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关键词:建筑电气;节能;应用
1电气节能设计应遵循的原则
电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此,电气节能设计应遵循以下原则:
(1)适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。
(2)实际性。要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
(3)节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等。这应该是节能的着眼点。
2电气节能设计技术的合理利用
2.1照明部分的节能
因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手:
(1)采用符合要求的照度标准。各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准。同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分。
(2)使用高效光源。采用T5、T8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等。
(3)选用合理的照明灯具。选用效率高,易清扫和换灯的照明灯具。
(4)充分利用太阳光。通过外窗利用天然光;适部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术。
(5)考虑照明环境。照明环境装修多考虑浅色、光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度。
2.2合理设计供配电系统及线路
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏;减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿。
2.3提高系统的功率因数
(1)正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备。
(2)限制电动机和电焊机的空载运转。设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机,可安装空载断电装置;对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式,以节省电能。
(3)条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行。
2.4建筑电气新技术的应用
为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制。
另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备,同时可以看到各区域、各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光!空调、窗帘等进行定时控制。所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗。
民用建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。
参考文献
【关键词】 建筑电气 节能技术 要点
前言
我国的能源相对短缺,在每平方米建筑中的能源消耗约为发达国家的2至3倍。因此我国建筑电气节能技术的发展空间巨大,近年来,电气能源供需矛盾激化建筑用电是能源消耗的主要部分,所以我国建筑电气节能技术的发展迫在眉睫。如果在建筑工程中大量运用节能技术,可节约大量电源,同时可以延缓温室效应。
供配电系统的节能
供配电系统的节能包含在输送、转换、运行过程中的尽可能地减少损耗及在使用中的节能。
1.1减少变压器的功率损耗
变压器的有功功率损耗按下式表示:
P=P0+β2Pk
式中:P为变压器用功损耗(KW);P0为变压器的空载损耗(KW);Pk为变压器的有载损耗(KW);β为变压器的负载率。
(1)降低空载损耗。P0作为变压器的空载损耗,又称为铁损.它是由铁芯的涡流 损耗及漏磁损耗组成,其值与铁芯材料和铁芯制造工艺等有关,与负荷大小无关,所以变压器应选用节能型的油浸变压器或干式变压器,它们均采用优质冷轧取向硅钢片,由于“取向”处理时硅钢片的磁畴方向接近一致,以减少铁芯涡流损耗,450全斜接缝结构使接缝密合性好,以减少漏磁损耗;
(2)降低负载损耗。PK为变压器额定负载传输的损耗,又称为变压器线损,其值取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,因此需要考虑选用阻值较小的绕组,如选用铜芯变压器等;
(3)选择适宜的负载率。根据公式B=S/Sn,Sn为变压器额定容量,S为变压器运行中的实际容量,β2Pk用微分求其极值时,是在β=50%时每千瓦的负荷,此时变压器的能耗最小,但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损,并未减少变压器的铁损,因此也不是最节能的。综合多方面因素,同时考虑变压器在使用期内预留适当的余量,变压器最经济节能运行的负载率一般在75%~85%之间;
(4)优化变压器的运行方式。对负荷进行合理分配,选择容量与电力负荷相适应的变压器,使其工作在高效低耗区,同一变电站的变压器尽量并联运行,根据负荷的变化调整并联运行的变压器的台数。另外,还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波,降低高次谐波值,减少变压器、电动机、线路等的损耗,降低变压器的运行环境温度,平衡三相负荷,合理选择变压器的接线方式等因素。
1.2减少输电线路上的能量损耗
由于线路上存在电阻,有电流流过时,就会产生有功功率损耗。功率损耗为:
P=3Iβ22Rβ×10-3
式中: Iβ―相电流
Rβ―线路电阻
例如:在L=100m的VV-3×50+2×25的电缆上传输60KW,cosφ=0.8的电能时其有功功率损耗量可由以下步骤求得:
Iβ=60/3-2×380×0.8=113.9(A)
芯线温度70℃50mm2铜芯线每千米电阻R0=0.44Ω,则
Rβ=0.1×0.44=0.044Ω
P=3×113.92×2×0.044×10-3=1.712KW
可看出,线路上的功率损耗也是非常大的。在一个工程中,线路较长且复杂交错,线路上的总有功损耗是相当可观的,减少线路的能耗须引起设计者足够的重视。线路的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减少线路电阻。线路电阻R=ρ×L/S(式中:ρ为电导率;L为导线长度;S为导线截面积)。因此,减少线路的损耗应从以下几方面入手:
(1)选用电导率ρ较小的材质作导线,铜芯最佳。
(2)减少导线长度L。首先线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次配电室或配电箱应位于负荷中心,减少配电导线长度L,以减少线路上的电能损失。民用建筑的主要用电为空调用电,其次为照明用电,还有所占份额不大的电梯、水泵、风机等动力用电。一般有空调的民用建筑,负荷中心往往是在空调主机附近。
(3)适当增大导线截面S,对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,应再加一级导线截面,这样可以延长导线的使用寿命,减少线路的损耗,减少火灾危险。
(4)选择线芯截面时,技术性和经济性是相互依存的两个方面。按经济电流选择电缆截面可节约总费用,节省能源,有利于环境保护,具有明显的经济效益和社会效益。按照经济电流选择的电缆截面通常大于按照载流量所选的截面,但总费用支出会很小,而且增加的初期投资一般仅需2―4年即可收回。
二、提高系统的功率因数
提高功率因数可以减少线路及变压器损耗。线路上传输的功率分为有功功率和无功功率。有功功率是满足建筑物功能所必须的,是不可变的。电气系统的用电设备,如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感,会产生滞后的无功功率,这就需要从系统中引入超前的无功功率相抵消,超前的无功功率就从系统经高低压线路传输到用电设备,在线路上就产生了功率损耗。这部分损耗是可以通过以下几种措施来降低的。
(1)提高设备的自然功率因数,以减少对超前的无功功率的需求,优先考虑采用功率因数较高的的同步电动机,荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器。
(2)由于感抗产生的是滞后的无功功率,可采用电容器补偿,因为电容器产生的是超前的无功功率,两者可以相互抵消。采用电感镇流器的气体放电灯,安装电容器,可以提高功率因数,同时也提高了电源的输送能力。
(3)在用电设备选型及调速控制方案一定的情况下,若自然功率因素达不到要求,应进行无功功率的补偿。对供电点较远且无功功率较大的设备采用就地补偿,减少线路上的无功传输损耗,达到节能的目的;在用电设备集中的地方采用成组补偿;民用建筑内其他的无功功率则主要在变电所内集中补偿,并多采用自动无功功率补偿加固定补偿方式。
三、电气设备的节能技术
经济的发展,人们用电量越来越大,必须研发一套整体的节能设备系统,如泰豪企业研发了“泰豪BEMS建筑电气节能整体解决方案”,采用了多回路计量仪(如图1所示),结合远程监测技术、管理节能技术可对建筑实现数据采集、实时监控、实时审计,并提供能耗监测分析 、节能诊断,为建筑制定最佳节能方案和节能效果评估等一系列服务提供了准确的依据。可针对不同类型的建筑实现分项计量,自动生成数据台帐。而且一台多回路计量仪可监测32个单项回路或16条三项回路,可节省计量监测设备的投入。
图 1
1、照明节能技术
照明用电量大且面积广,照明的节能潜力很大。照明节能设计中,除了满足照度、光色、显色指数外,不能单靠减少灯具数量或降低功率,要充分利用自然采光,改善环境的反射条件,推广应用新光源和改进照明灯具的控制方式,从而达到节能的目的。
(1)选用高效光源。《建筑照明设计标准》GB50034―2004规定,一般情况下。室内外照明不应采用普通照明白炽灯,不应采用自镇流荧光高压汞灯。一般室内场所照明,优先采用T5、T8型细管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等高效光源。高大空间和室外场所的一般照明、道路照明,应采用金属卤化物灯、高压钠灯等商光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的镇流器,且荧光灯和气体放电灯,必须安装补偿电容器补偿无功损耗。
(2)选用高效灯具。应优先选用直射光通比例,控光性能合理,反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具。室内灯具效率不应低于70%,装有遮光栅格时,不应低于55%:室外灯具效率不应低于40%(但室外投光灯不应低于55%)。采用非对称光分布灯具,提高照明效能,选用变质速度较慢的材料制成的灯具,以减少光能衰减率。
(3)照明控制和管理。①充分利用自然光,根据自然光的照度变化,分组分片控制灯具开闭。每个开关控制灯的数量不要过多,以便管理和有利节能。②对大面积场所的照明设计,采取分区控制方式,这样可增加照明分支回路控制的灵活性,使不需照明的地方不开灯,有利节电。③有条件时,应尽量采用调光器、定时开关、节电开关等控制电气照明。公共走廊、楼梯间内安装带延时的光电自动控制装置。④室外照明系统为防止白天亮灯,采用光电控制器代替照明开关,以利节电。⑤在插座面板上设置翘板开关控制,当用电设备不使用时,可方便切断插座电源,消除设备空载损耗、达到节电的目的。⑥采用智能化照明管理系统.采用智能照明控制系统,提高了照明控制的自动化程度,在节省能源的同时,降低了运行管理费用。
2、暖通空调系统的节能
建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上,系统节能潜力巨大,优化系统设计是节能的前提,系统的自动控制则是节能成败的关键。建筑设备自动化系统(BA系统)是现代智能建筑的一个重要组成部分,也是建筑节能的有效途径之一,建筑物采用BA系统节能效率可达10%一30%。从整体上讲,暖通空调系统的自动控制应考虑下列策略:①机电设备启停优化控制;②变风量、变流量系统最优控制;③冬夏季部分负荷时水泵分设控制;④与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制;⑤参数设定节能控制,包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
结语
总之,电气节能是建筑节能中不可忽略的重要组成部分,为了实现我国可持续发展战略,建筑节能势在必行。我国应结合实际情况,综合利用各种节能技术措施,选择经济合理的节能方案,推动建筑节能的健康发展。
参考文献
[1]陈众励,赵济安,邵民杰.建筑电气节能技术综述[J],低压电器,2007
[2]梁美贵,浅析建筑电气节能技术措施[J],科技资讯,2010,(12)
【关键词】建筑电器节能;措施;控制系统
我国是能源消耗大国,人均资源和能源利用率总体较低。但是,随着我国的经济逐步繁荣,人们对用电设备的要求逐渐加大,这在无形当中更加大了能源消耗量。所以开展电气节能技术对于我国非常的重要,因为这关系着我国的国民经济的发展。
1 合理设计供配电系统及线路
设计合理的高配系统,要做到三方面的要求,第一是要根据负荷容量,第二是要根据负荷布置,第三把供电的距离保持好,这样可以使操作起来更加方便。为了能够使配电半径内的线路损失量减少,尽量对用电量大的高层及商业建筑使用高压深入负荷中心。同时为了避免不必要的电能消耗,很好的透气变压器,以适应季节的变化,要在变压器的容量上要有合理的选择。其中SL9、S9等都是能够起到节能作用的节能作用。
2 照明节能措施
照明灯因为在建筑电气用量中占有很大的比重,所以它的作用不能忽视。它的节能措施要考虑一下几个方面。
2.1 在荧光灯的使用上要选择T5、T8型和小功率陶瓷金属化物等高效光源。高效气体放电光源则适合用于室外。
2.2 选择电子触发器、电子整流器等性能优、低能耗的光源用电附件。同时无功补偿的灯具也是比较合适的照明工具。
2.3 为了提高照明亮度,增强光反射,选择光亮平滑的亮色作为照明环境非常适合。
2.4 太阳光的采光技术也是很好的照明节能措施。
2.5 拔掉不工作的用电设备的插线板开关,以此来节省电量消耗。同时为了能够更好的节能,在照明灯上要多安装一些照明开关点。
2.6 现在国内外为了能减少有功功率损耗,而在原有的照明系统上了添加了节电控制设备,目前以开始推广普及。自耦降压式、晶闸管斩波型、智能照明调控等是照明节电控制设备的类型。其中精度高、对电压调节速度快、有稳压作用是晶闸管斩波型的特点。但它有很大的污染危害。相比较晶闸管斩波型,自耦降压式电压低、操作简单。但是电压不稳定。而智能照明调控的特点是:多段自动调整、实时调压稳压,有独立可调的功能。节电率能够达到百分之二十五以上。
3 电动机耗能的节约措施
3.1 现在,电动机设备应用于消防风机、建筑楼宇、电梯里。由于电动机设备耗电能力强,我们也非常有必要对其进行节能措施。具体有两点:一是运用就地补偿电容器、二是减少设备的空载运行。
3.2 为了能够使电压正常稳定,在电机的选择上要注意容量、而且空载的运行时间要减少。
4 变频技术节能
风机在运行过程中有很大富裕容量,溢流的情况较少,在节能的效果上变压器到不到很好的效果,这时候运用变频调节技术将会达到很好的效果。
4.1 将变频控制运用到中央空调系统冷水机组的冷却水泵当中可以可以节省百分之三十到六十的电能。具体的方法是用冷却水泵与回水管之间的压差改变水泵的转速,以此来稳定压差。
4.2 在对中央调控的冷冻水进行调解时要根据冷冻水的需求量进行调节。
管道用水量与压向成反比,也就是说管道用水量增加,压差便会下降。
这时要通过对变压器的调节升高输出频率,让管道压差随着水泵转速的上升而回到设定值,最终使水压差恒定。
若想使建筑在用水高峰和低峰时供水压力恒定,采用变频技术能起到很好的效果。
4.3 为了能够使电梯的安全感加强,采用变频调速技术可以加强拖动系统的可靠性和提高装转/反转的速度。
4.4 对消耗比较大的音乐喷泉的水珠高低和量的大小进行变频控制,是节省电量的好方法,同时还可以有比原来更好的喷水效果。
5 太阳能光伏技术节能
目前,太阳能建筑受到了广泛的关注,全球投资太阳能建筑建设已达到六百亿元,可见太阳能对节能占有多么重要的地位。太阳能建筑具有隔音、集发电、安全等特点,是目前智能建筑的主流趋势和发展潮流,前景被很多专家看好。现在,在做建筑物外墙的有晶体硅太阳能电池玻璃组件时,用太阳能电池是个很好的选择,它具有隔音、发电的节能效果。新型的构架式非晶硅光伏中空玻璃组件的架构式结构能够把成本降到1500-2500元/m。而在用于热水器、制冷等方面,采用平板集热气,聚光集热气采集等面积的太阳能比较好。
5.1 节能型建筑
节能型建筑已经成为未来的主流,但要注意三个方面的问题:
5.1.1 要做到三个满足。对色温、照度、显色指数都要满足建筑物的需要。对舒适度的满足、对上下、左右的运输通畅畅通无阻的满足。对特殊工艺的满足。
5.1.2 在经营效益节能方面不能大量的消耗投资,而应该从考虑实际经济效益的角度出发,对有价值的部分进行投资,并利用节省下来的运行费对节省部分进行回收。
5.1.3 要节省消耗的能量,第一要发现与发挥建筑物功能没有关系的地方,接着在考虑在遇到量大面广的照明容量、变压器的功率损耗等问题时用什么方法进行节能。
5.2 合理选择变压器
铁耗和铜耗是变压器的种类,在选择上最好选择节能型变压器,因为铁耗与负荷大小并无关系。但由于铜耗与负荷的大小有一定的关系,为了能够减少损耗,在选择变压器的运行参数时要参照负荷运行的实践性变化。
控制照明器的数量
应按照建筑的类型与功能,还有照度的标准规定对照明器进行设计。而且在布置照明灯时要根据房屋的面积确定。而Lumen、Dialux、AGI32是进行照明设计的先进软件,我们可以利用它来进行设计。
5.3 充分利用天然光源
现在的人们随着对环保事业的关心,如何利用天然光源成为了人们广泛关注的问题。它就像太阳的能量一样,拥有无穷无尽的能源。因此它对照明节能起着非常重要的作用。所以我们要尽可能的利用天然光源,制定采光标准和方式。而且为了节约照明能耗,应该把大量的阳光照进室内,这样不仅可以保持室内温度,还能节省照明消耗,可谓一举两得。
6 结束语:
建筑电气节能措施目前受到了广泛的关注,工作人员必须拿出饱满的工作热情来为建筑电气节能工作作出贡献,并设计出一套较为实用的节能措施,以此来满足功能需求,最终达到电气节能的目的。
参考文献:
[1]GB50189—2005.公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社2005.
关键词:建筑能耗;建筑节能;电气节能技术
中图分类号:TE08 文献标识码:A
电气节能设计是资源现状的要求、是国家节能的要求、是建筑业发展的要求。随着经济、人口增长、工业发展、生活水平提高,一系列的因素促使能源消耗在急剧增加。建筑能耗作为能源消耗的大户,在我国具有非常大的节能潜力。建筑行业在提高建筑品质的同时,进行建筑节能已成为我国社会经济可持续高效稳定发展的重要保障基础。电气节能技术在建筑设计中对于建筑物本身的使用价值、经济价值以及带来的经济效益、社会效益、环境效益等都有所贡献,有利于我国电力能源的节约、高效利用,为电力能源的开发和应用减轻压力。同时也有利于提升人们生活的舒适度和健康度,因此电气节能设计已经成为建筑业发展的必然趋势。
一、我国建筑的电能损耗现状
建筑行业的发展向着智能化、多功能化发展,对于电气设备的使用数量和范围增加,电气损耗量大。建筑电气能源损耗主要包括照明系统、供配电系统、空调损耗、电梯损耗。虽然建筑设计中考虑到相应的节能设计,但是普遍缺乏相应的基础自动化设备,系统协调性较差导致运行达不到预期持续的节能效果,节能效果一般。这就要求在建筑设计施工时充分考虑电气节能技术的应用,尽可能的做到减少建筑耗能。
建筑电气节能设计原则
就目前建筑电气节能发展现状存在缺乏实施性考察、缺少专业化设计分析、节能效果不明显等问题来看,电器节能的设计理论和实际应用,应坚持以下三个原则。
1、从实际出发原则
在智能楼宇建设过程中电气节能方案、措施制定等过程,各类工程师缺乏对楼宇建筑内部现有系统的全面了解和综合能耗的统筹分析,导致节能效果不明显。因此要以实际情况为根本出发点,制定节能措施,并同时开展各项节能工作,才能达到预期效果。
2、低能耗满足原则
建筑电气节能的设计就是为了节约电能损耗、高效利用能源,但是在注意低耗能的同时也要注意应用效果的满足。因此对于建筑建设中照明的照度、色温、显色指数要尽量满足舒适性空调的温度及新风量等新要求。
3、经济效益原则
智能化楼宇电气节能的设计投资较一般建筑大,高科技计算机控制系统、通讯系统的应用对于建筑投资有较大影响。因此在智能化楼宇电气节能设计规划建设时要充分考虑市场需求和基本国情需要。考虑其带来的实际经济效益,避免因重节能而过高地消耗投资,增加运行费用的问题。
三、建筑电气节能设计措施
1、采用建筑智能化技术监控系统
由于建筑电气工程涉及到的项目较多,不仅要充分了解相关建筑节能原则和标准规范,同时还要掌握先进的节能设计技术方法和新型节能电气产品,把节能措施灵活运用到建筑电气节能每项工程。要采用高科技监控系统,对于建筑中的电器耗能设备实行全过程、全时段的监控和自我调节,利用自动调节功能对设备进行不同照明条件下的调节以便达到节约电能的目的。对空调系统、冷冻机组、变配电高低压回路、给排水回路、各种水泵、照明回路等等的状态监测和启停控制等以便确保建筑物内所有电气设备处于高效、科学、节能、环保、合理的运行状态。
2、建筑照明系统的节能设计措施
一方面在电力系统设计中,应首先考虑选用高效节能的产品,尽可能采用高效低能耗的设备,提高能源的利用效率,从而进一步降低能耗,以期降低照明系统的设备损耗。例如影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。照明线路的损耗约占输入电能的4%左右,因此合理选择照明线路也是降低电能损耗的一方面。大多数照明电压为220v照明系统一般由单相二线、三相四线这两种方式供电。其中三相四线供电方式损耗较少,因此要尽可能的选用这种三相四线方式进行供电。
天然光是免费的光源,建筑电气节能设计既要节约照明用电,还要充分利用自然光等光源,实现少开灯来降低电能的消耗。照明系统节能设计就是在保证少降低照明质量、少降低作业,在满足视觉要求的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能。另外还可以设置照明及插座总能耗计量装置,宜设置照明及插座分项能耗一级子项的计量装置。以此来进行节能的数据依据,设计更为合理的节能措施。
3、建筑供配电系统的节能设计措施
供配电系统节能设计是建筑节能设计最关键的环节,其中包括变配电所的合理选址布置、变压器的合理选择等方面。
变配电所的合理选址布置要了解住宅单体分布情况和季节情况。根据楼宇建筑的用电负荷特性,准确统计工程区负荷所需的供电容量和用电等级,作为选择变压器和导线的依据。以便设计出简单可靠、稳定经济的供配电系统。对于南方地区,有明显的季节性特点。按季节性或时间性调节使用,空调设备等使用专用变压器,以节约能源;合理选址布置有利于有效提高配电质量水平、减少线路综合损耗,配电所、箱式变电站的位置应尽量靠近用电负荷,保证其它用电设备高效稳定运行,达到节能降耗的目的。
变压器的损耗包括负载损耗和空载损耗两个方面。负载损耗要选用低损耗变压器。目前普遍使用的干式变压器系列已发展更新。按变压器行业的规定,每一个新的系列均比前一个系列节能。例如新型低损耗干式变压器SCB11型与SCB10型相比,空载损耗平均低10%,负荷损耗平均低10%。 空载损耗可以通过利用非晶态磁性节能材料作为一种新型的节能材料来控制损耗达到节能的效果。还要注意合理选择变压器的负荷容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化影响变压器工作。
4、空调和电梯节能技术措施
4.1空调的节能设计
目前空间设备的选型普遍偏大,节能空间较大,空调系统的能耗占建筑能耗的40-60%。采用蓄冰空调技术,为用户降低电费的同时,达到电网移峰填谷的目的。在夜间用电低谷时段,开启制冷主机,将建筑物所需空调冷量制备好,并以冰的形式储存起来。在白天用电高峰时段,关闭制冷主机,进行融冰供冷,达到同样降温的效果。另外注意设置空调及供暖用电分项能耗计量装置,获取总能耗数据和一级子项的能耗数据;二级子项宜设置计量装置。以此来进行空调系统节能的数据计量依据,设计更为合理的节能措施。
4.2电梯的节能设计
按建筑物性质、建筑物面积、层数、高度、人流量等综合因数合理选择电梯,避免超载、超重、超负荷的能源损耗。选用节能电梯,减少了相应的机械损耗。选择恰当的控制系统,对两部并列的电梯选用并联控制,对相邻三部以上的电梯使用群控控制,提高电梯运输效率。利用电梯交通计算(流量分析),合理确定电梯的台数、速度、载重及分区。
四、结语
节约电能在建筑电气节能设计的每个环节,都应有相应的技术方案措施。在建筑电气节能设计时要坚持从实际出发原则、低能耗满足原则、经济效益原则。要采用建筑智能化技术监控系统,从照明系统、供配电系统、空调、电梯等方面进行节能设计,以便保证节能效果的最大化实现和节能环保的实现。满足人们的应用需求的同时,节约电力资源、能源,为我国建筑行业提供可持续发展的动力,达到经济效益、社会效益、生态效益的全面协调可持续。
参考文献:
【关键词】建筑电气;节能技术;应用
我国是能源消费大国,能源相对短缺,单位建筑面积能耗相当于发达国家的2-3倍,由此可见节能工作潜力巨大。建筑的节能降耗已成为全社会公民的共识,在建筑工程电气安装中注意节能技术的应用对建筑节能具有重要的意义。因此,要做到资源开发与节约并举,就要把节约能源,提高资源的利用率放在首位,具体在建筑电气设计中就要将节约能源的思想贯彻始终。以下从几个方面探讨建筑电气节能之道
1 建筑电气节能的现状
随着社会的发展和文明的进步,节能理念让越来越多的人所接受,但是在实际应用中,建筑的电气节能并不能达到预期的效果,存在着很多问题。在电气照明方面,许多大型公共建筑白天也是灯火通明,造成极大的能源浪费,所以电气节能是建筑节能中必不可少的一部分。
目前有关建筑节能的标准、规范对指导和规范建筑节能设计无疑起到了十分积极的作用,但一些标准和规范只是突出某个专业或某几个专业的节能并对其做了相关的规定。例如,除了建筑物 围护结构、采暖通风空调等内容外, 建筑节能设计并未全面涉及其他专业的内容,即使是与电气专业有关的内容,也仅局限于对 采暖通风空调的监测与控制。通过笔者查阅大量的相关标准、规范及技术资料,上述情况较为普遍。因此这也存在着一些弊端,会使人认为建筑节能只是建筑围护结构、采暖或空调的事情,与其他专业无关,电气节能可有可无。其实建筑电气节能是一项十分艰巨而复杂的工作,它甚至比某些建筑智能化系统的应用更为困难,因为建筑电气节能涉及的专业和领域更为深入、更为广泛。建筑电气节能不仅仅是某个专业或少数几个专业的事情,而是涉及到各个专业,甚至涉及工程立项、设计、施工、管理、政府决策等各个环节。如果不对其进行系统、全面和综合的分析、研究和实施,要想做好建筑电气节能是十分困难的
2 建筑电气节能技术的合理应用
2.1 照明节能设计,就是在保证视觉要求和照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能,有以下几种节能途径:
2.1.1 选用高效光源。照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准不可随意更改,这就需要有效地控制单位面积灯具安装功率。光源的效率与电力消耗最为密切,,在满足照明质量的前提下,一般场所应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯,高大车间、厂房及体育场馆的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。
2.1.2 选用高效性能的电气附件。荧光灯用电感镇流器一般功率为灯管额定功率的20%,高强度气体放电灯(HD)的镇流器功率为额定功率的15%~16%。而电子镇流器与电感镇流器相比较。具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点。比电感镇流器节电10%以上,其本身功耗也比电感镇流器降低50%~75%,综合电输入功率降低18%~23%,节电效果显著。在大面积使用气体放电灯的场所,宜装设补偿电容器,补偿后功率因数不应低于0190。
2.1.3 选择合理的照明方式。自然采光是绿色环保的照明方式,也是照明节能的重要途径之一,在设计中电气设计人员应与建筑设计人员密切配,综合考虑利用自然光和室内照明的有机结合,选择合理的照度标准值,把握好照明标准的高、中、低三挡的照度值,尽量少用一般照明,可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统,是灯光物尽其用,从而达到节能的目的。
2.1.4 采用合理的控制方式。充分利用天然光的照度变化,决定电气照明点亮的范围,实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点,改变全开习惯,在给定的时间和地点控制照明提供的照度,可有效地节能;采用各种类型的节电开关,如在旅馆客房设置节能控制型总开关,对居住建筑有天然采光的楼梯间、走道灯(应急照明除外)采用节能自熄开关等;公共场所、室外照明,可采用集中控制遥控管理的方式或采用自动控光装置。
2.1.5 积极推广使用新型光源。发光二极管(LED)被称为“绿色光源”,白光LD理论发光光效可达200lm/w,目前实验室里已经达到100lm/w,50lm/w,的产品已经进入市场,较同等亮度的白炽等耗电量减少约80%,节电潜力巨大;随着LED的迅速发展,发光光纤得以广泛应用,与LED光源结合,发光光纤现在已经在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰中广泛应用;室外照明可选用太阳能灯具。
2.2 动力设备系统的节能
作为动力源的电动机,从家用电器到民用建筑内部以及各行各业中均用得比较普遍,其耗电量极大。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数,主要可以从以下几个方面着手:
2.2.1 采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施,减少电动机的个部分损耗(主要为空载损耗及负载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。
2.2.2 根据负荷特性合理地选择电动机。首先要了解负荷的特性,然后根据电机的工作环境及负载特点选用合适的电动机,避免“大马拉小车”的现象出现,以提高电动机运行的效率和功率因数。
2.2.3 轻载电动机采取降压运行,对经常处于轻负荷运行的电动机,应采用三角-星切换装置。当负荷系数低于013时,将三角形接法的电动机改为星形接法,可以达到良好的节电效果。对于经常轻载(负载率小于014)的生产机械,也可采用具有启动功能的轻载节电器,以达到“轻载降压运行节点”的目的。
2.2.4 根据负载情况对电动机采取就地补偿。对距离供电点较远的大、中容量连续运行工作机制的电动机,应采取电动机的无功功率就地补偿装置。单对单台电动机补偿容量不宜过大,以免产生自励磁过电压。
2.2.5 改进控制方式,提高运行效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机,是节电的有效方法。交流电动机调速分为变极调速、变频调速和变转差率调速三种方式,节电效果以变频调速最为明显。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不但可以节约大量电能,还可以提高控制质量及产品数量,是实现机电一体化的重要手段。
2.3 供配电系统的节能
2.3.1 供配电系统的节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及使用中的节能。
2.3.2 降低线路损耗。当电网输送电能时,在网络中就产生功率损耗,其与线路参数和负荷大小密切相关。提高电网的功率因数,减少电网的无功功率及导线中的电阻等,均能降低电网中的线损。
3 结语
总之,建筑电气设计的节能措施还有很多,对于建筑设计者而言,就是要合理的选用设备(变压器,电动机,电缆,照明光源等),合理确定供电电压等级以及采用新材料,新技术等。对于建筑使用者而言,就是要合理使用电气设备,争取使我国建筑能耗下降。
参考文献:
[1]注册电气工程师执业资格考试复习指导书(第3册)[M].北京:中国电力出版社,