施工材料以及施工工藝的提高，來達到節(jié)能效果。

1.2建筑節(jié)能設(shè)計理念

建筑節(jié)能設(shè)計要依據(jù)當?shù)氐臍夂颦h(huán)境，制定出合適的設(shè)計方案，充分利用有利的環(huán)境因素。在對建筑開始設(shè)計伊始，要充分考慮到建成后使用階段的節(jié)能需求，為其創(chuàng)造有利條件。要將氣候因素與建筑的暖通系統(tǒng)進行有利的結(jié)合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點。通過節(jié)能設(shè)計理念，對常規(guī)設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié),在節(jié)能設(shè)計中多使用用無污染、低能耗的技術(shù)，促進我國生態(tài)建筑快速發(fā)展。

2建筑節(jié)能的評定方法

現(xiàn)在的建筑的技能的評定方法，主要有以下兩種評定的辦法，分別是規(guī)定性的指標的評審法以及建筑節(jié)能的的限值性評審法

（1）規(guī)定性指標評價法。在節(jié)能建筑的評定中，主要會有幾個方面的影響因素，分別是建筑的朝向、建筑的體積形態(tài)、整個屋內(nèi)的面積與門窗的面積比值、熱能的供應(yīng)系數(shù)的情況。國家針對這樣的情況，也出臺了相關(guān)的系數(shù)參照，從而也為建筑的節(jié)能的評定提供的相關(guān)的參照系數(shù)，達到這樣相關(guān)的節(jié)能標準規(guī)定的，就是節(jié)能的評審通過，可以認定為節(jié)能的建筑。

（2）建筑節(jié)能的的限值性評審法。在對建筑的節(jié)能參照和評審中，有兩個比較重要的和常用的評價法，分別是限值的評定法以及權(quán)衡的判斷法。

1）限值評定法。建筑設(shè)計中，對節(jié)能的考評可能會有很多不能達到標準的要求，這樣就要求我們需要做出相關(guān)的節(jié)能建筑的相關(guān)規(guī)定。限值的評定法也就是在這種情況下出現(xiàn)。限值是指，在對建筑的節(jié)能功耗等相關(guān)的參照系數(shù)，首先有一個評定的系數(shù)和數(shù)據(jù)，通過對需要評測的建筑的系數(shù)，通過兩個做相應(yīng)的比對，從而得出需要評審的建筑，是否符合節(jié)能建筑的要求的條件的限制。通過對建筑的綜合指標的測定與該建筑所在城市的節(jié)能綜合指標限值進行比較。

2）權(quán)衡判斷法。節(jié)能性建筑是現(xiàn)在國家主要倡導的一種新型的建筑理念和方法，主要通過對建筑的采暖、能耗等方面的系數(shù)參照，通過標準化的比對，主要用的專業(yè)方法是一種權(quán)衡的判斷法，通過權(quán)衡判斷法，可以很好的檢測建筑設(shè)計的功耗、能耗、采暖周期等相關(guān)的系數(shù)，從而得出一個比較科學的合理化的參照。在權(quán)衡判斷法中經(jīng)常會用到的一個名詞就是參照建筑，也就是一個假想的建筑，通過和實際建筑的相關(guān)系數(shù)的吻合，和我們假想的建筑的各項系數(shù)的判斷，從而評審節(jié)能建筑的標準。圍繞節(jié)能建筑的相關(guān)評定，國家也實時的頒布了相關(guān)的節(jié)能標準，從而也為節(jié)能建筑的評定提供了相關(guān)法律等條件的支持和參照。

3建筑設(shè)計中的建筑節(jié)能措施分析

從實際來看，建筑設(shè)計想要達到節(jié)能效應(yīng)，可以從建筑墻體、屋面、門或窗等部位考慮，這是建筑節(jié)能設(shè)計中最基本的對節(jié)能的要求，具體來說，建筑設(shè)計節(jié)能措施主要表現(xiàn)為以下幾個方面。

（1）建筑節(jié)能屋面措施應(yīng)用。屋面是建筑頂部的重要覆蓋結(jié)構(gòu)，它會受到陽光的直接照射，因此對屋面采取措施進行隔熱保溫是至關(guān)重要的，單從夏季一段時間太陽光照射在屋面的溫度測試來看，其最高溫度可達到70~80度左右。

（2）建筑節(jié)能墻體措施應(yīng)用。從建筑的整體結(jié)構(gòu)來看，墻體在建筑中占據(jù)了很大的比例，因此從墻體著手進行建筑節(jié)能是必不可少的，建筑節(jié)能墻體措施主要表現(xiàn)為以下四個方面，第一方面借助現(xiàn)代保溫隔熱性能很好的特殊材料，作為建筑外墻的組成部分；第二方面通過相應(yīng)措施，在墻體的中間層中進行保溫材料的施工，從而借助夾層負荷效能起到保溫作用。

（3）建筑節(jié)能門窗措施應(yīng)用。在建筑設(shè)計中，門窗是建筑人出入的主要通道，但它同時也是能耗較大的一個結(jié)構(gòu)部件，并同時采取措施增強門窗的密封性，以此達到保溫效能。

（4）建筑節(jié)能設(shè)計合理建議。建筑方面節(jié)能設(shè)計，我們一般都采取以上所羅列的節(jié)能措施，除此，我結(jié)合工作實際，提出以下幾個建議：一是建筑節(jié)能要科學規(guī)劃，在設(shè)計過程中，選址要確?？茖W性、合理性，同時朝向要符合適應(yīng)性，道路布局要符合有序性，間距也要合理；二是設(shè)計過程，要具有科學、系統(tǒng)、完善的照明節(jié)能施工方案，同時要盡最大可能選用節(jié)能設(shè)備；三是注重建筑采暖節(jié)能工作，尤其是在冬季，建筑物會隨著冬季的寒冷損失大量的熱量，所以加強室內(nèi)采暖保溫措施是必不可少的。

4結(jié)語

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【關(guān)鍵詞】熱電廠；循環(huán)水；熱泵；節(jié)能

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

一、前言

隨著環(huán)境、氣候的逐漸惡化，發(fā)展低碳經(jīng)濟、促進可持續(xù)發(fā)展成為人類社會未來發(fā)展的必然選擇。我國已成為世界上最大的溫室氣體排放國之一，“節(jié)能減排降耗”是“十二五”期間我國社會經(jīng)濟發(fā)展的一個重要核心。2009年9月聯(lián)合國氣候變化峰會和12月的哥本哈根氣候變化談判會議上，我國政府明確量化碳減排目標(到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%)，展示了中國在應(yīng)對氣候變化、履行大國責任方面的積極態(tài)度。這充分表明我國不再單純追求經(jīng)濟的增長速度，而是更加強資源的有效利用，關(guān)注可持續(xù)增長?！肮?jié)能減排降耗”已被擺在前所未有的戰(zhàn)略高度。而提高能源利用率、加強余熱回收利用是節(jié)約能源、降低碳排放、保護環(huán)境的根本措施。

二、國內(nèi)電廠余熱利用現(xiàn)狀分析

在電力、冶金、化工、紡織、采油、制藥等行業(yè)的工藝生產(chǎn)過程中，往往會產(chǎn)生大量的廢熱（廢蒸汽、廢熱水等），若不加以利用，不僅造成能源浪費，而且污染環(huán)境。目前國內(nèi)開展余熱利用的電廠較少僅有16%左右，余熱利用發(fā)展空間很大。電廠循環(huán)水流量巨大，而且水相對恒定，冬季一般為20～35℃，達不到直接供熱要求。若想利用該部分余熱，主要采用兩種形式的余熱利用技術(shù)：低真空運行供熱技術(shù)和熱泵供熱技術(shù)。

1、低真空運行供熱技術(shù)

中小型汽輪機可以采用低真空運行供熱技術(shù)，類似于傳統(tǒng)的背壓機組，可將凝汽器作為熱網(wǎng)加熱器，直接將乏汽凝汽的潛熱釋放到循環(huán)水中，提高循環(huán)水溫度（60～80℃），達到了能源的高效利用。該項技術(shù)已有很多臺機組成熟投運的案例。已投運大型機（200MW以上）組因設(shè)計制造、運行環(huán)境及材料安全等條件制約，不允許直接采用這種方式進行供熱?！癗CB”模式、更換低壓汽輪機轉(zhuǎn)子等低真空供熱技術(shù)，需對汽輪機結(jié)構(gòu)做出相應(yīng)的改造。雖然該項技術(shù)理論上實現(xiàn)較靈活，可實現(xiàn)余熱高效利用，但實現(xiàn)起來相對困難，綜合投入較大，不適合已投運的大容量、高參數(shù)的供熱機組。

2、熱泵供熱技術(shù)

熱泵，利用少量高品位能源驅(qū)動壓縮機，吸收電廠循環(huán)水內(nèi)的熱量，提高熱網(wǎng)循環(huán)水的溫度，這樣的供熱方式這就是熱泵供熱技術(shù)。熱泵由四大部件壓縮機、氣體冷卻器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器組成。制冷工質(zhì)依次在上述四大部件循環(huán)。如圖1熱泵原理圖所示，采用逆卡諾原理，制冷工質(zhì)蒸發(fā)器內(nèi)通過工質(zhì)不斷的蒸發(fā)吸取并帶走循環(huán)水中的熱量，工質(zhì)經(jīng)過壓縮機壓縮后，在冷凝器中將熱量釋放給熱網(wǎng)循環(huán)水，節(jié)流后的工質(zhì)回到蒸發(fā)器，繼續(xù)吸熱，如此循環(huán)達到制熱的目的。

圖1熱泵原理圖

通過熱泵將電廠循環(huán)余熱回收進行供暖，可以靈活調(diào)整不同用戶對供熱量的需求轉(zhuǎn)換。此外安裝改造熱泵對發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)影響也較小，適合已投產(chǎn)的熱電聯(lián)產(chǎn)機組也適合凝汽機組的供熱改造。

三、熱泵技術(shù)用于電廠余熱利用的主要形式

從已經(jīng)調(diào)研的熱泵余熱供改造的機組來看，目前國內(nèi)熱泵有兩種應(yīng)用型式：一是溴化鋰吸收式熱泵配合加熱器的形式進行余熱回收，二是跨臨界二氧化碳水源熱泵技術(shù)。

1、溴化鋰吸收式熱泵

吸收式熱泵（即增熱型熱泵），通常簡稱AHP(absorption heat pump)，它以蒸汽、廢熱水為驅(qū)動熱源，把低溫熱源的熱量提高到中、高溫熱源中，從而提高了能源的品質(zhì)和利用效率。

溴化鋰吸收式熱泵包括蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器、發(fā)生器、熱交換器、屏蔽泵（冷劑泵、溶液泵）和其他附件等。它以蒸汽為驅(qū)動熱源，在發(fā)生器內(nèi)釋放熱量Qg，加熱溴化鋰稀溶液并產(chǎn)生冷劑蒸汽。 冷劑蒸汽進入冷凝器，釋放冷凝熱Qc加熱流經(jīng)冷凝器傳熱管內(nèi)的熱水，自身冷凝成液體后節(jié)流進入蒸發(fā)器。 冷劑水經(jīng)冷劑泵噴淋到蒸發(fā)器傳熱管表面，吸收流經(jīng)傳熱管內(nèi)低溫熱源水的熱量Qe，使熱源水溫度降低后流出機組，冷劑水吸收熱量后汽化成冷劑蒸汽，進入吸收器。被發(fā)生器濃縮后的溴化鋰溶液返回吸收器后噴淋，吸收從蒸發(fā)器過來的冷劑蒸汽，并放出吸收熱Qa，加熱流經(jīng)吸收器傳熱管的熱水。 熱水流經(jīng)吸收器、冷凝器升溫后，輸送給熱用戶。

2、二氧化碳壓縮式熱泵

二氧化碳壓縮式熱泵使用了環(huán)保的自然制冷劑,對大氣臭氧層無破壞作用,溫室效應(yīng)很小,是R410A的1/1730,R22的1/1700,R407C的1/1600,R134A的1/1300。其次,它的跨臨界熱泵循環(huán)制熱性能系數(shù)高,目前產(chǎn)品的實際值已達到419以上。第三,它的出水溫度高,可達到90℃,特別適用于熱水器各種溫度的需要。而常規(guī)制冷劑的熱泵熱水器只能達到55℃左右。第四,有效利用夜間低價的低谷電力,將制取的熱水保存在貯水箱中,供全天24小時使用,顯著降低運行費用?？缗R界二氧化碳水源熱泵機組，其基本原理：低溫氣態(tài)制冷劑CO2由壓縮機吸氣閥經(jīng)壓縮機壓縮，變成高溫高壓CO2氣體，然后進入氣體冷卻器將熱量傳遞給供暖水產(chǎn)生供暖熱水，從氣體冷卻器出來的CO2氣體，流經(jīng)節(jié)流降壓后變成低溫低壓液態(tài)CO2進入蒸發(fā)器。

四、熱泵系統(tǒng)設(shè)計方案

圖2為吸收式熱泵在電廠回收余熱的應(yīng)用。汽輪機凝汽器的乏汽原來通過循環(huán)水經(jīng)雙曲線冷卻塔冷卻后排放掉，造成乏汽余熱損失，而循環(huán)水由26℃經(jīng)凝氣器后溫度升為30℃。現(xiàn)采用吸收式熱泵，以30℃的冷卻水作為低溫熱源，以汽輪機抽汽作為驅(qū)動熱源，加熱50～80℃左右的采暖用熱網(wǎng)回水，循環(huán)冷卻水降至26℃后再去凝汽器循環(huán)利用。這樣可回收循環(huán)水余熱，提高電廠供熱量，即提高了電廠總的熱效率。

圖2系統(tǒng)圖

1、蒸汽及凝結(jié)水系統(tǒng)。蒸汽系統(tǒng)為溴化鋰吸收式熱泵機組提供驅(qū)動熱源，同時為熱網(wǎng)加熱器提供熱源。如某項目2×300MW機組，汽輪機抽汽一部分供熱網(wǎng)加熱器，另一部分經(jīng)減溫減壓后為溴化鋰吸收式熱泵機組提供驅(qū)動蒸汽。凝結(jié)水采用閉式回收系統(tǒng)，回收熱泵和熱網(wǎng)加熱器的凝結(jié)水，凝結(jié)水通過凝水泵打回電廠除氧器。

2、電廠循環(huán)水（余熱水）系統(tǒng)。電廠循環(huán)冷卻水（余熱水）經(jīng)加壓泵打入熱泵機組，經(jīng)熱泵吸熱后再返回冷卻塔的系統(tǒng)。余熱水取水時采用兩路并聯(lián)，為了便于管理和計量，在使用時只從一臺機組取出，經(jīng)熱泵機組吸熱后，回到對應(yīng)的冷卻塔。溴化鋰熱泵機組從余熱水中提取熱量，使余熱水由35℃降至27℃。

3、熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)。熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)是將熱力網(wǎng)回水加溫加壓到滿足熱力網(wǎng)供水參數(shù)的系統(tǒng)。城市熱網(wǎng)的回水經(jīng)過除污器從溴化鋰熱泵機組吸熱，將城市熱網(wǎng)回水由50℃提高至85℃。再通過熱網(wǎng)循環(huán)泵加壓后進入熱網(wǎng)加熱器，將水溫從85℃升高到110℃，向外供熱。

4、補水系統(tǒng)。補水系統(tǒng)為熱網(wǎng)提供補充水。根據(jù)熱網(wǎng)循環(huán)水量設(shè)置一條補水管線，正常補水時，由化水車間來水進入軟水器軟化后經(jīng)除氧器除氧，除氧水經(jīng)補水泵打入熱網(wǎng)回水管。軟化水一支為補水箱供水,在事故狀態(tài)，除氧水不能滿足補水量要求時，將補水箱的水直接打到熱網(wǎng)回水管。補水系統(tǒng)兼做定壓系統(tǒng)。

五、熱泵的影響

如果以循環(huán)水溫度2820℃的邊界條件，那么熱泵只是充當了冷卻塔的角色，只要將循環(huán)水水量和溫度調(diào)整好，運行穩(wěn)定后，就不會對汽輪機產(chǎn)生任何實質(zhì)性的影響。由于熱泵負責的溫度區(qū)間處于最低段，所以整個供暖季中，不論初末期還是尖峰期，熱泵均處于全負荷運轉(zhuǎn)工況，所以也不必擔心負荷變化造成的循環(huán)水溫度波動。如果以循環(huán)水溫度3527℃的邊界條件，在引入熱泵后，需調(diào)整汽輪機背壓，提升循環(huán)水溫度。本方案的供暖面積不變，抽汽量降低，排汽量上升，發(fā)電量增大。為不增大發(fā)電量，就會略降低主蒸汽流量，從而減少了燃煤量。如果是要實現(xiàn)供暖面積擴容，供暖負荷增大，汽輪機的工況也產(chǎn)生相應(yīng)變化。

六、熱泵系統(tǒng)節(jié)能性分析

如某項目兩臺300MW供熱機組，設(shè)計熱網(wǎng)額定供水量為11000 t/h，設(shè)計供水溫度130℃，設(shè)計回水溫度70℃。供暖面積約1100萬平方米，峰值負荷為484MW(1742.4GJ/h)，耗汽量約800t/h。熱泵機組進出水溫度為50℃和85℃，能效比1.65，熱網(wǎng)加熱器進出水溫度為85℃和130℃。按最大熱負荷計算，熱泵系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)計算如下：

熱水管網(wǎng)流量：

484×3600÷4.18÷（130-50）=5210t/h；

熱泵機組供熱負荷：4.18×5210×（85-50）÷3600=211.7MW；

熱網(wǎng)加熱器供熱負荷：4.18×5210×（130-85）÷3600=125.22MW；

熱泵機組驅(qū)動蒸汽供熱負荷：211.7÷1.65=128.3MW（折合蒸汽183.3t/h）；

從余熱水回收供熱負荷：211.7-128.3=83.4MW（折合蒸汽119.14t/h）；

占總熱負荷484M（折合蒸汽691.4t/h）的17.23%年回收余熱：1742.4GJ×17.23%= 300.22GJ（折合標10244t）

可見吸收式熱泵機組全年運行回收的余熱折合標煤10244t，不僅經(jīng)濟效益明顯，而且滿足用戶供熱需求的同時，減少對環(huán)境的污染。

節(jié)水量計算：

1臺機組滿負荷時，冷卻循環(huán)水量約為33600t/h，冷卻塔設(shè)計補水量為672t/h。熱負荷余熱水量為5210t/h，占循環(huán)水量的15.5%，這部分水不需要回冷卻塔去散熱，而直接回水池，減少了回冷卻塔的蒸發(fā)和風吹損失，

按減少損失80%計算，節(jié)水量約為672×15.5%×80%=83.33t/h，整個采暖期節(jié)水量約為23.99萬噸。

七、結(jié)束語

通過采用熱電廠循環(huán)水熱泵供熱技術(shù)對循環(huán)水余熱的回收，在新增供熱的同時，無需消耗新的能源，不產(chǎn)生煙塵、SO2和NOx等污染物，從而改善了環(huán)境空氣質(zhì)量，不產(chǎn)生溫室氣體CO2，降低溫室效應(yīng)，具有可觀的環(huán)境效益。改善供熱質(zhì)量，有助于提高人民生活水平，具有良好的社會效益。由于免建供熱鍋爐房，節(jié)省了再建鍋爐房投資，可免去土地征購費和每年的運行費用，并節(jié)約用水和用電，節(jié)省維修資金等具有良好的節(jié)能效益，經(jīng)濟效益顯著。

如上所述，采用熱泵技術(shù)，可為節(jié)約能源和改善環(huán)境做出貢獻，具有明顯的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。熱電廠循環(huán)水熱泵供熱技術(shù)的推廣及實施，符合國家的節(jié)能減排政策，也是應(yīng)對全球氣候變化的需要。

參考文獻

篇4

【關(guān)鍵詞】注塑機；伺服電機；節(jié)能減排

引言

注塑機是塑料加工業(yè)主要設(shè)備、是有名的“電老虎”，一般注塑機的用電量要占到塑膠企業(yè)總體用電量的30～70%（在某些專業(yè)塑膠企業(yè)比重甚至超過70%）。伺服系統(tǒng)是指以物體的位移、角度、速度為控制量組成的，能夠跟蹤目標任意變化的自動化控制系統(tǒng)，通常由伺服驅(qū)動器和伺服電機組成。伺服系統(tǒng)是在變頻技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸產(chǎn)品，除了可以進行速度與轉(zhuǎn)矩控制外，還可以進行精確、快速、穩(wěn)定的位置控制。

1 伺服電機市場

據(jù)了解，注塑機節(jié)能改造具有節(jié)電率高、節(jié)能效果好、投資回收快等優(yōu)點。例如注塑機的伺服電機能耗約占整機用電總量70%～80%，將原有的“普通電機+定量泵系統(tǒng)”更換成“伺服電機+齒輪泵（螺桿泵）”，節(jié)能率達40%～85%，10～18個月便可收回成本，節(jié)能效果十分理想。

2 伺服控制系統(tǒng)的組成

伺服系統(tǒng)的由伺服控制器、伺服電機、油泵、編碼器、壓力傳感器等組成。

3 注塑機改造發(fā)展情況

在傳統(tǒng)注塑機使用定量泵驅(qū)動方式帶來巨大電能浪費的同時，注塑機的節(jié)能改造也經(jīng)歷了三個階段：（1）變量泵改造；（2）變頻器改造；（3）伺服改造。

4 伺服系統(tǒng)的節(jié)能原理

用伺服驅(qū)動器的最大優(yōu)點，首先是節(jié)能因為當系統(tǒng)保壓時注塑機控制器會同時給壓力和流量信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器會根據(jù)PID換算后將低速驅(qū)動伺服電機運轉(zhuǎn)實現(xiàn)節(jié)能，其次是產(chǎn)能得到很的提高因為伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機運轉(zhuǎn)相應(yīng)很快，而且伺服電機一般可以運轉(zhuǎn)到2000轉(zhuǎn)/分以上，所以注塑機在進行除保壓狀態(tài)外的其它工作狀態(tài)時基本上執(zhí)行的是速度模式其電機轉(zhuǎn)速很快就可實現(xiàn)了注塑機運轉(zhuǎn)周期加快，提高了產(chǎn)能，再次是系統(tǒng)保壓時壓力的穩(wěn)定性很好，因為該驅(qū)動系統(tǒng)是個死循環(huán)控制系統(tǒng)，注塑機系統(tǒng)壓力通過壓力傳感器傳遞到驅(qū)動器上并通過驅(qū)動器的PID快速調(diào)節(jié)響應(yīng)，從而保證了系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性。能耗等級為1級。

5 伺服電機總體技術(shù)

5.1 液壓伺服系統(tǒng)技術(shù)原理

液壓傳動：它是以液壓油為工作介質(zhì)，通過動力元件（油泵）將原動機的機械能變?yōu)橐簤河偷膲毫δ?，再通過控制元件，然后借助執(zhí)行元件（油缸或油馬達）將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載實現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運動，且通過對控制元件遙控操縱和對流量的調(diào)節(jié)，調(diào)整執(zhí)行元件的力和速度。當外界對上述系統(tǒng)有擾動時，執(zhí)行元件的輸出量一般要偏離原有調(diào)定值，產(chǎn)生一定的誤差。

液壓控制：和液壓傳動一樣，系統(tǒng)中也包括動力元件、控制元件和執(zhí)行元件，也是通過油液傳遞功率。二者不同之點是液壓控制具有反饋裝置，反饋裝置的作用是執(zhí)行元件的輸出量（位移、速度、力等機械量）反饋回去與輸入量（可以是變化的，也可以是恒定的）進行比較，用比較后的偏差來控制系統(tǒng)，使執(zhí)行元件的輸出隨輸入量的變化而變化或保持恒定。它是一種構(gòu)成閉環(huán)回路的液壓傳動系統(tǒng)，也叫液壓隨動系統(tǒng)或液壓伺服系統(tǒng)。

5.2 項目的基本原理

傳統(tǒng)的液壓動力系統(tǒng)是通過普通三相交流電機帶動定量油泵，以額定的轉(zhuǎn)速運行，通過控制流量控制閥和壓力控制閥開口的大小來調(diào)整系統(tǒng)的壓力，以滿足配套設(shè)備所需的壓力流量（位移）。

由于在此系統(tǒng)中是通過調(diào)節(jié)閥的壓力和流量來達到調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和位移的目的。因此為了保證系統(tǒng)最大流量和壓力，系統(tǒng)中的電機必須始終以額定轉(zhuǎn)速運行。

由于電機耗功只與系統(tǒng)壓力有關(guān)，當配套設(shè)備需高壓低速運行時，由于電機始終以額定轉(zhuǎn)速運行，所以電機消耗的功率大部分為無效功，這些無效功大部分轉(zhuǎn)化為熱能通過液壓油經(jīng)壓力控制閥流回油箱，導致系統(tǒng)發(fā)熱，在許多場合下，特別是在高壓且運動速度變化很大的工況下需安裝冷卻系統(tǒng)，從而導致能耗增加。

伺服統(tǒng)采用特定的伺服電機及驅(qū)動器直接驅(qū)動專用齒輪油泵，通過動態(tài)調(diào)整伺服電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，以提供配套設(shè)備所需的壓力、流量（位移）。

由此推導出只要動態(tài)地調(diào)整伺服電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，就能提供配套設(shè)備所需的壓力、流量（位移）。這就是基本原理。

6 伺服電機的應(yīng)用

泰州供電公司對江蘇春蘭機械制造有限公司、泰州申視塑料有限公司進行調(diào)研及與企業(yè)進行溝通，由江蘇電力節(jié)能服務(wù)有限公司對以上兩公司注塑機進行了節(jié)能評估及分析，分別選擇一臺注塑機（24小時運行）作為改造目標設(shè)備，以使用伺服電機替代原有電機的方案進行試點節(jié)能改造。

具體測試方法是：選擇一臺改造過的注塑機和一臺未改造的注塑機進行同一天標準工日、同種工料生產(chǎn)的對比監(jiān)測，監(jiān)測設(shè)備采用SY-DCS-II型移動式電能監(jiān)測儀，電能數(shù)據(jù)每分鐘保存一次，通過對監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進行處理，獲得改造后的一臺注塑機和一臺未改造的注塑機的日用電量，并計算出節(jié)電率。

江蘇蘇源高科技有限公司于2012年4月24日-25日，通過采集24小時改造后的一臺注塑機和一臺未改造的注塑機的日用電量，計算出節(jié)電率：

（改造前單位產(chǎn)品耗電量-改造后單位產(chǎn)品耗電量）/改造前單位產(chǎn)品耗電量=（1326.2kWh-447.2 kWh）/1326.2 kWh=66.3%。

預計年節(jié)電量 11.1萬KW，年節(jié)電收益=項目節(jié)電量×P（其中：P為用電單位電度電價，以0.68元/千瓦時計）= 11.1×0.68=7.54萬元。

該設(shè)備的理論使用壽命為10年。

改造節(jié)能量得到雙方單位確認，并通過第三方泰州市經(jīng)信委節(jié)能處認證。此次注塑機伺服電機節(jié)能試點改造，為江蘇省電力公司系統(tǒng)內(nèi)首次成功改造案例。目前已與江蘇春蘭機械制造有限公司商定，將其余12臺注塑機進行伺服電機節(jié)能改造。

7 結(jié)論

將普通注塑機改造為伺服注塑機，雖然需要一定程度的投入，但是此種新型注塑機在節(jié)約資源，降低成本，性能提升，改善工況方面有較大優(yōu)勢；隨著伺服技術(shù)已經(jīng)成熟，伺服系統(tǒng)的價格下調(diào)及大家對伺服系統(tǒng)的深入認識，發(fā)展伺服注塑機勢在必行！

參考文獻：

[1]郭宗仁等.可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計及通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù).人民郵電出版社，2002.

[2]浙江大成電氣有限公司內(nèi)部資料，2011.

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【關(guān)鍵詞】空壓機；改造；一站式管理；節(jié)能減排

螺桿式空壓機已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，是應(yīng)用最廣泛的動力源之一。但也存在著大量的能源浪費，主要是電能、熱能的浪費。

我公司通過合理管理，對設(shè)備的改造和余熱有效的利用，每年可幫助企業(yè)節(jié)約能源消耗近 90萬元，又能夠間接減少CO2的排放，有著良好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。適宜推廣。

1.空壓機運行原理

壓縮機接近100%的軸功率都消耗在，壓縮空氣產(chǎn)生大量的熱能上，在通過冷卻器散發(fā)到大氣中。

2.我公司站內(nèi)空壓機運行狀況分析

現(xiàn)空壓站內(nèi)共有6臺設(shè)備運行，其中1臺為變頻螺桿機，5臺工頻螺桿機，由于我廠對氣體的穩(wěn)定要求較高，現(xiàn)站內(nèi)空壓機開機臺數(shù)為根據(jù)生產(chǎn)線運行數(shù)量，人為預估開機。這種情況下，為保證用氣端壓力波動時壓縮空氣隨時能夠補充，需要在開機數(shù)量上開啟備用機組待載。這樣，多臺設(shè)備會處于卸載狀態(tài)。

空壓機的卸載狀態(tài)為：由于出口壓力達到出口需求的設(shè)定點，電腦程序自動關(guān)閉進口閥。此時電機處于無負載狀態(tài)運轉(zhuǎn)，以保證在后端壓力變化時，隨時進入加載狀態(tài)?？諌簷C卸載時電流較低，但仍有較大的電能消耗。

以下為我公司空壓機系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)：

從數(shù)據(jù)可以看到：

（1）若可以降低空壓機卸載時間，將節(jié)約可觀的電能消耗。

（2）合理的設(shè)備組合（開啟）可減少設(shè)備運行時間—直接減少卸載時間。

（3）對空壓機產(chǎn)生的熱能進行回收，可間接的降低能耗。

（4）合理的保養(yǎng)周期可降低維修成本。

（5）原廠備件最大限度的減少非正常停機的損失。

3.空壓機站房一站式管理

3.1智能集中控制

3.1.1 DCS360系統(tǒng)概述

本控制系統(tǒng)是針對Atlas壓縮機的生產(chǎn)使用工藝要求設(shè)計制造的自動化控制系統(tǒng)。通過集中控制空壓站系統(tǒng)，邏輯智能控制空壓機及輔助系統(tǒng)的運行，達到節(jié)省能耗、精確控制、操作維護方便的功能。集控系統(tǒng)實現(xiàn)對壓縮機參數(shù)、狀態(tài)的顯示及干燥機、過濾器等設(shè)備的在線控制和監(jiān)視優(yōu)化，保證整個壓縮空氣系統(tǒng)的長期安全、經(jīng)濟、合理和高效運行，并為制定最佳的保養(yǎng)周期提供可靠的依據(jù)?？刂葡到y(tǒng)能將全面數(shù)據(jù)傳送至工廠集控中心，實現(xiàn)全廠范圍統(tǒng)一管理。

3.1.2控制的說明

空壓機由集控系統(tǒng)控制空壓機6臺、干燥機6臺、閥門（共16套）其它設(shè)備視情況添加到集控系統(tǒng)中。

通過COMBOX-S/P模塊，Modbus/Profibus協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻CS360系統(tǒng)上進行顯示。將空壓機數(shù)字量信號通過現(xiàn)場硬接線方式，接入到集控系統(tǒng)中。

3.1.3簡圖

3.1.4空壓機集控系統(tǒng)功能和特性（FDS）

控制系統(tǒng)壓力控制。

在空壓機集控柜的觸摸屏和上位機上，用戶都可以設(shè)定目標壓力范圍。空壓機控制柜使系統(tǒng)的壓力控制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。一旦系統(tǒng)檢測到系統(tǒng)壓力低于設(shè)定目標壓力下限時，就會自動按照設(shè)定程序設(shè)計自動啟動或加載相應(yīng)的空壓機；在系統(tǒng)壓力高于設(shè)定目標壓力上限時，控制系統(tǒng)將自動按照程序運行卸載相應(yīng)的空壓機，空壓機長時間卸載后將會自動停機，以節(jié)省能源消耗。

（1）適用集中控制的空壓機，必須保證其具備自動重起動功能，即在長時間卸載運行后空壓機會自動停機，在接到加載信號會自動起動并加載。

（2）DCS360的程序?qū)⒏鶕?jù)生產(chǎn)線的運行套數(shù)，順序控制四臺ZD設(shè)備的啟停；如啟動順序為1-2-3-4，停止順序為4-3-2-1；順序邏輯可以根據(jù)用氣需要設(shè)置有多個順序排列組合，滿足啟動不同產(chǎn)線的用氣需求下，啟動不同組合的設(shè)備。

（3）預先在集中控制系統(tǒng)將空壓機的功率信息設(shè)定程序中，DCS360將根據(jù)后端壓力測點變化，程序自動識別機組信息，進行運行順序的切換，無需操作人員的手動干預。

（4）DCS將每套系統(tǒng)內(nèi)的各臺空壓機產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)采集，程序邏輯為根據(jù)后端壓力變化趨勢，自動選擇最匹配的空壓機啟動或待載，在后端壓力變化時隨時啟動；若壓力在邏輯設(shè)置檢測時段內(nèi)處于較平穩(wěn)狀態(tài)，程序控制待載設(shè)備停機。

1）當某臺機器出現(xiàn)故障時，能夠按照預選順序啟動下一臺機器。

2）重要參數(shù)設(shè)置（如目標壓力，運行順序）。

3）系統(tǒng)母管壓力顯示。

4）空壓機運行/故障狀態(tài)顯示。

5）空壓機的加載/卸載狀態(tài)顯示。

6）空壓機主機溫度、排氣壓力顯示。

空壓機集控優(yōu)點。

（1）設(shè)備無人值守，減少操作運行成本。

應(yīng)用了空壓機集控系統(tǒng)，空壓站房可實現(xiàn)自動運行，現(xiàn)場無需配置操作人員，可節(jié)約人力運行成本。

（2）系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，節(jié)約能量，可為用戶創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

（3）未使用集控系統(tǒng)時，6臺空壓機的加卸載順序是通過在空壓機本機上的加/卸載壓力帶設(shè)置一個梯度來實現(xiàn)，這樣系統(tǒng)壓力波動較大（帶寬大），且造成能源浪費。

使用集控系統(tǒng)以后，集控系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)母管實時壓力來集中控制多臺空壓機的加卸載，為單點壓力控制，可以穩(wěn)定系統(tǒng)壓力在一個比較小的壓力帶內(nèi)，為用戶提供穩(wěn)定壓力，節(jié)約能量。

（4）自動故障處理，減少潛在的生產(chǎn)損失。

（5）強大的上位機管理功能：監(jiān)控室遠程監(jiān)視站房設(shè)備運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，故障信息記錄，有利于企業(yè)優(yōu)化管理。

3.1.5節(jié)能收益

直接收益：根據(jù)現(xiàn)我公司的設(shè)備運行狀況，在滿足必要待載設(shè)備數(shù)量，并通過減少不必要卸載備機的電能消耗，可以每年節(jié)省電量為：500000KW·h/年。

間接收益：通過降低設(shè)備運行時間，可以減少設(shè)備的無功運行時間，降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備使用壽命。

3.2熱能回收改造

熱能在東北的應(yīng)用很廣泛，冬季取暖（熱水空調(diào)、暖氣片取暖）、生活用水（洗澡、洗手、食堂）、生產(chǎn)用水加熱、鍋爐水預熱。

之前我們一提到熱能，就會考慮到鍋爐、電加熱等大能耗設(shè)備，反觀我們的工廠其實有很多的設(shè)備運轉(zhuǎn)時都會產(chǎn)生大量的熱，如果能把這些熱量回收回來，不但響應(yīng)了國家節(jié)能減排的號召，對于現(xiàn)在競爭越來越激烈的市場，降低我們的生產(chǎn)成本也有實際意義。

我們公司的耗能大戶就是空壓機，我們就從空壓機入手，進行改造。

3.2.1熱能回收改造概述

我們采用阿特拉斯.科普柯提供的熱能回收裝置。他是一個完整成熟的產(chǎn)品，在歐美國家早已廣泛使用。主要由以下設(shè)備組成：水泵2臺（1開1備），膨脹罐、換熱器、 控制系統(tǒng)，顯示系統(tǒng)、溫度壓力傳感器等。可顯示進水溫度出水溫度，冷卻水進水溫度、出水溫度，回水壓力、出水壓力。采用電動三通比例閥，2臺水泵采用機電互控，一臺出現(xiàn)故障，另一臺自啟動，采用PLC控制、觸摸屏顯示，所有一次儀表采用傳感器和變送器。整體帶防護罩。采用純水或蒸餾水循環(huán)，減少由于水結(jié)垢對能量回收裝置造成的損壞當換熱器損壞時，應(yīng)用端的加熱介質(zhì)會被污染可更好的控制空壓機的運行溫度。

3.2.2空壓機熱能回收改造示意圖

我們是玉米深加工行業(yè)，我們生產(chǎn)中需要大量的熱水。我們將空壓機收回來余熱應(yīng)用在我們公司的鍋爐預熱上，效果非常好。

我公司6臺ZR250的空壓機裝機總功率1500KW，平均加載率70%，平均年運行10000小時，根據(jù)幾年的回收經(jīng)驗回收功率在總功率的90%左右。一年就回收了成本。

3.2.3節(jié)能收益

通過AtlasCopco公司的專業(yè)熱能回收改造，免費獲得大量的熱水，節(jié)省其他加熱費用，降低企業(yè)的運行成本。

減少冷塔熱負荷，減少冷塔的循環(huán)水量，減少冷塔的維護費用、減少冷塔蒸發(fā)水量等。

可有效防止空壓機冷卻器的結(jié)垢，影響空壓機的運行。

響應(yīng)國家的節(jié)能減排號召，獲得國家節(jié)能減排的獎勵，減少CO2排放，減少大氣的污染。

綠色環(huán)保，一次性投資，長久受益。

3.3設(shè)備的創(chuàng)新型管理

在公司從粗狂性向節(jié)約型轉(zhuǎn)變時，我們作為基層的管理者，要有新思路，著眼與細節(jié)。從細節(jié)中看整體，一個工廠就是一個整體。一站式管理，讓所有的不合理無處藏身。 [科]

【參考文獻】

[1]安德森（Anderson.J.D.）著.空氣動力學基礎(chǔ).航空工業(yè)出版社，2010-02-01.

篇6

關(guān)鍵詞 換能器；氣泡；原因；對策

中圖分類號 P7 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0261-02

聲吶是海洋活動中最為常見的一種水聲設(shè)備，其主要的作用是用于探測水下物體間的距離。而聲吶最主要的核心部件即為水聲換能器，由于換能器需要在水下工作。所以通常情況下，換能器由一層水聲橡膠所包裹。與普通橡膠不同，水聲橡膠需要具有一定水密性和透聲性。由于需要嚴絲合縫地包裹換能器以及電纜，所以在橡膠硫化時需要與換能器同時進行，所以對于橡膠的選材、填料配料的選擇、硫化工藝的使用都比較苛刻。在這樣的工藝下，較為容易產(chǎn)生氣泡，這些氣泡不僅會降低水密性能，更會吸收大量的聲波能量，使得透聲性能大幅降低。

1 氣泡產(chǎn)生的原因

簡單地來說，硫化橡膠中的氣泡形成是由于易揮發(fā)物的含量過飽和引發(fā)的。在換能器硫化時，由于橡膠分子結(jié)構(gòu)的變化以及周圍溫度、壓力的變化，使得橡膠中易揮發(fā)物的飽和能力也發(fā)生變化，從而導致易揮發(fā)物過飽和而在透聲橡膠硫化過程中，橡膠內(nèi)部產(chǎn)生氣泡核并生長成為氣泡。所以想要充分了解氣泡產(chǎn)生的原因，必須要搞清楚，易揮發(fā)物的成分有哪些，從而可以在源頭上，最大程度的避免氣泡的產(chǎn)生。

1）橡膠中揮發(fā)物的來源并不是單一的，但是最大的部分應(yīng)該是水蒸氣。而水蒸氣主要來源于生產(chǎn)環(huán)境的濕氣。根據(jù)研究表明，在橡膠生產(chǎn)加工過程中，填料的吸水性能是相對最強的。炭黑是橡膠加工過程中最常用的填料之一，而其水分含量最高可達4%。除了炭黑，白炭黑、纖維素、尼龍纖維、陶土等都具有比炭黑更高的吸水能力。除了填料，橡膠本身也會從周遭的空氣中吸收水分。硫化過程中，由于高溫的影響，水分蒸發(fā)成了水蒸氣并在橡膠本體中留下氣泡。

2）空氣在氣泡形成的過程中同樣功不可沒。在橡膠制備過程中，微量的空氣會被混入到膠料中。同樣地，填料中也會參入些許空氣，雖然空氣的含量并不高，但是在硫化過程中，溫度將會升高，空氣的體積將會被膨脹數(shù)倍。這樣的情況下，微量的空氣也會造成數(shù)個微小的氣泡。

3）除了以上兩種主要的氣泡來源，增塑劑、配合劑等也是氣泡產(chǎn)生的原因之一。增塑劑由于沸點較低所以比較容易氣化，產(chǎn)生氣泡核，并通過水蒸氣使氣泡核成長為氣泡。而配合劑與增塑劑不同，配合劑不容易氣化，但是在橡膠流過過程中，配合劑會分解為容易揮發(fā)的化學產(chǎn)物，比如說酮類和醇類。

2 硫化工藝實例分析

目前，透聲橡膠的選料已經(jīng)有了很多的選擇，根據(jù)各膠料的化學結(jié)構(gòu)和物理特性，天然橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠等等都可以通過不同的加工工藝，使其成為可以在換能器上使用的透聲隔水橡膠。

聚氨酯橡膠具有較強的力學性能和化學分子結(jié)構(gòu)，具有耐磨性、耐油性、緩沖性、絕緣性、生物相容性等等，所以被眾多領(lǐng)域廣泛使用。當然，最重要的，在水聲換能器中，這種膠料可以作為包覆材料所使用，具有較高水密性和透聲性的綜合水平。在使用混煉型工藝后，樣品分析如下：

1）室溫下過輥塑煉四至五次。

2）加入活性劑、炭黑等填料混煉，混煉時采用割八字刀的方法。

3）加入促進劑、硫磺等混煉，此階段的混煉采用薄通、打三角包等割刀混煉法。

4）常溫放置15個小時以上。

5）硫化機進行硫化，硫化壓力為15MPa，硫化溫度為130℃。

在所得樣品的測試中，透聲系數(shù)為0.75左右而水密性能在43.80g/m2×24h。在掃描電子顯微鏡（SEM）分析后，樣品中存在氣泡較多且較為明顯。使得水密性和透聲性都有了一定的下降。

3 產(chǎn)生氣泡的解決方法

在基于上述實例的研究中，本文將通過如下幾個方面論述解決氣泡產(chǎn)生的方法。

1）濕氣排除。在混煉型聚氨酯橡膠生產(chǎn)工藝中，需要加入炭黑等填料。前文已經(jīng)論述，炭黑具有很強的吸水能力。所以為了確保在加入填料前填料的含水量降到最低，首先在儲運過程中，填料的存放運輸環(huán)境必須盡量避免潮濕；其次，填料必須進行烘箱烘干處理，這樣不僅可以蒸發(fā)掉所有材料中所含的水分，而且還能夠使增塑劑等低沸點的材料揮發(fā)殆盡。在裝模硫化時，也必須對膠料、骨架進行烘干程序。

2）泄壓排氣。在橡膠硫化前，需要進行泄壓排氣，以排出一些膠料中參入的空氣。根據(jù)研究數(shù)據(jù)，泄壓排氣可以進行3次左右，排氣的效果以及效率最高。此外，還有其他的一些因素會影響排氣效果，如排氣時間、排氣設(shè)備等。在做泄壓排氣前，必須做好所有的排氣準備，制定詳細的泄壓排氣計劃。

3）膠料配合。在上述混煉型聚氨酯橡膠加工過程中，會加入一些增塑劑和操作油。揮發(fā)也會造成氣泡。除此以外，膠料搭配的組成含量比例也會加劇氣泡的產(chǎn)生。首先要避免使用低粘度的膠料，因為粘度低的膠料容易混入空氣。其次硫化時間不得過短，否則不利于氣體排出。所以在配方設(shè)計時，需要注意將配料和膠料中的揮發(fā)成分濃度降到最低，而且膠料黏度要高，硫化時間需要控制得當。此外，在混煉工藝的實施中，膠料必須調(diào)至均勻。而硫化體系的搭配也需要考慮到硫化反應(yīng)所造成氣泡產(chǎn)生的因素。

4）整體硫化。由于換能器硫化過程中大多需要整體硫化，所以硫化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計也非常的重要。在整體硫化模具的設(shè)計中，需要注意如下幾點：首先，模具的分型面設(shè)置必須要合理，錯誤的分型面設(shè)置會導致氣體無法順利排出，從而導致大量氣泡產(chǎn)生。其次，模具的排氣孔必須設(shè)計合理。最后，模具的輔助裝置配置也是需要重點考量的因素之一。

4 結(jié)論

總之，換能器在硫化過程中產(chǎn)生的氣泡問題關(guān)系著整個換能器系統(tǒng)能否正常工作的問題。在設(shè)計過程當中，一定要明確氣泡之所以會產(chǎn)生的原因，并針對具體原因制定出有針對性的策略。在本文所分析聚氨酯橡膠硫化過程中，氣泡之所以會產(chǎn)生的原因就在于填料、配料以及生產(chǎn)過程中排氣的缺失等。在詳細了解了氣泡生成的原因之后，再根據(jù)工藝缺陷進行完善，以保證換能器在硫化后，最大程度的減少氣泡的產(chǎn)生，使換能器工作在一個較高的水平，為水下活動的順利進行提供可靠的安全保障。

參考文獻

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建筑節(jié)能方案評價體系的構(gòu)建應(yīng)充分考慮建筑節(jié)能方案指標構(gòu)建的原則，由此確定以技術(shù)指標、經(jīng)濟指標和施工指標為主要評價指標的建筑節(jié)能方案評價體系。

1.1技術(shù)指標

技術(shù)指標主要包括建筑設(shè)計的五大方面，即照明系統(tǒng)、供熱制冷系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)門窗、墻體。在不影響照明效果的情況下，不應(yīng)采用大能耗的照明產(chǎn)品而使用低功率而發(fā)光效率高的光源。此外光源的密度分布設(shè)計也是重要的節(jié)能設(shè)計；供熱制冷系統(tǒng)是耗電量最大的一個部分，提高供熱制冷系統(tǒng)的能效是建筑節(jié)能的重要途徑。鼓勵使用高效率主機和供熱制冷節(jié)能高新技術(shù)；給排水循環(huán)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計大多體現(xiàn)在別墅和酒店的綠化用水、景觀用水和泳池用水上。這需要對雨水貯藏系統(tǒng)、中水再利用系統(tǒng)和節(jié)水澆灌系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計。對于普通家庭則應(yīng)采用節(jié)水型用水器具，這主要包括閥門和管道；門和窗是建筑物圍護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中重要的組成部分。除了密閉、采光、通風、隔聲減噪、防水、防火等基本功能外，其在節(jié)能方面還應(yīng)做到保溫和隔熱。針對采用不同保溫材料制造的門窗，提出更詳細節(jié)能設(shè)計方案；對建筑墻體的節(jié)能設(shè)計主要考慮其內(nèi)外部的保溫設(shè)計，特別是對外墻的保溫設(shè)計。保溫材料的選擇和保溫材料厚度的計算對建筑墻體的節(jié)能設(shè)計至關(guān)重要。

1.2經(jīng)濟指標

經(jīng)濟指標針對建筑節(jié)能方案的資金投入和效益進行評價，這需要對建筑節(jié)能方案資金投入與產(chǎn)出的經(jīng)濟信息（如工程造價、運行維護費用、節(jié)能收益、拆除費用）進行收集和分析。

1.3施工指標

建筑節(jié)能方案除考慮技術(shù)和經(jīng)濟類指標外，還應(yīng)考慮施工指標。施工指標指把建筑節(jié)能設(shè)計方案中采用的節(jié)能技術(shù)的成熟程度和由此帶來的風險。施工指標主要包括施工難度、建設(shè)工期和耐久化設(shè)計。

2建筑節(jié)能方案綜合評價體系

模糊綜合評判法是利用模糊數(shù)學中模糊變換原理和最大隸屬度原則，考慮與被評價事物相關(guān)的各個因素或主要因素，對其所做的綜合評價。

3實例分析

文章以西安市長安區(qū)一座辦公大樓為研究對象，運用二級模糊綜合評判法對其性能指標進行分析評價。

3.1指標權(quán)重向量

采用專家打分法對一級和二級指標中的各個因素進行評價。本次調(diào)查選取了建筑設(shè)計領(lǐng)域的專業(yè)人員共8人。各位專家根據(jù)建筑節(jié)能方案各性能指標的重要程度并結(jié)合判斷尺度標度給出了判斷矩陣中各個元素的值，得到了判斷矩陣和最大特征根所對應(yīng)的特征向量。

3.2判斷矩陣及綜合評判

為了建立單因素模糊評價矩陣，我們同樣采用了問卷調(diào)查法。專家依次對二級指標中的各個因素進行打分。

4結(jié)束語

篇8

1．1暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計誤區(qū)

暖通空調(diào)的設(shè)計在以往大多比較重視功能的設(shè)計，而對節(jié)能容易忽視，尤其是對于節(jié)能的設(shè)計和考慮，通常只滿足與系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范，滿足系統(tǒng)設(shè)計的限定性要求。這種被動式適應(yīng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范和標準，沒有很好地轉(zhuǎn)換角度，去主動發(fā)揮暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計節(jié)能目標。因此，在暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的過程中，要改變設(shè)計的誤區(qū)，主動重視空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計功能和節(jié)能，強化節(jié)能設(shè)計理念，提高暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計要求。例如，某地建筑項目，重視空調(diào)節(jié)能設(shè)計，在工程項目實際設(shè)計過程中，重點對節(jié)能目標進行分析，最終節(jié)能效果原先節(jié)能方案，比原方案節(jié)能至少39.5%。

1．2暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的合規(guī)節(jié)能問題

在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的過程中，一些設(shè)計專家一般情況下，不會主動地在滿足限定性節(jié)能要求的同時，進一步深挖節(jié)能潛力，而是認為，只要滿足節(jié)能設(shè)計標準能效限定性要求的相關(guān)設(shè)計即可，將合規(guī)節(jié)能認為就是充分節(jié)能。這種問題在實際的節(jié)能效果上，如果稍加改進和優(yōu)化，就能取得比較好的節(jié)能效果。因此，從暖通空調(diào)設(shè)計的具體角度來說，合規(guī)節(jié)能的同時，應(yīng)加強進一步優(yōu)化措施，從而實現(xiàn)充分節(jié)能的目的。例如，某暖通空調(diào)系統(tǒng)是一種溫濕度獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其顯熱處理子系統(tǒng)的設(shè)計，滿足了國家有關(guān)節(jié)能標準，達到相應(yīng)的參數(shù)規(guī)定。但是，經(jīng)過優(yōu)化系統(tǒng)改進以后，還能提高節(jié)能效果，而且達到原本節(jié)能的30%。其節(jié)能情況分析如下圖:右圖為案例中暖通空調(diào)溫濕度獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計形式，在實際設(shè)計的過程中，系統(tǒng)耗能滿足國家相關(guān)建筑節(jié)能的標準，其風機消耗功率達到50W，冷量在1000kW，采用的是水冷螺桿冷水機組。在經(jīng)過改進后，系統(tǒng)采用的是高效高溫冷水機組，且利用循環(huán)系統(tǒng)，使得原先設(shè)計方案的總能耗降低不少。這種改進后的系統(tǒng)也比較簡單。因此，在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的過程中，要針對具體的節(jié)能設(shè)計問題，充分提高節(jié)能意識，滿足系統(tǒng)的整體優(yōu)化和節(jié)能。

2提高暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能，重視節(jié)能設(shè)計方法

暖通空調(diào)系統(tǒng)要實現(xiàn)更高水平的節(jié)能效果，就要重視節(jié)能設(shè)計方法。具體來說，應(yīng)按照節(jié)能的目標，找到比較節(jié)能的具體方案。在不設(shè)定節(jié)能目標值的設(shè)計方法，主要是由幾個階段組成，這種設(shè)計方法需要進行不同技術(shù)方案進行對比，在實際的額定工況進行分析和比較，計算較為簡單。若設(shè)定節(jié)能目標值，可利用能源消耗數(shù)值進行表達，比如工程能耗供冷供熱量能耗的數(shù)值等。其設(shè)計的方法實質(zhì)上為多種方案的能耗對比，這種能耗主要是以節(jié)能目標值來體現(xiàn)和表達的。如果篩選的方案不是唯一情況，就要結(jié)合多種因素進行分析和評價節(jié)能方案。在實際情況下，應(yīng)注意季節(jié)工況比較，這種設(shè)計方法中，其計算比較復雜。暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)重視節(jié)能目標，同時對設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化。這樣，能夠有效改變以往的取值思維模式，形成多組取值進行對比。可以采用有限樣本比對法，這種設(shè)計方法的特點就是根據(jù)工程的設(shè)計要求來看比較簡單，而缺點就是不能從理論上得出最佳參數(shù)值。重視節(jié)能目標，對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計進行優(yōu)化，設(shè)計參數(shù)的方法還可以采用極值法，運用這種方法的特點在于能夠從理論上得出最佳設(shè)計參數(shù)，但是，獲取暖通空調(diào)系統(tǒng)中的能效函數(shù)卻比較難。極值法主要是以技術(shù)合理作為系統(tǒng)設(shè)計的前提，然后選取合理的取值區(qū)間參數(shù)，建立系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)中的能效函數(shù)，再建立系統(tǒng)能效計算模型，最后解出能效極值點對應(yīng)的設(shè)計參數(shù)。此外，在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)增強節(jié)能意識，在設(shè)計中抓住系統(tǒng)設(shè)計的經(jīng)濟性和耗能性。從節(jié)能角度分析和選擇設(shè)計方案。還要考慮到暖通空調(diào)的節(jié)能效果，進行科學設(shè)計計算，要改善建筑工程的圍護結(jié)構(gòu)保溫，由于圍護結(jié)構(gòu)保溫性能對其綜合傳熱系數(shù)影響較大，并決定了圍護結(jié)構(gòu)中的空調(diào)負荷大小。因此，需要重視圍護結(jié)構(gòu)，不斷提高圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能，最終達到暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能目標。

3結(jié)語

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關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；能耗模擬；建筑信息模型；建筑節(jié)能

1 概述

隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們的生活水平也越來越高，對室內(nèi)環(huán)境的要求也越來越高。暖通空調(diào)是改善室內(nèi)環(huán)境舒適度的最有效的手段。因此，隨著人們對室內(nèi)舒適度的要求越來越高和人均居住面積也在不斷的增大，供暖空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。目前，我國越來越注重建筑的節(jié)能，而供暖空調(diào)系統(tǒng)的能耗在我國建筑能耗中所占的比例很大。供暖空調(diào)系統(tǒng)能耗大的原因是多方面的，其中，有一個原因是因為在進行建筑設(shè)計時，所確定的建筑負荷偏大。供暖空調(diào)系統(tǒng)的選取是根據(jù)建筑負荷確定的。建筑負荷偏大，因而所選用的供暖空調(diào)設(shè)備偏大，能耗自然也就偏高。因此，對建筑進行能耗模擬是非常有必要的。

2 傳統(tǒng)能耗模擬分析存在的缺陷

然而傳統(tǒng)的建筑能耗模擬存在著以下幾點缺陷：（1）沒有在建筑方案設(shè)計階段進行建筑能耗模擬分析；（2）模擬分析工具選取不適合；（3）能耗模擬結(jié)果與實際不符。然而，筆者認為沒有在方案設(shè)計階段進行建筑能耗模擬是造成建筑能耗偏大的主要原因。傳統(tǒng)的建筑能耗模擬分析大都是在施工圖階段進行，而在這一階段進行，就無法很好的體現(xiàn)建筑能耗模擬的優(yōu)越性。而且，在施工圖階段進行能耗模擬，如若設(shè)計方案出現(xiàn)問題，對方案進行修改是非常麻煩的。目前，無法在方案設(shè)計階段進行能耗模擬分析的原因之一是因為常用的能耗模擬分析軟件并不適用于方案設(shè)計階段。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)則有效解決了上述問題。

3 基于BIM技術(shù)的能耗模擬流程

運用BIM技術(shù)對建筑項目進行能耗分析只是BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑全生命周期一小部分而已。在方案設(shè)計階段，運用BIM技術(shù)所創(chuàng)建的建筑模型包括了建筑的全部信息。由于不同BIM軟件之間的互通性，設(shè)計人員可以在任何階段以gbXML格式或DXF格式文件提取這些信息并予以應(yīng)用。這樣設(shè)計人員就可以在方案設(shè)計階段對建筑進行更為全面的性能分析，例如：建筑逐時負荷、建筑采光分析、自然通風分析等。這就在一定程度上，提高了建筑節(jié)能設(shè)計的效率，減少了不必要的返工。因此，探析BIM技術(shù)在建筑設(shè)計方案階段的應(yīng)用流程是非常有必要的。只有對它有了足夠的認識和理解，才能靈活運用于設(shè)計階段，才能更好的發(fā)揮其在建筑節(jié)能設(shè)計方面的優(yōu)勢，在一定程度上才能促進我國建筑節(jié)能的發(fā)展。

4 基于BIM技術(shù)的能耗模擬流程分析

文章以兩個方案的對比來說明BIM技術(shù)在方案設(shè)計階段的優(yōu)勢。文章所選取的地點為北京，其中方案二中的圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》中對寒冷地區(qū)（北京屬于寒冷地區(qū)）所要求的限值。表1中的傳熱系數(shù)單位為W/（m2？K）。所采用的BIM軟件為BIM建模軟件Revit Architecture，能耗模擬分析軟件為Ecotect Analysis。

4.1 模型的建立

本例用軟件Revit Architecture所建立建筑模型（圖1）。此建筑層高為3.5m，一共為6層，東西長為39.41m，南北長為15.83m，總建筑面積為6862.46m2，體形系數(shù)為0.2，南面窗墻比0.3，東（西）北面窗墻比0.3，人員密度0.1人/m2，照明負荷9W/m2，設(shè)備負荷8W/m2。

4.2 數(shù)據(jù)傳遞

軟件Revit Architecture與軟件Ecotect Analysis之間是以gbXML格式或DXF文件進行數(shù)據(jù)信息交換的。然而這一過程是單向的，即Revit Architecture的模型信息可以導入Ecotect Analysis模擬分析，反之則只能以DXF格式文件到Revit Architecture中進行參考。Ecotect中導入gbXML格式文件主要用于建筑熱環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境等的分析。而DXF格式文件則只能進行光環(huán)境分析、陰影遮擋分析以及可視度分析。文章是以gbXML格式文件進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的。

4.3 結(jié)果分析

從圖2中都可以看出，無論是方案一還是方案二，冬季能耗都高于夏季能耗，這說明這兩個方案的圍護結(jié)構(gòu)的保溫性能高于隔熱性能。從圖2、圖3和圖4中也可以看出，方案二的負荷、能耗明顯少于方案一，所以方案二比方案一節(jié)能。

5 結(jié)束語

隨著我國建筑能耗問題的日益嚴重，建筑節(jié)能設(shè)計變得越來越重要。而BIM技術(shù)是未來建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展方向。文章列舉了兩種方案，在BIM平臺下對這兩種方案在能耗上進行了比較。在此過程中體現(xiàn)了BIM技術(shù)的優(yōu)勢，即在方案設(shè)計階段，設(shè)計人員利用BIM技術(shù)創(chuàng)建BIM模型，將其直接導入能耗分析軟件中，就可以方便快速的得到能耗分析結(jié)果。這有助于提高設(shè)計人員的設(shè)計質(zhì)量，也有助于提高建筑的各項效能，從而在源頭上控制建筑能耗，為建筑節(jié)能設(shè)計打下基礎(chǔ)。文章也體現(xiàn)了BIM技術(shù)在信息交換和共享等方面的優(yōu)勢，這一優(yōu)勢也提高了設(shè)計人員的工作效率，避免了不要的返工。

然而目前，BIM建模軟件與BIM能量分析軟件間的數(shù)據(jù)傳遞之間仍然存在許多問題。但是筆者相信，在不久的將來，綜合利用BIM技術(shù)進行建筑節(jié)能設(shè)計的技術(shù)會越來越完善，也會越來越成熟。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：合同能源管理 財務(wù)分析評價 財務(wù)分析方法

中圖分類號：F234.4 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2014）10-129-03

一、引言

進入21世紀以來，我國資源緊缺與環(huán)境污染問題進一步惡化，作為一個人口眾多的發(fā)展中大國，為實現(xiàn)經(jīng)濟、社會與資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，努力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型經(jīng)濟增長體系，國家進一步加大了節(jié)能減排政策的修正和變革力度，2011年國務(wù)院正式印發(fā)《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》，提出了十個方面保障措施，并印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案，要求各地區(qū)、各部門和中央企業(yè)制定具體實施方案，明確目標責任，確保實現(xiàn)“十二五”節(jié)能減排目標?！兑?guī)劃》提出的十大節(jié)能減排重點工程其中就包含合同能源管理推廣工程。

為貫徹落實國家規(guī)劃，各省省政府、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳、市能源局積極制定一系列政策和方案保證節(jié)能減排工作得到落實。其中，《湖南省公共機構(gòu)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》別強調(diào)：國家機關(guān)和科教文衛(wèi)體系具有單位數(shù)量多、用能人數(shù)多和節(jié)能潛力大、公益性和社會影響力強等特點，應(yīng)在全省各級機關(guān)、學校、醫(yī)院、科技場館、文化場館、體育場館等公共機構(gòu)中選擇能耗總量大、節(jié)能工作基礎(chǔ)好、管理措施到位、具備一定代表性的單位，重點推進建筑圍護結(jié)構(gòu)及用能系統(tǒng)的節(jié)能改造，大力推廣應(yīng)用合同能源管理等市場化機制。在節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面也給予一系列優(yōu)惠政策，如稅收減免、財政補貼、節(jié)能獎勵、融資優(yōu)惠利率等。

高校自實行國庫集中支付制度后，出現(xiàn)資金匱乏局面，且向銀行貸款受政策限制，以合同能源管理方式實施校園節(jié)能，能切實減少學校經(jīng)費壓力，改變學校因技術(shù)力量不足造成的節(jié)能無可行方案、不能有效節(jié)能的狀況，同時可提高師生員工的節(jié)能減排參與度，學生畢業(yè)融入社會后會將節(jié)能理念帶入社會，高校實施合同能源管理，一次投入的設(shè)施在合同期滿后會長期使用，大大節(jié)約傳統(tǒng)燈泡的更新維護費。

二、合同能源管理類型與特點

合同能源管理是70年代由西方國家發(fā)展起來的，一種基于市場運作的以減少能源成本為目的的財務(wù)管理辦法，其實質(zhì)是服務(wù)對象使用未來的節(jié)能收益來實施節(jié)能改造，為能耗設(shè)備升級，從而降低目前運行成本。它通過節(jié)能服務(wù)公司與愿意進行節(jié)能技術(shù)改造的企業(yè)簽訂服務(wù)合同，為客戶提供包括：能源審計、項目設(shè)計、項目融資、設(shè)備采購、工程施工、設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓、節(jié)能量確認和保證等一整套的節(jié)能服務(wù)，節(jié)能服務(wù)公司負責融資并承擔技術(shù)和財務(wù)風險，為企業(yè)實施和管理節(jié)能效益，并與企業(yè)分享項目運行后產(chǎn)生的節(jié)能效益。

合同能源管理主要有節(jié)能效益分享型、節(jié)能量保證型、能源費用托管型、節(jié)能設(shè)備租賃型四種模式，國家主要提倡節(jié)能效益分享型的合同能源管理方式，這種方式能從根本上解決業(yè)主方的資金困難問題。所謂節(jié)能效益分享合同能源管理，是指節(jié)能改造工程的全部投入和風險由節(jié)能服務(wù)公司承擔，在合同期內(nèi)，雙方共同確認節(jié)能量，按比例分享節(jié)能效益。合同期滿后，全部節(jié)能設(shè)備和節(jié)能收益歸企業(yè)所有。

作為合同能源管理的公司，在現(xiàn)行價格下進行節(jié)能技術(shù)改造，資金回收期會很長，而學校后勤技術(shù)薄弱，對歷史用能統(tǒng)計不詳盡，沒確切數(shù)據(jù)，所以推行合同能源管理，較難核定節(jié)約量，如果因此與合同能源服務(wù)公司產(chǎn)生分歧，分歧產(chǎn)生的經(jīng)濟損失會是學校。因此，高校在合同能源管理方面比較慎重，筆者試圖通過下面案例為其應(yīng)用可行性提供一些財務(wù)分析意見。

三、案例分析

某高校七教學樓使用燈具為T8/40W傳統(tǒng)日光燈管297支，T5/28W節(jié)能燈管1790支，現(xiàn)有功率為61.8kw，年耗電量約為20萬度；圖書館使用燈具T5/28W節(jié)能燈管3357支，T8/20W傳統(tǒng)日光燈1347支，3U節(jié)能燈332個，T8/36W傳統(tǒng)日光燈管257支，現(xiàn)有功率為134.2kw，年耗電量為43.5萬度；主馬路路燈165支，現(xiàn)有功率為41.1kw，年耗電量為16.5萬度；現(xiàn)當?shù)匾患抑鸈MC服務(wù)公司擬與學校合作進行一項同時包含上述燈具改造和利用節(jié)電器進行動力電路節(jié)能改造的綜合能源管理項目，從更換燈具和安裝節(jié)電器兩個方面出發(fā)對學校進行雙重能耗控制，以期達到最佳節(jié)電效果，同時為節(jié)能服務(wù)公司帶來較大經(jīng)濟效益。

1.節(jié)約電費的分成比例。合同期限為10年，與節(jié)能服務(wù)公司之間簽訂能源管理合同，采用效益分享型合同能源管理模式進行合作。

合作利益分配方式：合作期內(nèi)雙方按比例分享節(jié)能收益，學校按改造后所節(jié)約電費的一定比例回報給節(jié)能服務(wù)企業(yè)。前5年二八分成，即學校得節(jié)能費用二成，公司得八成；后5年四六分成，即學校得四成，公司得六成，學校每半年向節(jié)能公司支付一次節(jié)能費用。

2.項目經(jīng)濟數(shù)據(jù)分析表（見表1）。

3.有關(guān)材料市場報價。室內(nèi)節(jié)能燈20元/支，路燈500元/盞，1200mmLED燈管180元/支，600mmLED燈管150元/支，球泡120元/個，室內(nèi)安裝運輸費15元/支，大功率路燈2000元/盞，安裝運輸費260元/盞。

四、節(jié)能服務(wù)公司收益分析

本項目財務(wù)評價確定計算期為10年。

（一）投資計算依據(jù)和方法

1.計算方法。本項目屬于固定資產(chǎn)更新改造方案，運用現(xiàn)金流量法進行分析判斷；

方案本身不產(chǎn)生財務(wù)收入，所以財務(wù)分析只測算項目年運行成本，比較改造前后節(jié)約的成本。

2.假定。本方案計算依據(jù)上述提供的數(shù)據(jù)資料分析，存在如下前提假定：

（1）折現(xiàn)利率采用5年期銀行貸款利率6.4%；

（2）現(xiàn)有節(jié)能燈處置殘值收入因為不確定，假定為0；

（3）原節(jié)能燈維修人工因為是學校集團員工，其人工成本是學校固定工資，所以本方案的維修人工忽略不計，學校年運行成本主要考慮能耗和原節(jié)能燈更新維修材料費；節(jié)能服務(wù)公司年運行成本主要指人工等本例估算為4萬元/年；

（4）2013年節(jié)能財政補貼標準有望提升至500元/噸，本方案暫按300元/噸計算，每年財政補貼收入為210噸折合標煤X300元/噸=63000元；加上節(jié)能獎勵資金假定每年有10萬元。

3.投資判斷標準。如果更新方案帶來節(jié)約的年運行成本（主要是能耗）大于項目投資額，則本方案可行。

（二）投資總額構(gòu)成

項目投資估算總額為226.2萬元。

其中：建設(shè)投資180.6萬元，占80%。

建設(shè)期利息45.6萬元，占20%。

（三）資金籌措

節(jié)能服務(wù)公司負責籌措節(jié)能改造資金和技術(shù)安裝，改造后項目現(xiàn)金流由節(jié)能收益比例分成及補貼收入保證，建設(shè)項目總投資按節(jié)能效益比例分成的方式收回。按財稅[2010]110號文件規(guī)定，本項目享受相關(guān)稅費的減免，所以計算時相關(guān)增值稅、營業(yè)稅不考慮，企業(yè)所得稅按免三減三處理。

（四）節(jié)能服務(wù)公司成本分析

本項目總成本費用估算包括初始投資額、年維護成本、財務(wù)費用等。

1.初始投資額。燈具一次性投資=Σ單價*LED購置數(shù)量=180*4309+150*898+332*120+165*2000=1280160（元）

安裝費=ΣLED燈數(shù)量*安裝運輸費單價=5539*15+165*260=125985（元）

2.財務(wù)費用。財務(wù)費用主要為長期借款利息，借款年利率按5年期銀行貸款利率6.4%計算。

3.年維護成本：維護人員費用年工資約4萬元。

（五）項目盈利能力分析

1.損益情況分析。本項目年平均利潤總額約為8.286萬元，損益情況詳見表2。結(jié)果表明：該項目計算期末累計盈利82.86萬元。

2.財務(wù)現(xiàn)金流量分析。

利用內(nèi)插法求得內(nèi)部收益率為16.18%；

根據(jù)現(xiàn)金流量分析，計算求得結(jié)果（見表3）：

（六）項目財務(wù)可行性評價結(jié)論

經(jīng)綜合測算，本項目在達到預期投入產(chǎn)出情況下，全部投資財務(wù)內(nèi)部收益率為16.18%，高于基準收益率，以7%為折現(xiàn)率計算的財務(wù)凈現(xiàn)值為196.69萬元，大于零。全部投資回收期為4.05年，符合投資回收的期限要求。

以上從節(jié)能服務(wù)公司角度進行測算，結(jié)果表明，該項目既能保證投資的合理收益，又能確保正常運轉(zhuǎn)和發(fā)展所需的資金，該項目在財務(wù)上可行。

五、學校收益分析

1.假設(shè)每支燈管使用時間從上午8點至晚上10點用時14小時，這里按日均12小時計算，學校改造前能耗為237.1kw，耗電量為800056.5度，改造后能耗降為62.85kw，耗電量降為208942.25度，年節(jié)電量為591600度，按下列公式計算，年節(jié)約電費=總功率×年使用天數(shù)×日使用時間×節(jié)能率×電價（依國家電網(wǎng)對該大學現(xiàn)行電價0.6元/度計算），得出年節(jié)電費為35.49萬元，按合同約定節(jié)能分成比例前5年節(jié)電費的20%加上后5年節(jié)電費的40%計算，學校10年節(jié)約能耗106.44萬元；

2.每支LED燈管平均使用壽命超40000小時，一般可使用12年左右，而普通節(jié)能燈平均使用壽命為2年，合同期內(nèi)學校可節(jié)約原節(jié)能燈更新維修材料費約（5539*20+165*500）*6=1159680（元）；

六、小結(jié)

合同能源管理作為國際上一種先進的能源管理模式和投資機制，近幾年以新興產(chǎn)業(yè)的形式在我國大范圍興起，并已逐步進入高校，高校可以根據(jù)自身情況選擇合適的能源管理方式，在資金不足情況下采用節(jié)能效益分享方式，但如何選擇能源服務(wù)公司存在合同風險，學校要對各種能源服務(wù)公司進行篩選，對其已實施項目情況、財務(wù)狀況、技術(shù)水平、信譽等要全面了解，在具體談判時，除注重技術(shù)可行性外，在經(jīng)濟可行性上應(yīng)重點關(guān)注合作期限的確定、節(jié)能利益分配比例與方式、節(jié)能量的計算方式等。在簽訂合同時，對自身能耗情況及實施改造后達到的節(jié)能水平做到心中有數(shù)，權(quán)衡利弊，筆者試圖從財務(wù)可行性的角度進行分析，為高校實施合同能源管理提供一些借鑒意見。

參考文獻：

[1] 黨書國.海爾管理模式[M].武漢：武漢大學出版社，2006