綠包村Green Building Materlals建筑能源新技術(shù)生物質(zhì)能的應(yīng)用與研究New Building Energy Technologies--Biomass Application and Research楊娜(內(nèi)蒙古科技大學(xué),內(nèi)蒙古呼和浩特014010)摘要:建筑是人們賴以生存的住所,隨著時(shí)代的進(jìn)步,人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高,必然會(huì)導(dǎo)致建筑對(duì)自然的影響加劇,對(duì)能源消耗的增加,在不久的將來,建筑將成為耗能第一大戶,這引起了人們的警覺,開始研究可再生能源在建筑中的應(yīng)用。生物質(zhì)能源是一種典型的可再生能源,它不會(huì)像石油、天然氣等石化能源一樣隨時(shí)面臨枯竭。所以開發(fā)利用生物質(zhì)能對(duì)于解決我國(guó)農(nóng)村能源問題、緩解環(huán)境壓力以及實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略都具有十分重要的意義關(guān)鍵詞:可再生能源;生物質(zhì)能;沼氣能源中圖分類號(hào):TU241文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1674-814X(2010)0403能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),節(jié)能與1生物質(zhì)能的概念環(huán)保是我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。我們必須生物質(zhì)能源是由植物通過光合作用將太陽能以化加大節(jié)能和可再生能源的利用和研究力度,在不久的學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能源,是人類使用最早將來,建筑將成為我國(guó)第一耗能大戶,而目前我國(guó)建最直接的可再生能源也是目前我國(guó)農(nóng)村的重要能源筑不僅能耗高,而且能源利用效率很低,建筑節(jié)能也之一,其消費(fèi)總量?jī)H次于煤炭、石油和天燃?xì)?居能就成為全社會(huì)節(jié)能工作的首要方面。在節(jié)能方面,常源消費(fèi)總量第四位。生物質(zhì)能源主要來源于農(nóng)村生產(chǎn)用的手段是:①在構(gòu)造方面,在建筑外墻構(gòu)造處理中的有機(jī)廢棄物,如薪柴、秸稈、稻草、畜禽糞便等采用保溫材料,從而達(dá)到保溫節(jié)能的目的,該做法在人們可以利用可再生能源中的生物質(zhì)能來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)我國(guó)寒冷地區(qū)住宅、公建中采用,并有相關(guān)規(guī)范和要能求;②可再生能源戰(zhàn)略:太陽能、地源熱能、生物質(zhì)生物質(zhì)能的原始能量來源于太陽,所以從廣義上講,生物質(zhì)能是太陽能的一種表現(xiàn)形式。目前,很生物質(zhì)能被稱為煤、油,氣三大化石能源之后多國(guó)家都在積極研究和開發(fā)利用生物質(zhì)能。生物質(zhì)能的“第四大能源”。不可再生的前三大能源陜西均蘊(yùn)藏在植物、動(dòng)物和微生物等可以生長(zhǎng)的有機(jī)物中已開發(fā)利用?？稍偕纳镔|(zhì)能源的開發(fā)更具有關(guān)它是由太陽能轉(zhuǎn)化而來的。有機(jī)物中除礦物燃料以外系人類社會(huì)永續(xù)發(fā)展、利于環(huán)境保護(hù)和建設(shè)新農(nóng)村的的所有來源于動(dòng)植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能,通重要意義。生物質(zhì)能資源包括農(nóng)作物秸稈等一切農(nóng)常包括木材及森林廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物業(yè)、林業(yè)生產(chǎn)廢棄物、遺留物和城鎮(zhèn)快速增長(zhǎng)的生活油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。地垃圾,均可利用。我國(guó)這類資源總量,約相當(dāng)于50球上的生物質(zhì)能資源較為豐富,而且是一種無害的能億t標(biāo)準(zhǔn)煤,也相當(dāng)于10億多t油當(dāng)量,約為目前石源。書氣年光煤代耗總量的10-20立片的物質(zhì)有1730億t,其油消耗量的3倍。專家預(yù)測(cè)這些生物質(zhì)能資源如能中蘊(yùn)利用一半將相當(dāng)于建設(shè)一個(gè)年產(chǎn)500t的綠色倍,CNMHG油田”,可減排1~6億tco25Green Building Materials2生物質(zhì)能的應(yīng)用條件控制。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)要根據(jù)物料的性狀來確定由于生物質(zhì)能可以轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣對(duì)于固體顆粒較少的廢液,可選用高速反應(yīng)器處理態(tài)燃料.所以,主要分為固化、液化、氣化三種大的對(duì)于固體顆粒較多的廢液,可進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理,稀方面進(jìn)行利用。尤其在固化方面,主要將秸稈等生物釋后即可進(jìn)行生物處理:對(duì)于較難生物降解的廢棄質(zhì)能通過加工轉(zhuǎn)變成密度較大的生物質(zhì)壓塊作為燃料物.可采用多級(jí)消化的方式進(jìn)行處理或者動(dòng)物飼料2.1生物質(zhì)能在建筑采暖、熱水供應(yīng)、炊事方面的應(yīng)用2.1.1固化方式若采用固化方式,使用為生物質(zhì)壓塊專門設(shè)計(jì)的采暖系統(tǒng)L.進(jìn)料口;2.進(jìn)料管:3發(fā)酵間:4.儲(chǔ)氣部分;5.出料管工作原理:如同家里的采暖爐,只不過這種爐子6出料間:7活動(dòng)蓋;8.導(dǎo)氣管是為生物質(zhì)壓塊專門設(shè)計(jì)的采暖爐,同時(shí)可以配套和圖1沼氣池示意圖普通熱水或蒸汽采暖系統(tǒng)類似的散熱器片,實(shí)現(xiàn)和常②生產(chǎn)過程:按一定配料比配好的原料從進(jìn)料管規(guī)燃煤采暖爐相同的采暖效果。輸送到發(fā)酵間,在微生物的作用和溫度25~40℃的2.1.2氣化方式條件下,發(fā)酵生成沼氣,沼氣在儲(chǔ)氣間維持常壓,根是利用生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)可燃?xì)怏w,二是利用椐需要打開氣閥輸送到用戶,料液和料渣根椐生產(chǎn)需沼氣池產(chǎn)生沼氣。下面具體介紹沼氣能源要從出料管抽出使用沼氣是農(nóng)村廣泛使用的可再生能源它是由農(nóng)村③可再生能源與建筑的關(guān)系(見圖2的生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)變而成的能源之一。下面具體介紹農(nóng)村生態(tài)建筑不僅是建立在一套獨(dú)立的建筑以滿下沼氣能源利用原理、過程及前景足農(nóng)民居住和存放物品的空間要求,而且要將建筑與沼氣來源于農(nóng)村各種生物質(zhì)如秸稈、禽畜糞便以環(huán)境,資源.能源以及人的活動(dòng)緊密地融為一體。可及有機(jī)廢物。沼氣產(chǎn)生的原理是在厭氧微生物的作用再生資源,建筑與可再生能源生產(chǎn)和利用過程構(gòu)成了下,轉(zhuǎn)化成CH4和CO2等氣體,同時(shí)產(chǎn)生沼液和沼鏈循環(huán),沼池生產(chǎn)的沼氣供住宅建筑人群生活、生產(chǎn)渣,由于其氣體的成分與沼澤放出的氣體相似,所以命使用,沼液和沼渣可用作肥料或禽畜飼料.肥料生產(chǎn)名為沼氣。沼氣的主要成分是CH約占55%~65%的作物和飼養(yǎng)禽畜可供人們作食物,其廢物又作為沼cO2占35%-45%,熱值為2.18x103~2.7×103池原料生產(chǎn)沼氣,構(gòu)成了生態(tài)循環(huán)。由于生產(chǎn)沼氣的J/m3。沼液中含有速效氮004%,速效磷003%,原料是農(nóng)業(yè)的廢棄物,容易產(chǎn)生廢氣的污染,因此速效鉀0.03%-0.04%纖維素28%~34%,木質(zhì)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須要統(tǒng)籌兼顧,整體布局.做到在11%~15%,氮0.8%-2%,磷0.4%~1.2%.鉀充分利用好可再生能源的同時(shí),又可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)建筑06%~2%,可用作農(nóng)作物的追肥或基肥,可以直接設(shè)計(jì)的基本要求。施用,也可用來生產(chǎn)復(fù)混肥它的生產(chǎn)過程是對(duì)農(nóng)村中各種動(dòng)植物廢料進(jìn)行無害化處理的過程,通過沼氣的生產(chǎn),不僅是開發(fā)農(nóng)村可再生能源,滿足農(nóng)民的照明、生活、生產(chǎn)等方面的需求,而且對(duì)農(nóng)村的各種廢棄物進(jìn)行綜合治理,化廢為寶,從根本上改變農(nóng)村的臟,臭等環(huán)境問題糞尿,廢物沼氣的具體生產(chǎn)技術(shù)(見圖)如下中國(guó)煤化工物①技術(shù)組成:包括反應(yīng)器設(shè)計(jì),流程安排和操作CNMHG聯(lián)系圖26綠色建據(jù)L Green Building Materials2.1.3液化方式集中制冷分戶控制,將會(huì)有助于建筑耗能的降低。同生物質(zhì)液化技術(shù):液化在目前有很多種方法,可時(shí),可以利用氣化形式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離工作,克服固化生以通過熱解、在溶劑中液化和與煤共熱解等方法物質(zhì)能利用帶來住戶的環(huán)境污染原理:生物質(zhì)熱解液化是生物質(zhì)在完全缺氧2.3生物質(zhì)能在建筑照明方面的應(yīng)用或有限氧供給的條件下熱降解為液體生物油,可燃生物質(zhì)能在照明方面的應(yīng)用也主要體現(xiàn)在兩方氣體和固體生物質(zhì)炭三個(gè)組成部分的過程。生物質(zhì)面:一是利用比較成熟的沼氣燈來照明:二是利用生熱裂解液化是在中溫(500~600℃)、高加熱速率物質(zhì)壓塊或沼氣進(jìn)行生物質(zhì)發(fā)電來提供建筑照明用(104~105℃/s)和極短氣體停留時(shí)間(約2s)的條件能下,將生物質(zhì)直接熱解,產(chǎn)物經(jīng)快速冷卻,可使中間在實(shí)際中,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電也主要是以生物質(zhì)壓液態(tài)產(chǎn)物分子在進(jìn)一步斷裂生成氣體之前冷凝,得到塊和沼氣為燃料來產(chǎn)生能量,通過改進(jìn)的發(fā)電機(jī)組進(jìn)高產(chǎn)量的生物質(zhì)液體油。如圖3。行發(fā)電■魚3結(jié)語通過以上分析,我們知道如果能夠充分將生物質(zhì)能利用到建筑耗能上或作為建筑耗能的輔助功能方式,也會(huì)在一定程度上大大降低建筑能耗。利用生物圖3生物質(zhì)熱裂解液化系統(tǒng)圖質(zhì)能進(jìn)行建筑節(jié)能不僅可以緩解經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶來的2.2生物質(zhì)能在建筑制冷方面的應(yīng)用能源危機(jī),另外還會(huì)大大降低由于使用不可再生能源對(duì)于我們來說,建筑相關(guān)的制冷不外乎空調(diào)(室引起的環(huán)境的污染和破壞,減少“酸雨現(xiàn)象的發(fā)內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)和冰箱(食物的低溫儲(chǔ)存)。如今,同生,為我們創(chuàng)造優(yōu)美的生活和工作的環(huán)境,生物質(zhì)能樣可以利用生物質(zhì)能來進(jìn)行制冷利用將成為建筑節(jié)能的重要的發(fā)展方向。2.2.1吸收式制冷概念:利用吸收劑的吸收和蒸發(fā)特性進(jìn)行制冷的參考文獻(xiàn):技術(shù)是生物質(zhì)能吸收式制冷技術(shù),一般是利用生物質(zhì)羅憶,劉忠偉建筑節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社2007產(chǎn)生的熱能,驅(qū)動(dòng)溶液進(jìn)行制冷。[2]趙軍戴傳山地源熱泵技術(shù)與建筑節(jié)能應(yīng)用[M北京:中國(guó)建根據(jù)吸收劑的不同,可分為氨水吸收式制冷和溴筑工業(yè)出版社,200化鋰吸收式制冷兩種[3]石國(guó)柱建筑節(jié)能措施與應(yīng)用[安陽工學(xué)院學(xué)報(bào)2.2.2吸附式制冷[4]涂逢祥,王慶一建筑節(jié)能中國(guó)節(jié)能戰(zhàn)略之重(門建設(shè)科技概念:吸附式制冷是利用固體吸附劑對(duì)制冷劑的劉延春張美楠,劉明,張啟昌生物質(zhì)固化成型技術(shù)研究進(jìn)展門世界林業(yè)研究吸附作用來制冷,常用的有分子篩水、活性炭-甲醇6馮薇新農(nóng)村以沼氣為紐帶開發(fā)利用生物質(zhì)能源[]農(nóng)機(jī)化研究,吸附式制冷。2008、(2)特點(diǎn):吸附式制冷系統(tǒng)是以吸附床替代蒸汽壓縮劉京,等氣生產(chǎn)及利用一典經(jīng)驗(yàn)中國(guó)氣D式制冷系統(tǒng)中的蒸汽壓縮機(jī),而吸附床性能的好壞對(duì)(26)[8]張建峰準(zhǔn)陽農(nóng)村沼氣綜合利用模式與技術(shù)及策略研兗南京農(nóng)業(yè)整個(gè)吸附式制冷系統(tǒng)能否正常運(yùn)行起著決定性作用。大學(xué)碩士論文[D2007(12)在生物質(zhì)能吸附式制冷系統(tǒng)中,生物質(zhì)產(chǎn)生的熱能是其熱驅(qū)動(dòng)源,以生物質(zhì)能來加熱吸附床作者簡(jiǎn)介:楊娜(1982-),女。在讀碩土,助教。通訊地址:當(dāng)然,單單依靠生物質(zhì)能勢(shì)必會(huì)造成對(duì)于單戶來內(nèi)蒙蒙古科技大學(xué)建工學(xué)說的制冷的間斷,不過我們可以將電能作為輔助能源院中國(guó)煤化工以保證制冷的連續(xù)性。如果能和中央空調(diào)結(jié)合起來CNMHG包建然27