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本章提要 1

第一章 有效使用能源可能达到的实际节约效果 1

1.1 目的、范围、假定 2

1.2 由提高能源使用效率而得的总节约量 2

1.3 提高用电效率能获得的节约量 5

1.4 向用电转移问题 6

1.5 条件与制度上的障碍 8

1.6 推论 9

参考文献 9

2.1 绪言 10

第二章 工业 10

本章提要 10

2.2 能源利用的格局 11

2.3 能源运用的总策略 13

2.3.1 制订能源运用计划 13

2.8.2 “可用功”的概念 20

2.8.3 能源运用机会的经济分析 22

2.3.4 运行和维护策略 23

2.3.5 改造策略 34

2.3.6 采用新设计 39

2.4 能源节约的潜力 44

参考文献 45

2.5 事例研究 46

事例(2-1) 可利用功与氧的分离 46

事例(2-2) 一个钢途联合企业的能源审计 46

事例(2-3) 在一个钢铁厂内反映能源利用的计算机模型 51

事例(2-4) 蒸汽锅炉用预热器酌工程模拟和分析 51

事例(2-5) 在一个工业企业中实行能源管理节约了能源60% 55

事例(2-6) 在炼油厂经缜密考虑制订有效利用能源的计划可使能耗降低16％并节约金钱 56

事例(2-7) 工业用动力和蒸汽生产的有效循环可节约能源14～31％ 58

事例(2-8) 从高压气态或液态流体中回收能量 60

事例(2-9) 压缩机内的动力损耗 61

第三章 商业 62

本章提要 62

3.1 引言和综述 63

3.2 目的、范围和假设条件 63

3.3 基本情况 65

3.3.1 序言 65

3.3.2 能量使用情况 65

3.3.3 从能源管理规划着手 67

3.4.1 前言 70

3.4 商业部门的节能措施 70

3.4.2 操作 71

3.4.3 改建与翻新 73

3.4.4 新设计 74

3.4.5 政府建筑物 75

3.4.6 总结 76

3.5 节能潜力 76

参考文献 77

事例(3-1) 一所高等学校通过回收70％废热，使公用事业费用节约29％ 80

3.6 事例研究 80

事例(3-2) 从照明系统获得内部热量 81

事例(3-3) 对15层市府大楼的能量审计 82

事例(3-4) 小型技术办公室的能量利用 85

事例(3-5) 太阳能为16层公寓大楼提供热水并节约电能 87

第四章 住宅 89

本章提要 89

4.1 引言和概述 90

4.2 任务、范围、假定 90

4.3.1 概述 91

4.3 有益的事实和背景 91

4.3.2 经济基础 92

4.3.3 关于操作使用、现场更改和更新设计的基本情况 92

4.3.4 家用电器的应用 95

4.4 建议节约的措施 105

4.5 潜在的能量节约 109

参考文献 110

4.6 事例研究 111

事例(4-1) 在寿命周期费用的基础上选择住宅空调设备 111

事例(4-2) 住宅热泵 112

事例(4-3) 把能量管理应用于住宅 116

事例(4-4) “家庭圈子”节能住房 122

事例(4-5) 用热泵回收住宅热能 125

第五章 运输、通讯及计算机 128

本章提要 128

5.1 引言 128

5.1.1 展望概貌 128

5.1.2 目的与范围 128

5.2.1 电动车辆技术方案 129

5.2 各种型式的电动运输 129

5.1.3 运输用能量的基本组成 129

5.2.2 电动列车 138

5.2.3 其他型式的电动运输 142

5.3 通讯用能量的发展 143

5.4 计算机和能量 145

5.4. 1 数控 145

5.4.2 数字模拟计算机 147

5.4.3 计算机需要的能量 148

5.5 节约潜在能量 149

参考文献 150

5.6 事例研究 152

事例(5-1) 一辆电动车样机的发展 152

事例(5-2) 影响电动列车效率的各方面 155

事例(5-3) 电视电话与个人旅行的比较分析 160

事例(5-4) 公共交通的效率 163

事例(5-5) 置入系统内的计算机对加热过程的控制 165

事例(5-6) 用置入系统内的计算机控制以提高工业用锅炉的燃烧效率 165

本章提要 168

6.1 引言 168

第六章 农业 168

6.2 目的、范围、假定 170

6.3 有用的事实和背景 170

6.3.1 农作物生产 170

6.3.2 牲畜生产 171

6.3.3 食品加工、分配和消费 175

6.3.4 供水和灌溉 177

6.4.3 谷物生产 180

6.4.2 通用的节能措施 180

6.4.1 引言 180

6.4 节能措施 180

6.4.4 家畜和家禽生产 181

6.4.5 食品生产 182

6.5 节能潜力 182

参考文献 187

6.6 事例研究 189

事例(6-1) 乳品工场中的热回收 189

事例(6-2) 规划灌溉系统作为控制用电负荷的一种手段 191

事例(6-3) 养牛场中的节能措施 192

7.1 引言 194

本章提要 194

第七章 建筑物外层与场地位置 194

7.2 影响建筑物内部能量使用的因素 195

7.2.1 建筑物使用者 195

7.2.2 气候与地理位置 195

7.2.3 日照 196

7.2.4 地点、方位和形状 197

7.2.5 外形 200

7.2.6 用阳光控制装置遮阳 201

7.3.1 辐射、传导与对流 202

7.3 热物理特性 202

7.3.2 风对建筑物外表面的影响 204

7.3.3 建筑物内部受控空间的影响 204

7.3.4 玻璃窗的影响 205

7.3.5 空间调节 209

7.4 热量的得与失 211

7.4.1 加热与冷却“度-日” 214

7.4.2 渗入、泄出与通风 215

7.4.3 地下室墙与地板的热损失 216

7.4.6 天花板高度对能量耗用的影响 217

7.4.5 热传递原理 217

7.4.4 地板边缘处的热损失 217

7.5 改造建筑物以节约能量 218

7.5.1 功效法规 223

7.5.2 节能设计核对表 223

7.5.3 使用计算机的必要性 223

参考文献 224

7.6 事例研究 225

事例(7-1) 特级绝热房屋 225

事例(7-2) 使用建筑物外壳组件以利用太阳能加热 227

8.1 导言 231

第八章 高效率的采暖、通风和空气调节 231

本章提要 231

8.2 目的、范围、假定 232

8.3 有用的事实和背景 232

8.3.1 自然环境 232

8.3.2 空调的环境条件 233

8.3.3 湿度计量 234

8.4 设备 236

8.4.1 风扇 236

8.4.2 泵 237

8.4.3 制冷机 238

8.4.4 热泵 241

8.4.5 加热设备 243

8.4.6 导管/阻尼 243

8.5 系统 243

8.5.1 控制 243

8.5.2 改造 243

8.5.3 新设计 246

8.6 其它 246

8.6.1 太阳能采暖、制冷 246

8.6.2 热回收 247

8.6.3 采暖通风空调的计算机控制 251

参考文献 252

8.7 事例研究 253

事例(8-1) 采暖通风空调热回收 253

事例(8-2) 双略管道和多区段系统的分流调整 254

事例(8-3) 暖通工程师学会标准的影响 258

事例(8-4) 风扇运行中的节能 259

事例(8-5) 成套组装往复式制冷机效率的改善 260

事例(8-6) 商用采暖通风空调系统试样性型式 262

事例(8-8) 把空气分配系统从固定容量转变为可变容量 265

事例(8-9) 修复空气预热器系统 265

第九章 光能 267

本章提要 267

9.2 目的、范围、假定 268

9. 3 有用事实和背景 268

9.1 绪言 268

事例(8-7) 在冷冻设备中冷凝器管子的自动清扫 269

9.4 设备和损耗 270

9.5 照明实践 273

9.5.1 一般性讨论 273

9.6 可能的技术改进 273

9.5.2 美国联邦能源署(FEA)照明准则 274

9.5.3 例子 277

9.5.4 其它建议 278

9.6.1 电能 280

9.6.2 化学能 281

9.6.3 一般结论 281

9.7 节能潜力 282

参考文献 282

事例(9-1)采用适当的室外照明水平 283

9.8 事例研究 283

事例(9-2)照明系统的比较经济学 284

事例(9-3)高压钠灯作为有效的工业照明 288

事例(9-4)换灯时机 290

事例(9-5)在工业设施中尽量利用自然光 291

第十章 加热工程与？能回用 292

本章提要 292

10.1 供热工程改进的潜力 292

10.2 仪热工程的能源 294

10.3 可应用于加热工程的一般能源管理技术 297

10.4 热能回用技术 304

参考文献 308

10.5 事例研究 309

事例(1-1)改进炉子的隔热 309

事例(10-2)工业运行中的热能回用相加热炉的效率 310

事例(10-3)工业废热回用供建筑物采暖 312

事例(10-4)从餐馆回收热能节约电能 313

第十一章 电动机械能量 315

本章提要 315

11.1 引言 315

11.2.3 假定 317

11.2.2 范围 317

11.2 任务、范围、假定 317

11.2.1 任务 317

11.3 原动机 318

11.3.1 运行方法的改进 318

11.3.2 用户设备的改进 320

11.3.3 电动机制造的改进 321

11.4 机械能的传递 327

11.4.1 摩擦的影响 328

11.4.3 离合器 330

11.4.2 飞轮 330

11.4.4 蜗轮传动装置 331

11.5 材料的成形与成型 331

11.6 材料运输 337

11.7 能量节约潜力 340

参考文献 340

11.8 事例研究 341

事例(11-1) 降低电动机用电的峰值 341

事例(11-2) 改善转换成机械能的效率 342

事例(11-4) 有效的润滑能节约电能 343

事例(11-3) 旋转设备的密封损耗 343

事例(11-5) 高效率电动机的设计与改造 344

12.2.1 目的 345

第十二章 电解和电子作业 347

本章提要 347

12.1 引言/概述 347

12.2 目的、范围、假设 348

12.2.2 范围 348

12.2.3 假设 348

12.3 有用的事实和背景 348

12.4.1 电解与电化学 354

12.4 节能方法 354

12.4.2 蓄电池 355

12.4.3 电池的正确使用与维护 356

12.4.4 原金属材料生产 357

12.4.6 燃料电池 358

12.5 结论 360

参考文献 360

12.6 事例研究 361

事例(12-1) 把电能贮存作为一种能量管理的手段 361

事例(12-2) 燃料电池效率可能改进 362

第十三章 城市能源的处理 364

本章提要 364

13.1 绪言：能量与城市 364

13.2 目的、范围、假定 365

13.2.1 目的 365

13.2.2 范围 365

13.2.3 假定 366

13.3 城市有效使用能源的历史剖视 367

13.4.1 从市政与城市规模来看能量与资源的节约潜力 370

13.4 对城市中有效使用能量的技术方案 370

13.4.2 公用事业系统 372

13.4.3 从垃圾中回收能源 373

13.4.4 城市交通运输的节能问题 377

13.4.5 城市与市区地下设施 379

13.5 推论 381

参考文献 382

13.6 事例研究 384

事例(13-1) 美国科罗拉都州，佛德坪台国家公园，哥伦布时代之前的“悬崖宫”，作为有效使用能源的设计例子 384

事例(13-2) 城市的不规则发展使能源，经济、环境等付出的代价 387

事例(13-3) 把城市固体废物垃圾分离成可回收的金属和动力厂锅炉补充燃料 393

事例(13-4) 以热能回收作为副产品的城市废物垃圾焚化 395

事例(13-5) 城市公用事业服务管线的公共走廊 396

事例(13-6) 把需要调制温度极限的特殊用途机械设备放入地下——堪萨斯城(Kansas City)冷藏库 401

事例(13-7) 把要求避免振动环境的专用机械装置放入地下——密苏里州堪萨斯城布隆逊仪器公司 401

事例(13-8) 地下建筑物节约能源(麻省科德角，生态学试验房屋和新泽西州樱桃山、建筑办公楼) 404

第十四章 一个能源紧张的世界 411

本章提要 411

14.1 地球上的能量循环 411

14.2 美国能源使用量 415

14.3 一个能源紧张的世界 416

14.4 提高效率可产生的效益 424

参考文献 424

附录A 单位与数据的换算 426

A.1 引言 426

A.2 单位换算 427

A.3 电能换算与其它易于混淆的问题 427

B.4 发电厂中投入的能量 430

B.2 燃料含能量 430

B.3 制成材料的含能量 430

B.1 引言 430

附录B 技术数据 430

B.5 库存材料含能量 431

附录C 能量效率——可用功的基本原理 438

C.1 第一定律效率 438

C.2 第二定律效率——可用功的概念 439

C.3 第二定律效率的简单例子 441

C.4 可用功的热力学 444

C.5 可用功与能量利用效率 445

C.6 第二定律效率——一种具有国家意义的观点 446

附E 为制订能源管理决策应进行的经济分析 449

概述 449

E.1 重大决策与一般决策 449

E.2 开展选择的技巧 450

E.3 作出假定 451

E.4 一般决策的分析方法 453

E.6 用于重大决策的分析方法 453

E.6 风险估计 457

E.7 成果的信息传递 457

E.8 能源问题实际制订决策的原则 458