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時間:2023-03-24 15:23:00
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②要保證照明電氣設(shè)計的經(jīng)濟性。建筑照明節(jié)能設(shè)計方案具有經(jīng)濟適用、節(jié)約成本的特點,它能夠合理控制電氣照明系統(tǒng)的耗能情況,避免浪費。此外,在設(shè)計照明電氣系統(tǒng)時,應(yīng)堅持“節(jié)約能源、保護環(huán)境、以人為本”的原則,不可因節(jié)能而過度追加投資,要保證在短時間內(nèi)通過照明節(jié)能回收電氣設(shè)計中增加的投資。
2建筑照明電氣節(jié)能設(shè)計分析
2.1照明配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
在設(shè)計建筑照明的配電系統(tǒng)時,可以從變壓器的節(jié)能設(shè)計和線路導體選擇2方面入手。
2.1.1變壓器的參數(shù)設(shè)計
①選擇節(jié)能式變壓器,減少空載損耗和負載損耗。
②根據(jù)照明要求,適當加大變壓器的實際容量,減小負載率(Sj/S)。要將負載率控制在0.60~0.75之間,避免因為負載率太小而增加變壓器成本,或因負載率過大而增大電能損耗。此外,還應(yīng)適當提高變壓器的功率因數(shù),避免計算負荷變大和運行時間增加。一般情況下,應(yīng)保證功率因數(shù)>0.9.
2.1.2選擇照明電氣線路導體
電氣線路導體材料和截面是影響電能損耗的重要因素。為了實現(xiàn)照明節(jié)能,對于室內(nèi)照明的電氣線路,可以選擇電阻率較低的銅導體。在導體截面方面,可以根據(jù)建筑電氣安全設(shè)計的要求,適當增大導體的截面。在此過程中,應(yīng)保證電纜和導線載流量比照明線路計算電流大,各段線路的電壓損失總和應(yīng)比允許值小,同時,要確保照明燈具端的電壓符合建筑照明規(guī)定值。此外,應(yīng)適量提升線路功率因數(shù),以便降低能耗,實現(xiàn)節(jié)能。
2.2合理選擇鎮(zhèn)流器
在建筑照明系統(tǒng)中,鎮(zhèn)流器會影響到照明能效和照明質(zhì)量,因此,合理選擇照明鎮(zhèn)流器也是照明電氣設(shè)計中的重要內(nèi)容。在選擇鎮(zhèn)流器時,盡量避免選用大功耗普通電感型鎮(zhèn)流器。對于金鹵燈和高壓鈉燈,可以采用節(jié)能電感型鎮(zhèn)流器實現(xiàn)照明控制,而對于直管型熒光燈,則應(yīng)采用電子型鎮(zhèn)流器。對于建筑照明中常用的熒光燈,在選擇照明鎮(zhèn)流器時,應(yīng)控制好能效值。電子型鎮(zhèn)流器在向燈管供給高頻電流時,高頻電流一般為幾十千赫,燈管光效比工頻高10%左右。同時,因為電子型鎮(zhèn)流器的自身功率較小,所以,在進行電氣節(jié)能設(shè)計的過程中,可以優(yōu)先考慮選用電子型鎮(zhèn)流器。在選擇照明鎮(zhèn)流器時,還要考慮功率因數(shù)、諧波和性能因素。電子型鎮(zhèn)流器所產(chǎn)生的電流諧波一般高于電感型鎮(zhèn)流器,對于諧波限值,在設(shè)計時,應(yīng)嚴格遵守GBN17625.1—2003中的規(guī)定。例如,對于建筑工程中的C類照明設(shè)備,其允許諧波限值如下:當諧波次數(shù)為2時,基波頻率允許的最大諧波電流源與輸入電流的百分比應(yīng)為2%;如果諧波次數(shù)為5,則其相對應(yīng)的百分比為10%;如果基波次數(shù)為9,則其相對應(yīng)的百分比為5%;當諧波次數(shù)為11~39時,其相對應(yīng)的百分比為3%.在功率因數(shù)方面,如果燈具的功率在25W以上,則電子型鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)>0.95;如果燈具功率<25W,則電子型鎮(zhèn)流器功率因數(shù)一般僅為0.55~0.60.在設(shè)計時,如果需采用電子型鎮(zhèn)流器,則應(yīng)保證燈具功率>25W。此外,在經(jīng)濟性能和使用性能方面,電感型鎮(zhèn)流器價格相對較低,并且使用壽命長,但是,它無法調(diào)光,并且在高頻狀態(tài)下頻閃效應(yīng)較大;而電子型鎮(zhèn)流器能夠調(diào)光,并且在高頻狀態(tài)下的頻閃效應(yīng)較小。綜上所述,在進行電氣設(shè)計時,可以根據(jù)實際情況選擇照明鎮(zhèn)流器。
(1)必須要優(yōu)化配電系統(tǒng)的合理配置,并且在供配電系統(tǒng)當中要應(yīng)用單回進線。
(2)在鹽化工企業(yè)當中,必須要符合生產(chǎn)裝置的工藝特點,同時也要達到電氣設(shè)備的主要特點,滿足它的負荷容量要求,分布好供電距離,更需要完善的規(guī)劃企業(yè)未來的發(fā)展要求,選擇合理的設(shè)計方案以及確定供電電壓等。
(3)在鹽化工企業(yè)當中,作為變電所必須要接近負荷中心的要求,達到方便進出線,同時也要接近電源側(cè)。此外,在設(shè)備的吊裝以及在運輸上也應(yīng)注意該問題。通常在一般情況下,變配電室所應(yīng)用的形式是車間附屬,所采用的方式一般也是放射式,產(chǎn)生的負荷一般是從低壓配電室直供的,但是也有一部分是轉(zhuǎn)供的。一旦出現(xiàn)較大面積的供電區(qū)時,必須要根據(jù)實際情況進行操作,如果是在較為集中的負荷工段時,必須要設(shè)置一個變配電室并且是獨立的,可以直接供電,從而減小電纜的線徑,也減小了供電距離,防止出現(xiàn)電壓損耗,也防止出現(xiàn)成本的浪費。
2節(jié)能的主要原則
(1)在節(jié)能設(shè)計過程當中必須要考慮到最實際的效益問題,并且選用合理的材料以及設(shè)備。
(2)最為重要的一點就是必須要達到化工企業(yè)運行所需要的動力能源,再根據(jù)電力設(shè)備所運用的電能質(zhì)量,可靠性以及它的負荷容量等方面要求,從而優(yōu)化節(jié)能設(shè)計,達到合理應(yīng)用要求。
(3)必須要充分的考慮到一些無關(guān)的消耗,例如有關(guān)電氣設(shè)備當中的電能消耗以及傳輸線路上的消耗等方面都需要重點關(guān)注,也是作為節(jié)能設(shè)計的一個重點要求,滿足電氣節(jié)能的功能性要求,使之達到先進的技術(shù),合理的經(jīng)濟要求。
3選擇合理的效能
在配電系統(tǒng)當中,電力變壓器是作為最主要的一種電源設(shè)備,也是最消耗電源的一種設(shè)備,它的損耗也是非常驚人的,對此,就必須要選擇合理的變壓器型號以及它的額定容量,所以,只有應(yīng)用合理的變壓器運行方式才是最有效的一種措施。由于節(jié)能技術(shù)在不斷更新,所以在鹽化工企業(yè)當中所應(yīng)用的中干式變壓器是最小常見的,但在購買價格方面油浸式變壓器也是相對較低的,它具有一定的可燃性,會給人體造成一定的傷害,是需要定期進行維護的,對此,這在無形中也提高了運行成本,也增加了一定的土建費用。在選擇變壓器的數(shù)量以及它的容量時,必須要全面考察,通常情況下,在一個項目當中,我們在選擇變壓器時,必須要根據(jù)它的負荷特點以及運行狀況來應(yīng)用,如果變壓器的負載率達到標準時,也就是最好的條件是在75%左右,如果不再進行擴建的話,變壓器不會滿負荷來運行在一般條件下,投資兩臺以及兩臺以上的變壓器所占的面積都會比一臺變壓器要多,然而它的靈活性會非常好,如果在較小的運行負荷條件下則可以減少一臺,同時也可以提高另一臺變壓器的負荷,減小功率和損耗,可以提高效率。
4節(jié)能設(shè)計
在鹽化工企業(yè)當中,最不可缺少的應(yīng)用就是電氣設(shè)備了,由于在企業(yè)當中電動機應(yīng)用的數(shù)量是非常驚人的,它的消耗量已經(jīng)達到了80%左右,所以,提高電動機的節(jié)能設(shè)計是非常重要的條件了,對此,我們?yōu)榱烁玫膽?yīng)用高效節(jié)能的電動機,應(yīng)選用較為合理的型號,達到電機的標準容量。如果是從節(jié)能的角度進行觀察時,達到80%左右的負載電動機其效果才是最好的,而且它的利用率也是最大的。在鹽化工企業(yè)當中,一般會控制排量會應(yīng)用出口閥門,達到平穩(wěn)運行的生產(chǎn)要求。然而,在一定情況下也會出現(xiàn)泵管的壓差過大問題,從而導致較大的能量消耗,再生產(chǎn)時也只能靠打回流,降低泵的使用率,但是電量也被浪費了。在安裝好變頻器以后,必須要科學的進行管理,從而達到節(jié)能的效果。
(1)在鹽化工企業(yè)當中,選用節(jié)能電氣也是非常重要的一項工作任務(wù),在企業(yè)的應(yīng)用當中,電負荷的應(yīng)用通常是為水泵類的引風機或者是電機當中所利用的,而這種電機負載是按照負荷工作量進行選擇的,但從實際應(yīng)用中我們可以看出,多數(shù)時間并不是用于滿負荷狀態(tài),而是空載,這也就導致了電能出現(xiàn)一定的損耗,但是在實際的運行當中,如果應(yīng)用合理的變頻器就會控制好風機的負載狀況,這種方法也是較為科學的,所以在這其中便可以利用變頻器的內(nèi)置裝備進行調(diào)節(jié),從而來保持它的恒定的風壓和水壓,達到工藝系統(tǒng)的要求。
(2)在設(shè)計節(jié)能電氣時,只有不斷的提高其自然功率也才有效的降低能源的損耗,所以,通過良好的補償措施也是非常重要的一種節(jié)能手段,此外,無功補償方法有兩種形式,一種是集中的,一種是分散的。所以應(yīng)用無功功率進行補償,便可以提高系統(tǒng)的功率,也可以減少線路的損耗,同時電能質(zhì)量也會有所提升。進行節(jié)能設(shè)計時,在配電室必須要設(shè)置自動的無功補償裝置,其原理也是通過負載需要進行的,應(yīng)較為靈活。從而也就達到了無功不對稱時的補救措施,防止出現(xiàn)不足補償。
(3)在鹽化企業(yè)當中,由于照明節(jié)能也是作為非常重要的一項工程,所以在設(shè)計時通常是較為簡單的,但是因為照明設(shè)備有著非常多的數(shù)量,所以在進行設(shè)計時必須要做好準備規(guī)劃,如果是在設(shè)計工程設(shè)計,必須要選用新型的照明光源,從而來提高它的照明效果,也降低了它的損耗。從照明的使用特點來看,我們可以進行分區(qū)控制來提高它的照明開關(guān)點以及它的燈光,所以可以應(yīng)用不同的節(jié)能開關(guān)裝置。
2目前我國建筑電氣節(jié)能設(shè)計中存在的一些問題
目前,人們對于電氣節(jié)能設(shè)計越來越關(guān)注,并廣泛應(yīng)用到建筑工程中。但建筑電氣節(jié)能設(shè)計中仍存在一些問題:第一,缺少相關(guān)的規(guī)章制度,且強制性要求較低。人們雖已明白節(jié)能設(shè)計特別重要,但較低的強制性要求,使得大部分施工單位進行電氣節(jié)能設(shè)計時,具有較強的隨意性及主觀性,以致建筑電氣工程的施工質(zhì)量好壞不一,甚至具有安全隱患。所以,要制定并完善電氣節(jié)能設(shè)計的相關(guān)規(guī)章制度,并根據(jù)不同建筑物確立不同的節(jié)能目標,以便于建筑電氣節(jié)能設(shè)計得以有效管理與控制。第二,很多施工單位仍然在電氣節(jié)能設(shè)計中使用禁用產(chǎn)品。部分節(jié)能產(chǎn)品在實際的應(yīng)用中,并不能滿足國家的節(jié)能標準,且會增加電氣使用過程中的費用,但有些施工單位依然使用這些違禁產(chǎn)品。所以,我國要加大相關(guān)部門的檢查及監(jiān)督力度,以促進電氣節(jié)能效果的提高。第三,電氣的相關(guān)設(shè)計人員往往忽略人們的節(jié)能要求。很多設(shè)計人員在建筑電氣施工中,并未落實電氣的節(jié)能原則,使得電氣不能充分發(fā)揮其節(jié)能作用。所以,建筑電氣的設(shè)計人員需了解人們的節(jié)能要求,并按照建筑的能源管理及運行要求,設(shè)計能大大降低電能消耗的相關(guān)施工方案。
3我國建筑電氣節(jié)能設(shè)計的措施
3.1建筑電氣節(jié)能設(shè)計中有效運用智能建筑設(shè)計理念
在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天,很多新技術(shù)被廣泛應(yīng)用到建筑工程中。智能建筑不僅能達到節(jié)能減排的目的,還能高效的實現(xiàn)建筑的智能化,也就是說,智能建筑是統(tǒng)一整合公共安全系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)以及信息化應(yīng)用系統(tǒng),并充分發(fā)揮他們的功能作用,以最大限度地實現(xiàn)節(jié)能減排目標。通常來說,智能建筑具有高度集成的信息化系統(tǒng),這種系統(tǒng)不僅可滿足人們對建筑的安全、舒適要求,還可在不斷優(yōu)化耗能電氣設(shè)備過程中,實現(xiàn)降低電能消耗的目標。而且,智能化系統(tǒng)可自動調(diào)節(jié)、感知室內(nèi)的用電載荷,為電氣設(shè)備的安全運行提供了保障。
3.2高度重視空調(diào)用電節(jié)能設(shè)計
由于人們生活水平的提高,空調(diào)逐漸變成了家庭日常生活的必需品,特別是夏天,人們的主要用電就是空調(diào)用電。所以,建筑電氣的節(jié)能設(shè)計中,尤其要高度重視相關(guān)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。通常,民用建筑空調(diào)系統(tǒng)包括分體式空調(diào)系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等,中央空調(diào)往往利用自控系統(tǒng)有效控制電能消耗,以便于節(jié)能減排;而安裝的居民住宅空調(diào)的插座通常較高,使得電源得不到及時切除,那么電能消耗就比較大。因此,空調(diào)的節(jié)能設(shè)計中,可為空調(diào)設(shè)計控制開關(guān),以便于空調(diào)得不到長時間使用時,能及時關(guān)掉空調(diào)電源,這既保證了空調(diào)的使用安全,其節(jié)能效果也比較顯著。辦公建筑中使用的分體空調(diào),常和照明系統(tǒng)使用同一個配電箱,所以,要想關(guān)掉空調(diào)的電源,則需關(guān)掉空調(diào)在各層配電箱處的電源回路,而工作人員往往不會嚴格遵守相關(guān)的節(jié)能要求,使得空調(diào)一直處在待機狀態(tài),這就造成電能浪費。所以,建筑電氣節(jié)能設(shè)計中,為達到節(jié)能減排的目的,要為空調(diào)設(shè)計專屬的控制配電用電設(shè)備,以便于管理,且能大大降低電能消耗。
3.3有效利用高效節(jié)能光源
光源在很多建筑中會造成較大的能源消耗。所以,第一,燈具配光的選擇要科學、合理,盡量保證選擇的燈管具有使用壽命長、光效及顯色指數(shù)較高等特點,這樣才能滿足節(jié)能環(huán)保的設(shè)計要求。此外,盡量在建筑的走廊、門廳等部位選擇一些自然光或其他光源,以利于降低電能消耗。第二,選擇的電氣附件及節(jié)能燈具要具有高效性特點,確保選擇的節(jié)能燈具可滿足日常生活的需求,且易于維護、安裝,而選擇的諸如電感鎮(zhèn)流器等節(jié)能燈具附件,既可大大降低電壓的相關(guān)損耗,還可減少電路功率,以達到節(jié)能照明的效果。除此以外,還要充分考慮節(jié)能照明的其他措施,比如,不斷改進燈具的相關(guān)控制方式等,這就可通過電路及供電系統(tǒng)的合理設(shè)計進行改進,這種方法可減少電能的損耗,而且操作起來也比較簡單方便。
二、電氣節(jié)能技術(shù)在石化企業(yè)工程設(shè)計中的應(yīng)用
1電力系統(tǒng)節(jié)能
電力系統(tǒng)節(jié)能要從變壓器選型、系統(tǒng)功率因素提高、線路功率損耗、減少高次諧波這四個方面論述:
1.1變壓器選型。
變壓器是在電力系統(tǒng)中是較為常用且較為普遍的電氣設(shè)備,尤其在石化企業(yè)中,大量的變壓器投入使用。7×24小時運行,其消耗電能量也是相當之大。通常我們在選擇變壓器時,需要根據(jù)變壓器的負載率這一指標來進行選擇。Pf是變壓器的額定負載有功損耗;Qf是變壓器的額定負載漏磁功率;β是變壓器的負載率;Ud%是短路電壓的百分比值。當變壓器的負載率β處于40%~60%之間的時候,可以使得變壓器的額定負載有功損耗PL取得極小值,那么我們在實際選擇變壓器時,應(yīng)盡量使得其負載率處于40%~60%之間。另外,為了提高石化企業(yè)的經(jīng)濟效益,減少生產(chǎn)過程中的能源消耗,建議在工程設(shè)計的時候?qū)ψ儔浩鞯倪x擇采用國家新型的、高效節(jié)能的產(chǎn)品。
1.2系統(tǒng)功率因數(shù)的提高。
在電力系統(tǒng)中,功率因數(shù)占據(jù)著舉足輕重的地位。如果能夠提高功率因數(shù),那么就意味著能源的利用率會得以提高,同時生產(chǎn)和電力成本、線路電壓都會相應(yīng)減少,而設(shè)備的利用率會大大改善。石化企業(yè)就會以最小的投資得到最大的經(jīng)濟收益。大多數(shù)用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動機等,它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率,在功率三角形中,有功功率P與視在功率S的比值,稱為功率因數(shù)cosφ,其計算公式為:cos()//()1/222PSPPQ在實際運轉(zhuǎn)的電網(wǎng)中,功率因數(shù)cosφ反映了電源輸出的視在功率的利用率,cosφ是一個大于0小于1的數(shù),那么,當電氣系統(tǒng)的功率因素無限趨向于1時,電路中的無功功率就越小,意味著視在功率的利用率越高,從而電能輸送的功率就越大,這樣就可以通過提高功率因素來降低電路損耗。一般的,功率因數(shù)有兩種方式來提高,分別是自然提高和人工補償。自然提高功率因數(shù)比較簡單,主要是電動機的選型上,選擇合適的電動機和變壓器,避免電機的空載運行。第二種人工補償方式主要采用同步電動機補償、動態(tài)無功功率補償、并聯(lián)電容器補償?shù)姆绞健?/p>
1.3減少線路的功率損耗。
根據(jù)公式P=I2R可知,只要電流經(jīng)過有電阻的介質(zhì)就會產(chǎn)生能量消耗。那么在一個大的工程中,有成百上千的設(shè)備以及設(shè)備線路,減少線路的功率損耗對于電氣節(jié)能的貢獻是相當可觀的。根據(jù)R=ρL/S可以得出,在工程設(shè)計中應(yīng)當合理地設(shè)計電氣線路的走向,減少線路的長度L以及合理地選擇線路的粗細S能夠有效地降低線路損耗。
1.4降低高次諧波。
在我國使用的交流電的頻率為50Hz,當正弦波受到外界干擾時就會發(fā)生畸變,畸變越嚴重,高次諧波分量越大,基波的分量越小。在具有高次諧波電壓和電流的電網(wǎng)系統(tǒng)中,對電動機的正常運行起作用的僅是電網(wǎng)的電壓和電流的基波部分,而系統(tǒng)中的高次諧波電流和電壓部分,則只能產(chǎn)生有功損耗和額外的無功損耗。同時,高次諧波會產(chǎn)生過電壓、過電流直接影響到工作的可靠性。解決電網(wǎng)高次諧波主要是采用無源濾波技術(shù)(電容、電感組成的濾波器吸收高次諧波)和有源濾波技術(shù)(由先進的電子控制和電力電子設(shè)備組成,通過探測系統(tǒng)瞬間的畸變波形,并產(chǎn)生與之相反的畸變波形與其抵消,從而輸出標準的正弦波)。
2穩(wěn)定電壓節(jié)能
穩(wěn)定供電電壓至額定電壓,系統(tǒng)供電效率最高。電壓的不穩(wěn)定,高電壓和低電壓都不能形成高效供電。絕大多數(shù)的用電設(shè)備,它在額定電壓工況下效率最高。如果供電電壓高于額定電壓,就會產(chǎn)生過高的空載電流,造成能源的浪費。如果供電電壓低于額定電壓,負載不變時就會產(chǎn)生過大的負載電流,造成線損的增加,也會造成能源的浪費。要選擇合適的供電電壓,如果壓力變化過大,可使用帶有有載調(diào)節(jié)開關(guān)的變壓器。
3照明系統(tǒng)節(jié)能
在滿足正常照明需求的前提下,優(yōu)先選取發(fā)光效率高、能源消耗小的節(jié)能燈、電磁感應(yīng)燈、LED燈等。這些燈的壽命長、能耗小,可以滿足節(jié)能的要求。在我國,電網(wǎng)的標準電壓是220V,但是存在一個電壓的-10%~-7%的電壓偏差。過高的電壓經(jīng)過照明系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的熱量,同時也會影響到照明設(shè)備的壽命。通過控制照明系統(tǒng)中回路電壓,能夠起到節(jié)約用電和延長照明設(shè)備使用壽命的功能。
4電子設(shè)備節(jié)能
在石化企業(yè)中,電子設(shè)備節(jié)能主要包含工作計算機、打印機、復印機的節(jié)能和工業(yè)使用的PID控制系統(tǒng)節(jié)能。在日常工作中,企業(yè)的每一位員工需要養(yǎng)成順手關(guān)閉計算機顯示器、下班后關(guān)閉計算機的習慣,在使用操作系統(tǒng)時盡量設(shè)置為省電模式。另外打印機、復印機在不使用的時候選擇待機或直接關(guān)機減少耗電量。工業(yè)使用PID控制系統(tǒng)設(shè)計時選擇低功耗的模塊。
2電氣節(jié)能技術(shù)在石化企業(yè)工程設(shè)計中的應(yīng)用
2.1電力系統(tǒng)節(jié)能
2.1.1變壓器選型。
變壓器是在電力系統(tǒng)中是較為常用且較為普遍的電氣設(shè)備,尤其在石化企業(yè)中,大量的變壓器投入使用。7×24小時運行,其消耗電能量也是相當之大。通常我們在選擇變壓器時,需要根據(jù)變壓器的負載率這一指標來進行選擇。
2.1.2系統(tǒng)功率因數(shù)的提高。
在電力系統(tǒng)中,功率因數(shù)占據(jù)著舉足輕重的地位。如果能夠提高功率因數(shù),那么就意味著能源的利用率會得以提高,同時生產(chǎn)和電力成本、線路電壓都會相應(yīng)減少,而設(shè)備的利用率會大大改善。石化企業(yè)就會以最小的投資得到最大的經(jīng)濟收益。大多數(shù)用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動機等,它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。
2.1.3減少線路的功率損耗。
根據(jù)公式P=I2R可知,只要電流經(jīng)過有電阻的介質(zhì)就會產(chǎn)生能量消耗。那么在一個大的工程中,有成百上千的設(shè)備以及設(shè)備線路,減少線路的功率損耗對于電氣節(jié)能的貢獻是相當可觀的。根據(jù)R=ρL/S可以得出,在工程設(shè)計中應(yīng)當合理地設(shè)計電氣線路的走向,減少線路的長度L以及合理地選擇線路的粗細S能夠有效地降低線路損耗。
2.1.4降低高次諧波。
在我國使用的交流電的頻率為50Hz,當正弦波受到外界干擾時就會發(fā)生畸變,畸變越嚴重,高次諧波分量越大,基波的分量越小。在具有高次諧波電壓和電流的電網(wǎng)系統(tǒng)中,對電動機的正常運行起作用的僅是電網(wǎng)的電壓和電流的基波部分,而系統(tǒng)中的高次諧波電流和電壓部分,則只能產(chǎn)生有功損耗和額外的無功損耗。同時,高次諧波會產(chǎn)生過電壓、過電流直接影響到工作的可靠性。解決電網(wǎng)高次諧波主要是采用無源濾波技術(shù)(電容、電感組成的濾波器吸收高次諧波)和有源濾波技術(shù)(由先進的電子控制和電力電子設(shè)備組成,通過探測系統(tǒng)瞬間的畸變波形,并產(chǎn)生與之相反的畸變波形與其抵消,從而輸出標準的正弦波)。
2.2穩(wěn)定電壓節(jié)能
穩(wěn)定供電電壓至額定電壓,系統(tǒng)供電效率最高。電壓的不穩(wěn)定,高電壓和低電壓都不能形成高效供電。絕大多數(shù)的用電設(shè)備,它在額定電壓工況下效率最高。如果供電電壓高于額定電壓,就會產(chǎn)生過高的空載電流,造成能源的浪費。如果供電電壓低于額定電壓,負載不變時就會產(chǎn)生過大的負載電流,造成線損的增加,也會造成能源的浪費。要選擇合適的供電電壓,如果壓力變化過大,可使用帶有有載調(diào)節(jié)開關(guān)的變壓器。
2.3照明系統(tǒng)節(jié)能
在滿足正常照明需求的前提下,優(yōu)先選取發(fā)光效率高、能源消耗小的節(jié)能燈、電磁感應(yīng)燈、LED燈等。這些燈的壽命長、能耗小,可以滿足節(jié)能的要求。在我國,電網(wǎng)的標準電壓是220V,但是存在一個電壓的-10%~-7%的電壓偏差。過高的電壓經(jīng)過照明系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的熱量,同時也會影響到照明設(shè)備的壽命。通過控制照明系統(tǒng)中回路電壓,能夠起到節(jié)約用電和延長照明設(shè)備使用壽命的功能。
2.4電子設(shè)備節(jié)能
在石化企業(yè)中,電子設(shè)備節(jié)能主要包含工作計算機、打印機、復印機的節(jié)能和工業(yè)使用的PID控制系統(tǒng)節(jié)能。在日常工作中,企業(yè)的每一位員工需要養(yǎng)成順手關(guān)閉計算機顯示器、下班后關(guān)閉計算機的習慣,在使用操作系統(tǒng)時盡量設(shè)置為省電模式。另外打印機、復印機在不使用的時候選擇待機或直接關(guān)機減少耗電量。工業(yè)使用PID控制系統(tǒng)設(shè)計時選擇低功耗的模塊。
電氣工程接能設(shè)計對我國發(fā)展起到什么樣的作用呢?下面就列舉以下幾個方面:首先,我們從保護環(huán)境方面來講,電氣工程必須需要節(jié)能的設(shè)計。因為現(xiàn)在我們的日常生活已經(jīng)離不開電的使用,而我國發(fā)電主要就是依靠火力發(fā)電的。在火力發(fā)電的過程中,需要消耗大量不可再生的化石燃料,同時還會排放出許多污染環(huán)境的氣體,影響到我們?nèi)粘I畹沫h(huán)境。所以從保護環(huán)境的方面來看,我們就需要對電氣工程做相應(yīng)的節(jié)能方面的設(shè)計。其次,隨著經(jīng)濟不斷的發(fā)展,電氣工程也需要節(jié)能的設(shè)計。因為電器設(shè)備也需要消耗電能,我國目前電力還都是由最傳統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)換,人類的生存和發(fā)展都有能源來制約著,能源已經(jīng)成為我們生存的基礎(chǔ)。但是,能源的短缺已經(jīng)成為世界共同關(guān)注的重要問題,同時也是影響我國經(jīng)濟發(fā)展的。所以,從經(jīng)濟發(fā)展的角度來看,電氣工程也應(yīng)該采取相應(yīng)的節(jié)能設(shè)計。再次,從提高人們生活水平的角度來看,電氣工程也需要進行節(jié)能設(shè)計。因為隨著現(xiàn)代建設(shè)的不斷發(fā)展和人們對生活標準要求越來越高,對居住環(huán)境舒適度的要求也不斷上升,比如,夏天空調(diào)可以制冷,冬天暖氣可以取暖等等。而這些都需要能源的消耗才可以達到。而在能源十分進緊缺的現(xiàn)在,就必須對電氣工程采取必要的節(jié)能設(shè)計。而電氣工程進行節(jié)能設(shè)計,不但能滿足人們需求之外,還可以通過技術(shù)的創(chuàng)新,從而做到電氣工程減少能源的消耗,提高能源的使用效率。這些都可以做到電氣工程節(jié)能的要求??傊还苁窃诒Wo環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展,還是可以提高人們?nèi)粘I钏椒矫鎭砜矗夹枰獙﹄姎夤こ踢M行節(jié)能設(shè)計。
二、我國電氣工程接能設(shè)計的現(xiàn)狀
我國電氣工程節(jié)能設(shè)計受到了經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)水平方面的約束,受到了各方面的限制,造成節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用不廣泛,大量的能源在電氣設(shè)備中就被消耗,我國的電氣工程節(jié)能設(shè)計主要表現(xiàn)為一下幾個方面:第一方面則是漏電開關(guān)系列的選擇,第二是設(shè)備的選型,第三則是負荷呢計算,第四是TT系統(tǒng)配電線路接地故障的保護。
三、電氣工程節(jié)能設(shè)計應(yīng)該遵循的原則
1.如果想要將電氣工程中供電的設(shè)備進行優(yōu)化,同時還不能用其他的工程工農(nóng)來替代,損害其他工程中電能的使用價值,不盲目的對設(shè)備進行投資,同時對于不符合經(jīng)濟發(fā)展和科學的方案一律不能采用。因此,對于電氣工程節(jié)能設(shè)計首先應(yīng)該考慮到的就是適用性,電源供應(yīng)的設(shè)計,應(yīng)該也所需要的動力和能源為前提,以能夠滿足電氣設(shè)備的負載能力和供電質(zhì)量的可靠性為電源的要求,以確保建筑的電氣設(shè)備,能夠滿足使用的要求。此外,還應(yīng)該考慮到電力供應(yīng)的安全因素,所以電氣電線一定要具備絕緣距離,確保電源能夠安全的使用。同時還應(yīng)該考慮到防雷等措施。總而言之,電氣工程節(jié)能設(shè)計一定要符合安全性。
2.在對電氣工程進行節(jié)能設(shè)計的同時,一定要確保電氣工程能夠安全的使用。在確保安全使用功能的情況下,盡可能的減少建設(shè)的投資,降低各種能源的消耗。因此,在節(jié)能設(shè)備的選擇上,一定要符合節(jié)能的要求,提高能源的使用功效。
3.在設(shè)計的同時,一定要進行合理的調(diào)整,選擇符合設(shè)計的各種因素,合理的選擇節(jié)能的措施。以保證能在特殊使用點的情況下,能提高電的使用效率,實現(xiàn)節(jié)約能源的目標。總體來說,在電氣工程節(jié)能設(shè)計同時,一定要符合安全、經(jīng)濟和合理的原則。
四、電氣工程接能設(shè)計的方法
1.電壓配置的選擇
為了使電氣工程可以達到節(jié)能的目的,首先就應(yīng)該糾正在選擇電壓等級上面的錯誤。例如,當高低壓配電時,電壓應(yīng)該采取10KV,當?shù)蛪号潆娛?,電壓就?yīng)該采用220/380V,在電源電壓的選擇上一定要做到全面的考慮。
2.供應(yīng)和分配系統(tǒng)設(shè)計
要想達到節(jié)能的目的,供電和分配系統(tǒng)就應(yīng)該采用以下設(shè)計:電源和配電系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該是簡單可靠的,不需要有太多的配電級數(shù),在同一個電壓配電級數(shù)中最多有兩級,低壓最多有三級,三級的負荷量不能超過四級。運用措施,變壓器應(yīng)該深入負荷的中心,這樣就可以縮短供電半徑,從而就可以降低損耗,降低電壓的損失。應(yīng)該明確供電所供電的范圍和線路,合理的進行規(guī)劃不能夠重疊。
3.加強控制變壓器的選擇
在選擇變壓器上,應(yīng)根據(jù)用戶的需求行對節(jié)能設(shè)計,正確的選擇變壓器。例如,在選擇民用用戶的變壓器時,可以根據(jù)每個季節(jié)用電情況進行選擇,當需要消耗大量電池,可以使用專用的變壓器。另外,電網(wǎng)的失調(diào)可能是因為三相電流不平衡而造成的,所以會造成中線電位以上的高級變壓器加大損耗,三相電越不平衡,損耗就會越大。因此,應(yīng)采取相應(yīng)的措施來平衡三相電流。
Abstract: the environmental problem has become one of the most importance for modern people, in building electrical design, people began to explore how to promote the concept of environmental protection in the application. To implement the concept of environmental protection in building electrical design, to enable to make people's lives improved, the energy consumption is greatly reduced, thus reducing the pollution to the environment. The author from the environmental point of view, combined with the production practice, focusing on energy saving measures in building electrical design. Based on the analysis of the building energy saving problems so far, for energy-saving measures are introduced to the concept of environmental protection, more far in building electrical design and line, make its contribution.
Keywords: building; electrical design; energy saving
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
引言
節(jié)能化的發(fā)展方向是我國近些年來建筑工程發(fā)展的新方向。一般節(jié)能化工作主要是體現(xiàn)在建筑工程中的電氣設(shè)計階段,節(jié)能化方向的新趨勢,使得電氣工程在建筑工程中扮演著重要的角色。建筑電氣設(shè)計已經(jīng)不僅僅影響建筑工程某一個或者兩個局部工作部分,而是涉及到建筑工程的方方面面,直接影響到建筑工程的完成質(zhì)量。因此,應(yīng)當提高電氣技術(shù)工作人員的節(jié)能意識,在提高自己專業(yè)水平的基礎(chǔ)上,將節(jié)能措施同專業(yè)技術(shù)相結(jié)合,從而做好電氣設(shè)計的工作。本文分析的重點是建筑工程中電氣設(shè)計節(jié)能問題。
1.建筑節(jié)能問題分析
節(jié)能問題一直以來都是十分重要的問題,但是在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,很多企業(yè)或者企業(yè)家,只看到短期的經(jīng)濟利益,節(jié)能意識淡薄,即使有認識到,但在生產(chǎn)經(jīng)營中也并不給予充分的考慮。經(jīng)濟的發(fā)展使人們的生活越來越電氣化以及自動化,在這一過程中,人們對電力的需求越來越大。建筑電氣節(jié)能問題也被提到了日程之上。但正如前文所述,節(jié)能問題在生產(chǎn)經(jīng)營過程中沒有得到足夠的認識,主要原因是現(xiàn)今教育體制下國家并沒有在教育上給予節(jié)能高度重視,節(jié)能的社會意識相對于其他發(fā)達國家來說較為薄弱。筆者認為建筑電氣設(shè)計過程中,建筑電氣工程師應(yīng)當本著節(jié)能的理念從事其本職工作,總結(jié)生活中人們的不同用電要求,從而設(shè)計出更為合理更為符合節(jié)能理念的建筑電氣設(shè)計產(chǎn)品。
2.建筑電氣的節(jié)能設(shè)計
2.1 防雷與接地的設(shè)計
我國在很早以前就制定了《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》,對該規(guī)章內(nèi)容進行閱讀,我們發(fā)現(xiàn)最常提到的字眼是防雷設(shè)計,其主張建筑電氣工程師在進行防雷設(shè)計時,可以利用建筑物內(nèi)部的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu),這是因為結(jié)構(gòu)鋼筋或者鋼結(jié)構(gòu)由于其金屬特性,具有導電作用,因此,在設(shè)置避雷裝置時,運用這一性質(zhì),不僅能夠更好的防雷,更能夠節(jié)省原材料,是節(jié)能的重要舉措。
2.2高效電動機的選擇(以某發(fā)達城市某中型建筑企業(yè)為例)
一直以來,很多建筑企業(yè)為了能夠節(jié)省成本,在機械設(shè)備的選擇上經(jīng)常偷工減料,從長遠來說選擇節(jié)能良好的機械設(shè)備對于企業(yè)長遠成本計算具有重大意義。在建筑工程中,電動機的選擇對于節(jié)能的意義重大,應(yīng)當選擇最新系列的高效電動機。筆者通過一系列數(shù)據(jù),可以闡述高效電動機對于節(jié)能以及節(jié)約成本的重要意義。某發(fā)達城市某中型建筑企業(yè)一直以來企業(yè)業(yè)績不是十分理想,2010年該企業(yè)實行企業(yè)整改,希望能夠重新獲得市場活力,基于節(jié)約成本的考慮,該企業(yè)在5月份引入了一批性能良好的機械設(shè)備,其中包括了多臺高效電動機,根據(jù)該企業(yè)6月分布的數(shù)據(jù)表明,6月高效電動機投入使用之后,比上月節(jié)省了百分之十五到百分之二十的用電量。根據(jù)物理常識,我們知道減少電能損耗的重要途徑是使電動機的功率以及效率變大,高效電動機能夠使電動機的效率提高到一半左右,從而使得總能耗降低百分之二十到百分之三十。因此,在建筑電氣工程中應(yīng)當選用高效電動機。
2.3軟啟動器的使用
軟啟動器相對于變頻器來說,可以更好的節(jié)能。主要表現(xiàn)在能夠更好的控制電壓變化,使電壓能夠持久的保持穩(wěn)定。能夠做到這一點是因為軟啟動器,不同于變頻器是通過鐵圈而實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換,而是通過對設(shè)備內(nèi)部可控硅導通角進行控制,此種控制方式能夠得到更為穩(wěn)定的電壓。此外,軟啟動器的節(jié)能優(yōu)勢還體現(xiàn)在采用的是正反饋電流、負反饋電壓或反饋測速,通過這些方式得到信息之后,對可控硅導通角重新控制,使電壓能夠進一步穩(wěn)定。由于軟啟動器這一性能,在建筑電氣節(jié)能設(shè)計中,一般會適用在水泵等大型電機設(shè)備中,這些設(shè)備對電壓的穩(wěn)定性要求相對來說比較高。
2.4交流變頻調(diào)速的優(yōu)點
隨著科技的發(fā)展,交流電機的變頻調(diào)速技術(shù)得到了高速發(fā)展,其中目前為止,最為先進的技術(shù)是電力電子器件在異步電動機調(diào)速中的應(yīng)用。交流變頻調(diào)速主要是通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使得負載的變化與電機負載相適應(yīng),使得輕載時的電機功率得到提高,從而達到節(jié)能的目的。
2.5導線連接的注意事項
目前為止,很多工程的插座回路中的接地保護線仍然采用串聯(lián)的方式。串聯(lián)連接對于建筑工程電路的安全來說十分不利,因為串聯(lián)線路一旦在某一處斷裂開來,將會直接導致其他所有線路失去接地保護。串聯(lián)連接方式一旦運行過久,還會容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,從而引起火災。
3.建筑電氣節(jié)能設(shè)計的基本原則
3.1實用原則
環(huán)境以及經(jīng)濟成本應(yīng)當在建筑電氣節(jié)能設(shè)計中給予充分考慮。將實用原則作為最重要的原則,在科學技術(shù)的指導下,研究出最優(yōu)的節(jié)能設(shè)計方案。在建筑電氣設(shè)計過程應(yīng)當本著以下的原則,貫徹落實設(shè)計方案,從而達到節(jié)能環(huán)保的目的。
建筑電氣設(shè)計過程中,一般要求所選用的設(shè)計方案能夠滿足安全實用的要求,因此,實用性原則成為建筑電氣節(jié)能設(shè)計原則中最為重要的原則,是建筑電氣節(jié)能設(shè)計的主要內(nèi)容。在實用原則的指導下,盡量去掉一些人們在日常生活中不常使用的功能,從而使人們的生活變得更加舒適與便利。此外,還可以選擇一些較為智能的設(shè)備,智能設(shè)備能使人們的生活變得自動化,從而創(chuàng)造出更為安全舒適的環(huán)境。
3.2經(jīng)濟效益最大化的原則
上文介紹可以通過添置節(jié)能新設(shè)備來減少能源的消耗,但是在添置的過程中,要對成本效益進行充分的分析。不能夠毫無節(jié)制或者不講策略的添置。在建筑節(jié)能設(shè)計的過程中,應(yīng)當本著經(jīng)濟效益最大化的原則。為了防止無節(jié)制的添置節(jié)能設(shè)備,節(jié)能工作應(yīng)當從較為老舊的電氣設(shè)備或者電氣設(shè)計入手,以現(xiàn)有設(shè)備為基礎(chǔ)進行技術(shù)改造與創(chuàng)新,從而節(jié)約成本的投入。這些是經(jīng)濟效益最大化原則的體現(xiàn)。
3.3建筑電氣技術(shù)先進的原則
在進行建筑電氣技術(shù)改造的過程當中,應(yīng)當謹慎起見。積極研發(fā)新的建筑電氣技術(shù),研發(fā)之后,不能夠太急于投入使用,應(yīng)當在小范圍內(nèi)適用,通過結(jié)果觀察,如果有把握能夠在實際生產(chǎn)中適應(yīng)的話,則投入生產(chǎn)使用。
4.結(jié)語
一直以來,人們都在探索可持續(xù)發(fā)展的路徑。我國在可持續(xù)發(fā)展的道路上任重道遠。在經(jīng)濟發(fā)展的過程中,我國應(yīng)當堅持這樣的理念,從保護環(huán)境的角度出發(fā),盡量降低我國的能源消耗水平。在建筑電氣設(shè)計中,應(yīng)當在對建筑物基本功能充分研究的基礎(chǔ)上,對電氣節(jié)能設(shè)計進行充分探索。
參考文獻
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
一、供配電方面
(一)供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
根據(jù)負荷容量,供電距離及分布,用電設(shè)備特點等因素合理設(shè)計供配電系統(tǒng),做到系統(tǒng)盡量簡單可靠,操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負荷中心,以縮短配電半經(jīng)減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數(shù),以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器,實現(xiàn)經(jīng)濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。
(二)變壓器的節(jié)能設(shè)計
減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計算:
ΔP=P0+β2Pk
式中:ΔP――變壓器的有功損耗(KW);P0――變壓器的空載損耗(KW);Pk――變壓器的短路損耗(KW);β――變壓器的負載率。
1.P0作為變壓器的空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成,其值與鐵芯材料及制造工藝有關(guān),與負荷大小無關(guān),所以在選用變壓器時最好選擇節(jié)能型變壓器如S9,SL9,SC8等。它們采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片,由于“取向”處理,使矽鋼片的磁疇方向接近一致,減少鐵芯渦流損耗,45度全斜度接縫結(jié)構(gòu)使接縫密合性好,減少了漏磁損耗。
2.Pk是變壓器額定負載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損,它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小,并與負荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時應(yīng)選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。β2Pk用微分求它極值時,是在β=50%時每千瓦的負荷,此時變壓器的能耗最小,但在β=50%負載率時僅減少變壓器的線損,并未減少變壓器的鐵損,因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費,變壓器、高低壓柜、土建投資及運行費用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預留適當?shù)挠嗔?,變壓器最?jīng)濟節(jié)能運行的負載率一般在75%~85%之間。
3.在選擇變壓器容量和臺數(shù)時,應(yīng)根據(jù)負荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。
(三)減少線路損耗
由于配電線路有電阻,有電流通過時就會產(chǎn)生功率損耗,其公式為:
ΔP=3I2R?10-3
式中:ΔP――三相輸電線路的功率損耗(KW);I――線電流(A);R――線路相電阻(Ω)。
其中“R”線路電阻在通過電流不變時,線路長度越長則電阻值越大。如果在一個工程中由于線路上下縱橫交錯,一般工程線路總的不下萬米,大工程更是不計其數(shù),造成電能損耗是相當可觀的,所以減少線路能耗必須引起設(shè)計人員的足夠重視。在具體工程中,線路上電流一般是不變的,那么要減少線損,只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=PL/S,即與導線電阻率P、導線長度L成正比,與導線截面S成反比。要減少電阻值應(yīng)從以下幾個方面考慮:
1.盡量選用電阻率P較小的導線,如銅芯導線較佳,鋁線次之。
2.盡可能減少導線長度,在設(shè)計中線路應(yīng)盡量走直線少走彎路,另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應(yīng)盡可能地靠近負荷中心,以減少供電半徑。
3.電壓降要求的前提下,在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用,由于節(jié)約能耗而減少了年運行費用,綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟時還是合算的。
二、用電設(shè)備方面
(一)照明的節(jié)能設(shè)計
照明節(jié)能設(shè)計就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度的利用光能,通常的節(jié)能措施有以下幾種:
1.充分利用自然光,這是照明節(jié)能的重要途徑之一,在設(shè)計中電氣設(shè)計人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機地結(jié)合,從而大大節(jié)約了人工照明電能。
2.照明設(shè)計規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的,也不宜隨便提高,要有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質(zhì)量的前提下,一般房間(場所)應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈(如T5、T8管)及緊湊型熒光燈,高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。
3.推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等,公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補償?shù)臒艟?,緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。
4.改進燈具控制方式,采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點可采取分區(qū)控制燈光或適當增加照明開關(guān)點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關(guān),高級客房采用節(jié)電鑰匙開關(guān),公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān),走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。
(二)提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)
大多數(shù)用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動機等,它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率,在功率三角形中,有功功率P與視在功率S的比值,稱為功率因數(shù)cosφ,其計算公式為:cosφ=P/S=P/(P2+Q2)1/2在電網(wǎng)的運行中,功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度,如何使得配電系統(tǒng)功率因數(shù)盡可能接近于1,使得電路中的無功功率可以降到最小,視在功率將大部分用來供給有功功率,從而提高電能輸送的功率。降低配電系統(tǒng)的電能損耗,是配電系統(tǒng)節(jié)能的途徑之一。采用無功補償通常有二種方式,集中自動補償和就地固定補償。
功率因數(shù)提高了可以減少線路無功功率的損耗,從而達到節(jié)能目的。前面提到的輸電線路損耗ΔP中包含了線路傳輸有功功率時而引起的線損和線路傳輸無功功率時引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足建筑物功能所必須的,是不變的。而在供配電系統(tǒng)中的某些用電設(shè)備如電動機、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器以及很多家用電器等都具有電感性,會產(chǎn)生滯后的無功電流,它要從系統(tǒng)中經(jīng)過高低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備末端,無形中又增加了線路的功率損耗。然而這部分損耗是可以避免的,具體方法有:
1.減少用電設(shè)備無功損耗,提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備如同步電動機等,電感性用電設(shè)備可選用有補償電容器的用電設(shè)備(如配有電容補償?shù)臒晒鉄簦┑取?/p>
2.用靜電電容器進行無功補償,電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流從而達到提高功率因數(shù)同時又減少整體無功電流。在具體工程設(shè)計中有采用分散就地補償和高低壓柜集中補償?shù)确绞?,可根?jù)具體情況具體分析。
(三)電動機節(jié)能設(shè)計
Abstract: lists the current domestic and electric energy conservation related main standards and specifications. From the power supply system, electrical lighting and new technology, etc, to civil building electrical energy saving design of the main contents related, points for attention and method is discussed in this paper. This essay discusses our country building electric energy conservation of the original don't, the basic method and the corresponding measures, in response to the bureau is the energy crisis.
Keywords: civil building construction; Electrical energy saving; For distribution
中圖分類號: TU24文獻標識碼:A 文章編號:
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,人口的不斷增加以及人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高,能源的消耗也就隨之急劇增加,能源價格不斷攀升,能源危機迫在眉睫,這對各行各業(yè)都提出了節(jié)能的要求,而建筑電氣節(jié)能也就不可避免地成為節(jié)能的一個焦點。本文就建筑電氣節(jié)能的原則、一些具體方法及配套措施進行有益的探討。
1 建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅持幾個原則
1.1滿足建筑物功能的原則
即要滿足建筑物照明的照度、色溫及顯色指數(shù);滿足空調(diào)舒適性的溫度及新風量,也就是舒適、衛(wèi)生、健康的要求;滿足上下左右運輸通道的暢通無阻;滿足特殊工藝的要求,如滿足娛樂場所的一些電氣設(shè)施用電,滿足展廳的工藝照明及電力用電等。
1.2考慮經(jīng)濟效益的原則
節(jié)能應(yīng)結(jié)合我國國情,充分考慮實際經(jīng)濟效益,不能為了節(jié)能而過高地增加投資,增加運營費用,而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)以通過節(jié)能減少運營費用的方式進行回收。
1.3減少能量無謂消耗的原則
節(jié)能的著眼點應(yīng)是減少能量的無謂消耗,因此,先找出與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的能量消耗.再考慮應(yīng)該采取的有效節(jié)能措施。如,變壓器的功率損耗、傳輸電能線路上的有功損耗等都是無用的能量損耗;又如,針對量大面廣的照明要求,應(yīng)采用先進技術(shù)的產(chǎn)品以降低能耗。
1.4 選擇低損耗的節(jié)能型變壓器
變壓器是電壓變換設(shè)備,廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng),特別是10kV和35kV電壓等級的變壓器在電力和配電系統(tǒng)中普遍使用且數(shù)量巨大。據(jù)估計,目前在電網(wǎng)上運行的10kV和35kV級變壓器容量約有10億kVA以上。由于使用量大,運行時間長,變壓器在選擇和使用上存在著巨大的節(jié)能潛力,特別是量大面廣的10kV和35kV級變壓器。選擇高效節(jié)能產(chǎn)品,不但對節(jié)約能源具有重要意義,同時還可以大大降低變壓器的運營成本,是改善經(jīng)濟效益的重要途徑。因此,選擇變壓器時,應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器,如S10系列、S11系列。SL7、S7型變壓器及以前的高損耗變壓器已由國家先后公布淘汰,停止其生產(chǎn)和銷售,不再采用。
在變壓器設(shè)計中,降低變壓器的環(huán)境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式等也是節(jié)約能源的有效途徑。
1.5 降低線路的損耗
當電網(wǎng)輸送電能時,在網(wǎng)絡(luò)中就產(chǎn)生功率損耗,其與線路參數(shù)和負荷大小密切相關(guān)。提高電網(wǎng)的功率因數(shù)、減少電網(wǎng)的無功功率及導線中的電阻等均能降低電網(wǎng)中的線損。具體途徑如下:
(1)合理選擇線路路徑。為減小導線長度,線路盡可能走直線,不走或少走回頭線;
(2)合理確定電氣功能用房的位置。變壓器盡量接近負荷中心,以減少供電半徑;在高層建筑中,低壓配電室應(yīng)靠近豎井,且低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路都分向前送,盡可能減少回頭輸送電能的支線;
(3)增大導線截面,利用季節(jié)性負荷線路。按滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護的配合及電壓損失所選定的截面,再加大一級導線截面;將某些季節(jié)性負荷的線路,用作常年使用的供電線路,以減少線路和電阻。例如,將空調(diào)風機、風機盤管與照明、電開水器等計費相同的負荷,集中在一起,采用同一干線供電,可在春秋兩季空調(diào)不用時,使同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的電流,從而減小了線路損耗。
2 照明的節(jié)能設(shè)計
2.1充分利用自然光
在照明的節(jié)能設(shè)計中,應(yīng)充分利用自然光,使之與室內(nèi)人工照明有機結(jié)合;室外景觀燈具可使用太陽能燈具;對能利用自然光的燈具或可變照度的照明,采用成組分片的自動控制開停方式等節(jié)能措施,可獲得照明節(jié)能的效果。
2.2采用高效節(jié)能光源
在滿足照明質(zhì)量的前提下,應(yīng)選用細管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈。對燈具懸掛位置較高的場所的一般照明,宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈或鎮(zhèn)流高壓熒光汞燈,其綜合費用低、視覺質(zhì)量高,同時也節(jié)約能源。除特殊情況外,不宜采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈,燈具懸掛位置較低的場所照明宜采用熒光燈。
2.3改進燈具控制方式
根據(jù)照明的使用特點,可采取分區(qū)控制燈光或適當增加照明開關(guān)點,采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置。
3電氣節(jié)能新技術(shù)
供配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)包括低損耗變壓器S11、SC10;高效電機Y2;節(jié)能耐腐型電纜橋架QGQJ;消除高次諧波裝置(采用有源、無源濾波裝置);克服三相不平衡裝置;穩(wěn)定供電電壓開關(guān);浪涌吸收裝置;無功補償電容裝置;各種調(diào)速節(jié)能裝置(采用液力、斬波、變極、變頻、電磁、晶閘管等)。
建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對象包括冷凍水及冷卻水系統(tǒng);熱交換系統(tǒng);采暖通風及空調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
給排水系統(tǒng);供配電系統(tǒng);公共照明系統(tǒng);電梯和自動扶梯系統(tǒng)。
考慮到投資、設(shè)備用房及管理人員綜合技術(shù)水平等因素,一些設(shè)備供應(yīng)商及專業(yè)公司根據(jù)客戶要求,開發(fā)了單項節(jié)能技術(shù),如照明總線控制技術(shù)、電能管理裝置、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能自動控制裝置、電梯群控裝置等。
4電氣配電線路設(shè)計中的節(jié)能措施
在電氣耗能中,配電線路的耗能不可小覷。我們知道,配電線路電能的損耗取決于線路的阻抗和電流,與阻抗成正比、與電流的平方成正比;而線路的阻抗與導體的導電率、導體的長度、導體的截面積有關(guān)。因此,我們在電氣配電線路中要緊緊抓住影響電氣線路耗能的以上幾個因素優(yōu)化設(shè)計,從而達到節(jié)能的目的。
4.1配電線路設(shè)計中盡量多采用高導電率的導體在經(jīng)濟條件允許情況下,配電線路推薦選用高導電率的導體,即相比鋁芯電纜(電線)而言,宜采用銅芯電纜(電線)。
4.2配電線路設(shè)計中盡量減少配電線路的長度在設(shè)計中盡量走直線,可減少供電線路長度,提高功率因數(shù),不僅減低線路損耗,而且還可以減少線路壓降,提高供電質(zhì)量;各層配電間、層配電箱也應(yīng)盡量設(shè)置在負荷中心,減少線路的長度。
4結(jié)語
改善公共建筑的使用環(huán)境、提高能源利用效率、建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會是我國政府乃至世界各國的基本國策。建筑電氣節(jié)能具有重大的政治意義和深遠的歷史意義。節(jié)能法規(guī)的制訂執(zhí)行、節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用需要政府有關(guān)部門、勘察設(shè)計單位、施工安裝單位、開發(fā)商及每個公民共同努力,政策實施過程中產(chǎn)生的矛盾和困難需要各方共同來完善、克服和解決,從而使節(jié)能法規(guī)更具有前瞻性和可操作性,節(jié)能技術(shù)更具有先進性和經(jīng)濟性。
1引言
在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下,社會對于能源的需求不斷增大,能源供需矛盾越發(fā)突出。在這種情況下,我國的經(jīng)濟發(fā)展開始從注重速度向著可持續(xù)發(fā)展以及綠色經(jīng)濟的層面轉(zhuǎn)變,節(jié)能降耗成了一個普遍性問題。在水利水電工程中,做好電氣節(jié)能設(shè)計,能夠有效減少電氣設(shè)備在運行環(huán)節(jié)的能耗,為可持續(xù)發(fā)展的推進提供良好的保障。
2水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計的意義
我國具備豐富的水利資源,為發(fā)展水利水電工程提供了優(yōu)秀的基礎(chǔ)條件,尤其是在社會對于電力需求不斷增長的背景下,作為一種清潔可再生的能源,水電得到了前所未有的發(fā)展,水利水電工程的數(shù)量也在持續(xù)增加。在新時期,節(jié)能減排是經(jīng)濟建設(shè)的首要任務(wù),而在政府部門提出的“十二五”規(guī)劃中,也明確指出,應(yīng)該大力推進節(jié)能減排改造,將綠色環(huán)保工程作為發(fā)展的核心所在。從電氣設(shè)備本身的運行分析,如果其長時間處于滿負荷或者超負荷狀態(tài),很容易出現(xiàn)各種各樣的故障和問題,引發(fā)相應(yīng)的風險事故,在這種情況下,就要求做好水利水電工程的節(jié)能降耗工作。通過對最新的電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,可以改進水利水電工程中存在的問題,在保證安全的同時,弱化風險隱患,將用電環(huán)節(jié)產(chǎn)生的能耗降到最低。因此,無論是利用電氣節(jié)能技術(shù)進行既有工程的改造,還是開展新工程的建設(shè),都能夠取得良好的節(jié)能效果[1]。
3水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計的措施
3.1變壓器選型
在輸變電環(huán)節(jié),變壓器是最為核心的設(shè)備,同時也是能耗大戶。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,變壓器損耗占據(jù)了系統(tǒng)總發(fā)電量的10%,降損潛力巨大。為了更好地推動《中華人民共和國節(jié)約能源法》的實施,國家標準管理委員會于2006年頒布了《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值》的相關(guān)標準,對變壓器選型進行了簡要說明,以期提升變壓器運行的穩(wěn)定性和可靠性,降低其在運行過程中的能源消耗。從變壓器損耗類型分析,可以分為兩種,一是空載損耗,主要由變壓器設(shè)備本身的鐵芯材質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定;二是負載損耗,通常取決于導體的截面以及線圈的材質(zhì)。在技術(shù)發(fā)展的帶動下,變壓器的結(jié)構(gòu)越發(fā)合理,使用的材料也在不斷改進,節(jié)能型變壓器逐漸在市場中嶄露頭角,能夠非常有效地降低變壓器的運行能耗,以非晶合金鐵芯變壓器為例,其空載損耗僅為常規(guī)變壓器的1/5。就目前而言,應(yīng)用最為廣泛的節(jié)能變壓器是S11系列變壓器,與之前的S9系列相比,負載損耗基本相同,但是空載損耗降低了75%以上,與常規(guī)變壓器相比,具有自重小、噪音低、效率高、抗沖擊等優(yōu)點,節(jié)能效果顯著。因此,在水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計中,應(yīng)該優(yōu)先選擇節(jié)能型變壓器[2]。
3.2系統(tǒng)方案設(shè)計
在對供配電系統(tǒng)進行設(shè)計時,需要考慮用電負荷的分布狀況及負荷等級,以確保系統(tǒng)能夠保證最佳的運行狀態(tài),盡可能減少運行環(huán)節(jié)的能源消耗,實現(xiàn)節(jié)能減排的預期目標。在對供配電方案進行設(shè)計時,需要關(guān)注幾個方面的問題:一是必須保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性好,同一電壓等級供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)以一級或者兩級為最佳,避免變配電級數(shù)過多導致電能損耗增大的問題;二是必須確保供電電壓合理,在其他條件相同的情況下,電壓越高則損耗越小,考慮到水利水電工程的裝機容量較大,應(yīng)該優(yōu)先選擇高壓電機來減少啟動電流對于電網(wǎng)的沖擊;三是應(yīng)該將變電所設(shè)置在負荷中心附近,對配網(wǎng)進行合理布局,確保低壓供電的半徑不超過200m,減少線損,提升供電質(zhì)量;四是應(yīng)該從負荷情況出發(fā),對變壓器的容量和數(shù)量進行明確,保證變壓器的接線可以滿足負荷變化的要求,在進行變壓器投切時,不僅需要滿足基本的性能需求,還應(yīng)該關(guān)注其運行的經(jīng)濟性,減少不必要的損耗;五是應(yīng)該適當提高系統(tǒng)功率因數(shù),在必要的情況下,可以進行無功補償,以此來減少變壓器和線路引發(fā)的損耗[3]。
3.3輔助控制系統(tǒng)設(shè)計
在水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計中,輔助控制系統(tǒng)包括了公用設(shè)備控制系統(tǒng)、通風空調(diào)控制系統(tǒng)、閘門啟閉控制系統(tǒng)以及機組輔助系統(tǒng)等,系統(tǒng)主要的可控制對象是電動機。為了能夠在保證電動機穩(wěn)定可靠運行的前提下,降低其在運行過程中的能耗,需要做好設(shè)備選型溝通,并對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計??梢愿鶕?jù)電動機的實際運行工況,對其啟動方式進行合理選擇:在公用設(shè)備控制系統(tǒng)和記住輔助系統(tǒng)中,可以采用軟啟動器啟動,其他系統(tǒng)可以選擇軟啟動器啟動,也可以選擇變頻器啟動。通過這樣的方式,能夠?qū)﹄妱訖C的啟動特性進行改善,有效降低啟動過程中的瞬時電流,在保證電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行的同時,也可以有效滿足水利水電工程節(jié)能降耗的需求。
3.4照明節(jié)能設(shè)計
光源的選擇是照明節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵所在,具體來講,可以根據(jù)不同工作場所的需求,選擇不同的光源,實現(xiàn)節(jié)能降耗,同時不能影響照明的質(zhì)量[4]。具體來講,照明節(jié)能設(shè)計的措施包括以下幾點:①自然光的利用:在進行電氣節(jié)能設(shè)計時,應(yīng)該加強與土建工程等的相互配合,實現(xiàn)對于自然光的充分利用,通過自然光與人工光源的相互配合,達到良好的節(jié)能效果。②高效光源的選擇:在對照明高效光源進行選擇時,應(yīng)該以發(fā)光效率高、啟動方便、使用壽命長、性價比高等為基本原則,根據(jù)不同的場所選擇不同的光源。例如,在室內(nèi)操作間,可以選擇熒光燈;在科研部門,可以選擇高壓鈉燈;在機械車間,可以選擇高頻無極熒光燈。參考《建筑照明設(shè)計標準》的相關(guān)要求,在對高效光源進行選擇時,還需要關(guān)注幾個方面的內(nèi)容:一是如果安裝高度較低,可以選擇光效良好、顯色性強的熒光燈,而且如果沒有特殊要求,應(yīng)該選擇標準的直管熒光燈,便于進行更換;二是在燈具安裝高度較高的場所,如果環(huán)境對于顯色性有著較高的要求,可以選擇陶瓷金鹵燈;如果沒有特殊的顯色要求,則可以選擇中顯色高壓鈉燈;三是在安裝高度較高,同時維護不便的場所,優(yōu)先選擇高頻無極熒光燈,這種燈具的光效高,顯色性好,而且使用壽命較長。③綠色環(huán)保照明:在照明節(jié)能設(shè)計中,不僅強調(diào)節(jié)能,還應(yīng)該關(guān)注綠色環(huán)保,避免燈光對于生產(chǎn)生活的影響。因此,在水利水電工程照明設(shè)計中,需要在關(guān)注基本照明需求的同時,考慮照明效果,確保設(shè)計能夠切實滿足不同場所對于照度、色溫等的不同需求[5]。
4結(jié)語
在水利水電工程中,電氣節(jié)能設(shè)計非常重要,關(guān)系著節(jié)能降耗的順利實現(xiàn)。對于設(shè)計人員而言,應(yīng)該從工程的實際情況出發(fā),做好電氣設(shè)計方案的選擇,從可靠性、安全性、經(jīng)濟性以及節(jié)能性等方面進行綜合考慮,盡可能減少不必要的電能損耗,實現(xiàn)節(jié)能的預期目標,推動水利水電工程的穩(wěn)定健康發(fā)展。
【參考文獻】
【1】王麗花.水利工程電氣節(jié)能設(shè)計問題與思考[J].中外企業(yè)家,2013(11):223.
【2】劉俊青,唐演.淺議水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計[J].水能經(jīng)濟,2015(23):25.
【3】藍雪梅.淺議水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計[J].通訊世界,2015(23):195-196.
Abstract:The construction industry has developed rapidly, and the corresponding functions, people for the construction industry has also had a higher request, especially the electrical design for building more attention. China's current energy resources are relatively scarce, strengthen the construction of electrical energy saving is very important. This paper mainly discusses the building electrical energy saving design of the new ideas.
Keywords: Building electrical design; energy saving; new ideas
中圖分類號:F407.6文獻標識碼A 文章編號
我國是建筑能源的消耗大國,能源資源相對緊缺,這一成為制約我國建筑電氣發(fā)展的關(guān)鍵因素,因此說加強建筑電氣節(jié)能顯得尤為重要。尤其是十一五以來,建筑電氣節(jié)能已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的一項長遠發(fā)展戰(zhàn)略。首先來簡單的論述一下建筑工程中建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀分析。
一、建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀
1.1建筑電氣節(jié)能技術(shù)有待提高
要實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能目標,最首要的任務(wù)是要保證節(jié)能技術(shù)的研發(fā)。我國的建筑業(yè)興起時間不長,建筑節(jié)能理念更是剛剛興起,因此說從技術(shù)方面做得還不夠完善,從目前的調(diào)查情況中發(fā)現(xiàn),我國的建筑電氣節(jié)能技術(shù)對外具有依賴性,對內(nèi)具有欠缺性,這就造成了我國的建筑電氣目標實現(xiàn)的困難。節(jié)能技術(shù)的瓶頸成為制約我國建筑電氣持續(xù)長久發(fā)展的一個關(guān)鍵因素,需要格外關(guān)注。
1.2缺乏必要的建筑電氣節(jié)能管理
除了技術(shù)的支持外,還需要有管理作為輔助支撐。但是從目前的情況來看,我國的建筑電氣節(jié)能管理方面還比較欠缺,沒有形成健全的管理機制和管理理念,相關(guān)的法規(guī)也不完善,這就使得電氣節(jié)能管理處于無保護的境界,既無條例的制約,有無法律的強制保護,這樣不利于節(jié)能的實現(xiàn),需要改進加強。
1.3建筑工程電氣節(jié)能設(shè)備應(yīng)用不到位
技術(shù)的支持和管理的支撐能夠保證電氣節(jié)能目標的實現(xiàn),同樣節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能目標??墒墙?jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于節(jié)能意識欠缺,在建筑電氣施工的過程中,施工者往往沒有應(yīng)用節(jié)能設(shè)備,這就造成了能源的浪費。對于變壓器的使用有時沒有分清規(guī)格,也會造成能源的浪費,在今后的施工中需要關(guān)注。
上面幾條論述了在現(xiàn)階段我國建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀,指出了節(jié)能的過程中存在的一些不足之處,雖然存在一些問題,但是我國大多數(shù)的建筑電氣施工隊伍還是秉承著節(jié)能的原則,能夠合理的利用資源,實現(xiàn)節(jié)能的目標。下面就針對這些問題論述幾點在我國建筑工程中建筑電氣節(jié)能的新思路。
二、建筑電氣節(jié)能的新思路
建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的主要努力方向是減少電能損失。節(jié)能要點包括:
1)優(yōu)化諸如變電設(shè)備、配電線路等以降低供配電系統(tǒng)電能損耗;
2)采用高效節(jié)能高效且經(jīng)濟可行的電氣設(shè)備;
3)優(yōu)化管理,提高供配電設(shè)備運行效率;
4)提高用電平均負荷與最大負荷之比,提高系統(tǒng)功率因數(shù)。
進行節(jié)能設(shè)計時要根據(jù)所設(shè)計建筑的實際用電負荷的特性和變化規(guī)律,正確選擇和配置變壓器容量和數(shù)量,合理調(diào)整負荷,實現(xiàn)變壓器及配電網(wǎng)的經(jīng)濟運行。提高線路設(shè)計的節(jié)能水平,最大限度建筑少輸配電環(huán)節(jié)無謂的電能消耗。
下面著重介紹以下幾種節(jié)能設(shè)計方案:
2.1供配電裝置的節(jié)能設(shè)計新思路
2.1.1變壓器的節(jié)能設(shè)計
我們應(yīng)該在考慮變壓器損耗和短路平衡關(guān)系的基礎(chǔ)上,選擇使用短路阻抗能力最為適合的變壓器,以保證供電設(shè)施的有效協(xié)調(diào)。而在電壓器的節(jié)能調(diào)節(jié)上,我們可以運用硅鋼片的調(diào)節(jié)能力,將電阻降到最低,從而使電流不斷地增大;通過負載量的調(diào)節(jié)功效,運用微分法進行計算,有效的降低變壓器的損耗,使其功率得到很好地提升。同時,我們還應(yīng)當加強節(jié)能型變壓器的使用以及創(chuàng)新改良力度,不斷挖掘變壓器的低消耗潛能,使其能夠更好的為節(jié)能限電做出更大的貢獻。
2.1.2提升功率因數(shù)
我們通過不斷提升功率因數(shù),以降低線路中的無功功率,從而使一些附屬設(shè)備中因為電感性所產(chǎn)生的滯后無功電流不斷降低,進而降低整個線路中的功率消耗,以達到我們節(jié)能的目的。同時,我們還可以通過對電感性較強的電氣供電設(shè)備增設(shè)補償性電容器以及采用無功補償?shù)募夹g(shù)手段,以降低電氣設(shè)備的功率消耗和使消耗掉的功率快速得到補償?shù)确绞絹硗瓿晌覀児?jié)能的計劃。
2.2照明的節(jié)能設(shè)計新思路
照明節(jié)能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺要求,不降低照明質(zhì)量的條件下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,最有效地使用照明用電。做好照明節(jié)能工作應(yīng)注意以下幾點:
2.2.1根據(jù)視覺作業(yè)要求,應(yīng)根據(jù)《建筑照明設(shè)計標準》確定合理的照明標準,不同場所應(yīng)有目的地進行照明。由于我國幅員遼闊,各地區(qū)經(jīng)濟條件差別較大,民族習慣不同,因此還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際情況,在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標準,對標準值的確定應(yīng)掌握適度,并合理利用局部照明。
2.2.2充分利用自然光
照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費的,不需電力,也不造成污染。在寫字樓里,如果在設(shè)計時能在大樓內(nèi)部引入自然光線,員工會情緒更好,效率更高。在醫(yī)院里,住在靠近窗戶附近的病人康復得更快?,F(xiàn)在有些窗戶可以對光譜進行選擇,引入日光的同時還可保持舒適。有一些創(chuàng)新的技術(shù)如側(cè)窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內(nèi)部。在燈具布置時,將所控燈列與側(cè)窗平行,跟據(jù)日照強弱來進行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。
2.3采用建筑設(shè)備自動化管理控制系統(tǒng)
自動控制、監(jiān)視和測量是自動化管理控制系統(tǒng)的三大要素。通過應(yīng)用信息通信、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動化控制等智能化技術(shù),對建筑物內(nèi)采暖、通風和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運行實施能效管理,確保各類設(shè)備系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠,從而達到提高能效、降低能耗的目的。
2.4保證施工過程中的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)節(jié)能
要想實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能目標,除了要采用新型的節(jié)能技術(shù)和加強管理之外,還需要保證施工的每個環(huán)節(jié)實現(xiàn)節(jié)能,這就要求在設(shè)備選擇上格外注意。首先需要合理選擇變壓器的型號和規(guī)格。為了實現(xiàn)節(jié)能的目標,減少電能的損耗,可以適當?shù)慕档妥儔浩鞯呢撦d率,但是這樣又會造成工程投資的提高。采用非晶態(tài)合金作為變壓器的鐵芯,這樣能夠擁有特殊的磁特性,與普通的材料相比同容量能夠降低損耗達到80%左右,所以說選擇合理的變壓器十分重要。其次要選擇合適的電纜和電線。線路要盡可能走直線以減少導線的長度,低壓線路要少走回頭先,減少電能的損耗,同時要保證變壓器接近負荷中心,減少供電的距離。同時需要注意的是可以增加導線的截面,還可以利用某些季節(jié)性的負荷線路減少線路和電阻。最后需要注意保證電動機的節(jié)能。實現(xiàn)電動機的節(jié)能主要需考慮電動機的工作效率和功率因數(shù),因此說要實現(xiàn)電動機的節(jié)能,在進行選擇時一定要正確掌握其負荷特性,分清是否是連續(xù)的。而為了降低無功功率流動引起的能量損耗,需要改變電容器集中安裝的做法。
三、結(jié)束語
建筑電氣設(shè)計對整個建筑工程有著直接的影響,并且對建筑物將來的使用及維護也密切相關(guān),我們設(shè)計人員必須具有一定的超前意識,在設(shè)計中努力實現(xiàn)電氣工程的高水平配置,減少日常生活中的隱患,以達到節(jié)能、實用、環(huán)保以及易操作等要求,為人們提供更加實用、更加貼切、更加安全的電氣使用條件。
參考文獻:
[1]夏治蜂 在建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)措施 民營科技,2012年08期