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