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第1篇

新型路口警示燈由底座、立桿、微型垂直軸風力發電機、溫差發電機、電源板、超級電容電池、LED警示燈等構件組成。通過底座可以把警示燈固定于路面上，底座上的立桿用來支撐警示牌、風力發電機、溫差發電機和太陽能集熱板。警示燈的最上端為太陽能集熱板，集熱板上方罩著透明玻璃保溫外殼，中間開孔安裝LED燈珠，下方與溫差發電機的吸熱面連接（根據需要可安裝40×40×4MM溫差發電機5～10片，接觸面需涂抹導熱硅脂），未安裝溫差發電機的位置鋪設4MM厚的隔熱層。溫差發電機的散熱面與散熱底盤連接（接觸面需涂抹導熱硅脂），電源輸出線和頂部LED電源線通過中空的風力發電機定子軸管與風力發電機的電源輸出線一起引至指示牌箱體內，連接到電源控制板上。指示牌箱體上的LED閃光器電源線和蓄電池的電源線則在箱體內直接與電源控制板連接，另外還可根據需要在箱體上安裝光線感應器，光線感應器可以感知光線變化，通過電源控制板來控制警示燈的開關。

2.新型路口警示燈的工作原理和參數配置

2.1溫差發電機的工作原理和功率匹配不同的金屬導體（或半導體）具有不同的自由電子密度（或載流子密度），當兩種不同的金屬導體相互接觸時，在接觸面上的電子就會由高濃度向低濃度擴散。而電子的擴散速率與接觸區的溫度成正比，所以只要維持兩金屬間的溫差，就能使電子持續擴散，在兩塊金屬的另兩個端點形成穩定的電壓。這種現象稱為塞貝克效應。根據塞貝克效，將一個P型溫差電元件和一個N型溫差電元件在熱端用金屬導體電極連接起來，在其冷端分別連接冷端電極，就構成一個溫差電單體。在溫差電單體開路端接入負載RL，如果溫差電單體的熱面吸收熱量，那么溫差電單體熱極和冷極之間就會建立溫差，就會有電流流經負載RL，負載上將會得到一定的電功率，從而實現了由熱能到電能的直接轉換。為保持電流的持續輸出，熱極和冷極之間就必須始終保持一定的溫差，這就需要不斷地對熱極供熱，從冷極排熱。用半導體材料制成的溫差電單體經過一定的工藝加工成片狀結構（簡稱發電片），然后根據需要進行適當的串并聯后，就可以輸出符合超級電容電池充電要求的電壓和電流，得到我們想要功率的溫差發電機。通常一片外形尺寸為40×40×4MM溫差發電片在60℃溫差下可以產生3V左右的電壓和3A的電流，功率達到10W，因此我們如果想讓溫差發電機為工作電壓為直流12V，功率為60W的設備供電，我們就最少需要8塊功率為10W的溫差發電片，其中每4片發電片串連成一個回路，形成2個串連回路，然后把這2個串連回路并接起來，就可形成一臺輸出電壓為直流12V，功率為60W的溫差發電機。

溫差發電機的工作穩定狀態取決于兩極的溫差穩定情況，溫差過小則發電功率不足，溫差過大則會損壞發電機，所以持續穩定的熱源對溫差發電機至關重要。以太陽能為熱源的溫差發電機就存在供熱不穩定的情況，不能獨立為設備供電，于是同位素溫差發電機（又稱核電池）應運而生，不僅可以做到體積小、功率大且輸出穩定，而且使用壽命非常長。前蘇聯從1960年代末開始研究制造放射性同位素溫差電機,該類型發電機以Sr90為熱源,可穩定提供7～30V，80W的輸出，平均使用壽命大于10年。而美國國家航空和宇航局也先后在多艘宇宙飛船上使用以各種放射性同位素為熱源的溫差發電裝置。其中旅行者1號飛船上的所有電能均由熱電轉換模塊提供，該電力系統已安全運行了33多年。雖然同位素溫差發電機性能優良，但是因為價格昂貴，目前還無法達到民用標準，所以新型路口警示燈任然采用價格便宜的太陽能集熱板為溫差發電機提供熱源。

2.2微型垂直軸風力發電機的工作原理和功率匹配垂直軸風力發電機是采用空氣動力學原理，采用由輪轂固定在一起的垂直葉片組形成的風輪作為接受風力的單元，利用風力吹動風輪旋轉，帶動稀土永磁發電機進行旋轉發電。風力發電機因風量不穩定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經控制器的整流和穩壓后才能對超級電容蓄電池充電。由于垂直軸風力發電機的抗風能力強，發電功率上升速度快，在低風速運轉時的發電量也較大，非常適合在沿海及山區多風地帶使用。風力發電系統的功率是由蓄電池功率決定的，風力發電機的功率只對電池充電速度有影響，所以我們選擇風力發電機時要首先考慮電池組功率和用電設備功率的匹配，然后再根據當地的風力情況選擇合適的風力發電機功率。風力發電機功率的大小不僅取決于機頭功率的大小，而且與風量的大小密切相關。在沿海地區，小的風力發電機會比大的更合適。因為它更容易被因海陸溫差而形成的持續微風帶動而發電，所以新型路口警示燈選用100W風力垂軸發電機。

2.3超級電容電池性能分析和容量選定超級電容電池又叫黃金電容、法拉電容，它通過極化電解質來儲能，屬于雙層電容的一種。由于其儲能的過程并不發生化學反應，因此這種儲能過程是可逆的，所以超級電容器可以反復充放電幾萬次以上。目前性能最好的高能鎳碳超級電容電池采用新型固體功能材料制作，具有超高容量和耐壓值。用于小功率設備供電上具備以下技術優勢：（1）充電速度快：由于不存在電能轉化化學能的化學反應，充電10幾分鐘可達其額定容量的95%以上；（2）循環使用壽命長，沒有“記憶效應”，預計深度充放電循環使用次數可達5萬次以上；（3）功率密度高，可達2.0度/kg以上，相當于普通電池的數十倍；（4）電池生產所用的原材料均是廉價的綠色環保金屬，生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染；（5）充放電線路簡單，安全系數高，適合長期免維護使用；（6）工作環境溫度范圍寬，在-40℃～＋70℃之間均能正常充放電。

正是因為超級電容電池具備以上優點，非常適合在工作環境惡劣、充放電頻率高、負載功率小的新型路口警示燈上應用。所以才被選做警示燈的儲能裝置。按照警示燈10W左右的功率計算，我們選用2組128W（3.2V40AH）的超級電容電池即可滿足警示燈48小時的工作需求（采用點亮1秒后再熄滅1秒的秒閃方式工作）。

2.4新型路口警示燈的系統圖和工作原理

3.工作原理

當可再生能源風能和太陽能任何一種具備發電條件時，垂軸風力發電機或太陽能溫差發電機即開始工作，產生電能。風力電經過整流與溫差電分別經穩壓模塊調壓至同一電壓后接入充放電控制模塊。充放電控制模塊分配部分電源到輸出控制模塊供LED使用，分配另一部分電源對超級電容電池進行充電。當風能和太陽能都不具備發電條件時，超級電容電池通過充放電控制模塊向輸出控制模塊供電，驅動LED正常工作。另外輸出控制模塊可以外接光控開關，保證警示燈只在光線微弱時開始工作。

4.總結

第2篇

能源問題已經成為當今世界共同關注的問題，能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。住宅建筑作本身是巨大的能源消費者。隨著我國人民生活水平的不斷提高，住宅能耗占全國能源消費總量的比例也逐年增加。在我國政府提出建設“節能省地型住宅”和“2020年建筑節能遠景規劃目標”，的今天，堅持可持續發展原則，節約能源，已成為住宅建筑節能設計的重要工作。

2住宅建筑節能的內容

2.1住宅建筑節能的定義

住宅建筑節能是指通過采用合理的建筑設計和選用符合節能要求的新型墻體材料、屋面隔熱材料、門窗、空調等措施，執行建筑節能規范標準，加強住宅建筑耗能設備的管理和使用，合理設計建筑結構的熱工性能，提高其照明、采暖、給排水及通風系統的運行效率及利用可再生資源的能力，從而降低建筑物的能源消耗。

2.2住宅建筑節能的控制內容

①合理規劃節能方案根據住宅所在地環境特點，依照國家及地方住宅建筑節能標準，綜合考慮住宅開發、利用、維護成本，合理地規劃設計節能方案，保證住宅建筑節能效果。②合理利用節能材料節能材料進場前應按照規范標準及設計要求認真核對，審核有關質量保證資料、技術推廣證書。對于保溫隔熱材料、隔熱型材、外窗及中空玻璃、幕墻玻璃、散熱器、風機盤管機組、低壓配電系統的電纜、電線在使用前應根據有關規范要求取樣試驗合格。

3現有住宅工程建筑節能存在的問題

3.1節能材料的選擇

目前，建材市場上主要供應的節能材料種類單一，且大多為一次性能源，而且大多節能材料從國外引進，價格較高、具有自主知識產權、能夠形成主流產品與技術的不多，難以滿足日益增長的市場需求，為推廣使用節能材料帶來難度。另外部分開發商片面的追求降低住宅建筑節能成本，不會綜合考慮節能效果、建筑節能的全部費用等因素；或者缺乏對節能新產品的了解，往往造成節能材料選擇使用不當，影響住宅建筑的節能效果。

3.2住宅建筑節能規劃與設計

目前，多數新建的住宅建筑在進行規劃、設計時僅考慮建筑物的外觀及造型，不重視綠化景觀設計及相關配套工程的建設，相關規劃部門也只要求住宅的方位與周圍的有關參照物相一致（如道路），忽視住宅小區與周圍環境相協調，未考慮住宅建筑的日照及自然通風要求，不能保證房屋的最佳朝向。住宅節能設計在我國還處于起步和發展階段，還沒有一套成熟、通用的體系，某些不成熟的節能技術，通常會產生一些垃圾建筑及建筑垃圾，降低了住宅的耐久性，不利于建筑結構的穩定，損壞建筑結構主體，縮短房屋的壽命，例如外墻內保溫、外墻自保溫、夾芯保溫等做法所產生的一些問題正在加劇一些垃圾建筑和建筑垃圾的產生。

3.3節能住宅的檢測與驗收方法不完善

建筑熱工法是目前國內外檢測建筑節能達標與否常用方法，建筑墻體的傳熱系數是建筑熱工法的一項重要指標。熱工法現場測量的內容主要包括：熱流密度、室內外氣溫、保溫建筑墻體的內外表面溫度以及熱流計的兩表面溫度。此測試方法是以被測試墻體單元的熱工性能代表整棟樓或整個小區的墻體熱工性能。此方法的缺點是具有代表性的測點難以確定，難以準確而全面的確定整個住宅小區內所有建筑墻體及屋面的熱工性能。另外，保溫工程作為一項重要的分項工程，目前仍缺少相應的檢測驗收標準，國家建筑安裝統一驗收標準中也沒有相關內容的規定，施工質量難以檢驗、保證。

4住宅建筑節能設計措施

4.1既有住宅的節能改造措施

非節能既有建筑主要有兩類，一類是已裝修的并居住多年的，這類建筑往往是建成多年的老房子，裝修比較簡陋，居住結構也不合理，各類設施老化，居住者本身為中下等收入群體；另一類是未裝修過的新住宅。對于前者，節能改造要首先考慮成本，以最經濟、效果最明顯的地方下手，無需大動干戈；后者在裝修環節中需加入一系列的節能措施。這二者都可以通過墻體、屋面、房屋結構、門窗的改造達到節能效果。既有住宅建筑節能技術改造的推廣與實施對實現《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》中的節能目標具有很大的促進作用。我們不僅在節能改造的技術上需要進一步探索，用最簡便、最經濟的措施達到最好的節能效果，而且還需要改變陳舊的觀念，加大經濟投入力度，推出切實可行的管理方法。

4.2新住宅的節能設計措施

應該從可持續發展及發展循環經濟的角度來定位節能住宅以及節能技術，根據住宅的全生命周期來規劃設計建設。針對以上存在的問題，應該從以下幾個方面來解決：①節能住宅要進行科學合理的規劃、設計住宅建筑的布局規劃應根據當地的氣候特點，因地制宜，使建筑物的整體布置和平面布置有利于利用太陽能和利于自然通風，保留小區內自然水域面積，盡量減少硬化地面，增加綠化，形成適合居住的小區氣候。規劃過程中還應該注意建筑物的最佳朝向，采用南北向或接近南北向，使得建筑物可以合理利用太陽能，達到“冬暖夏涼”的效果。房屋的單體設計應控制其體型系數，應該增加房屋的進深，減少體形系數，以減少其結構的熱損失，減小建筑能耗。②提高建筑結構的保溫性能建筑圍護結構的保溫隔熱性能是影響建筑能耗最直接的因素。建筑圍護結構主要有屋頂、外墻和外窗三部分組成。屋頂應采用高效的保溫隔熱屋面，其傳熱系數和熱工性能應滿足規范規定，在條件允許的情況下可以采取屋頂綠化等措施；外墻采用新型的低熱轉移值的節能墻體材料；外窗是建筑結構熱工性能最差的環節，因此提高建筑結構節能性能的有效途徑是控制窗墻比，提高窗戶的保溫隔熱性能。③提高設備的能效比及利用新能源隨著我國的經濟發展，南方地區的居民夏季對空調的需求和使用逐年增長，另外北方地區冬季還需要供暖。能效比是空調、供暖等設備的重要的競技性指標，能效比越高，說明該設備越節能。所以應優先選用符合國家規定的節能型空調和供暖設備。要實現住宅節能，一方面要通過降低建筑能耗；另一方面是利用新能源，減少消耗常規能源。例如，合理利用太陽能，采用太陽能集中供熱水系統。④完善節能設計規范標準節能技術與傳統工藝有著很大的區別，施工技術要求更高，技術難度更高。目前國家及各級政府部門也相繼出臺相應的規范和標準，對節能設計起到一定的指導作用，但是有些規范可操作性差。因此，在節能建筑施工前，要結合現有規范標準制定詳細的技術交底，編制完善的、操作性強的、能夠指導施工全過程的施工組織文件，加強施工人員的技術培訓，嚴格按照施工規范施工。⑤完善對節能住宅的檢測和驗收方法節能住宅的檢測和驗收主要包括節能效果的檢測和施工質量的驗收。首先要對住宅節能體系進行認真檢測，根據其離散程度，確定可靠的保證率。同時加強對各施工工序的專項檢查和監理工作，規范、完善對節能效果和施工質量的驗收方法。

第3篇

1.1供熱鍋爐臺數與容量在設置備用供熱鍋爐時，要注意在采暖鍋爐房，是可以忽略備用鍋爐的。但在設計備用鍋爐時，依然有不如人意的地方，如備用鍋爐過多的設計，卻無法提升運行效率，占地面積、投資都增加了，很難節能。有研究數據顯示，在供暖季節，并非所有鍋爐滿負荷運行，滿負荷運行的僅占總量的2~5%。所以，備用鍋爐設置要精心考慮，能免則免。

1.2鍋爐爐型爐型選擇要與供熱量相適應，可參考JGJ26-95標準規定。該規定要求鍋爐運行時，其效率應該超過80%。當然，受地域條件限制，各經緯度城市設計供熱鍋爐時存在差異，但也有必要依照供熱鍋爐適用標準做好鍋爐選擇。

1.3熱負荷計算作為能量轉換設備，設備選擇要參考熱負荷做選擇。計算熱負荷時，則是參考供熱區域內的集中熱負荷。過高的熱負荷，可能導致在選用管道、風機、水泵、鍋爐時的過多投入，無法正確選擇鍋爐，運行成本投入增大。通常說來，數學統計法、面積指標法、體積指標法時熱負荷計算的主要方法。但依然存有局限，比如，單體建筑熱負荷無法通過面積、體積指標法計算得出。常用的、較科學計算法要數數學統計法，參考各建筑物功能與類型，對供熱系統熱負荷準確計算出。

2供熱鍋爐節能實踐

2.1清理鍋爐受熱面供熱鍋爐的省煤器、對流管束、水冷壁等部位，是結垢、積灰的常見處，將阻礙熱量傳遞。通過實驗，發現灰垢阻熱超過鋼板的400倍，水垢為40倍，可見清理鍋爐受熱面的重要性。因為，這樣不僅能節能，而且可延長鍋爐壽命，提升使用效率。

2.2遠程控制科技發展迅速，可利用其遠程控制燃燒。燃燒關系物理、化學反應，繁雜的過程可由計算機控制，降低成本，提高可靠性。

2.3空氣預熱器與省煤器的安裝省煤器應當安裝在超過2t/h的供熱鍋爐上，若鍋爐排出的煙溫度高出允許值，省煤器能使排煙溫度降低。通過省煤器，能提高進水溫度，也就提高了鍋爐熱效率。預熱器則能提高冷空氣的溫度，即預熱，確保進入爐膛時與爐膛溫差不太大。這也是對排煙造成的熱損失的有效預防，使供熱效率明顯提升，能源得到有效利用。

2.4變頻調速技術供熱時，要隨時調節風機風量與循環泵中的流量，人力雖然可為，但要經常調節擋板角度、閥門開啟度，以變更管道阻力，實現調節流量與風量，顯得力不從心。以變頻調速技術應對，可節約設備不斷啟動時的電流量，保證有更合理的轉速，操作簡單，能很好的保護機械，有效節約了電能。

2.5水的摻入在進煤前，將一定量的水摻入煤中，煤的顆粒應盡量小，并將二者混合。煤在鍋爐燃燒，水分蒸發，增大了煤層間隙，也就使氧氣能夠最大化的接觸煤炭。另外，受熱水會產生氫氣，氫氣也是一種可燃氣體。在這里要注意到，雖然水對煤炭燃燒有利，但要適量，畢竟水能滅火。過多的水，必然降低爐溫，無法燃燒。檢驗摻水是否合適，可以用手抓把煤粒，捏緊，再松手，若煤團周圍有裂紋，但依然連接、不散開，這說明摻水適宜。

2.6混燃爐渣與煤若鍋爐為中小型，此種方法較為合適，混燃爐渣與煤，節能及節約投入。這和摻水原理有相似處，即爐渣隔離了煤粒，增加煤燃燒的透氣性。當然，要控制二者的比例，爐渣燃燒帶來的熱量畢竟沒有煤粒大。

2.7分層給煤裝置分層裝置以大小分層法分開爐排上了煤，是提高燃燒效率、加大通風的措施。當然，爐排結焦現象能大幅度減少。

2.8鍋爐房管理供熱企業管理者與職工，應當樹立節能意識。做好日常工作，采取供熱技術的培訓，宣講節能新知識、新技術。司爐處理與水處理職工，要獲得專業證書，并參加培訓，同時持證上崗。職工間要相互交流節能經驗，共同提高。

3環保措施

3.1建設好污水處理站污水處理站的缺乏、設施的簡陋、處理系統的落后等，都可能出現污水溢出，對土壤、河流造成危害。所以，污水處理站是環保的最后關卡，要竭盡全力，努力建設好污水處理站，截住污水，以自動檢測儀等技術設備，提高處理效率。

3.2消煙脫硫除塵器的安裝消煙脫硫要求應該要有先進的新型除塵器，在脫硫、除塵上達到預期效果。也要做好粉塵治理的各項準備工作，如設備選用、資金籌備，可申請專項資金或排污費返款的政策支持。

3.3配風合理，防止正壓燃燒，保證過量空氣系數的標準化通常，以不超過1為控制過量空氣系數的指標，但當前供熱鍋爐占2.5的比較多。有實驗顯示，在提升0.1的過量空氣系數后，其會相應提升0.5%的排煙熱損失。進行正壓通風燃燒時，會加大排煙量以及排煙熱損失，當然，也提高了含塵量。在超負荷運轉的除塵器條件下，工況惡化、低效率，環境自然受到威脅。在爐門、爐墻裂縫涌出的煙塵，也是警惕爐膛的工作環境的惡化。所以，需要適度的鼓風、引風，及時疏通煙管與堵塞漏風出。

4結語