循环经济ppt课件

.,1,保温节能与循环经济,上海能源研究会绝热工程应用专业委员会,.,2,节约能源降低能耗减少排放保护环境,07年12月5日蔡子明于上海,.,3,节约能源资源保护自然环境,.,4,能源资源是发展国民经济，保障人民生活的物质基础。全社会都必须予以高度重视，进一步做好开发能源，节约能源和保护环境的工作。,.,5,一、我国能源资源的状况,1、总的特点：总量较丰富，人均少，结构不尽合理，优质能源比例低。2、具体状况煤炭煤炭资源较丰富，精查储量不足，煤层气资源运景较好，但勘查程度很低。石油石油资源不足，勘查，开发利用难度较大。天燃气天然气资源勘查开发有较大潜力。水能水能资源丰富，但其开发利用受生态环境保护制约。铀矿铀矿潜在资源丰富，有待进一步探明。生物能生物质能等可再生能源及新能源具有较大的开发潜力，具战略性接替资源地位，但受成本和技术制约，尚待大力开发。,.,6,二、能源发展的目标方针,1、总的目标：发展是硬道理。保证国家经济快速发展，是促进经济社会可持续发展的前提和基础。同时，节能与降低环境污染是硬指标，是全社会共同的作务。2、战略方针：开源与节流并举，以有效供给为目标，建立社会主义市场经济条件下的安全、经济、高效、环保、可持续发展的多样化能源供应新体系，建设节能、环保型社会。立足国内资源安全，强化全球能源配置，抓住有利时机，最大限度分享境外油气资源。3、具体要求：石油：加强勘查、适度开发、多元供应、完善储备；天燃气：大力勘查、积极开发、建设管网、拓展市场；煤炭：保障资源、重点发展、集约开发、洁净利用；水电：优先发展、西电东送、大小兼备、生态协调；核能：大力发展、合理布局、引进技术、实现自立；再生能源与新能源：积极发展、重点突破、规模示范、增大比重：电力超前发展、全国联网、调度灵活、安全高效。,.,7,三、对能源利用的再认识,随着工业建设、民用建筑和交通和运输的发展以及人民生活水平的提高，特别是民用建筑工业的全面推进，能原消耗急剧上升，这样一个巨大的经济建设和人民生活用能，同时也将会对环境造成重大的损害，这是一个公认的道理。因此，当前对于能源资源的利用上，有六个问题摆在我们面前，应该重新加以认识和理解，主要是：“持续发展”、“五个原则”、“循环经济”、“代际公平”、“基本国策”和“若干特点”。,.,8,1、“可持续发展”是20世纪产生的人类社会最重要的思想理念之一。可持续发展思想的产生源于人们对环境、资源问题的逐步认识和热切关注。可持续发展思想在全球得到的认同反映了人类对以前自身发展道路质疑和抛弃。从另外一个角度说，高投入、高消耗、高污染、低效率的增长经济的方式不能再存在了。人类以前走过的发展历程是以大量消耗宝贵的不可再生资源及对生态环境的严重破坏换取经济的高速发展，这是一条不可持续发展之路。2、能源利用的五个原则：节约原则、安全原则、清洁原则、经济原则和创新原则。安全原则主要指满足经济社会发展需求的充裕程度，衡量是否有得用的问题；经济原则主要是指社会对能源价格的承受程度，衡量是否用得起的问题；清洁原则主要指能源使用过程中的环境污染及其可治理的程度，衡量市民能否得到健康生活的环境保障问题；创新原则是指开发新产品能源和利用节能新技术。,.,9,3、循环经济（1）运行模式循环经济作为一种先进的经济模式，正在更大的范围内被国际社会所接受。循环经济运用生态学规律来指导人类的经济活动。它是建立在物质不断循环利用基础上的新型经济发展模式。在循环经济模式下，“资源利用绿色工业资源再生”构成封闭过程。（2）运行原则减量化：尽量减少资源消耗；资源化：尽量减少废弃物，并且得到重复使用；无害化：尽量减少废弃物的排放。无论是运行模式或运行原则，它们都是一个闭合良性循环。（3）实施方法改变增长方式要改变经济增长方式，我国是后工业化国家，因此，不应再走早期工业化国家的传统发展模式。高投入、高消耗、高污染、低效率的增长方式是不可特续之路，以长期占用大量的全球能源资源支持经济增长是行不通的。优化能源结构能源结构的优化可以大幅度提高能源得用效率，天然气的利用效率比煤炭高30%以上，石油的利用效率比煤炭高20%以上。我国能源利用效率较低的原因之中，能源结构不合理是很重要的因素。,.,10,下面的表3-1和表3-2是世界有关国家和地区用能结构状况分析表,世界能源结构分析表（2005年）表3-1,.,11,部分国家（地区）一次能源消耗费构成（2005，%）表3-2,.,12,从能源结构上看，确实存在着不合理的因素。进入工业化进程后，我国也在不断进行能源消费结构的调整，天然气和原油的消费量不断上升，其增速已超过了煤炭消费量增加的速度。,提高能源效率提高能源效率是缓解能源供应紧张局面的一条正确途径。面对能源消费需求总量不断增加的压力，世界各国都在采取各种不同的对策及技术措施来提高能源效率，以寻求以最低能源消费获得最高经济增长速度的途径。保护能源环境能源利用与环境问题息息相关。当前，人们给予更多关注的能源环境热点问题主要是化石燃料燃烧过程中CO2的排放及能源利用过程中有害微量元素的排放。目前降低CO2排放总量的三个重要途径是提高能源利用效率；使用低碳燃料；实行碳隔离技术。关注能源安全能源安全问题是指能源供应保障的可靠程度。能源安全问题的提出始于20世纪50年代，各工业国家已基本完成了工业化进程，能源消费结构和供应发生了明显变化。以煤炭消费为主的能源结构已转换为以石油、天然气消费为主的能源结构，同时，石油、天然气又是重要的工业生产原料。由于石油、天然气资源分布的不均匀性，引发了工业国家对石油资源的争夺，从而提出了能源的安全概念。人们一般以进口油依存度来评价能源安全问题，依存度越高，能源安全受到的威胁越大。,.,13,4、代际公平我们知道，煤炭等化石能源，其形成时间要几百万年，一个1000m厚的植物层，仅能形成50m厚的煤层。同时也是化工生产原料。对于储量有限的煤炭等化石能源的开发，不能只顾眼前或当代利益而盲目扩大生产，宜应细水长流。为子孙后代多保留一些不可再生的有限能源资源，力求体现可持续发展理念之中的所谓代际间的公平。5、基本国策即将出版的中华人民共和国节约能源法提法是：国家实行节约资源的基本国策，实施节约与开发并举把节约放在首位的能源发展战略，原来（1998年1月1日实施）的中华人民共和国节约能源法的提法是：节能是国家发展经济的一项长远战略方针。从而可知，今天将节能的位置是放的相当高的。6、若干特点我国的能源消费具有自己相应的若干特点，主要能源问题反映在以下几方面：（1）人均能源资源占有及消费不足；（2）能源消费结构不合理；（3）能源环境令人担优；（4）能源资源分布不均；（5）能耗水平普遍偏高；（6）农村能源问题日趋突出；（7）能源与生态环境必须协调。,.,14,提高保温水平，降低能源消耗,.,15,热力学中的热流量基本公式和电力学中的电流欧姆定律公式相似；,q：热流量相当于电流It：温差（压）相当于电压：UR1、R2：热阻相当于电阻R管道热阻,平壁热阻,管道热阻,.,16,一、保温概要,基本特点应用上覆盖面广，技术上容易实现，投资上相对不多，经济上见效较快。基本关系设计是根本、材料是保证、施工是关健。（测试是手段，指效率测试）基本要求技术上可行、经济上合理、社会所接受、环境所允许。,.,17,二、保温材料,相关概念1、有机和无机材料。2、材料耗能和节能的双重性。（直接和间接）3、材料的防水和防火。4、性能优良、价格适中、施工方便、外形美观。材料介绍1、矿棉2、岩棉3、玻璃棉,.,18,4、硅酸铝（1）标准型硅酸铝纤维，使用温度1000；（2）高纯型硅酸铝纤维，使用温度1100；（3）高铝型硅酸铝纤维，使用温度1200；（4）含铬型硅酸铝纤维，使用温度1200；（5）含锆型硅酸铝纤维，使用温度1300-1350；按其化学组成分为4种：（1）95%Al2O3多晶氧化铝纤维；（2）80%Al2O3多晶氧化铝纤维；（3）72%Al2O3多晶莫来石纤维；（4）92%ZrO2+HfO2多晶氧化锆纤维；上述四种多晶晶质纤维均属高档纤维状耐火材料，具有耐高温（1400）、低导热率、良好的抗化学侵蚀性、高温机械性能和热稳定性能的特点。硅酸铝纤维的耐热性可以通过Al2O3含量的增加得到提高。以上矿棉、岩棉、玻璃和硅酸铝四种材料，按GB/T4132规定，统称为矿物棉。,.,19,5、泡沫石棉6、硅酸盐涂料及型材7、复合氧化铝8、硅酸钙（有650和1000以及高强度的）9、珍珠岩10、蛭石11、泡沫玻璃（保温和保冷均可更利于深冷）12、聚苯乙烯（Ps1943年）13、聚氯乙烯（PVVC1930年）14、聚氨酯（PU硬质1947年，软质1950年，改进型的称PIR，1999年）15、泡沫橡塑（1994年）16、聚乙烯（PE1959年）17、酚醛泡沫（PF1943年）18、复合制品（这是派生出来的）（1）硅酸铝（里层）+岩棉（外层）从经济角度考虑（2）硅酸铝（里层）+硅酸钙（外层）从结构角度考虑（3）岩棉（里层）+离心玻璃（外层）从制品刚度角度考虑（4）泡沫玻璃（里层）+聚氯酯（外层）从管网工艺角度考虑上述（3）为增强岩棉管，（4）考虑吹扫和导热系数的原因，聚氨酯耐温不高，但它的导热系数比泡沫玻璃低。复合制品除在厂里生产成成品外，也可在现场复合施工。,.,20,19、镁钢绝热材料20、纳米材料（1）纳米概念纳米（nm）如同厘米、分米和米一样，是度量长度的单位，一纳米等于十亿分之一米。将一纳米的物体放在到乒乓还球上，就像一个乒乓球放在地球上一般。可见一纳米的物体是多么小。（2）纳米原理空气分子的平均自由程70nm材料气孔直径250350高温350每个工业系统温度分档，按工艺的要求是不同的保冷常冷7-0普冷0-20中冷-20-60深冷-60-196,.,22,（1）中央空调冷冻水供水系统t=7（2）中央空调冷冻水回水系统t=12（3）中央空调冷凝水供水系统t=18（4）中央空调送风系统t=14（5）舒适性空调室内参数：季节tVt(室内环境温度)夏季24-2840-650.3(相对湿度%)冬季18-2240-600.2V（风速m/s）（6）其它工业设备及管道如石油、化工等温度一般在-10、-20、-30、-40、-100、空分装置一般都在-196。（7）冷管、冷冻、制冷系统和冷库t=0-40,.,23,3、保温保冷计算公式保温：(三种常用的计算方法)（1）经济厚度法（2）控制热损失法（3）控制表面温度法保冷：（二种常用的计算方法）(1)经济厚度法与保温计算相同，但参数数值选择不同。(2)防凝露方法保温（具体常用计算公式）（1）经济厚度法(1),.,24,（2）控制热损失(2)(3)（3）控制表面温度(4),.,25,保冷（具体常用计算公式）（1）经济厚度法与保温同但参数选择不同（5）（2）防凝露方法（6）在保温保冷计算中，常常遇到xlnx（），xlnx超越函数（或隐函数）难以直接求出所需的保温厚度。但可由下式求得：=0.372dy0.913m(y0.2称吸声材料（2）隔声用材料或构件隔绝或阻挡声音的传播以获得安静的环境称为隔声。当声音入射至材料表面，透过材料进入另一侧的透射声能很少，表示材料的隔声能力强。（3）区别吸声：反射声能基本趋于零，且材质柔软、轻、孔隙率大，声能转变为热能而消耗掉。隔声：透射声能越小越好，材料应密实，密度要大，它遵循“质量定律”材料越密实越重，其隔声效果越好。,.,33,8、关于绝热材料运输半径9、关于小管径保温选用厚度10、关于保冷表面温度ts=tdts=td+0.3ts=td+0.5ts=td+1ts=td+1.5ts=td+2ts=td+2.5ts=td+3tk=ts的差值越小，保冷厚度越厚。,.,34,建筑节能势在必行任重道远,.,35,一、建筑节能,经历了三个阶段的提法：最初叫法：建筑节能；不久改叫：在建筑中保持能源；现在叫法：提高建筑中能源利用率。建筑节能的中心是：建筑能耗要下降，建筑中能源利用率要提高。,.,36,二、三步节能,通常所讲的建筑节能65%，其来由：1、1986年建设部颁发了民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）JGJ26-1986，目标是在1980-1981年当地通用设计的采暖能耗基础上节能30%；2、根据建设部编制的1996-2010中国建筑技术政策中“建筑节能设计政篇”提出的基本目标，从1996年起到2000年，新设计的采暖居住建筑应在1980-1981年当地通用设计能耗水平基础叟完成节能50%；3、从2005年起新建采暖居住建筑应在前一基础上再节能30%，即在第一步节能的基础上节能65%，这也是我们常说的三步节能。,.,37,三、当前特点,建筑节能，呈现了四个第一中国人口世界第一建筑规模世界第一每年新增建筑面积世界第一建筑能耗也是世界第一,.,38,四、主要参数,1、传热系数Kw/m2k2、热阻Rm2k/w3、蓄热系数Sw/m2k4、导热系数w/mk5、热惰性指标D=RS传热热阻R只代表围护结构抵抗导热能力，它能代表作为在稳定传热时，建筑围结构的评价指标。对于实际建筑围护结结构来说，经常出于不稳定传热状态，此时，一般多采用建筑围护结构传热热阻R和材料的蓄热系数S的乘积，即围护结构的热惰性D来评价围护结构热工性能的指标，其表达式为D=RS。由于热阻R表达材料层抵抗热流波的能力，而蓄热系数表达材料层抵抗温度波的能力，所以热惰性指标D则是表达子围护结构抵抗热流波和温度波在材料层传播的指标。热惰性指标D越大，说明外来的热波穿透围护结构需要的时间越长，波动幅度被减弱的程度也越大，圈护结构的热惰越好，越有利于房间的整体稳定性。所以，对于一般建筑围护结构来说，用热惰性指标D做为评价值还是比较全面的。,.,39,五、使用能耗,建筑节能应该是二个方面：1、住宅建筑的建造能耗是一次性的消耗，而住宅建筑的使用能耗却是长期的。2、住宅能耗中，使用能耗96%-97%，建造能耗约4-6%。从上述两点来看，建筑节能的主要任务是要节约使用能源。在使用能耗中，电器、洗涤能耗随生活水平提高而增加，所以建筑节能的重点是要节约采暖能源。3、节能作用：（1）经济价值（2）减少污染世办建筑耗能中CO2排放占全球排放的1/3浓度，由19世纪的266PPM上升到现在的360PPM。2005年中国二氧化硫排放总量为2549万吨，超过总量控制目标749万吨，比2000年增加了约27%。环保总局有关负责人在解释影响二氧化硫控制目标完成的原因时说，能源消费超常规增长，导致二氧化硫排放总量失控是首因。据介绍，2005年全国的能源消费量达22.2亿吨标准煤，比2000年增长55.2%。其中，煤炭消费21.4亿吨，增长了近9亿吨，增加量超出规划8倍；煤炭消费占到能源消费总量的68.9%，能源结构仍然以煤炭为主。,.,40,4、住宅的采暖能源消耗它是一个既不创造产值，又不创造利润的能源消耗。,六层砖混结构住宅各部位每平方米建筑面积参耗分析表,从上表可以看出，外墙的能耗最多，为采暖能耗的48.18%，重点应加强外墙的保温来实现建筑节能。门窗的热损失也很大，达42.48%，故也要加强门窗的气密性和保温。当节能建筑的外墙，其保温达到高水准之后，加强门窗的保温隔热将会收到更好的技术经济效果。当然，有一定的换气热损失是必要的，这是补充室内新鲜空气，满足人们居住卫生要求所必须的，但不能过多。而门窗的传导热损失是可以尽力降低的。因此，必须切实做好建筑的围护结构。,.,41,六、保温隔热,冬季的保暖和夏季的隔热是建筑保温材料应具有两个基本条件，所有我们在建筑热工设计中，在注重材料保温作用的同时，还应兼顾到材料的隔热作用。节能也是开发，所谓建筑节以能，即在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用率。我国建筑用能的范围，应该与各发达国家取得一致，即建筑能耗应指建筑使用能耗其中包括采暖，空调热水供应，炊事，照明、家用电器等方面的能源。在国际上，它是与工业、农业、交通运输能耗并列，属于民生能耗。一般占全国总能耗的30%40%左右。由于建筑用能关系，国计民生，量大面广，节约建筑用能，是个牵涉到国家全局，影响深远的大事情。建筑部颁发的“夏热冬冷地区居住，建筑节能设计标准”现已实行。标志着我国将把建筑节能工作提高到一个新的水平，从绝热工程应用而言在建筑方面主要是指围护结构（包括屋顶、外墙、门窗等）在冬季阻止由室内向室外传热，从而使室内保持适当温度的能力。隔热通常是指围护结构在夏季融离太阳射热和室外高温影响，从而使其内表面保持适当温度的能力。,.,42,两者的主要区别在于：1、传热过程不同。保温是指冬季的传热过程，通常按稳定传热来考虑，同时考虑不稳定传热的一些影响；隔热是指夏季的传热过程通常以24小时为周期的周期性传热来考虑。2、评价指标不同。保温性能常用传热系数值或传热阻来评价。隔热性能通用夏季室外计算温度条件下（即较热天气）围护结构内表面最高温度值来评价。如果在同一条件下其内表面最高温度低于或等于240毫米厚砖墙（即一砖墙）的内表面最高温度，则认为符合隔热要求。3、构造措施不同。由于保温性能主要取决于围护结构的传热系数或传热阻值的大小，由多孔轻质保温材料构成的轻型围护结构（例如彩钢板聚苯或聚氨酯泡沫芯屋面板或墙板），其传热系数较小，传热阻较大，因而其保温性能较好，但由于其轻、热稳定性较差，易受太阳辐射和室同外温度波动的影响，内表面温度容易上升，故其隔热性能往往较差。,.,43,在建筑热工计算中，保温性能常用传热系数k和热阻R表示。保温性能的好坏主要取决于导热系数。隔热性能往往用热阻R和蓄热系数S的乘积，即热惰指标D来表示。隔热性能的好坏主要与蓄热系数S有关。隔热性能却