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可再生资源的利用范文

发布时间:2024-01-16 16:23:47

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篇1

收稿日期:20130523

作者简介:蔡回鹏(1980—),男,贵州仁怀人,助理工程师,主要从事环境工程方面的研究工作。中图分类号:TD8 文献标识码:A

文章编号:16749944(2013)07023002

1 引言

随着国家可持续发展战略的制定,环境可再生资源的开发与利用成为经济发展的重要手段之一,为经济持续发展提供了有力的支持。从目前多个产业来看,环境可再生资源的开发与利用对于转变经济发展方式,提供环境保护质量有着重要意义。随着对环境可再生资源的开发与利用认识的逐步加深,如何对环境可再生资源进行开发和利用已经成为了未来重要的发展方向。所以,从提高环境保护质量,促进经济发展的角度来看,应对环境可再生资源开发与利用的现状进行全面了解,并分析其意义和必要性,同时对其具体方式有一定的认识,满足其实际发展需要。

2 环境可再生资源开发与利用的现状

资源是人类在地球上赖以生存的必要保证。人类为了满足日益高涨的生活需求,不断地加强对资源开发利用的强度,甚至采用了掠夺式的开发手段。资源的枯竭已经使人类的生存面临着严重的威胁。如何合理地开发和利用资源已经是人类必须认真对待的一个重要而迫切的问题。

进入21世纪,人类所面临的最大挑战是如何实现社会和经济的可持续发展。中国目前正在实施国民经济和社会发展的第十二个五年计划,进入全面建设小康社会和和谐社会的新阶段,向2l世纪中叶基本实现现代化的目标迈进,但面对我国严峻的资源现状,如何实现人口、资源、环境的协调发展已经成为确保我国经济和社会可持续发展以及实现全面小康社会和和谐社会的关键。

因此,如何选择一种更加合理、健康、节能的生活方式和社会经济发展模式,用尽量少的资源消耗去获得更为丰富多样的社会需求满足,并且从体制建设上保障可再生资源综合利用,已经成为我们必须面对和解决的现实问题。

可再生资源即我们通常所说的废弃物资源,其基本定义是:在社会的生产、流通、消费过程中产生的不再具有原使用价值并以各种形态存在,但可以通过某些回收加工途径使其重新获得使用价值的各种废弃物的总称(包括工业生产中的废水、废气、废渣、粉尘等,农业生产的副产品,如农作物秸秆等以及生产生活中的废弃物如废钢铁、废纸、废塑料等)。这里的再生,实际上是指废弃物资源的再生利用。废弃物资源在物质性能上的可再生性,是其可再生利用的根本。利用循环再生原料是人类社会工业技术进步的结果,也是保证自然资源的合理开发利用,保持资源循环利用的必要手段和发展循环经济的内在要求。循环经济理念是在科学发展观的基本思想指导下,为促进环境保护和资源合理利用而发展起来的,其核心就是资源的循环利用。

因此,对于可再生资源的开发和利用,应从循环经济的角度去认识,不但要认识到可再生资源开发与利用的必要性和重要意义,还要对可再生资源开发与利用具体方法有足够的了解,做到从根本上提高可再生资源开发与利用的成效,满足可再生资源开发与利用的实际需求。

3 环境可再生资源开发与利用的必要性和重要意义

从环境可再生资源的开发与利用的过程来看,可再生资源主要是对废弃物资的循环和再利用,不但实现了节约的目标,也发挥了废弃物资的重要作用,实现了废弃物资变废为宝的目的。因此,从提高经济发展质量,满足环境保护要求的角度出发,环境可再生资源开发与利用是十分必要的,其必要性和意义主要表现在以下几个方面。

3.1 环境可再生资源开发与利用是提高物资利用率的必要手段

在生产生活中,废弃物资的产生是不可避免的,考虑到物资的自身特点,有些物资虽然处于废弃状态,但是具有一定的回收和再利用价值,只要加以正确的开发和回收,并辅以一定的科技手段,就会将废弃物资进行回收利用,提高其利用率。所以,对于废弃物资而言,可再生资源开发与利用是提高物资利用率的必要手段,对废弃物资利用具有重要意义。

3.2 环境可再生资源开发与利用是满足循环经济发展的必要措施

通过环境可再生资源的开发与利用,废旧物资找到了合理利用的方式,不但减少了物资重新生产的成本,也对现有的资源进行了综合利用,实现了物资的循环利用。所以,从目前环境可再生资源的开发与利用来看,出于提高循环经济发展质量的目的,环境可在生资源的开发与利用是满足循环经济发展的必要措施和重要方法。

3.3 环境可再生资源开发与利用对于提高经济发展质量具有重要意义

在经济发展中,物资成本是总体成本的重要组成部分,关系到整体经济发展的综合效益。只有有效降低物资成本,才能提高经济发展质量,满足循环经济发展需求。基于这一认识,在循环经济发展过程中,本着提高经济发展质量的目的,应重点做好环境可再生资源开发与利用工作,促进循环经济的持续发展,满足经济发展需要。

3.4 环境可再生资源开发与利用对降低经济发展成本具有重要意义

通过对可再生资源的开发与利用,总体物资成本得到了有效降低,使循环经济的效益得到全面的发挥和体现,不但满足了经济发展的现实需要,还减少了环境的污染和能源的消耗。因此,对于环境可再生资源的开发与利用而言,其意义在于有效降低经济发展的成本,降低环境污染,提高经济发展质量,为此,应对环境可再生资源的开发与利用的意义有正确认识。

4 环境可再生资源开发与利用的具体方式分析

考虑到环境可再生资源开发与利用的必要性和重要意义,在环境可再生资源的开发与利用过程中,应对可再生资源的开发与利用的方式有足够的了解,并根据可再生资源的特点,制定具体的开发与利用方式,提高可再生资源的开发与利用质量,满足可再生资源的开发与利用要求。目前来看环境可再生资源的开发与利用可以采取以下措施。

4.1 做好物资回收工作

从目前环境可再生资源的开发与利用来看,主要都集中在废旧物资的回收和再利用上。在这一过程中,要想取得可再生资源开发和利用的预期效果,就要从物资回收环节入手,严格执行物资回收程序,加强废旧物资的回收工作,将废旧物资按照种类进行回收,减少开发与利用的难度,提高开发与利用的质量,满足开发与利用的实际需要。

4.2 细分资源的种类

在对环境可再生资源的开发与利用过程中,为了减少开发与利用的难度,提高开发与利用的综合效果,需要对资源的种类进行细分,按照可再生资源的类别做好分类工作,促进可再生资源开发与利用质量的提高。为此,在环境可再生资源的开发与利用中,应将资源的分类当做重要工作之一,制定具体的回收种类划分标准,提高回收的准确率。

4.3 注重高科技手段的引进

为了保证环境可再生资源的开发与利用取得积极效果,应根据实际开发与利用过程,引进高科技手段,提高可再生资源的开发效果,使一些重要原料和成分能够从废旧物资中提取出来,满足可再生资源的开发与利用的需要。从目前环境可再生资源的开发与利用来看,高科技手段的引进是十分必要的,对提高可再生资源的开发与利用质量有着重要意义。

4.4 注重实效性

从目前环境可再生资源的开发与利用来看,在实际过程中应制定具体的工作目标,以追求实效性为主要目的,完善可再生资源的开发与利用手段,提高开发与利用的整体效果,注重整个开发与利用过程的实效性,使整个可再生资源的开发与利用取得积极效果。为此,应根据环境可再生资源的开发与利用制定具体的实效性目标,促进可再生资源的开发和利用取得积极效果。

5 结语

由本文的分析可知,在循环经济发展思路的指导下,从提高环境保护效果和经济发展质量的角度出发,做好环境可再生资源的开发和利用具有重要的现实意义。为此,必须认真分析环境可再生资源开发与利用的必要性,并对具体做法有全面的了解,促进环境可再生资源的开发与利用取得积极效果。

参考文献:

[1] 汤烈贵,朱玉琴.可再生资源研究与开发的新动向[J].化工进展,1994(5).

[2] 陈利顶,傅伯杰.长江流域可持续发展的基础与资源环境适应性评价[J].环境科学,1999(2).

[3] 艾南山,李国林,李后强,等.山区资源可持续利用模型[J].山地学报,1998(2).

篇2

生态建筑的兴起是建筑走向可持续发展的重要一步,通过建筑设计和构造的一些处理方法,实现高效的自然通风、采光、隔热遮阳以及利用太阳能等以减少设备的配置与能耗是最常用也最有效的节能办法。在建筑设计中如何最少程度的占有和消耗资源,用量最小且效率最高地使用能源,使建筑成为与自然和谐共生的绿色建筑。将建筑业这个传统的高消耗型发展模式转变为高效绿色型发展模式的任务已经是迫在眉睫。

1 可再生能源在生态建筑设计中的应用现状

1.1 风能的利用

良好的自然通风,既有利于改善室内的热舒适程序,也可减少开空调的时间,降低建筑物的实际使用能耗,因此在建筑单体设计和群体总平面布置时,尽可能地考虑自然通风是十分必要的。可现在有的楼盘本来自然通风良好,却将南向平台用玻璃密封起来,形成所谓“阳光房”,阻断自然通风,是达不到建筑节能设计标准要求的。在建筑设计中,往往采用全封闭的护体系,这是由于对能源问题缺乏足够的重视而造成的,建筑师在塑造舒适稳定环境时,完全依赖空调系统。事实上,依靠自然通风满足室内空间需求,不但可以节省大量的空调能耗,还能塑造一个较之以往更加健康的室内环境。因此在今后的住宅建筑设计中做为设计师应更多地考虑对自然风的利用。

1.2 太阳能的利用

我国具有丰富的太阳能资源,全国2/3以上的地区的全年太阳能辐射量大于5700MJ/(m2?a),全年日照时数大于2200h。建筑行业过去很长时间里,只注重建筑的功能和立面效果,基本没有参与太阳能利用的设计与施工,对其原理、设计方法不够了解,缺乏必要的基础设计参数,造成建筑的土建时就没有装置适当的预埋件,给太阳能装置的安装造成了一定的障碍,并在安装时可能损害建筑结构和增加建筑负荷;太阳能产业界只考虑太阳能设备的结构和性能,没有考虑将太阳能设备作为建筑物的有机组成部分与建筑相结合,使得太阳能集热设备的安装在建筑的外表面及屋顶形成了形式各异、杂乱无章的状态,外观与造型难以适应现代建筑的需求,建筑如何与太阳能设备很好的结合起来也已成为摆在我们眼前的事实。

2 可再生能源在生态建筑设计中的应用趋势

2.1 可再生能源——风能在生态建筑设计中的应用趋势

利用风压促进室内换气通风。首先在建筑规划布局时,应对建筑单体体量和建筑群体组合进行合理设计,利用建筑的向阳面和背阴面形成风压差,在建筑内部产生空气流动,促进室内气流循环,使建筑单体获得良好的自然通风效果。在城市建筑密集区,空气不易流通,可在建筑上设置捕风装置,利用风能垂直分布的特性和空气的烟囱效应诱导气流沿特定的路径运动,改善室内热环境,满足人体舒适度的要求。其次,单体建筑设计上。良好的室外风环境,不仅意味着在冬季风速太大时不会出现人们举步维艰的情况,还应该在炎热夏季保持室内自然通风。从这一点上来说,在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。在实际的规划设计中,要获得良好的住区风环境,需要收集气象统计资料,并对建筑场地进行调研,掌握局部风环境的情况,通过调整建筑开口位置和高度,使得建筑物更多的房间获得良好的通风效果。

2.2 可再生能源——太阳能在生态建筑设计中的应用趋势

(1)太阳能热水系统。太阳能在建筑的应用形式主要是太阳能热水器,按照“十二五”规划,到2015年中国太阳能热水器拥有量将达4×108m2之多,1m2太阳能热水器每年就可节约标准煤130kg~150kg。为了实现太阳能利用与建筑一体化,太阳能集热器和太阳能光电板通常可以安装在建筑屋面、阳台、墙面下面就不同的安装部位进行讨论。一是屋顶部位。太阳能热水器安装在屋顶时位置较高,可形成自然水压,管路选择较灵活。相应集热器类型也有较大的自由度,自然循环式、强迫循环式和直流式均可。住宅屋顶形式有平屋顶和坡屋顶之分,需要解决太阳能设备与不同屋顶形式的有机结合和连接。就热水器的安装而言,平屋顶的优点是施工比较方便,集热器或支架与屋顶结构的连接技术难度较小。考虑到由高层或其他位置能够看到平屋顶的情况,集热器需排列整洁。而坡屋顶安装太阳能热水器,根据其坡度不同,可以直接将集热器安装在屋顶,也可以用支架安装,但都要做到不影响房屋的使用和外观。由于坡屋顶正常视高一般可见,集热器可以起到丰富其外观的作用。缺点是施工会牵扯到防水的问题,技术上相对复杂。二是墙面与阳台。在墙面或阳台安装太阳能热水器,可以减小管路的长度,对高层住宅安装极具优势。而且其位置往往处于立面的视觉焦点,可以成为立面构成的重要因素,这也更加符合一体化设计的思想。在墙面或阳台安装应尽量选择集热器与储水箱分离的系统,可以减小坠落伤人的概率。根据使用情况的不同,构件连接可以分为固定式和活动式两种情况。

(2)太阳能空调技术。太阳能空调的实现方式主要有两种。一是先实现光-电转换,再用电力驱动常规压缩式制冷机或家用空调和电冰箱进行制冷。这种方式简单,适用于一般家庭使用。二是利用太阳的热能驱动吸收式和吸附式制冷机进行制冷,这种制冷方式技术要求高,但成本低、无噪音、无污染。常用的吸收式制冷机根据吸收剂的不同,分为氨-水吸收式制冷和溴化锂-水吸收式制冷两种。它以太阳能集热器收集太阳能产生热水或热空气,再用太阳能热水或热空气代替锅炉热水输入制冷机中制冷。由于造价、工艺、效率等方面的原因,采用这种技术的太阳能空调系统一般适用于设有中央空调的大型民用建筑。设计中由于吸收式制冷机组体积较大,一般设置在地下室,太阳能集热器设在屋顶或墙面,设计中要注意使太阳能空调设备与建筑外观融为一体,达到建筑整体和谐美观的要求。使用太阳能空调的结果,既创造了室内宜人的温度,又能降低大气的环境温度,还减弱了城市中的热岛效应。

3 结束语

总之,我国作为世界能耗大国,对于发展可持续发展的生态建筑,减少建筑能耗更是刻不容缓。而建筑节能是养活建筑能耗的有效方法,同时也是节约的方法。因此,作为建筑师,更应从自身做起,从不同角度,依据建筑规范对节能进行优化设计,充分利用我国现有的自然条件,在改善人们居住环境的同时,充分挖掘节能潜力,从而实现节约能源,减少能源消耗。太阳能、风能等可再生能源在建筑上的有效应用,不仅可以代替资源有限的传统能源,而且可以减少污染物的排放,保护生态环境,它的开发和利用具有广阔的前景和深远的意义。

参考文献

[1]田蕾,秦佑国.可再生能源在建筑设计中的利用[J].建筑学报,2006,(2)

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【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

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本书共分24章:1.能源、全球变暖以及电力电子在本世纪的发展;2.当今能源问题带来的挑战和电力电子学在解决这些问题过程中的贡献;3.分布式发电和智能电网的基本概念和技术;4.功率半导体的最新发展;5.一种应用在可再生能源和能量传输方向的新型变频器:AC母线全功能变频器;6.风电行业中的电力电子;7.光伏发电系统;8.可再生能源系统的控制方法;9.小型、中型可再生能源系统的运行机制;10.双馈异步电机的特点和控制;11.交-直-交变频器在分布式发电系统中的应用;12.多电化飞机中的电力电子设备;13.电动汽车和插电混合式汽车;14.多电平变频器的拓扑结构和应用;15.矩阵式变频器的拓扑结构和控制;16.功率因数校正器;17.有源电力滤波器;18.一种多功能新型仿真工具:电力电子硬件仿真环境;19.电机的模型和调速;20.电流源型变频器在电力驱动中的应用;21.共模电压和轴漏电流产生的原因、危害和防治;22.大功率驱动系统的工业应用实例;23.单相电网侧变频器的控制;24.阻抗源变频器。

本书作者AbuRub博士是美国德州农机大学教授,他的主要研究方向是能量转换系统,包括可再生能源和机电系统。他已经发表了200余篇期刊和会议论文,出版了4本专著,并在多个国际刊物中任编委,如IEEE可持续发展能源期刊。他目前正管理着多个与可再生能源发电相关的项目。

篇5

初中物理教学中,知识的接收与掌握是在每个学生的大脑中完成的,整个过程包含接收、识别、比较、概括、消化等多个环节,由于每个学生的学习能力、认知水平和知识掌握程度不同,其学习过程也千差万别,因而课堂教学不可能完全按照教师的思路进行,教师意料之外的情况在没堂课上都有可能发生,课堂再生资源随之而来。新课程改革下的初中物理教学,要求充分发挥学生的主观能动性,而“再生资源”的开发与利用则是调动学生积极性和发挥学生主观能动性的有效途径之一。

1 精心预设,有备而来

初中物理教学中,课堂再生资源十分丰富,而能否对其进行有效利用,关键在于教师是否有再生资源开发与利用的意识,是否有备而来。虽然再生资源通常是预设之外的教学资源,有些教师也认为一旦课前预设多了,再生资源就会减少。而事实上,再生资源也分有效资源与无效资源,我们在课堂教学中需要那些有一定针对性和启发性的再生资源,对此,我们一方面要激发学生积极思考,另一方面也要给学生指出思考的方向,而不是让学生信马由缰地胡思乱想,胡乱发言。做好课堂预设,对教学过程进行合理规划与控制,有利于更好地引导学生的思维方向,进而生成更多的有效资源。

对此,教师应进行充分备课,准确把握一堂课的教学目标,科学规划教学过程,合理设置教学中的问题以起到引导作用。例如:在讲浮力知识时,教师可采取这样的预设策略,一是预设情境,如再讲台上摆放一个装满水的水杯和两个体积相同的小球;二是预设问题,包括“将两个小球放在水中,他们受到的浮力相同吗?”通过这样的预设,引导学生联系生活经验与常识,对浮力相关问题展开思考,进而成功地活跃课堂氛围并导入知识点。

2 敏锐捕捉,善加利用

课堂再生资源的产生通常是意料之外的,而初中物理课堂教学又是动态的,不断发展的,“过了这个村,就没这个店”用在此处十分恰当,教师只有对再生资源有着较强的敏锐度,能够及时意识到再生资源的产生,并进行利用,才不至于浪费这一宝贵资源。再生资源有着一定的潜伏性和隐藏性,一方面很难进行准确预料,另一方面,当其产生式需要通过合理的挖掘才能使其显现出来并得以利用。新课程下的初中物理是一门趣味性、开放性较强的学科,这使其课堂中的再生资源得到极大的丰富,学生的一个疑问,一次错误,一场讨论中,都有可能蕴藏着再生资源。

当再生资源出现后,教师除了要及时将其捕捉,还要进行合理的判断和及时的处理,处理措施是否科学,直接决定着再生资源的利用是否成功。对此教师应注意以下几个问题:1)要正视学生在学习过程中的错误。有些错误不失为宝贵的再生资源,对此教师不应采取训斥责备的处理方式,而是应耐心引导同学们发现其中的问题,从而加深他们对知识的理解;2)合理处理分歧与争执。如上文中的沿海与内陆的气温差问题,学生们答案不一,有的提到海拔因素,有的提到植被因素,有的提到人口不同,有的提到海水蒸发问题,这虽与比热容知识有着一定的出入,但却是学生积极思考的结果,对待这样的结果,教师一方面要表示肯定,鼓励学生举例说明,另一方面应进一步激发和引导,使学生的思维转向比热容问题,如此一来,在分歧与争执中,学生的眼界开阔起来,知识储备增加,而与此同时比热容问题也被有效引出。

3 积极引导,主动激发

有效再生资源的生成,一方面需要学生进行活跃的思考和发言,另一方面更需要教师进行有意识的引导与激发。初中物理知识通常与人们的日常生活有着密切的联系,如教师能采取合理的引导与激发方式,提出一个有趣的问题,通常能够“一石激起千层浪”,使学生进行积极的思考与踊跃的发言,课堂再生资源因此而被有效挖掘与开发出来,此事对其中的有效资源进行利用,将收获良好的教学效果。对此教师应注意两个问题:1)一是课堂中要亲切和蔼,构建和谐民主的课堂氛围,从而消除学生对教师的畏惧感,例如在杠杆平衡条件一课中,笔者组织学生在课堂上通过小实验来证明杠杆平衡原理,但由于器材、操作等问题,有的小组并未通过实验现象得出预期结论,这时笔者主动走到他们身边询问情况,并耐心引导他们分析出现问题的原因,使学生对实验误差问题的理解更为深刻;2)提升引导与激发过程的趣味性和有效性,如教比热容知识时,教师可播放一段天气预报的视频片段,并提出这样的疑问“沿海地区与内陆地区的气温有何差别”“为什么会存在这样的差别”,一方面,视频资料充分激发了学生的学习兴趣,另一方面,通过合理的设问促成课堂开放性讨论,进而使有效的再生资源得以生成。

4 总结

综上所述,再生资源是课堂教学中的宝贵资源,对其进行合理的开发和有效的利用,对于调动学生积极性,提升课堂教学成效有着重要的意义。对此,初中物理教师应在课前进行充分备课,精心预设,并通过有效的引导措施激发资源生成,同时在课堂教学中要保持良好的敏锐性,以及时捕捉和有效利用再生资源。

参考文献:

[1]张汉增.论新课改下初中物理探究性教学的实施[J].中学教学参考.2013(26):56-57

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