科學論文2000字怎么寫(2)
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如何運用科學技術提高城市供暖的能源利用率
摘要：針對目前全球能源緊缺并且北方城市冬季供暖能量消耗較大的問題，并考慮在我國某些地區太陽能、天然氣等新型資源豐富的現狀，提出了利用太陽能集熱技術和天然氣新型能源技術供暖的城市供暖模式提高能源的利用效率。通過實驗研究和實地考察某些地區的太陽能輻射量、測試氣溫變化，天然氣的儲備量等情況，發現在某些地區利用科學技術采取太陽能和天然氣等新型能源供暖可以緩解能源緊缺，基本上可以滿足居民供熱的基本需求，從而進一步提高能源的利用效率，緩解能源緊張的問題。
關鍵詞：城市供暖;科學技術;節約能耗;太陽能;天然氣
Abstract: In view of the current global energy shortage and the larger issues of North City winter heating energy consumption, and consider the situation in some areas of China's solar energy, natural gas and other new resources, proposes the use of solar thermal technology and new energy technology of natural gas heating city heating mode to improve energy utilization efficiency. Through experimental study and field study, solar radiation in some parts of the test temperature change, natural gas reserves situation, found that the solar and natural gas and other new energy heating can alleviate the energy shortage in some areas of science and technology, basically can satisfy the basic needs of residents heating, so as to further improve energy utilization efficiency, relieve the problem of energy shortage
Key words: city heating; science and technology; saving energy; solar energy; natural gas
中圖分類號： TK511 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2012)
一、我國供熱能源緊缺的現狀
現在我國人均能源資源相對不足，資源質量水平較低。首先，我國常規能源資源的總儲量就其絕對量而言，是較為豐富的。據統計我國煤炭資源評價：按用途分類，各類煤炭儲量較豐富;新能源與可再生能源：太陽能2/3國土面積年總輻射量超過60萬焦/平方厘米，風能資源量估計為2530億瓦，地熱能已探明可采儲量大約4627億噸標煤。然而，由于我國人口眾多，就可采儲量而言，人均能源資源占有量僅相當于世界平均水平的二分之一。據有關專家估計，若按目前的開采水平，我國石油資源和東部的煤炭資源將在2030年耗盡，水力資源的開發也將達到極值，供熱資源也逐漸匱乏。供熱能源生產消費以煤為主。其次，在我國的供熱能源生產消費結構由煤炭始終占有較大的比重。第三，供熱能源工業科學技術水平較低，勞動生產率水平也較低。第四，供熱能源供需形勢從長期看十分緊張。不過，經過我國多年對能源利用效率的技術研究能源緊張的矛盾明顯緩解。然而與我國的人口增長水平，對能源的消耗所的長遠發展需要相比，仍存在著較大的差距，特別是節能高效能源，缺口依然很大。第四，供熱能耗水平高，能源利用率低下。由于我國人口的不斷增長，供熱范圍不斷擴大，使能源環境問題日趨嚴重，制約了我國經濟社會的發展。以城市為中心的環境污染進一步加劇，在污染環境的各因素中，二氧化碳的污染量較高，而二氧化碳大多來自煤炭。
二、如何利用科學技術降低的供熱新能源消耗率
(一)利用科學技術研發的天然氣作為新能源在城市供熱系統的應用
天然氣，是一種多組分的混合氣態化石燃料，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、氣田、煤層和頁巖層。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產生，相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔凈等優勢。天然氣又可分為伴生氣和非伴生氣兩種。特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環保意識的增強，大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經濟效益也大于工業燃料。
天然氣是較為安全的燃氣之一，它不含一氧化碳，也比空氣輕，一旦泄漏，立即會向上擴散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較高。采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環境污染問題;天然氣作為一種清潔能源，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應。 天然氣是一種潔凈環保的優質能源，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質，燃燒時產生二氧化碳少于其他化石燃料，造成溫室效應較低，因而能從根本上改善環境質量。天然氣作為新型供熱能源有以下幾點有點：
1、經濟實惠天然氣與人工煤氣相比，同比熱值價格相當，并且天然氣清潔干凈，能延長灶具的使用壽命，也有利于用戶減少維修費用的支出。天然氣是潔凈燃氣，供應穩定，能夠改善空氣質量，因而能為該地區經濟發展提供新的動力，帶動經濟繁榮及改善環境。
2、安全可靠天然氣無毒、易散發，比重輕于空氣，不宜積聚成爆炸性氣體，是較為安全的燃氣。
3、改善生活隨著家庭使用安全、可靠的天然氣，將會極大改善家居環境，提高生活質量。
4、天然氣耗氧情況計算：1立方米天然氣(純度按100%計算)完全燃燒約需2.0立方米氧氣，大約需要10立方米的空氣。
隨城市供熱能源結構的調整，基于天然氣的能源優點和利用情況，促使采用家用天然氣的燃氣鍋爐進行單戶采暖發展非常迅速。所謂家用天然氣的燃氣鍋爐采暖就是以每個住戶為單位，采用天然氣為主要供熱能源的家用燃氣鍋爐采暖。雖然現在目前對這一采暖模式的爭論比較多，但家用天然氣的燃氣鍋爐工作效率高且產生的熱能較多。一家一戶自成系統，同時解決采暖和熱水供應的問題。對于單戶燃氣熱水采暖具有很大的靈活調節性，且使用完全獨立，采暖溫度還可以自主調節，采暖時間也可自行控制，各個房間溫度可依據實際情況自如的控制，另外這樣的熱能供熱模式，沒有鍋爐房和外熱網熱損失，從而節省外網建設投資。符合國家或地方按熱量收費的原則，可準確計量每戶所耗氣量，用氣量可由用戶自主控制，另外這種供熱系統的效率較高，避免了居民集中供熱按面積收費所造成的能源過渡浪費，因而可以有效促進節約燃氣，從而為推廣使用優質潔凈的供熱燃料創造了有利條件。同時這種采暖循環供熱模式的動力消耗低，不僅節省電能，而且還提高燃氣管線的利用率和使用所產生的新型經濟效益。
另一種通過科學技術，利用天然氣的能源供熱降低能耗的供熱模式：分散化燃氣鍋爐采暖。分散化燃氣鍋爐采暖：分為模塊化采暖和分散集中化采暖，一個建筑單元、一個建筑使用一個燃氣鍋爐房采暖稱為模塊采暖。有多個相鄰室的使用性質相同建筑使用一個燃氣鍋爐房采暖稱為分散式集中采暖，特點是有一次熱網直供。其優點是：建設較靈活性，燃氣鍋爐集中管理，方便維修。而且每個系統供熱面積小，便于自主調節和控制。另外對于使用性質相同的建筑，特別是學校、辦公樓等公用建筑，采用這種采暖方式可以根據建筑的使用特點，來自主調節控制采暖溫度和采暖時間。居民也可根據自己的作息時間控制采暖時間。在一些公共場所，在節假日或無人的夜間可降低采暖溫度或停止采暖，從而節約燃氣和運行所需的電能等的費用。外網規模小，無中間換熱站，熱損失或動力消耗小，節約能源，在歐、美是一種廣為流行的新型采暖方式。而且煙氣可集中排放，降低了對環境的污染。
(二)科學技術研發的太陽能供熱能源如何提高能源的利用率
在可再生能源的開發利用過程中，太陽能這種新型能源逐漸受到人們的重視。隨著太陽能在生活熱水領域中應用的不斷增加，證明了太陽能加熱系統逐漸的成熟和可被利用性。太陽能是人類迄今為止所認識的最清潔且可再生能源，太陽能與建筑供熱一體化將在建筑節能，提高能源利用效率中起到十分重要的作用。受太陽能熱水系統成功應用的啟發，越來越多的人們在考慮如何將太陽能用于居民供暖系統中，并利用科學技術的研發提高能源的利用效率。根據利用太陽能的方式提高能源的利用效率，將太陽能供暖系統分為主動式和被動式兩種方式。其中被動式太陽能供暖系統不采用專門的集熱器、管道和循環泵等裝置，只是依靠建筑物的方位、本身構造和材料的熱工性能，吸收和儲存太陽能入射能量，以達到供暖目的。但被動式太陽能供暖系統所獲得的太陽能有限，且分布不均勻，但是這種供暖方式經過調查、實驗研究和能源利用率的統計數據表明也是提高能源利用綠的有效方法。另外，因為太陽能易受天氣的客觀因素影響，所以利用太陽能的供暖系統都要設置輔助熱源，以滿足供熱系統對居民建筑供暖需求保障。
總之，在運用科學技術利用太陽能提高能源利用率的供暖系統實施過程中，要盡量做到太陽能利用與建筑一體化設計;對系統設備的選用和集成，要注重產品性能并且應智能化控制，還應設計必要的輔助熱源以保證供熱效果。太陽能供暖有著顯著的提高能源利用率、節能和環保效益，在傳統能源越來越緊缺，提倡低碳經濟的今天，運用科學技術的太陽能供暖技術會得到越來越廣泛的推廣和應用。
【參考文獻】
1、趙建會，張聯英.《供熱工程》.【M】. 科學出版社.2008
2、官燕玲.《供暖工程》.【M】.化學工業出版社.2005
3、袁家普.《太陽能熱水系統手冊》.【M】.化學工業出版社.2008
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