節(jié)能特殊形式的戰(zhàn)略能源

1、 節(jié)節(jié) 能能 特殊形式的特殊形式的戰(zhàn)略戰(zhàn)略”能源能源”清華大學 過增元2005年11月18日1全面小康社會2020年年 GDP 翻兩番翻兩番 能源供給能源供給 翻一番翻一番解決：（解決：（1） 能源供給總量能源供給總量 （2） 環(huán)保環(huán)保（3） 節(jié)能節(jié)能 （有利于（有利于（1）和）和 （2）1.1. 節(jié)能與節(jié)能與國民經(jīng)濟發(fā)展國民經(jīng)濟發(fā)展2節(jié)能節(jié)能 通俗用語通俗用語Energy saving提高能效提高能效 科學用語科學用語Energy conservation（不能以降低生活品質(zhì)為代價）不能以降低生活品質(zhì)為代價）3（1 1） 必要性必要性必須大幅度的節(jié)能必須大幅度的節(jié)能GDP（億元）能源消費（億

2、噸標煤）能源強度2000年89,40412.812.81.431.432020年360,00025.625.60.720.72 2. 2. 節(jié)能的必要性和潛力節(jié)能的必要性和潛力 能源強度：單位能源強度：單位GDP的能耗的能耗4（2 2） 潛力潛力世界平均水平中國美國日本1002952959641中國歐洲日本美國3131425240 能源強度：單位能源強度：單位GDP的能耗的能耗v 能源利用率能源利用率（科技層面）5我國政府能源政策：我國政府能源政策： “資源節(jié)約和開發(fā)并舉，“資源節(jié)約和開發(fā)并舉， 把節(jié)約放在首位。把節(jié)約放在首位。 ”（19991999） 節(jié)約型社會節(jié)約型社會 （20042004

3、）能耗降低能耗降低 20% （2005）落實？（立項？措施？）落實？（立項？措施？）（規(guī)劃）（規(guī)劃）6（1 1） 分散分散 難于凝練關(guān)鍵科技問題，不易列入重難于凝練關(guān)鍵科技問題，不易列入重點科技項目。點科技項目。 （2 2） 技術(shù)與法規(guī)的關(guān)聯(lián)性技術(shù)與法規(guī)的關(guān)聯(lián)性 節(jié)能技術(shù)推廣需要節(jié)能技術(shù)推廣需要法規(guī)推動，法規(guī)法規(guī)推動，法規(guī) 的制定要有的制定要有技術(shù)基礎技術(shù)基礎。（利益）（利益） 3.落實落實節(jié)能工作困難的原因節(jié)能工作困難的原因7 （1 1） 研發(fā)節(jié)能研發(fā)節(jié)能共性共性新技術(shù)和新技術(shù)和通用通用設備設備（。）（。）4. 4. 節(jié)能規(guī)劃建議節(jié)能規(guī)劃建議（973973，發(fā)改委），發(fā)改委）（2） 建立節(jié)能

4、技術(shù)和高能效設備建立節(jié)能技術(shù)和高能效設備基地基地（。）（。）85 基于場協(xié)同理論的基于場協(xié)同理論的傳熱強化節(jié)能技術(shù)傳熱強化節(jié)能技術(shù)5.1 傳熱強化與能源利用效率傳熱強化與能源利用效率l 提高系統(tǒng)的提高系統(tǒng)的熱功轉(zhuǎn)換熱功轉(zhuǎn)換效率效率l 提高提高余熱回收余熱回收效率效率l 減少換熱設備的減少換熱設備的體積和重量體積和重量95.2 傳熱強化的研究和應用現(xiàn)狀傳熱強化的研究和應用現(xiàn)狀 80%初級能源都需經(jīng)歷初級能源都需經(jīng)歷熱量傳遞熱量傳遞過程，因此強化傳熱的研究過程，因此強化傳熱的研究長盛長盛不衰不衰.l 傳熱強化技術(shù)傳熱強化技術(shù)節(jié)能效果明顯節(jié)能效果明顯，所，所以在電力、化工、建筑、冶金以在電力、化工、

5、建筑、冶金等領(lǐng)域得到等領(lǐng)域得到廣泛應用廣泛應用.105.3 現(xiàn)有強化傳熱理論和技術(shù)的現(xiàn)有強化傳熱理論和技術(shù)的 不足之處不足之處: : 設備換熱性能設備換熱性能 強化的同時，強化的同時，流動流動阻力增加過大阻力增加過大，限制了它的應用，限制了它的應用.l 缺乏能闡明缺乏能闡明傳遞過程本質(zhì)傳遞過程本質(zhì)的理論，的理論， 很難出現(xiàn)具有很難出現(xiàn)具有原創(chuàng)性原創(chuàng)性的傳熱強化的傳熱強化 技術(shù)技術(shù).115.4 建立了傳建立了傳熱熱強化強化的的場協(xié)同理論場協(xié)同理論 場協(xié)同的概念場協(xié)同的概念：從速度從速度場場與溫度與溫度場場的的相互配合相互配合 （局部（局部相互相互作用）作用）的角度的角度來研究換熱的來研究換熱的（

6、總體）（總體）性能性能.12熱量所希望的熱流方向所希望的熱流方向UT U13UT UT UT UTUTUT 完全協(xié)同完全協(xié)同所希望的熱流方向所希望的熱流方向熱量因因果果14 改進場協(xié)同程度的途徑改進場協(xié)同程度的途徑),(zyxU 與與 的的夾角盡可能小夾角盡可能小),(zyxT , 盡可能均勻盡可能均勻 , , 盡可能大值與大值搭配盡可能大值與大值搭配實現(xiàn)途徑實現(xiàn)途徑：改變速度改變速度/溫度溫度邊界條件邊界條件 改變肋片的改變肋片的形狀和布置形狀和布置cos),(zyxU),(zyxU),(zyxT),(zyxT老師與學生老師與學生老師與老師老師與老師學生與學生學生與學生15 5.5 基于場協(xié)

7、同理論發(fā)展的基于場協(xié)同理論發(fā)展的系列系列 傳熱傳熱強化強化節(jié)能節(jié)能新技術(shù)新技術(shù) 多縱向渦強化技術(shù)多縱向渦強化技術(shù)l 換熱器復合流程技術(shù)換熱器復合流程技術(shù)l 肋片布置技術(shù)肋片布置技術(shù) 強化新技術(shù)強化新技術(shù)能使傳遞效率能使傳遞效率 提高提高 20% 40%165.6 實施效果實施效果 工程應用和經(jīng)濟效益工程應用和經(jīng)濟效益l 多縱向渦技術(shù)、盤管受控振動技術(shù)等多縱向渦技術(shù)、盤管受控振動技術(shù)等用于用于建筑供暖行業(yè)和石化行業(yè)建筑供暖行業(yè)和石化行業(yè)（少量（少量其它行業(yè)）。其它行業(yè)）。 四家企業(yè)換熱器產(chǎn)值超過四家企業(yè)換熱器產(chǎn)值超過2.52.5億。以億。以中和公司為例，熱設備能源利用提高中和公司為例，熱設備能源

8、利用提高12%12%，3 3年內(nèi)節(jié)煤量年內(nèi)節(jié)煤量1111萬噸標煤萬噸標煤。17水平和國內(nèi)外影響水平和國內(nèi)外影響l國家科技進步二等獎（國家科技進步二等獎（20042004）l國家自然科學二等獎（國家自然科學二等獎（20032003，部分內(nèi)容），部分內(nèi)容）l日本大金公司在清華大學建立日本大金公司在清華大學建立“清華大金清華大金研究中心研究中心”。研制的場協(xié)同換熱管已在泰國。研制的場協(xié)同換熱管已在泰國投產(chǎn)。投產(chǎn)。l德國德國ATLASATLAS在兩個工程項目中已應用前疏后密在兩個工程項目中已應用前疏后密翅片。翅片。18評價：評價：l “場協(xié)同是傳熱強化新概念，是別于場協(xié)同是傳熱強化新概念，是別于常規(guī)方

9、法的常規(guī)方法的原始創(chuàng)新原始創(chuàng)新之處。之處?！眑 “ “ 技術(shù)上有技術(shù)上有重大原始創(chuàng)新重大原始創(chuàng)新，達國際先，達國際先進水平，部分國際領(lǐng)先，進水平，部分國際領(lǐng)先，對行業(yè)的對行業(yè)的技術(shù)進步有重要作用。技術(shù)進步有重要作用?！?9建立了新的節(jié)能建立了新的節(jié)能理論理論開發(fā)了開發(fā)了原創(chuàng)性原創(chuàng)性的的系列系列強化強化節(jié)能節(jié)能技術(shù)技術(shù). .研制了多種研制了多種高能效高能效換熱器換熱器取得了明顯的經(jīng)濟效益取得了明顯的經(jīng)濟效益5.7 小結(jié)小結(jié)20 建立節(jié)能技術(shù)和高能效設備建立節(jié)能技術(shù)和高能效設備基地基地試驗平臺，軟件平臺，試驗平臺，軟件平臺，研發(fā)研發(fā)基地；基地；制定（節(jié)能）標準；制定（節(jié)能）標準；聯(lián)盟會員聯(lián)盟會員 。6 . 今后工作設想今后工作設想 發(fā)展發(fā)展場協(xié)同場協(xié)同節(jié)能節(jié)能理論理論 優(yōu)化設計優(yōu)化設計傳熱強化技術(shù)傳熱強化技術(shù) 研制研制大型大型高能效高能效換熱器換熱器21節(jié)能節(jié)能 最便宜的，最