能耗问题（共12篇）
能耗问题 篇1
类学和社会学密切相关。
教育部高等教育司出版的《大学英语课程教学要求 (试行) 》指出:“大学英语教学课程不仅是一门语言基础知识课程, 也是拓宽知识、了解世界文化的素质教育课程。”从这个意义上看, 大学英语教学承接在初、高中打下的一定的语言知识和语言能力基础之后, 要把英语教学回归到正确轨道上来, 减少应试教育, 加强文化教学, 重点培养学生的交际能力, 加强素质教育。
四、怎样在教学中传播社会文化知识
在教学中传授社会文化知识不是一件容易的事。在此谈几点意见:
1. 教师要把社会文化教学提高到和
语言知识同等重要的地位, 既重视语言形式本身又重视语言形式的社会意义。使研究文化教学成为搞好英语语言教学必不可少的要素。这对大学外语教师提出了更高的要求, 即完善教师本身的知识结构, 自觉培养一种“文化洞察力”。
2. 加强文化背景知识的教学。
现在大学教材多数都是国外原文材料, 而大学生尤其是理科学生的社会、历史和文化知识极其贫乏。教师第一任务是在课前按照教材主题把与之相关的社会文化知识准备好, 把它作为英语教学中重要的一部分。背景知识可分为知识文化和交际文化两种, 知识文化是指不直接影响交际行为的背景知识。例如:《新视野大学英语》第四册第八单元A篇是一篇黑人作家的作品, 当谈到奴隶制时, 作者最初只是用”the terrible war”指“the Civil War”, 学生居然不知道这是指南北战争。教师要介绍南北战争历史背景以及与之相关的白人社会组织三K党等等信息, 强调战争给黑人带来的迫害和痛苦。南北战争的胜利产生了巨大社会变革, 也给黑人带来方方面面的冲击。另外, 当学生读到“I can sit in a restaurant with a white person.We enter chatting about any little things that we have in common and the white man would sit calmly in his seat, listening to me with interest.”时表现出一种不以为然的态度。说明他们不了解即使取消了奴隶制之后的美国社
教书育人·高教论坛
会仍存在着种族歧视;不了解“I became a permanent brown———like the best shoe polish, guaranteed not to rub nor run”的感受。为了使学生深入了解这一点, 可以选择播放反映美国南方黑人奴隶生活的电影, 或者是电影中的片段, 生动地展现当时的社会文化和语言背景。
3. 用对比的方法, 突出中西方文化差异。
培养学生对文化意识的敏感性, 使他们能主动地吸收并融入到新的文化环境中。在外语教学中我们往往容易看到母语对学习外语的干扰, 而忽视社会文化因素的干扰。因为东西方社会是在不同的基础上形成和发展的, 所以在思想、信仰、习俗方面都具有不同程度的差异。我国语言学家胡文仲指出:“在外语教学中注意文化差异, 实际上就是要求以社会语言学的基本观点指导我们的教学。”
4. 引导学生经常读文学作品、报刊杂志。
留心积累有关文化背景、社会习俗、社会关系等方面的材料。
5. 在课堂教学过程中, 教师不仅要
注意语言形式的正确, 还必须重视语言运用得是否恰当。注意文化差异带来的影响和“文化错误”给交际带来的不适, 重视语言在实际场合的运用。
五、结论
社会文化因素无论是在语言教学中还是在语言交际中都是极其重要的因素。教师应该着重考虑怎样在教学中传播社会文化知识和重视社会文化因素, 并且运用各种方法提高学生的文化意识和文化敏感性, 从而提高学生的跨文化交际能力。较快地扩大知识面, 学好一门外国语。
参考文献:
[1]胡文仲.文化差异与外语教学[J].外语教学与研究, 1982 (2) .
[2]王伟华.社会文化因素与外语教学[J].外语学刊 (黑龙江大学学报) , 1987.
[3]郑树棠.新视野大学英语[Z].北京:外语教学与研究出版社, 2003:200-202.
[4]教育部高等教育司.大学英语课程教学要求 (试行) [M].北京:外语教学与研究出版社, 2004.
在美国俄亥俄州的迈阿密大学。从史蒂夫·雷斯列的宿舍墙壁上已经延伸出来20个插头了。这些插头分别为一台彩色电视机、音响、CD/DVD机、电视游戏机、台式电脑、笔记本电脑、打印机、扫描仪、冰箱、微波炉和两个电风扇提供电力。其余的电器还有诸如手机、掌上电脑、相机、电动剃须刀和电动牙刷等的充电器。
“我总是忍不住要买新产品。”雷斯列说。他今年20岁, 是大二学生。由于这一代学生成长于被电器包围的时代, 导致学校除了花费成千上万的美元来升级电力系统之外别无选择。而通常, 这笔花费会通过高昂的学费转嫁到家长和学生的头上。
“其中一些宿舍简直就是个家电展商城。”丹·波特叟说道。他是怀特州立大学的住宿管理处处长。这家大学新近翻修的宿舍楼正在为应对日益增长的电力需求而布线。他们在2006年就花了21 2, 548美元用于给宿舍添加建设变电所、配电板和电源插头。为了弥补这笔修葺费用, 生活在这里的7000名学生每年多交了100美元的住宿费。国际高校住宿官员联合会已提到, 许多建于二十世纪五六十年代的宿舍的线路已无法满足对电力日益依赖的学生。在2008年, 位于田纳西州的圣路易斯玛丽维尔大学就决定推倒一幢宿舍楼, 然后花七百万美元重建一幢新的。电负荷问题是主要原因。这所学校的副校长以及学生处处长比尔·西摩表示:“如果太多的女学生在早上同时使用电吹风的话, 电闸就会跳。我们别无选择。”
同时增长的还有电费。宾州州立大学10月的耗电量由1996年该月份的2700万千瓦时上升为2008年的3300万千瓦时。这所学校每月的电费约为100万美元。负责该校电力设施管理的保罗·罗斯金解释说, 该校1.3万名住宿生是造成用电量激增的主要原因。一些学校已开始对电流量设限并进行调节。迈阿密大学已经将学校周边的白炽灯全部更换成了更高效节能的荧光灯。但仅仅靠提倡节能依然解决不了问题。
能耗问题 篇2
第一条为了贯彻执行《中华人民共和国节约能源法》、《公共机构节能条例》和《江西省公共机构节能管理办法》等有关规定和要求，加强对公共机构的节能管理，提高能源利用效率，我院特制定本制度。
第二条我院是集科学研究、技术服务和成果推广为一体的省级综合性水利水电科研机构，能耗定额所涉及的资源种类主要包括：电、水、汽油、柴油。
第三条根据近5年院能耗状况，以及省管局统一制定下发的能耗统计台账和实际发生的能耗费用原始票据为依据，科学确定本各种能源资源的能耗总量、人均能耗、单位建筑面积能耗和车辆百公里油耗等能耗定额，可浮动1%左右。
第四条要不断完善节电、节水、节油、节气和节约办公用品耗费等能源定额管理制度，每季度节能办工作人员要在单位明显位置公示办公用品耗费和车辆用油等能耗数据，自觉接受监督。
第五条每年能耗定额量的修订，应在考核定额的基础上，对影响能源消耗的主要因素进行科学分析，并用数量关系表示其影响程度，进行合理修订。
能耗问题 篇3
关键词：复杂空气分离类成套装备 超大型化 低能耗化 大尺度混合流 耦合关联设计 寿命均衡 保质设计制造
Abstract：Focusing on the key technique problems of super-large complex air separation equipment with low energy consumption which is a necessity of steel， petrochemical， and thermal power industry in China， several basic scientific questions are explored， "complex large-scale mixed flow interface gradient formation law driven by low energy consumption”，“super-large multi-set multivariable field coupling and decoupling principle"， "key sets life balance design and stable operation theory with high reliability" etc. Six topics are set up centered on these three key scientific questions， interface formation laws of large-scale mixed flow and unsteady flow， dynamics nonlinear coupling mechanism of large equipment， multivariable and multi-set correlation design theory under complicated conditions， multi-sets synchronization stability and life balance principle， key sets high-strength component quality-ensured manufacturing， super-large complex air separation equipment performance test， simulation， and integration. The research of this project clarified the affection of super-large complex air separation equipment large-scale mixed flow to the mechanism of gas heat and mass transfer， revealed the poly-phase fluid unsteady flow alternating mechanism and energy migration law in equipment， illuminated dynamics nonlinear coupling mechanism of large equipment under complicated conditions， established the equipment inter-set multi-variable multi-parameter performance analysis and process design theory， uncovered air separation equipment key set and unit high reliability and long duration mechanism， proposed key set and unit large-scale structure life balance design and quality-ensured manufacturing method， thus providing the scientific basis for next generation air separation equipment theoretical breakthrough.
Key Words：Complex Air Separation Equipment；Super-large Trend；Lower Energy Consumption；Large-scale Mixed Flow；Coupling Correlation Design；Life Balance；Design for Quality and Manufacturing
挤奶机械泄漏与能耗问题分析 篇4
但是, 在检测鉴定过程中也发现挤奶系统泄漏量严重超标这一普遍存在的问题, 下面就问题产生原因进行分析, 并对检测指标的设定和企业规范生产提出意见和建议。
1 挤奶系统泄漏量严重超标
在2008年挤奶机械选型鉴定中, 经过对23家企业123种机型的性能检测发现系统泄漏量偏大是非常普遍而突出的问题, 其中尤其以挤奶系统泄漏量超差更为严重, 总不合格率达到了67%;管路式挤奶机挤奶系统泄漏量不合格率达到了85%。因此, 不得不来考虑这些泄漏量超标机型问题产生的原因, 以及挤奶机能耗和经济性问题。
挤奶机正常工作的必要条件在于保持系统内具有持续稳定的50 kPa工作真空度。要保持必要的真空度, 就需要达到系统的平衡, 即如下式:
真空泵总抽气量 (生产能力) =工作所需排气量+系统泄漏量 (系统泄漏量包含管路泄漏量和挤奶系统泄漏量)
由上式可以看出, 系统泄漏量大小直接关系到生产效率和生产成本中能耗的大小, 系统泄漏量过大会带来生产效率低、能耗过大及挤奶机械经济性差等问题。
2 挤奶系统泄漏量过大情况分析
(1) 挤奶机械的有效储备量和生产能力远远大于国家标准要求。经过对48台6～24杯组挤奶机械检测数据和国家标准相关指标的比对 (见表1) 不难发现, 挤奶机生产企业生产的挤奶机械实际的有效储备量和生产能力比国家标准要求要富余很多, 有些甚至超过指标的100%。而多余的这些正是正常工作以外的气流量, 也就是系统气流量的泄漏。泄漏量越大就需要真空泵全力工作不断补充泄漏的气流量来维持系统的工作真空度 (50 k Pa) , 企业也因此配置了有抽气量足够大的真空泵。
(2) 挤奶机械的挤奶系统泄漏量相当严重。挤奶机械的有效储备量和生产能力的过大是由于系统泄漏量过度造成的, 而系统泄漏量过多主要因素是挤奶系统泄漏量严重超标 (见表2) , 超标幅度在100%以上的机型占46%。正是因为如此严重的泄漏才造成真空泵全负荷工作, 同时也使用户耗电量上比满足挤奶工作所需的耗电量增加许多, 使用户增加了使用成本。
(3) 挤奶机械能耗高、经济性差。以1台16杯组的管路式挤奶机械配套2BV5110型水环式真空泵, 额定功率4 kW, 额定抽气量为2 750 L/min, 转速为1 450 r/min, 进行耗电量试验检测, 得到挤奶机械每杯组每升耗电量为0.133 (W·h) (见表3) 。
在6～24杯组挤奶系统泄漏量超标的42台挤奶机械, 已超过标准要求的泄漏量为过度泄漏量, 计算出不同杯组数下挤奶系统平均过度泄漏量, 以单杯组每升耗电量0.133 (W·h) 计算, 得到不同杯组数的挤奶机械每小时耗电损失量 (见表4) 。
因此, 6、8、12、16、20、24杯组的挤奶机械, 一天挤奶3次, 每次2 h, 每天损失的耗电量分别为0.49、0.71、0.60、0.57、0.85、1.38 kW·h。天天这样下去, 实际上是每天要多耗费用户的电能和资金。尤其是对于规模化的养殖户和牧场, 挤奶机械每天的大部分时间都在工作, 多损失的电能和资金也就更多。
3 挤奶系统泄漏量过大的原因分析
通过对多家企业调查了解和实地检测, 发现挤奶系统泄漏量过大产生的原因主要有以下几个方面。
(1) 生产企业对挤奶机械的安装、调试不规范, 对挤奶系统的密封性未进行严格检验。
(2) 挤奶杯组各部件、集乳器等各部件配套不合适造成泄漏的发生。
(3) 挤奶系统缺少监测仪表 (真空表) , 一般只在系统管路的前端和末端装有真空表, 而挤奶系统却没有。
(4) 标准监管指标的缺失, 至使不能够有效地控制泄漏量的普遍超标, 应适时建立挤奶机械能耗考核指标和注明能效标示。
4 改进措施和建议
(1) 尽快制定挤奶机械安装验收评价规范, 规范统一挤奶机械产品交付用户验收标准。
(2) 适时开展挤奶机械能耗状况研究, 建立能耗考核指标, 分阶段推进能效标示的标注。
(3) 生产企业应按国标规定在安装时预留检测口和真空压力检测仪表。
(4) 生产企业要保证挤奶机械各部件、系统配套合理适当。
(5) 生产企业要建立定期回访、巡检制度, 及时发现问题和解决问题。
直流电动机能耗制动 篇5
实验目的：
他励直流电动机的制动有三种，能耗制动、反接制动和回馈制动。实验设备及器件：
计算机，一台（MATLAB）。实验内容：
建立仿真模型；通过图形验证。实验要求：
能够正确使用simulink建立仿真模型，并观察分析图形。1.直流电动机能耗制动仿真模型图
图中的模块有电路改变连接控制模块（Vary Connect）和仿真停止控制模块。仿真停止控制模块包括逻辑比较模块（Relation operator）和仿真停止模块（Stop simulation），仿真停止控制部分实现了当转速小于零时将仿真停止的功能，无须等到仿真时间结束，这样使仿真结果符合实际（转速不为负）设计。其他模块包括：直流电动机、信号发生器(Timer)、增益、电阻（RLC branch）、示波器（scope）、信号分离模块（Demux）。
电路改变连接模块：
对其进行封装：调用子系统（subsystem），按上述图连接。然后右键点击edit Mask。如下图设置：
设置完成后；双击子模块出现
模块参数设置：
直流电机模块参数：
直流电源模块参数：
增益模块
生活方式与能耗 篇6
2009年底，在丹麦首都哥本哈根举行的联合国气候变化大会，吸引了众人的注意力。这被普遍看作是一次重要的应对全球气候变暖的协调与沟通会议。人们希望，对全球主要工业国温室气体排放量达成一项具有约束目标的政治协议。
全球气候变暖，一个国家的节能减排承诺意味着它对人类生存的一份责任。然而目前各国发展绿色经济的主要思路是提倡节能减排、使用低耗能技术和商品以及加大新能源开发和使用力度等，以此期望兑现减少温室气体排放量的承诺。应该说，这是在目前经济发展条件下，各个国家所能够采取的有效的策略之一。
在大力倡导节能减排的基础上，也可从改变我们的生活方式入手发展绿色经济。“生活方式与能耗”是一个值得研究的课题。研究欧洲、北美、日本等主要发达国家社会生活模式，总结其生活方式对能耗的影响，这项研究可能为解决经济发展与高能耗之间的矛盾找到一些新思路、新对策。简单说，“大房大屋”、“人人有车”的“美国模式”或许是当今世界能耗最高的一种生活方式，“欧洲模式”对能耗的要求相对少一些，而“日本的公共交通模式”则可能是发达经济体之中能耗最少的。
据了解，在日本东京，超过80％的公司员工、学生早晚出行是乘坐轨道交通。轨道交通还将许多大城市连接在一起，乘坐著名的“新干线”，许多日本人可以在东京工作，而居住在大阪、神户、京都等其他大城市，这样就缓解了大城市交通和居住压力。为提高轨道交通运行效率，相关日本管理机构也做了很多努力。比如，在每一个公共交通站点，一般都标注了时刻表，乘客照此行事会大大提高个人工作和生活效率，而车辆都会准时通行。可以说，日本轨道交通体系比较准时、快捷、方便和安全，也比较节能环保，城市内部以地铁为主的轨道交通无缝对接，使许多日本中小企业员工和居民无需拥有自己的公务车或私家车。依靠发达的公共交通工具网络解决个人出行的生活方式，从系统设计上讲，这可能是另一个层面的节能减排。
改革开放以来，中国经济发展与生活模式更多地参考了“美国模式”。一方面，我们留学美国的人较多，生活方式上受美国影响较大。另一方面，近30年来，美国经济与文化对全球的渗透能力较强，特别是通信及互联网普及以来，趋势更为明显。
浅谈交通运输业的能耗问题 篇7
1 交通运输业能耗现状
首先, 交通运输业的能耗增长速度高于社会其他行业平均水平。随着经济的不断发展, 各个区域内的经济交流频次的增加, 交通运输的能耗快速增长, 已经成为仅次于工业与生活消费的第三大能耗产业。根据《中国统计年鉴》的数据统计可知, 我国交通运输业能耗普遍高于全社会整体能耗的增长率。
其次, 交通运输业中石油消耗比重较大。在交通运输业中能耗的最主要的部分是对石油的消耗, 石油消耗中又以汽油、煤油、柴油三种成品油为主要消耗的能源, 而原油和燃料油消耗较少。在交通业的消耗中, 汽油、煤油、柴油的消耗量呈现出明显的上升趋势, 而其中的柴油消耗占全社会的比重最大, 汽油、煤油、柴油这3种能耗相加, 则占社会油耗的比重约7成左右。可见中国交通运输业对石油消耗的比重十分大, 交通运输的能耗状况直接影响到中国全社会对石油的消耗量, 也直接影响到中国全社会资源节约的效果。我国交通运输业对油品的消耗总体呈现出上升趋势, 且高于全社会平均水平。由此可见, 交通运输业用油的状况直接关系到我国生态环境、资源节约以及资源使用结构等多方面的问题, 要想有效降低能耗, 就要充分降低交通运输业的用油量, 尽量降低交通运输业对石油的消耗量, 有效节约能源、调节和优化资源使用机构, 为我国生态环境健康奠定基础。
再次, 交通运输业电力消耗比重下降。铁路是交通运输业中消耗电量较大的项目, 约占整个交通运输业电力消耗的5成以上, 电车、地铁等交通工具占用电量的比重较小。根据《中国统计年鉴》的数据统计可知, 交通运输业耗电量在逐渐下降, 占社会行业中的比重逐渐降低, 在交通运输业规模增速高于其他行业的情况下, 交通运输业在电力消耗的使用方面效率较高, 整体能够节电, 在节电水平上高于社会其他行业平均水平。
最后, 几种重要交通运输工具呈现出不同能耗状况。近年来, 铁路运输的单位能耗在运输量增加的情况下实现了下降, 随着电气化水平的提高, 铁路运输的主要牵引动力转变为电机车和内燃机车为主, 在新能源产业的发展下, 铁路运输用油逐渐下降, 电力已经清洁能源的使用比例逐渐增加。同时, 铁路运输能耗占所有交通运输业能耗的比重也在逐渐下降, 铁路运输的能源结构也得到了一定程度的优化。
公路运输的耗能水平与发达国家比仍有很大的发展空间, 需要我国进一步加强道路改造进一步促进营运汽车的耗油量的下降, 公路运输的耗油结构主要以成品油为准。
水路运输的能耗主要为运输船的柴油消耗, 消耗的燃料为柴油与燃料油, 水路运输的燃料单耗已经基本与国际平均水平持平, 水路运输的能耗结构以油耗为主, 约近5成。电耗约为3成, 煤耗占12%左右, 油耗所占比重偏大, 有待进一步优化结构。
航空运输的耗能主要是航空煤油, 耗油的增长率在逐年下降, 总消耗占交通运输的比重在不断增加。
2 交通运输业能耗的未来走势
首先, 随着社会经济发展, 人们对交通运输业的需求逐渐增多, 能耗总量整体呈现上升趋势。随着经济的不断发展, 社会投资规模的不断加大, 人们渴望获取到更加便捷、快速的交通工具, 在交通行业快速的发展中, 对能源的消耗总量必然要增加, 数据显示, 我国铁路总里程到2020年将居世界第一, 公路、水路以及民航业都有相应的发展规划, 在这一背景下, 国家也在交通运输行业方面投入了大量的资金, 致使交通行业规模不断扩大, 这也必然会引起交通运输业的能耗总量的增加, 并逐渐呈现上升趋势。
其次, 随着能源使用上的创新和循环经济的发展, 在能耗的使用量上有一定程度的优化, 但需要较长的事件进行改善。随着人们环保意识的逐渐增强以及人们对新能源的开发, 且在科技水平的不断提高, 人们对能源的利用率不断提高, 未来交通运输业能耗在使用量和结构上会有所优化, 但要达到彻底改变需要一个较长的时间。在中国高速铁路项目的逐渐投入建设之后, 我国铁路的电气化改造进一步深化, 逐渐提高电力消耗在交通运输业的比重, 进而改善以油耗为主的能源结构现状, 但由于铁路运输占整个交通运输的比重较低, 故此改革在全国范围内调整能耗结构的影响较小。而公路运输所消耗的油占比较大, 虽然有电动汽车的应用, 但短期内难以大规模推广, 因此要彻底改变能耗结构还需较长时间。
3 解决交通运输业能耗问题的措施
3.1 完善相关的政策
在下一阶段下, 应该进一步深化铁路体制的改革, 严格遵循“政府主导”的原则, 加大投资, 强化金融、财税对于铁路运输事业的支持, 允许外资采取合作、融资的形式参与的经营中。不断拓展铁路的融资渠道, 突破铁路发展瓶颈, 建立起综合性的运输体系。
3.2 统一运输方式
在优化交通运输产业结构基础上, 需要进一步建立起完善的运输管理体系, 加强各类交通运输体系的统一管理, 协调各类运输资源, 提升运输方式的利用率, 避免由于信息不对称问题带来不良的影响。
3.3 建立激励和约束机制
在交通运输通道密集处设智能化自动能耗和排放检测仪器, 记录机动车辆耗能和排放数据, 并设置合理的能耗和排放标准, 对超标的运输工具强制淘汰, 对超标的交通运输企业和私人轿车主征收碳累计税;对主动实施“低碳交通”的交通运输企业和私人轿车主实行节能减排碳补贴;对于没有机动出行工具的普通市民, 设置合理的出行工具选择标准, 利用交通一卡通记录其日常出行交通工具的选择情况, 对长期选用公共交通的市民实施公交补贴, 对经常使用出租车辆、超过标准次数的市民征收碳累计税。通过激励和约束机制的共同作用, 使交通运输企业和个人积极参与“低碳交通”, 并努力降低能耗和碳排放。
参考文献
[1]李连成, 吴文化.我国交通运输业能源利用效率及发展趋势[J].综合运输, 2008 (3) :16-20.
[2]孔垂玢.河南省交通运输业发展趋势及提高效率的对策[J].中国商论, 2016 (12) :68-70.
[3]郭煜, 张家成.基于区位熵分析天津市交通运输业集群状况[J].农村经济与科技, 2016 (8) :18-19.
[4]Katerina Papagiannaki, Danae Diakoulaki.Decomposition analysis of CO2 emissions from passenger cars:The cases of Greece and Denmark[J].Energy Policy, 2009 (8) .
离子膜烧碱工艺中能耗问题的研究 篇8
离子膜电解法又称膜电槽电解法, 是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室, 使电解产品分开的方法。离子膜电解法是在离子交换树脂 (见离子交换剂) 的基础上发展起来的一项新技术。利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性, 容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过, 以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。这项技术已经用于氯碱的生产, 海水和苦咸水的淡化, 工业用水和超纯水的制备, 酶、维生素与氨基酸等药品的精制, 电镀废液的回收, 放射性废水的处理等方面, 其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。在氯碱工业中, 利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱 (氢氧化钠) 或氢氧化钾。1975年日本旭化成工业公司制成全氟羧酸型离子交换膜, 首先实现离子膜电解法制烧碱, 同年日本实现工业化生产。
工艺流程:经过两次精制的浓食盐水溶液连续进入阳极室, 钠离子在电场作用下透过阳离子交换膜向阴极室移动, 进入阴极液的钠离子连同阴极上电解水而产生的氢氧离子生成氢氧化钠, 同时在阴极上放出氢气。食盐水溶液中的氯离子受到膜的限制, 基本上不能进入阴极室而在阳极上被氧化成为氯气。部分氯化钠电解后, 剩余的淡盐水流出电解槽经脱除溶解氯, 固体盐重饱和以及精制后, 返回阳极室, 构成与水银法类似的盐水环路。离开阴极室的氢氧化钠溶液一部分作为产品, 一部分加入纯水后返回阴极室。碱液的循环有助于精确控制加入的水量, 又能带走电解槽内部产生的热量。
2 浅谈烧碱工艺中能耗问题
电解液中影响到能耗问题的因素有很多种, 但是在当前设备条件下, 由于材料杂质过多和设备损耗导致的能耗暂居烧碱工艺中最主要的地位, 因此在实际生产过程当中如何减少该类的问题, 将是企业研究和改进的主要方式。
2.1 电解液中电耗能的问题。
产生电耗过大的问题, 主要是因为在整个离子膜的电解过程中, 电解质中在不断电解过程中会增加了大量的杂质, 而在生产中影响的有NH4对电解槽的电流效率有影响的Ca2+、Sr2+、Ba2+、Al3+、Hg2+、I、SO42-、Si O2, 会导致电压升高的Mg2+、Ni2+、Fe2+、Al3+、Si O2。特别是在电解压处理过程中, 企业使用除I-技术I-与盐水中的Ba2形成碘酸钡和高碘酸钡, 此化合物阻止了Ba SO4沉淀的形成, 又阻止了螯合树脂的吸附, 它们随精盐水进入电解槽, 渗透到离子膜内部, 从而影响电解槽的电流效率, 造成能耗过大。因此, 虽然各生产企业使用电解液的质量 (如海盐、井矿盐、湖盐) 、电解槽电解过滤能力不同, 其中所杂质含量各有区别, 但离子膜法电解系统对电解液的要求基本一致。电解液精制是将电解液中的有害物质通过特定工艺技术除掉, 以达到离子膜电解槽的使用要求。
2.2 蒸发工段能耗问题
在企业实际的生产过程当中, 一次实际的离子膜烧碱过程如下:在电解液精制反应器内加入纯碱、烧碱, 使电解液中的Ca2+、Mg2+生成沉淀, 经过道尔澄清桶沉降分离, 再经过砂滤器过滤大量的杂质。一次盐水经涂有α-纤维素的碳素烧结管过滤器, 除去固体悬浮物。Na2SO3加入盐水中, 去除其中的游离氯;配制好的α-纤维素先预涂碳素烧结管, 另一部分与盐水一起加入过滤器, 以防止过滤元件堵塞和延长过滤周期, 过滤器交替使用, 定期反洗。电解过程中通过蒸发过滤杂质, 就需要增加大量的加热和冷却, 但传统初冷器冷却一般都采用水池、冷却塔、水泵及连接管道组成的敞开式冷却系统, 冷却效果差、能耗高、焦油产量低。
3 能耗问题的解决方法
烧碱行业, 离子膜碱比隔膜碱每吨可降低能耗0.41t标准煤, 现在我国离子膜碱比例只有30%, 如果提高10%, 就可节能50万t标准煤。因此提高烧碱能耗, 增加产量是当前我国研发产品的重任。
3.1 解决电解液杂质的方法
去除这些杂质离子的技术有很多, 近年来采用膜过滤法处理盐水和SO42-去除技术提高了氯碱企业的整体技术装备水平, 也为高电流密度电解槽的应用打下了良好的基础。
(1) 除铵技术。盐水中的少量铵, 特别是采用掺卤或全卤工艺时铵含量更高, 在电解槽阳极室内与Cl2反应生成NCl3, 而NCl3是一种易爆炸的含氮化合物, 它的存在给氯碱生产带来安全隐患。盐水除氨技术:粗盐水进入折流槽, 加入一定量的Na Cl O, 在除氨反应槽中完成反应, 生成单氯胺, 向氨吹除塔通压缩空气, 单氯胺被空气带出系统, 盐水中铵的质量分数小于1×10-6。 (2) 除碘技术。虽然在市面上有着多种除碘方法, 将I-氧化成分子形式, 再吸附出来;采用离子膜法烧碱装置与隔膜法烧碱装置联合运行的方式, 通过隔膜法烧碱带出部分碘;通过离子交换树脂吸附的方式除去碘。但是就成熟程度而言企业可以采用采用离子膜法烧碱装置与隔膜法烧碱装置联合运行的方式, 通过隔膜法烧碱带出部分碘。这样就可以在一定程度上优化电解液, 进而节约成本。 (3) 新的冷却技术。除了使用传统的水冷器之外, 企业还可以采用先进的水膜蒸发传热技术, 将水冷与空冷、传热与传质融为一体, 通过管外水膜的蒸发, 强化管外传热。与传统初冷器不同的是, 蒸发式水冷器是工艺介质走管内, 水和空气走管外, 运行水温低, 所以不易堵塞、结垢, 保证了设备的平稳安全运行, 就可以减少能耗增加企业效益。因此通过各种离子分离技术的支持, 就可以提供离子膜烧碱的工艺中的能耗, 达到节能效果。
3.2 解决设备的问题
使用新型烧碱工艺特点:优点, 原理简单、运行稳定、维修费用低;缺点, 装置占地面积大、自动化控制程度低、操作复杂、α-纤维素运行费用高, 特别是砂滤器中的Si O2给系统增加了新的节约能耗。当然在设备的使用上, 操作者必需要对可能发生事故做好安全对策, 并制定的措施应能够完全实施到位, 并应与主体装置同时设计、同时施工、同时投用。这样才能够在减少能耗的基础之上, 防止或减少事故的发生。
4 结语
使用离子膜进行烧碱工艺是未来烧碱工艺的新方向, 他相对于其他烧碱工艺来说, 具有节能、快速的方式, 但是由于我国烧碱工艺起步慢, 使用离子膜烧碱还存在着不少问题, 在能耗问题上也存在着种种的不足, 本文就离子膜烧碱能耗问题进行了初步的探讨, 主要通过分析烧碱工艺中的电解质和电解设备导致了能耗的问题。
参考文献
[1]程殿彬.离子膜法制烧碱生产技术[M].北京:化学工业出版社, 2004.
[2]武汉大学.化学分析.下[M].北京:教育出版社, 1997.
能耗问题 篇9
目前, 嵌入式系统在信息家电、智能控制、均是电子等领域的应用广泛。截止到2009年底, 全世界的嵌入式设备量已有40亿台之多, 并且嵌入式设备的数量呈快速增长趋势, 而嵌入式设备每年耗电量在1000亿千瓦时之上。而在目前倡导“低碳经济”的大背景中, 嵌入式系统能耗成为了热门重点关注的一个问题, 而能耗也成为了前途是系统设计的重要考量因素。本文将从嵌入式软件系统算法级能耗优化出发, 通过对算法时间和空间复杂度的分析, 提出了一种基于算法级能耗的估算模型, 并采用神经网络算法和遗传算法对问题进行求解, 并参数了算法级能耗分析的应用和局限, 最后对其进行模拟评估验证。
1 嵌入式软件算法及能耗的建模方法
优化嵌入式系统可以从软件的不同层次来实现其能耗的分析优化。针对该系统的硬件层要实现能耗的优化要从其硬件层的为处理器、RTL和集成电路等入手。而软件层在进行能耗优化时要根据设计模式从底向上进行源程序、算法和软件体系结构3各级别着手来实现软件功耗优化。而大部分嵌入式系统是由软件驱动硬件而产生的, 因此嵌入式软件成为了系统能耗级优化的重点。
目前, 嵌入式软件层级能耗的优化大多数是以源程序分析为主, 在对其进行能耗优化时通常从表达式、指令、数据表示、寄存器以及循环结构几个角度进行考虑, 而对于算法级能耗的优化分析较少, 而通过算法选择和对嵌入式软件能耗模型的分析, 能够有效的提高软件能耗的估算效率, 同时优化嵌入式软件的设计方案。
软件算法是针对特定问题的求解方法, 算法分析是对算法运行所需要时间和空间的估算, 而算法的复杂程度会随所需资源的增多了增高。以往的嵌入式软件开发人员在设计软件时通常只考虑到算法所需时间和储存空间, 但是随着能耗问题的日益严重, 在进行软件设计时, 算法级能耗也成为其设计中的一个重要指标。因此通过对算法及能耗的分析和比较, 对能耗来源因素进行分析, 进而构建有效的算法级能耗模型。
2 嵌入式软件算法级能耗建模
(1) 嵌入式软件指令级能耗模型。程序指令驱动计算机系统功能部件的运行, 软件算法则选择性控制程序指令的执行, 因此在构建算法级能耗建模时应当首先考虑程序指令级能模型的建立。Tiwari最早提出了指令级能耗模型概念, 其概念的思想是指对每条指令中能够包含对处理器多个部件的特定量化操作, 并在此基础上构建软件和硬件能耗之间的关系, 两者之间的关系式如下所示:
备注: B1 :i指令的基本能耗开销;
Ti :i指令的执行频度;
Sij, :软件程序指令对 (i, j) 引起电路状态转换的能耗开销;
Fij, :软件程序指令对 (i, j) 状态转换程序中出现的频度;
EK :其他能耗开销。
通过对上述指令级能耗模型的分析, 说明了软件程序能耗主要是由于软件程序指令驱动相关功能部件的次数和能耗的开销, 并且软件的执行频度是由软件的算法决定, 其中软件系统指令的执行次数和耗损时间以及存储空间的大小都是由算法的优劣决定的。因此, 通过嵌入式系统算法的优化选择能够减少指令执行的数量和次数, 缩短其时间的耗用和空间的占有, 依此来缩短软件的运行中所耗用的能耗。
(2) 嵌入式软件算法级能耗模型。精确算法级能耗模型的建立需要从软件算法执行次数、时间复杂度和空间复杂度三个方面来对对其算法的能耗进行估算。第一, 软件算法执行次数。嵌入式软件程序员在设计算法时通常定义确定以及有限的操作, 这样的设计方法能够方便系统通过一条或是多条指令的操作构成软件算法的执行。因此软件的算法执行会产生相应的能耗, 而在此过程中算法执行指令的次数则决定了软件的能耗大小, 所以选用好的算法能够减少软件执行指令的操作次数, 从而减少软件的能耗, 实现软件的能耗优化。
例如, 对于一个含有n (n>500) 个元素已排数组, 对此我们采用顺序查找法和二分查找法对这些元素进行查找。其中采用顺序查找算法进行查找时, 在查找成功的情况下平均比较次数约为该数组长度的一般, 当查找失败时需要进行n+1次比较后在确定查找结果;当采用二分查找算法时, 在对其进行判定 时可根据 判定树通 过求其平 均来查找 长度lg (n??1) 1, 即使在最差的情况下其查找成功和失败的比较次数也不会超过该判定书的深度。因此, 采用二分查找法对含有含有n (n>500) 个元素已排数组进行实现查找时, 能够在很大程度上提升查找效率, 减少算法级的运算次数, 并依此来降低软件能耗。
第二, 嵌入式软件算法级能耗算法的复杂度。算法复杂度主要包含有时间复杂度和空间复杂的。其中时间复杂度iT作为一个重要指标来分析和判断一个算法的好坏以及算法级对能耗的影响。时间复杂度主要是用来度量算法执行时间的长短, 其中算法所耗费的时间和算法语句的执行次数成正比关系, 由此可得算法中语句所耗费的时间决定了程序指令所执行的次数, 进而影响到嵌入式软件的能耗量。因此在对软件算法复杂度中时间复杂度的优化主要控制好算法执行时间的长短来进行优化, 针对其优化目前还没有准确有效的度量方法, 因此在对其进行度量时只能在具体的算法操作中通过操作数的最大频度对其进行估算。
算法空间复杂度Si是指算法所需储存空间的大小, 算法空间复杂的大小则是用来分析软件能耗的友谊重要指标。在计算机软件算法中一个算法在其运行期间所需要申请使用的空间总量对软件的能耗也会产生一定的影响。在嵌入式软件算法中对于较好的算法会选择合适的数据结构, 依此来减少其空间内存, 进而减少软件的能耗量。
(3) 嵌入式软件算法级能耗模型的实现。嵌入式软件算法级能耗模型要建立在指令级功能模型的基础上, 再通过分析算法级能和算法的复杂度构建实用性算法级能耗模型。因此在计算某算法的总能耗时其软件算法级能模型公式如下所示:
备注: Bi :软件指令i的基本能耗;
N i:软件指令i的执行次数;
L:软件运行的时间;
Ej :软件算法中级中其他能耗。
从上式中我们可以看出在计算软件算法级能耗时, 软件算法复杂度和算法操作过程所产的能耗起着关键作用。
3 嵌入式算法级能耗模型的评估验证
在开发嵌入式软件系统的过程中, 通过建立软件算法模型除了能够确定算法能耗的主要来源之外还能够提高计算机软件算法级能耗的优化效率。通过对嵌入式软件爱你算法级能耗问题的研究, 在帮助软件开发员在进行系统软件开发时选择低能耗算法的同时还对软件系统的后期优化起到一定的指导意义。
下面为了验证嵌入式软件算法级能耗模型的有效性, 我们通过试验对其进行验证。第一组实验我们以旅行商问题为例选用两种不同的算法对嵌入式软件算法级能耗模型进行验证。这里选用的两种算法分别是贪心法和动态规划法。采用贪心法来计算旅行商问题时, 其算法复杂度B (n2 ) , 而采用动态规划法时期算法复杂度B (2n ) , 之后结合上述我们所说的软件算法级能耗模型对两种算法的软件指令运行次数进行估算, 其估算结果如表1所示, 之后使用功耗仿真器对这两种算法进行实际测量, 最后对比两种算法级能耗的结果, 通过比较得出两种算法的误差值约为10%, 两者比较的结果值如表2所示。
第二组实验我们是针对旅行商问题中能够n值较大时, 采用神经网络算法和遗传算法;来求解此问题。采用神经网络来求解此问题时, 首先要建立一个由N×N ( (N代表城市数) 神经元的神经网络, 此问题的计算迭代次数是1000, 并给该网络设置一组初始权值, 之后通过多次迭代计算该变此神经元的状态和网络能量, 当此神经元中的网络能量不再降低时, 此时神经元中输出的矩阵即为此问题的求解。而采用遗传算法来求解此问题时, 需要在网络搜索空间中随机和参数初始种群, 并计算出其中的个体数目函数, 之后通过优化求得适合的适应度值, 再通过变异和交叉操作得到下一代个体, 当其达到最大迭代次数 (500次) 时将其中最好的个体输出, 之后将整个算法终止。, 同时采用功耗仿真器对两种算法进行能耗测试。。通过比较发现两者之间的误差值约为15%。因此对于能耗较大的算法, 软件算法级能还有待优化。
综上所述, 嵌入式软件程序的能耗与软件算法中执行次数、算法复杂度、算法运行时间有着密切的联系。
4 结束语
本文通过建立和分析嵌入式软件算法级能耗模型, 得出影响软件级算法能耗问题的主要因素是软件算法中执行次数、算法复杂度、算法运行时间。之后又通过实例采用不同的方法对建立模型的估算结果进行了评估和验证, 得出其影响因素即为软件算法中执行次数、算法复杂度、算法运行时间, 同时还结合其误差值验证了能耗模型的有效性。在以后的工作中需要提出更有效的软件算法级能耗问题分析方法。
参考文献
[1]郭真林, 桑楠, 江维等.基于LabVIEW的嵌入式软件能耗测量方法[J].计算机工程, 2013, 39 (1) :85-88.
[2]王爱峰, 李曦, 雷靈等.算法级能耗分析方法研究[J].计算机工程与应用, 2006, 42 (29) :100-102.
[3]刘啸滨, 郭兵, 沈艳, 王继禾, 伍元胜.嵌入式软件算法级功耗BP网络模型研究[J].2011, 40 (06) .
能耗问题 篇10
1.1 我国目前的能耗现状
建筑的发展将会带来新的建筑能耗问题。目前, 中国的能耗由三大部分组成:一部分是工业用能, 我们人均10000元GDP消耗的是200多吨的煤。我们所说的工业用能主要是冶金、建材、化工、石化、煤炭、有色等六大领域, 这六大领域的能源消耗占工业用能的80%以上, 第二部分主要是交通用能, 主要取决于飞机, 轮船、汽车等公共交通用能。第三大用能就是建筑用能。但在目前现有的400亿平方米的城乡建筑中, 95%仍然属于高能耗的建筑, 许多建筑的单位建筑面积能耗为发达国家新建建筑的3倍以上!全国空调高温负荷已达到4500万kW/小时, 按照目前建筑能耗水平发展, 到2020年, 建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤。一句话, 能耗问题相当严重, 情况十分紧迫。据不完全统计, 采暖空调用能占全部建筑用能的60%, 生活热水用能占全部建筑用能的15%, 电器用能占全部建筑用能的14%, 炊事用能占6%。可见, 空调能耗问题已经逐步成为影响我国建筑发展的突出重要的问题。
1.2 空调普及率和应用
与国内建筑发展相对应的是空调市场的高速增长。目前, 空调在我国建筑物中普及率的不断提高使得我国已经成为继美国, 日本之后世界第三大空调市场, 占全世界空调市场利用率的12%。这主要得益于上述房地产市场的蓬勃发展和人民生活水平的迅速提高。尤其是近10年内我国空调的社会生产量增加20%, 大大高于GDP增长速度。
空调普及率可分房间空调器与中央空调两部分来看。近年来, 在大城市里房间空调器发展迅猛。1997年每百户家庭空调普及率北京为35%, 上海为50%, 广州为55%, 到2001年家庭空调普及率北京为90%, 广州为100%, 上海100%, 也就是说, 在南方的大城市房间空调的普及率基本达到100%, 相比大城市中央空调的发展, 中小城市以及农村的发展相对滞后, 但发展空间广阔, 很可能在很短时间里达到接近大城市普及率。
与房间空调器相比, 由于气候条件不同和经济发展的不平衡, 各地中央空调发展也不尽相同:南方中央空调的普及率为60%~70%, 长江流域大城市为40%~50%。华北地区大约为20%~30%。据统计, 各地普及率发展还在进一步提高。
1.3 空调限电和能耗
空调的快速普及带来了新的能耗问题。在我国, 家用空调基本是用电力驱动。据统计, 我国每年家用空调装机容量为3000万千瓦, 2003年, 国家批准开工的大中型电厂项目装机容量约为3300万千瓦, 这基本与空调的装机容量相同, 因此, 从某种角度上看, 新增电厂的装机容量基本被中央空调的装机容量消化掉了。
目前, 在我国采用中央空调的新建工业建筑中普遍存在着中央空调的高能耗问题。据重庆、上海的统计, 中央空调的用电量占全市总用电量的23%和31.1%, 中央空调的高能耗问题给各城市的供配电带来了沉重的压力。根据数据显示, 其在总电量中的比重仍呈上升的趋势, 空调用电已经直接影响到国家能源安全战略和国民经济的可持续性发展。
2 目前国内空调形势和节能发展方向
为缓和电力瓶颈, 很多公司和专业人士在推广应用燃气空调。目前, 在世界范围内80.4%的空调是以电力为能源。其余19.6%中的90%是用燃气为能源。电力空调仍然占据着主导地位。但由于燃气空调有着不用氟利昂, 有利于环保, 用电少, 运行成本低等优点, 使得它在平衡城市能源结构, 缓解城市用电紧张方面起到了较好的作用。在上海就出台了鼓励使用燃气空调的相关政策。但此类空调在北京等燃气资源短缺的城市则缺少必要的使用条件, 电力空调仍占相当大的比重。因此, 降低电力空调的能耗, 提高其能效比仍是目前空调节能的重点工作。
空调系统的节能措施主要有水力系统的平衡技术、水泵和风机的变频技术、变水量和变风量技术、热回收技术。以及为提高水系统、通风系统的保温水平、减少热损失、采用自动控制技术、蓄冰蓄能空调技术等等。
但就我国空调系统的整体水平而言。空调能耗仍比较高, 首先表现在系统设计不合理。由于目前我国建设规模大, 建设周期短, 空调系统的设计很难做到精心设计、合理设计、优化设计;其次, 由于节能措施应用很不普遍, 业主、投资方对采用新型节能措施仍认识不足;此外, 还有投资费用有限、运行管理水平低等因素也制约了节能效果。根据测算, 具有良好的运行管理的中央空调系统可轻松节能10%-20%。
针对以上在能耗方面存在的问题, 空调的节能方向主要应该从设备和系统两方面着手进行。首先要提高空调设备的能效比。制冷设备制造厂家要加大科技投入和科技创新, 不断提高制冷设备的能效比。其次是提高空调系统的能效比, 关键在于提高空调系统设计合理性。在投资性能价格比合理的情况下尽可能采用各种节能措施。
3 关于空调能耗及节能技术的建议
3.1 当前我们要尽快出台有关空调节能设备的标准、空调系统的节能设计标准、空调系统运行管理的规范。
3.2 加强空调用能方式的研究。
目前新型用能方式很多, 科研企业和高校要联合起来加强空调节能系统的开发研究, 推广普及节能新技术, 让大家接受、掌握, 特要注重节能理念的推广。
3.3 加强暖通设计师空调运营管理人员的技术培训, 真正提高节能技术水平
参考文献
[1]李中领, 金宁.空调的发展前景建筑热能通风空调[M].2004.
能耗监管的校园绿色行 篇11
【关键词】校园能耗 节能监管 节能运行管理 监管平台
据相关资料显示，目前，我国国内建筑能耗已经占全社会总能耗的29%以上，未来这一比例将会上升到35%左右。高等院校是集教学、科研和生活于一体的高人口密度的综合性建筑群体，近年来，随着高校规模的不断扩大，校园建筑面积都比过去有了大幅度的增加。实现高校建筑节能，建设绿色节约型校园势在必行。
为此，教育部推动节约型校园建设，与住建部联合在高校进行了校园节能监管系统示范建设项目，为指导高等学校节约型校园建设工作，住房和城乡建设部会同教育部组织有关专家编制了《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》。
节能监管平台是要建设一个涵盖学校各项用能指标，集测量、信号采集、用能效益分析和运行管理为一体，实现能耗数字化、管理动态化、节能指标化，通过节能监管做到“掌握情况、摸清规律、按需定量、定额考核”，提高管理水平。2008年首批建筑节能监管系统示范在江南大学、浙江大学等八个学校进行了建设。吉林大学于2010年获得此项目建设，在满足《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》要求的基础上，对供热、空调和电开水炉等特殊用电进行监控的尝试，形成自己的特色。并于2011年建设完成一期节能监管平台建设，2012年通过国家验收，目前则已完成了三期建设，共建设用水监测点290个，用电监测点4827个，用热点15各，路灯927个，学生公寓15905个。
建立校园能耗监管的重要性
1.校园能耗情况及分布
目前，我国大多数高校的用水、电和燃气的管理模式大多数采用人工管理。原始的人工抄表存在各种各样的问题，比如，数据不可靠、实时性差、没有延续性等。节能管理部门无法实时的掌握各单位的水电数据及其能耗负荷的变化，及时做出调整，制定出相应的管理制度。
高等院校集教学、科研和生活于一体，占地面积大、建筑类型多、功能划分区较复杂，既是人口的高密度区，更是重要的能耗大户。主要由公共区（包括行政办公、各学院、研究所、实验室等）、生活区（包括学生公寓、食堂、配套服务设施等）、体育运动区、公共绿化区、产研结合的科技园区构成，多种能耗并存在每个区域中，水资源、电力能源的消耗分布于每个区域中。
2.能耗监测中的问题
根据高校校园自身情况和各用能系统的调研和现场勘测结果分析，现如今，能耗的监测尚存在不足，亟需优化。
一是计量点覆盖不全面。吉林大学的各类用能计量点覆盖不全面，例如用电计量，仅覆盖在变配电室、楼宇总进处，没有进行用电分项的计量。用水计量，总进水管依据市政进水计量，二级用水计量点没有全覆盖，无法细致反映全校用能情况。需要健全计量管理，也为制定有效的节能节约资源措施提供基础资料。
二是用能系统缺乏实时监控。变配电室是校园内的电力中枢，目前仅采用电度表实现电度计量，其运行设备的情况依旧依靠人工巡查，远远不能满足安全运行的要求，当出现运行故障、设备老化等情况时，无法及时进行故障隔离防止停电范围扩大。对于实验室等重要用能部门的电能质量也没有监测和保障。需要通过建立实时监控来保证用能系统的安全运行；同时北方院高校的供热系统同样需要运行的安全监测，可增加智能控制，通过电动调节阀的开闭来控制热量，合理用能。
三是计量统计依靠人工。全校的各类用能计量统计依靠人工，统计工作繁杂方法较单一，数据的准确度受人为因素的影响大，并且大量的纸张报表不易保存和传递。需要丰富数据分析的方法，并提高準确度和及时性，同时减少人工的统计工作量。
高校校园建筑节能监管平台的基本建设
根据校园建筑设施消耗的主要能源可按种类可分为：水资源消耗、电能耗、热耗（集中供热 ）、燃气消耗、汽油消耗等。根据吉林大学的实际情况，按能耗类型建立了7个子系统，分别是用水计量管理系统、电能计量管理系统、配电室低压配电回路监测系统、用热监测系统、智能照明控制系统、节能专家管理系统。
校园能源监管平台，功能定位在 “能源监管、技术节能、管理节能 ”三位一体的平台，结合了学校的管理需求和机制，新技术、新产品的引进，从管理节能出发，建立自身的能耗考核体系、能耗公示制度、重要能耗设备管理方法。系统对学校的能源利用效率、消耗水平、环境效果可以进行监测、诊断和评价，查找存在的各种问题和浪费能源的原因，提出整改建议和改进措施，进一步发挥学校自身的节能监管职能。
1.建筑节能监测和计量
智能电力监控。采用高精度的多功能电力参数测量仪表，实现变配电室、各楼宇的智能监管，主要监测供配电系统各回路电流、电压、功率、电度、谐波和变压器负载率等，实时监视回路开关运行状态和故障信号；监测实验室、计算中心等敏感负荷点的电能质量。智能电力监控可以提高电力系统运行连续性和可靠性、提高电力系统运行管理的效率、帮助减少电能消耗成本、缩短停电时间，减少停电损失，避免故障发生、减少系统运行管理和维护费用。
建筑用电计量。各校区各建筑楼宇内采用电度计量仪表进行用电的计量采集，针对各建筑区域用电情况不同，依据《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》进行分项、分区计量，用电数据采集可计量到建筑总用电、各楼层照明/空调/动力等分项用电。
校园用水计量。实现各校区自来水管网总进水、各建筑用水总计的二级计量：首先，实现各校区的总进水计量，在自来水公司水表下端增加智能远传直读冷水表，具备数据远程传递功能。其次，各校区各建筑的总进水管增加智能远传直读冷水表，具备数据远程传递功能。
nlc202309050135
给水管网监测。对各校区供水总管和各建筑、各区域供水分支管路进行用水监测，提取校区整个供水管网用水瞬时流量和累计流量，实现全校“水平衡”监控。
校园供暖计量。在各校园内各建筑的供热总管上加装分体式电磁流量计，同时安装电动调节阀，自动或策略控制各区域供热分支时间及流量，实现校园内各建筑供暖量计量。
本项目系统预留手动录入接口，方便需要进行综合处理的数据的录入。
此外，还需安录入建筑面积、学生、教职工人数等相关信息数据，建立系统的分析单产能耗，人工成本等计算模型，逐步完善成一个综合性数据管理分析的系统。
2.建筑节能控制
用电节能控制：选取带有独立空调的典型房间，进行独立计量和监控。可远程实现对房间内的空调、插座、照明等不同回路的用电计量采集和自动分时控制控制，防止下班后无人关闭，造成浪费。单体空调节能控制，根据室内外温度差值及室内舒适度情况自动调节。
路灯节能控制：该系统结合数字矢量地图技术，结合无线数据传输和远程控制方法，实现校园内路灯的单灯控制。安装路灯节电控制器，根据校园夜间不同时段和不同路段，采取“隔一亮一”或“隔二亮一”管理。
根据天气情况和实际光的照度和经纬时间控制仪，设置自动控制路灯的开/关。
电开水炉节能控制：保障用户在使用方便的前提下，最大限度的节能和方便、快捷的控制电开水炉的运行，防止“千沸水”和“循环启停”等不良的现象，更好地节约能耗，实现开水炉的定时管理及远程控制等功能，同时也保障饮水质量。
采暖分时自动控制：系统通过对热流量和进水、回水温度，以及室内外温度等参数的综合判断，可远程手动或自动控制电动调节阀，保证冬季房间的舒适度，避免出现过高过低的温度，合理调配供热量；可根据楼宇或房间的功能需求设置不同的供暖时间及温度；比如夜间没有人使用房间时可自动调节为“防冻模式”降低供暖能耗。
3.技术特点
能耗数据采集方法：采用自动采集与人工采集相结合的方法，可以完整了解学校的能源结构，合理全面的分析学校的用能情况。其中用水、用电及供暖量等数据由自动计量装置实时采集，通过远程传输方式经数据中转站传输到数据服务器。其他能耗比如，煤、汽油、柴油及燃气等数据，以及校园师生人数、建筑面积、能源资产管理设备信息等数据采用人工采集的方式。
兼容性和稳定性：系统采用B/S和C/S两种架构模式，系统可兼容自动采集的不同设备数据、人工采集的各类信息化数据以及不同的已有自动化系统转发的数据，比如锅炉、空调等系统，同时可以融合所有的子系统或信息化系统，比如资产管理、供水管理、设备管理、公用房管理、家具管理、校园物业、校园绿化及地理信息管理系统等。
利用网络优势进行信息发布和管理。管理部门可以通过校园网络进行能源管理工作，学校能源监管控建设了能源信息网，不仅可以查看到学校的年度、月度能耗总量，还能来查看各校区、各單位的能源消耗排名、能耗花费，一段时期内的走势及未来的发展趋势。信息平台可以并根据这些分析结果制定考核、管理制度。
大数据技术的应用，通对能耗和环境数据进行深度挖掘，从杂乱无章的校园用能数据提取规律，并结合配置动态参数调整进行定性分析，生成多维耗能数据模型。可以指导优化日常运行管理或节能技术改造，逐步挖掘节能潜力。而后建立适合的指标体系，进行对标分析，进一步推动学校节能。最终形成完善的能耗定额管理体系。
能源监管平台的运行管理及成效
能源监管平台的科学建设，为学校能源监管实现理念创新、管理创新和技术创新奠定了坚实的基础。依托能源管理系统采集的实时数据信息进行数据挖掘和高级计算处理分析，发现各种运行管理或设备选型方面的问题，为学校部门管理者提供运行管理的指导意见，为设计选型单位提供数据支撑分析，为学校领导决策提供决策依据的多层次服务产品。包括日常管理节能诊断分析服务；月度、年度节能诊断及运行管理分析报告；节能改造分析咨询报告及设计选型、设备配置参数建议报告等。
通过能源监管系统的建设，加快了节约型校园的建设进程，帮助建立分散控制和集中管理机制，通过监管平台能够及时、准确的提供学校各类能耗数据，为今后学校与国家有关部委和吉林省地方管理部门能源智能管理系统对接及时上报能耗数据奠定了基础，大大提高管理效率和管理质量，同时还建立了校园的能源公示机制，促进了同级单位的考核管理，有效地减少并限制能源的不合理消耗，实现了年度能耗持续下降，持续节能的新模式。
能耗问题 篇12
1 虚拟化云计算平台的含义
1.1 虚拟化和云计算的定义
随着计算机技术的发展和信息时代的来临, 整个世界的快捷运转使我们的地球变成了地球村, 计算机技术的使用也帮助人们有效的管理资源。虚拟化就是指通过虚拟化技术将原有的一台计算机虚拟为多台逻辑计算机, 也即是在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机, 每个逻辑计算机都可以运行不同的操作系统, 并且各个逻辑计算机同时使用的软件程序都是相对独立的, 互不影响, 从而达到提高计算机工作效率的目的。这种技术的出现把固定的资源根据不同的需求等级进行重新规划, 从而达到最大的计算机使用效率, 扩大硬件容量, 简化软件的配置过程。
云计算的定义有很多, 但目前最受肯定的是:云计算是一种按使用量付费的模式, 这种模式所提供的可用的、快速的、便捷的、按需的网络访问, 可以进入可配置的计算机资源共享池, 以便这些资源能够快速的被提取、查找, 这样就只需要很少的管理工作, 同时也减少了与服务商的交流, 大大提高了效率, 使生活变得更加便捷。这还意味着, 计算能力在如今也可以作为一种商品来流通, 并且取用方便, 价格低廉。
1.2 虚拟化和云计算的关系
云计算是多种传统计算机技术与网络技术的结合下诞生出的产物, 云计算具有以下几个特点:
规模大:云计算普遍具有相当大的规模, 据目前所知的, 谷歌云计算平台已经拥有了一百多万台服务器, 亚马逊、IBM、微软、雅虎等公司均拥有几十万台服务器。如此多的服务器让用户拥有了前所未有的计算能力;
虚拟化:云计算的特点就是用户可以在任意位置、使用任意终端获取云计算的应用服务, 请求的资源均来自云服务, 而不是某个固定的有形实体;
潜在危险性:云计算的服务内容不仅包括计算服务还有储存服务, 因此使用者需要小心保管个人信息, 对一些敏感数据要时刻保持警惕。
云计算技术存在的关键点就是虚拟化, 想要搭建云计算平台、使用云计算服务, 就必须在虚拟化平台上构建。
2 虚拟化云计算平台的能耗
已存在的能耗问题:虚拟化云计算平台的出现和普及为我们的生活和工作带来了极大的便利, 彻底改变了我们的生活和工作方式, 但是随着虚拟化云计算平台的发展, 不断增长的能源消耗慢慢的成为了制约虚拟化云计算平台发展的重要因素。如今数据中心的能耗逐年增长, 举例来说, 2010年5563.1亿千瓦时;2011年6358.5亿千瓦时;2012年7202.9亿千瓦时;这些数据说明, 庞大的数据中心能耗越来越多, 并且可以预见的是, 在未来数据中心的能耗将处于不断上升的阶段。同时, 服务器集群、冷却、传输设备等方面也在大量的消耗着能源, 并且随着虚拟化云计算平台的运用越来越广泛普及, 使用的人群日益扩大, 发展规模日益增长, 人们为了生活、工作上的便捷会越来越频繁广泛的去使用虚拟化云计算平台服务, 大量的服务项目、数据传输、计算工作每天进行, 服务器、传输设备每天也在频繁的使用着, 造成的能耗将会是一个极大的负担。所以, 对于虚拟化云计算平台的能耗问题亟待解决。
3 虚拟化云计算平台能耗管理
3.1 虚拟化层能耗管理的基本理念
虚拟化层的能耗管理可以从两种模式入手, 其一是将虚拟层看作为一个操作系统, 通过对整体系统的具体系统性能进行评估检测, 结合DVFS技术逐步的去缩减系统内部部件的耗能;另一种方式则是依托于应用程序信息和具体的能耗管理策略, 将虚拟层的能耗情况映射到硬件能耗的真实状况上。简单来说, 利用虚拟层, 将电源接口和各部分高配置硬件的能耗管理体系, 通过监控CPU使用率的方法, 实时的去监控系统的功率状态, 形成一个独立的, 命令系统的平台, 从而根据系统整体消耗的功率变化曲线, 来实时的调节硬件的功率状态, 降低其能耗。
3.2 云计算平台的能耗管理基本理念
云计算平台的耗能管理可以通过硬伸缩、软伸缩和整合来进行, 修改Hypervisor的调度属性来模拟所期望得到的最佳运行状态。并将多个虚拟层在多个资源上进行软伸缩, 可以大幅度的减少能耗。
3.3 权衡平台的性能与能耗
性能始终是和能耗相挂钩的, 权衡性能与能耗之间的关系, 寻找其中的动态平衡, 是能够管理虚拟化云计算平台能耗的有效手段。系统的负载会随着用户、任务的不同而不断变化, 因此, 在权衡性能与能耗的同时, 还要考虑重置资源所影响的开销和受益。比如当负载的变化很快时, 主动的去损失部分性能可能要比去出发一个迁移更加合理, 否则可能会造成该迁移还未完成的时候, 又触发了下一个迁移, 导致能耗逐渐扩大。
4 结语
在第一次、第二次工业革命后我们先后进入了蒸汽时代、电气时代, 今天我们身在电气时代迈入网络信息时代的步伐中。科学技术会持续的推动生产力的发展, 在当今以网络信息为主的时代洪流中, 计算机科学技术发展迅速, 和计算机相关的电子产业、信息产业也在不断的进步和创新。虚拟化云计算平台的使用也将会越来越频繁, 所带来的高能耗也一直是虚拟化云计算平台的最大问题, 其极高的能耗给人们带来了极大的经济负担;从能耗管理的基本概念入手, 合理运用各类节能手段, 找到科学的节能措施, 是降低虚拟化云计算平台能耗的有效方法。
参考文献
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[2]李妍霏.云计算中的能耗计量模型和节能优化机制[D].北京邮电大学, 2013.
[3]苏命峰.云计算环境下高校数据中心的虚拟化研究与实现[D].湖南大学, 2015.