1、1 1 能源简介能源简介 (1)能源利用历史能源利用历史 煤炭煤炭 石油石油 核能核能 古代古代:人力人力、畜力畜力、水力水力、风力风力、木、秸杆木、秸杆 18世纪发明了蒸汽机，开始了工业革命世纪发明了蒸汽机，开始了工业革命,煤炭利用比重上升煤炭利用比重上升 19世纪世纪70年代年代 24%,19世纪末电力进入社会世纪末电力进入社会 20世纪初煤炭利用占世纪初煤炭利用占95%,进入进入煤炭时代煤炭时代 20世纪初发明了内燃机，促进了石油的开采世纪初发明了内燃机，促进了石油的开采 70年代起石油占总能源的年代起石油占总能源的50%,进入进入石油时代石油时代 20世纪中期以来开始利用核能发电世纪中
2、期以来开始利用核能发电 目前核电已成为发达国家重要能源目前核电已成为发达国家重要能源 21世纪进入世纪进入核能时代核能时代2 (2)能源分类能源分类 一次能源和二次能源一次能源和二次能源 可再生能源和不可再生能源可再生能源和不可再生能源 常规能源和新能源常规能源和新能源 常规能源常规能源:广泛使用、技术成熟、经济合理的能源广泛使用、技术成熟、经济合理的能源 如煤炭、石油、天然气如煤炭、石油、天然气 新能源新能源:新近开始利用或正在研究开发、技术上还新近开始利用或正在研究开发、技术上还 未成熟、经济上尚未过关的能源未成熟、经济上尚未过关的能源3 (3)常规能源一般特点常规能源一般特点 资源有限且
3、大多不可再生资源有限且大多不可再生 世界石油储量只够开采世界石油储量只够开采3550年年 天然气可开采天然气可开采70年年 煤炭可开采煤炭可开采200年年 功能多样功能多样 煤炭、石油、天然气既是燃料，又是重要的工业原料煤炭、石油、天然气既是燃料，又是重要的工业原料 污染环境，破坏生态平衡污染环境，破坏生态平衡4 (4)能源危机能源危机 20世纪世纪60年代，由于廉价的石油大量供应，使世界经济迅年代，由于廉价的石油大量供应，使世界经济迅 速发展，造成能源供不应求，发生能源危机，并引发经济危机速发展，造成能源供不应求，发生能源危机，并引发经济危机 1973年爆发了第一次世界石油危机年爆发了第一次
4、世界石油危机 19731975年发生了世界性的经济危机年发生了世界性的经济危机 19781980年发生了第二次世界石油危机年发生了第二次世界石油危机 19801982年又发生了世界性的经济危机年又发生了世界性的经济危机 石油危机以后，世界各国开始把节能提上议事日程，许多石油危机以后，世界各国开始把节能提上议事日程，许多 国家把开发新能源和节能并进作为今后的发展方向国家把开发新能源和节能并进作为今后的发展方向 70年代的石油危机启动了全球性的节能事业年代的石油危机启动了全球性的节能事业5 4.2 能源环境问题能源环境问题 全球性环境问题全球性环境问题:臭氧层破坏臭氧层破坏 酸雨酸雨 温室效应温室
5、效应 燃烧化石燃烧化石能源能源6 (1)臭氧层破坏臭氧层破坏 作用作用:地球地球“保护伞保护伞”，阻挡太阳光中，阻挡太阳光中99%的紫外线，保护的紫外线，保护地地 球上生灵万物球上生灵万物 臭氧层变薄臭氧层变薄:20世纪世纪70年代年代 观察到臭氧层受损观察到臭氧层受损 80年代证实南极年代证实南极 上空臭氧层上空臭氧层“空洞空洞”90年代南极上空年代南极上空 臭氧层破坏面积占臭氧层破坏面积占60%7 后果后果:大量的紫外线到达地面使皮肤癌、白内障发病率增高，大量的紫外线到达地面使皮肤癌、白内障发病率增高，农作物减产，海洋生物死亡等农作物减产，海洋生物死亡等 原因原因:人类在使用制冷剂、消毒剂
6、、发泡剂和灭火剂等化学制人类在使用制冷剂、消毒剂、发泡剂和灭火剂等化学制 品时向大气排放氯氟烃品时向大气排放氯氟烃(CFC)、溴等气体，这些气体在、溴等气体，这些气体在 紫外线照射下与臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少。紫外线照射下与臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少。8保护臭氧层国际公约保护臭氧层国际公约:1985年年3月维也纳外交会议上通过了联合国环境计划署制月维也纳外交会议上通过了联合国环境计划署制定的定的“保护臭氧层的维也纳公约保护臭氧层的维也纳公约”1987年年9月月24个国家在加拿大蒙特利尔签订了个国家在加拿大蒙特利尔签订了“蒙特利尔蒙特利尔控制可破坏臭氧层物品协议控制可破坏臭氧层物品
7、协议”，规定在，规定在20世纪末，将世纪末，将CFC的使的使用量减少到用量减少到1986年水平的年水平的50%。1990年年6月月59国部长参加的伦敦会议上国部长参加的伦敦会议上,对蒙特利尔议定书对蒙特利尔议定书进行了修订进行了修订,提出了更高的要求提出了更高的要求,规定在规定在20世纪末，全部停止生世纪末，全部停止生产产CFC产品产品 1995年年11月蒙特利尔议定书缔约国在维也纳举行会议月蒙特利尔议定书缔约国在维也纳举行会议,决决定对破坏臭氧层的受控物质的限制进一步从严定对破坏臭氧层的受控物质的限制进一步从严,对过渡期允许对过渡期允许使用的制冷剂使用的制冷剂 H-CFC 类规定了递减产品产
8、量和最终的禁用期类规定了递减产品产量和最终的禁用期限。限。9 (2)酸雨酸雨 酸雨酸雨:雨水雨水pH 外墙传热系数外墙传热系数 窗墙面积比例窗墙面积比例:51 窗户遮阳窗户遮阳:遮阳系数遮阳系数=透过有遮阳设施的太阳辐射量透过有遮阳设施的太阳辐射量透过无透过无遮阳设施遮阳设施的太阳辐射量的太阳辐射量夏冬52 天然采光天然采光:减少照明能耗减少照明能耗53 通风通风,换气换气:夏季气温不高时夏季气温不高时,房间通风房间通风冬夏采暖空调时冬夏采暖空调时,房间换气房间换气加强加强 限制限制54 环境设计环境设计:空调季节空调季节,室外温度上升室外温度上升1,空调能耗增加空调能耗增加510%左右左右5
9、5 建筑设计的节能内容建筑设计的节能内容:朝向朝向,体形体形,平面设计平面设计,窗墙面积比例窗墙面积比例,遮阳遮阳,采光采光,通风通风,环境设计环境设计,围护结构保温隔热围护结构保温隔热 56 6 节能设计标准介绍节能设计标准介绍 （1）民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）对象对象:严寒和寒冷地区新建和扩建的采暖居住建筑严寒和寒冷地区新建和扩建的采暖居住建筑 目标目标:节能节能50%其中其中:建筑建筑30%,设备设备20%控制能耗指控制能耗指标标57能耗指能耗指标标:输入能源输入能源18采暖耗煤量指标采暖耗煤量指标 单位单位:kg/m258能耗指能耗
10、指标标:在采暖期室外平均温度条件下在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算为保持室内计算温度温度,单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤节能标准规定了每个地区的采暖耗煤量指标节能标准规定了每个地区的采暖耗煤量指标:北京北京12.4哈尔滨哈尔滨 18.6青海玛多青海玛多 29.4徐州徐州 9.1采暖期天数采暖期天数:125 176 284 94采暖期采暖期:室外日平均温度室外日平均温度5的天数的天数采暖耗煤量指标采暖耗煤量指标 单位单位:kg/m259能耗指能耗指标标:输入能源输入能源18炉炉网网采暖耗煤量指标采暖耗煤量指标 单位单位:kg/m2炉炉 ,网
11、网 建筑物耗热量指标建筑物耗热量指标60能耗指能耗指标标:采暖耗煤量指标采暖耗煤量指标 单位单位:kg/m2节能标准规定了每个地区的建筑物耗热量指标节能标准规定了每个地区的建筑物耗热量指标:北京北京20.6哈尔滨哈尔滨 21.9内蒙古海拉尔内蒙古海拉尔 22.6徐州徐州 20.0 在采暖期室外平均温度条件下在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度为保持室内计算温度,单位单位建筑面积在单位时间内消耗的需由采暖设备供给的热量建筑面积在单位时间内消耗的需由采暖设备供给的热量,W/m2炉炉 ,网网 建筑物耗热量指标建筑物耗热量指标61能耗指能耗指标标:炉炉 ,网网 采暖耗煤量指标采暖耗煤量指标
12、单位单位:kg/m20.68,0.900.68,0.90屋顶屋顶 外墙外墙 外窗外窗 地面地面 换气换气建筑物耗热量指标建筑物耗热量指标节能建筑达标节能建筑达标 满足规定的建筑满足规定的建筑各部分节能指标各部分节能指标 满足规定的建满足规定的建筑物耗热量指标筑物耗热量指标62建筑各部分节能指标规定建筑各部分节能指标规定:窗墙面积比规定窗墙面积比规定 屋顶屋顶,外墙外墙,门窗门窗,地面保温性能规定地面保温性能规定朝向朝向 朝向朝向 窗墙面积比窗墙面积比 北北 0.25 东东、西西 0.30 南南 0.3563保温要求保温要求:高高 低低建筑各部分节能指标规定建筑各部分节能指标规定:窗墙面积比规定
13、窗墙面积比规定 屋顶屋顶,外墙外墙,门窗门窗,地面保温性能规定地面保温性能规定朝向朝向体形体形64城市城市 屋顶屋顶 外墙外墙 外窗外窗 体形系数体形系数 体形系数体形系数 0.3 0.3 0.3 0.3北京北京 0.80 0.60 0.90 0.55 4.7 1.16 0.82 4.0哈尔滨哈尔滨 0.50 0.30 0.52 0.40 2.5建筑围护各部分传热系数规定建筑围护各部分传热系数规定65 （2）夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 对象对象:新建和扩建的居住建筑新建和扩建的居住建筑 目标目标:节能节能50%其中其中:建筑建筑25%,设备设备25%能耗指
14、标能耗指标:采暖耗电量采暖耗电量 空调耗电量空调耗电量(kWh/m2)冬冬18夏夏26年输入电量年输入电量66重庆市部分城镇的节能指标限值重庆市部分城镇的节能指标限值 采暖年耗电量指标采暖年耗电量指标 空调年耗电量指标空调年耗电量指标 (kWh/m2)(kWh/m2)主城区主城区 17.2 28.9 万万 州州 20.8 26.5 涪涪 陵陵 20.1 27.2 主城区全年耗电量主城区全年耗电量17.2+28.9=47.1 kWh/m267耗电量指标耗电量指标能效比能效比:冬冬1.9,1.9,夏夏2.32.3空调空调 建筑物建筑物屋顶屋顶 外墙外墙 外窗外窗 换气换气 屋顶屋顶,外墙保温性能外墙保温性能 体形体形外窗的保温外窗的保温,遮阳性能遮阳性能 窗墙面积比窗墙面积比 要求高要求高 大大 低低 小小68
