時(shí)間:2022-07-23 04:44:35
導(dǎo)語:在電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
摘要:全球能源危機(jī)的爆發(fā)使能源節(jié)約成為現(xiàn)代社會、經(jīng)濟(jì)以及文明發(fā)展的重要課題。在我國,節(jié)能減排是構(gòu)建和諧社會、落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的重要舉措,是建設(shè)社會主義環(huán)境友好型、資源節(jié)約型新社會形態(tài)的必然選擇。而電氣節(jié)能作為能源節(jié)約的重要組成部分,也已經(jīng)成為備受社會各界關(guān)注的社會性問題。文章以電氣節(jié)能技術(shù)為基本切入點(diǎn),著重對電氣技能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問題加以分析。
關(guān)鍵詞:電氣節(jié)能;節(jié)能技術(shù);工程設(shè)計(jì)
隨著現(xiàn)代電氣技術(shù)的快速發(fā)展,電氣設(shè)計(jì)已經(jīng)不僅僅局限于滿足正常供電需求,如何在保證穩(wěn)定供電的基礎(chǔ)上盡可能推動電氣的節(jié)能成為現(xiàn)代電氣設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。目前,在我國電能的浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重,不管是供配電系統(tǒng)或用電設(shè)備,都存在著節(jié)能的非常大的潛力。作為電氣工程設(shè)計(jì)人員,我們有責(zé)任在工作中做好節(jié)能設(shè)計(jì)。筆者認(rèn)為,工廠電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施應(yīng)貫徹應(yīng)用經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。本文在總結(jié)多年以來電氣節(jié)能設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的條件下,對電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行簡單介紹,并對各項(xiàng)可靠、合理的節(jié)能措施進(jìn)行細(xì)化,以期實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化。
一、工程設(shè)計(jì)中電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原則
在工程設(shè)計(jì)中,電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用旨在通過利用電氣節(jié)能的技術(shù)手段,對工程建筑原有的功能進(jìn)行改進(jìn),以實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗的目的。但在工程設(shè)計(jì)中,電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用需要在不影響工程其他功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行,也不能因電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用而使整個工程建筑的投資成本增加。結(jié)合目前我國工程設(shè)計(jì)的實(shí)際狀況來看,電氣節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用的過程中需要遵循幾點(diǎn)原則,即滿足功能原則、經(jīng)濟(jì)合理原則和技術(shù)先進(jìn)原則,在充分考慮工程基本功能、成本投入和節(jié)能效果的基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用。
具體來看,現(xiàn)代電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用應(yīng)該從哪幾方面展開呢?
二、電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
目前電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍的應(yīng)用,但要在秉承相關(guān)原則的基礎(chǔ)上將電氣節(jié)能技術(shù)融入工程設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)電氣技能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的科學(xué)和高效應(yīng)用,應(yīng)從以下幾個方面的設(shè)計(jì)與應(yīng)用問題加以注意:
(一)以節(jié)能和造價(jià)為基礎(chǔ)進(jìn)行材料選擇
電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要對“節(jié)能”和“造價(jià)”兩方面的問題進(jìn)行考慮協(xié)調(diào)好兩者之間的關(guān)系。所以電氣設(shè)備、變壓器、供電電壓以及配電線路的選擇都必須更慎重。
1.電線電纜。在對電線電纜進(jìn)行選擇的時(shí)候,應(yīng)盡量選用電阻較小的電纜,以便于降低線路有功損耗,而在成本條件允許的基礎(chǔ)上,可根據(jù)線路計(jì)算電流選擇截面大一級的電纜,在降低線路有功損耗的同時(shí),可以降低電壓的損失并提高電能質(zhì)量。
2.變壓器。進(jìn)行變壓其選擇的時(shí)候,要考慮的方面相對較多,從型號上來看,應(yīng)以空載損耗或者是負(fù)載損耗較低的新型產(chǎn)品為主;從容量上來看,單臺變壓器容量不能過大,條件允許的話,應(yīng)盡量選用單臺容量低于1000kVA的變壓器;從負(fù)荷率方面來看,因變壓器運(yùn)行效率與負(fù)荷率存在相關(guān)性,若長期空載,空載的消耗比重會增加,功率的引述也將低于50%,使整個系統(tǒng)的電能增加,若負(fù)荷率高于85%,會對變壓器使用壽命形成影響,因而合理的負(fù)荷率一般在75%~85%之間。
3.電壓等級。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,供電電壓的等級要根據(jù)用電容量、供電距離、運(yùn)行費(fèi)用及初次投入等因素進(jìn)行比較性分析和選擇,若公路低于100kW,輸送距離小于600m,應(yīng)盡量選擇380/220V的電壓進(jìn)行供電;若輸送功率在200~2000kW之間,輸送距離在6km~20km的范圍內(nèi),則應(yīng)以10kV的電壓為主。
(二)要協(xié)調(diào)好節(jié)能與照明質(zhì)量之間的關(guān)系
“照明”是電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié),應(yīng)予以高度的重視。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)我國《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)注》的相關(guān)要求,根據(jù)不同場所對對照度值、公路密度值以及節(jié)能指標(biāo)等進(jìn)行科學(xué)配置,尤其是要設(shè)計(jì)二次照明的區(qū)域以上配置更應(yīng)慎重設(shè)計(jì);但設(shè)計(jì)在考慮節(jié)能的同時(shí),還必須對照明質(zhì)量進(jìn)行合理控制,在保證照明質(zhì)量的同時(shí)多選用新型的節(jié)能燈、太陽能燈、高效熒光燈以及氣體放電燈等這一類高效的光源。而為了滿足公路密度的要求,應(yīng)盡量選用細(xì)管形的T5或者是T8熒光燈;顯色的地方可采用性能較好的三基色燈管。
而從控制方式上來看,應(yīng)注意盡量保證多燈多開關(guān),避免多燈、多路共用一個開關(guān);多層的建筑應(yīng)采用聲控自熄的樓梯燈;而建筑的公共區(qū)域出電梯廳之外,也應(yīng)盡量采用可自動熄滅的燈具。
(三)可適當(dāng)選用電氣智能化節(jié)能設(shè)計(jì)
智能化手段在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)是一種可行性的方案,根據(jù)國外的調(diào)查統(tǒng)計(jì)來看,采用智能化的電氣節(jié)能設(shè)計(jì),可以使電氣節(jié)能效果提高20%。因而,智能化的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)也將成為工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的主要途徑之一。設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)人員可直接采用現(xiàn)代建筑設(shè)備管理系統(tǒng)(BMS),通過將自動控制系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、綜合布線、聯(lián)動控制、辦公司自動化以及系統(tǒng)集成等不同的系統(tǒng)結(jié)合在一起的方式,來提升整個工程的電氣化水平和電氣運(yùn)行管理效率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
三、工程設(shè)計(jì)電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性與安全性
工程設(shè)計(jì)在對電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中,由于技術(shù)要素考慮不周全、材料把關(guān)不到位以及土建工程與電氣工程配合不到位等因素的影響,往往會造成工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)出現(xiàn)導(dǎo)線鏈接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、開關(guān)及插座面板設(shè)計(jì)安裝不合理、燈具設(shè)計(jì)偏位等各種影響電氣穩(wěn)定性和安全性的質(zhì)量通病?;谶@些問題的存在,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電氣節(jié)能工程設(shè)計(jì)的過程中必須對電氣的穩(wěn)定性和安全性問題加以重視,以整個工程電氣的安全與穩(wěn)定為基礎(chǔ)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。
首先,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,要對施工過程中導(dǎo)線連接、開關(guān)盒與插座面板的預(yù)埋深度、配電箱規(guī)格及安裝位置等問題進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與規(guī)劃,在保證設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)上,也可以為日后的施工提供依據(jù);其次,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)必須同時(shí)包含土建和電氣專業(yè)兩方面的人才,充分結(jié)合土建及電氣的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),避免電氣設(shè)計(jì)過度追求節(jié)能而忽略了對工程土建工作的考慮;另外,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,最好對整個工程中的管線、電器器具、配電、電線、接地連接以及下引線連結(jié)等問題進(jìn)行充分考慮和規(guī)劃,在對細(xì)節(jié)問題加以重視的基礎(chǔ)上提高整個節(jié)能設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與安全性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程電氣節(jié)能的有效性。
四、結(jié)論
總之,工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)的技術(shù)性工作,在進(jìn)行工程電氣技能設(shè)計(jì)的過程中,要對電氣的節(jié)能問題進(jìn)行考慮,就必須在堅(jiān)持滿足功能、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)這三項(xiàng)原則的基礎(chǔ)上,盡可能減低電力能耗,并對電氣的穩(wěn)定性與安全性進(jìn)行著重關(guān)注,以便于在達(dá)到節(jié)能的目的的同時(shí),保證整個電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的有效性和安全性,為構(gòu)建社會主義節(jié)約型社會共享
力量。
摘要:在建筑工程中使用電氣節(jié)能技術(shù)能夠大幅度降低建筑物能耗。在電氣節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)以照明、變壓器為重點(diǎn)選擇,綜合考慮配電系統(tǒng)、線路設(shè)計(jì)和提高功率因數(shù)等多方面因素,本文論述了電氣節(jié)能技術(shù)在建筑工程的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)怎樣合理應(yīng)用,以期達(dá)到節(jié)能的根本目的。
關(guān)鍵詞:電氣節(jié)能技術(shù);工程設(shè)計(jì);應(yīng)用
引言
建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)以實(shí)用的目的為出發(fā)點(diǎn),做到技術(shù)可靠,先進(jìn)安全的原則,按工程投資考慮經(jīng)濟(jì)效益,不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資及增加運(yùn)行費(fèi)用,而是應(yīng)該讓增加的部分投資能在較短的時(shí)間內(nèi)通過節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用得到回收。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)節(jié)省無謂消耗的能量,在選用節(jié)能的新設(shè)備上,應(yīng)具體了解其原理、性能、效果,并從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后,再選定節(jié)能設(shè)備,絕不能只做表面形式上的節(jié)能。
1.電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)應(yīng)用中的問題
電氣節(jié)能技術(shù)盡管逐步引入到現(xiàn)代建筑行業(yè)當(dāng)中,但是我們還應(yīng)該清醒地認(rèn)識到目前建筑行業(yè)的電氣節(jié)能技術(shù)依然存在著諸多的現(xiàn)實(shí)問題,包括一些工程項(xiàng)目中由于用電數(shù)據(jù)不全面或者電氣負(fù)荷計(jì)算不合理,以至于照度的設(shè)計(jì)和照明光源的選擇不合理,變壓器過大。同時(shí),目前我國多數(shù)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)沒有把電氣節(jié)能全面系統(tǒng)地納入其中,使室內(nèi)照明和電氣等沒有考慮到節(jié)能的方式,照明指標(biāo)達(dá)不到既定標(biāo)準(zhǔn),立面照明未設(shè)光控環(huán)節(jié),造成一些電能表損耗白白浪費(fèi)。另外,一些水泵、風(fēng)機(jī)等的發(fā)動和停止僅設(shè)手動控制,電梯未設(shè)群控,自動扶梯沒有設(shè)置節(jié)電感應(yīng)控制等等。
2.電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1電動機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)
據(jù)電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的原則合理選用電動機(jī)。如恒負(fù)載連續(xù)運(yùn)行,功率在250kW及以上,宜采用同步電動機(jī)、功率在200kW及以上,宜采用高壓電動機(jī)、除特殊負(fù)載需要外,一般不宜采用直流電動力。電動機(jī)功率選擇,應(yīng)根據(jù)負(fù)載特性和運(yùn)行要求合理選擇,使電動機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍內(nèi)。異步電動機(jī)當(dāng)采取更換或改造措施時(shí),須經(jīng)綜合功率損耗與節(jié)約功率計(jì)算及起動轉(zhuǎn)距的校驗(yàn)后,在滿足機(jī)械負(fù)載要求的條件下,使新投入的電動機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍內(nèi)。
其次是對輕載電動機(jī)采取降壓運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如改變電動機(jī)繞組接法,對經(jīng)常處于輕負(fù)荷動行的電動機(jī),應(yīng)采用三角-星切換裝置,將三角形接法的電動機(jī)改為星形接法,降低電機(jī)運(yùn)行電壓可以達(dá)到良好的節(jié)電效果。
還可以對電動機(jī)無功功率就地補(bǔ)償。如遠(yuǎn)離電源的水源泵站電動力、距離供電點(diǎn)200m以上的連續(xù)運(yùn)行電動機(jī)、輕載或空載運(yùn)行時(shí)間校長的電動機(jī)、YZR或YZ系列電動機(jī)、高負(fù)載率變壓器供電的電動機(jī)均應(yīng)首先采用電動機(jī)無功功率就地補(bǔ)償。
2.2照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
節(jié)能照明光源的選用熒光燈主要使用于層高4.5m以下的房間,如辦公、商店、教室、圖書館、公共場所等。熒光燈應(yīng)以直管熒光燈為主,直管熒光燈應(yīng)選用細(xì)管徑型(d
還可以采用智能照明控制系統(tǒng),主要目的是節(jié)約能源,智能照明控制系統(tǒng)借助各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和控制元件,對不同時(shí)間、不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理,根據(jù)不同切合、不同的人流量,進(jìn)行時(shí)間段、工作模式的細(xì)分,關(guān)掉不必要的照明,在需要時(shí)自動開啟,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
2.3空調(diào)用電的節(jié)能設(shè)計(jì)
民用建筑中空調(diào)型式有中央空調(diào)系統(tǒng)、分體式空調(diào)系統(tǒng)等,夏天空調(diào)用電占民用電的很大部分,中央空調(diào)系統(tǒng)可采用樓宇自控BA系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制,以達(dá)到節(jié)能目的;分體式空調(diào)采用遙控器控制開或關(guān),空調(diào)待機(jī)功耗南方地區(qū)有2~3W,北方地區(qū)有5~8W,例如某單位有300臺空調(diào),一天待機(jī)為14h,待機(jī)功率為5W,一天耗能將達(dá)到21度電。對于住宅空調(diào)一般是設(shè)計(jì)一個插座或是帶開關(guān)的插座,由于空調(diào)插座安裝高度較高,平時(shí)操作很不方便,因而造成僅用遙控器關(guān)機(jī),無法切除電源,為解決這一問題,可為空調(diào)插座設(shè)置一個獨(dú)立開關(guān)進(jìn)行控制,以便用遙控器關(guān)機(jī)時(shí),順手把空調(diào)機(jī)電源關(guān)掉;而對于單位辦公大樓等的分體空調(diào),電氣設(shè)計(jì)有時(shí)往往與照明共用一個配電箱,這樣一來要想關(guān)掉空調(diào)電源,必然要大樓管理人員到各層配電箱處關(guān)掉空調(diào)電源回路,工作量很大也很麻煩,因而往往造成空調(diào)處于待機(jī)狀態(tài),甚至連春、秋、冬季也處于待機(jī)狀態(tài),造成電能的大量浪費(fèi),而且還是一個火災(zāi)隱患。解決這一問題,空調(diào)用電可設(shè)置專用配電控制箱進(jìn)行供電,其遠(yuǎn)程控制可設(shè)置在建筑物的值班室內(nèi),以便管理和控制。
3.電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的深化
3.1變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)
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(fù)荷大小無關(guān),所以在選用變壓器時(shí)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。PK是變壓器額定負(fù)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(fù)荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時(shí)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(shí),是在β=50%時(shí)每千瓦的負(fù)荷,此時(shí)變壓器的能耗最小,但在β=50%負(fù)載率時(shí)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(fèi),變壓器、高低壓柜、土建投資及運(yùn)行費(fèi)用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔浚儔浩髯罱?jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)載率一般在75%~85%之間。
3.2合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)及線路
根據(jù)負(fù)荷容量及分布、供電距離和用電設(shè)備特點(diǎn)等因素,合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓,可達(dá)到節(jié)能目的。供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠,同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于兩級。按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面,一般按年綜合運(yùn)行費(fèi)用最小原則確定單位面積經(jīng)濟(jì)電流密度。由于一般工程的干線、支線等線路總長度動轍數(shù)萬米,線路上的總有功損耗相當(dāng)可觀,所以,減少線路上的損耗必須引起設(shè)計(jì)足夠重視。由于線路損耗而R=ρL/S,則線路損耗AP與其電導(dǎo)率P、長度L成正比,與其截面S成反比。為此,應(yīng)從以下幾方面人手:選用電導(dǎo)率P較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。銅心最佳,但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此,在負(fù)荷較大的一類、二類建筑中采用銅導(dǎo)線,在三類或負(fù)荷量較小的建筑中可采用鋁心導(dǎo)線。減小導(dǎo)線長度L,變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短線路供電距離,減少線路損失。
3.3增大線纜截面
對于比較長的線路,在滿足載流量、動熱穩(wěn)定、保護(hù)配合、電壓損失等條件下,可根據(jù)情況再加大一級線纜截面。假定加大線纜截面所增加的費(fèi)用為M,由于節(jié)約能耗而減少的年運(yùn)行費(fèi)用為M,則M/m為回收年限,若回收年限為幾個月或一、二年,則應(yīng)加大一級導(dǎo)線截面。一般來說,當(dāng)線纜截面小于7mm2,線路長度超過100m時(shí),增加一級線纜截面可達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能效果。
合理調(diào)劑季節(jié)性負(fù)荷、充分利用供電線路。如將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與一般照明、電開水等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷,集中在一起,采用同一干線供電,既可便于用一個火警命令切除非消防用電,又可在春、秋兩季空調(diào)不用時(shí),以同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的負(fù)荷電流,從而減小了線路損耗。
總結(jié)
建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展?jié)摿艽?。若從現(xiàn)在開始實(shí)施國家所要求的節(jié)能措施,據(jù)有關(guān)方面估算,到2020年所節(jié)約的能源將是十分可觀的,相當(dāng)于4~5個長江三峽電站的發(fā)電量,也就是相當(dāng)于國家每年可減少電力建設(shè)方面的大量投資。因此,建筑電氣設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員應(yīng)在滿足功能需求的前提下拿出一套符合各種技術(shù)指標(biāo)、行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能措施。
摘 要:現(xiàn)在的社會越來越重視能源的節(jié)約,電氣節(jié)能也是值得關(guān)注的一大社會問題。在構(gòu)建節(jié)約型社會的今天,電力資源的節(jié)約更加顯得重要。本文從電氣節(jié)能技術(shù)的本身特點(diǎn)入手,著重闡述了節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問題。
關(guān)鍵詞:電氣節(jié)能;線路損耗;照明節(jié)能;工程設(shè)計(jì);應(yīng)用
0 引言
隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快,建設(shè)項(xiàng)目集聚增加,呈現(xiàn)出較快的發(fā)展勢頭。但是,節(jié)能型建筑的比例并不是很高,存在著較多的資源浪費(fèi)問題,特別是充分考慮電氣節(jié)能的問題。建筑的能耗問題在社會能耗中占有非常重的比例,已經(jīng)達(dá)到了四分之一,并有逐步升高的趨勢。如果我們不采用合理的措施,按照建設(shè)“能源節(jié)約型社會“的要求,合理運(yùn)用電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì),一定會加大能源消耗對電力供應(yīng)的壓力,導(dǎo)致能源危機(jī)的提前到來。因此,在工程設(shè)計(jì)中合理、科學(xué)地運(yùn)用電氣節(jié)能技術(shù),是一個普遍關(guān)注的社會問題,是我們每一個人的社會責(zé)任。
下面我們就電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行簡單的分析和闡述。
1 電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)原則
電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是運(yùn)用技術(shù)手段改進(jìn)建筑物功能達(dá)到節(jié)能目的的活動,在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候,不能影響建筑物的其他功能,更不能增加建筑物的投資資金。結(jié)合目前建筑設(shè)計(jì)的情況,我們應(yīng)該遵循以下原則:
1.1滿足功能原則
建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì),應(yīng)該首先考慮到建筑物的功能,滿足建筑物的各種功能方面的要求,甚至是建筑物不同部位的不同要求。主要考慮照明、通風(fēng)、藝術(shù)等方面的具體要求。
1.2經(jīng)濟(jì)合理原則
節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)合理原則,不能因?yàn)樽非蠊?jié)能而大大增加建筑物本身的投資,要充分考慮節(jié)能投資的回收周期,不能盲目地增加投資。
1.3技術(shù)先進(jìn)原則
節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量采取先進(jìn)的技術(shù),用先進(jìn)技術(shù)帶動節(jié)能。充分發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的作用,在設(shè)備的配備、材料的挑選等方面充分考慮其技術(shù)含量。
2 合理選擇變壓器促進(jìn)節(jié)能
變壓器的選擇非常關(guān)鍵,如果選擇合理,可以減低變壓器有功功率的損耗,切實(shí)提高變壓器的運(yùn)行效率,從而達(dá)到節(jié)能的效果。變壓器的有功功率損耗主要包括變壓器的空載損耗、變壓器的有載損耗等。他們之間的關(guān)系是:變壓器有損耗等于空載損耗加上變壓器的有載損耗與變壓器的負(fù)載率的積。
有這個關(guān)系,我們知道:選用高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片和先進(jìn)工藝制造的新系列節(jié)能變壓器可以減少渦流損耗,有效地達(dá)到節(jié)能的效果。因?yàn)樾碌墓?jié)能型變壓器與老產(chǎn)品的電壓器相比,在變壓器的空載損失、短路損失兩方面都有較大的降低,新的變壓器大多是銅芯繞組的,可以減少變壓器的能耗。因此,在對建筑物進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該盡量選擇新的節(jié)能型變壓器。具體選擇變壓器的時(shí)候,應(yīng)該考慮到變壓器的負(fù)載率、變壓器的更換年限、新產(chǎn)品的更替周期等,盡量保持變壓器在技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。
3 合理設(shè)計(jì)供電、配電設(shè)施促進(jìn)節(jié)能
在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候,合理設(shè)計(jì)供電和配電系統(tǒng)以及線路系統(tǒng)是非常必要的。主要應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):
根據(jù)工程總體的負(fù)荷容量、負(fù)荷分布情況等因素,選擇與之相配套的供電電壓,盡量保證同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)一致,根據(jù)工程具體情況,科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)配電系統(tǒng),盡量達(dá)到簡單可靠的要求。
從經(jīng)濟(jì)實(shí)惠角度考慮,選擇能夠滿足綜合運(yùn)行費(fèi)用最小要求的導(dǎo)線截面。通過采取一些措施,減小線路損耗。比如盡量選擇銅芯線、鋁芯電線,合理設(shè)置變電所,盡量減小導(dǎo)線長度,根據(jù)季節(jié)變換合理調(diào)節(jié)線路負(fù)荷等。
提高供配電系統(tǒng)的功率因素,減少輸電損耗,達(dá)到節(jié)能目的。具體可以采取以下措施:
減小供用電設(shè)備本身的損耗,提高自然功率。合理選擇變流裝置,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),直流設(shè)備的供電應(yīng)采用硅整流,直流供電設(shè)備的勵磁應(yīng)該采取晶閘管整流裝置。也可以在條件成熟的情況下實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)的同步化運(yùn)作。
可以在設(shè)計(jì)的時(shí)候運(yùn)用靜電電容器,根據(jù)具體需要對供配電系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。可以視具體情況,采用固定補(bǔ)償或自動補(bǔ)償,也可以依據(jù)實(shí)際,選用單獨(dú)補(bǔ)償、成組補(bǔ)償或者在變電所內(nèi)進(jìn)行集中補(bǔ)償。
4 合理設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)促進(jìn)節(jié)能
表面上看,照明用電沒有動力用電對整個用電的條件要求高,單體損耗也很少,一般都是小功率的電燈泡。但是,這方面的用電是生活中最廣泛,占用電總量比重較大的一部分,因此合理的設(shè)計(jì)照明用電系統(tǒng),在節(jié)能方面也非常重要,有很大的潛能和空間。具體說來,應(yīng)該采取以下措施:
4.1按照具體場所在照明條件方面的要求,盡量選用電耗小的高效光源。基本的做法是:
室內(nèi)的照明光源,根據(jù)不同的空間環(huán)境要求盡量用LED燈、節(jié)能型熒光燈、鈉燈,一般不用白熾燈,在非常情況才選用白熾燈。比如在電梯廳、走廊、地下停車場等公共地方可選用LED燈,室內(nèi)其他地方可由節(jié)能型熒光燈與LED燈搭配起來使用。對于室外大空間環(huán)境的光源選擇上也可選用大功率LED路燈。
4.2根據(jù)工程的具體情況,合理設(shè)計(jì)照明方案,科學(xué)管理照明系統(tǒng)。
工程的空間布局和具體的用途不同,對用光的要求也就不同,我們在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),要盡量考慮到光通利用系數(shù),一般情況下,最好對照明系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)布局。在有集中空調(diào)且照明容量大的場所,采用照明燈具與空調(diào)回風(fēng)口結(jié)合的形式。在需要有高照度或有改善光色要求的場所,采用兩種以上光源組成的混光照明。室內(nèi)表面的涂料或者壁紙,應(yīng)該盡量采用高反射率的淺色飾面材料,以更加有效地利用光能。在對照明電路進(jìn)行管理的時(shí)候,我們可以優(yōu)先考慮聲控和光控開關(guān)。這樣可以在一時(shí)需要,可以隨時(shí)熄滅的情況下,采用聲控開關(guān),在路燈、廣場等照明系統(tǒng)中,可以盡量采取光控??梢愿鶕?jù)自然光的變化,隨時(shí)調(diào)整關(guān)、開燈時(shí)間,從而減少電能的浪費(fèi)。如果在面積較大的地方,可以根據(jù)人們活動的需要,對照明電路進(jìn)行分區(qū)管理,需要了就開,不需要了就關(guān)掉一部分,減少不必要的浪費(fèi)。
5 合理選擇電動機(jī)和節(jié)能電器促進(jìn)節(jié)能
5.1電機(jī)的合理選擇
根據(jù)情況優(yōu)先選擇高效電機(jī)。電動機(jī)的效率和功率是其主要性能指標(biāo),如果我們能夠選用效率較高、功率較高的電動機(jī),在日常的生產(chǎn)生活當(dāng)中可以有效地減少對電力資源的損耗。如果我們對普通電動機(jī)和高效電動機(jī)進(jìn)行比較,就會發(fā)現(xiàn),在同等條件下,高效電動機(jī)能夠更好地體現(xiàn)節(jié)約用電,因此,我們在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)或者在對某個工程進(jìn)行技術(shù)改造時(shí),應(yīng)該首選高效電動機(jī)。當(dāng)然,選擇高效電動機(jī),也要考慮到負(fù)載率、每年連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、單機(jī)容量等因素。
盡量選用有交流變頻調(diào)速、軟起動器裝置的電動機(jī)。如果電動機(jī)有變頻調(diào)速裝置,可以根據(jù)負(fù)載的變化,自動調(diào)節(jié)速度,提高電機(jī)效率,達(dá)到我們在節(jié)能方面的要求。如果更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇,就是選用帶軟啟動器的電機(jī)。也可以達(dá)到根據(jù)具體的電路信息反饋?zhàn)兓D(zhuǎn)速的目的。
5.2電器的合理選擇
在低壓電器的選擇方面,我們可以盡量采用節(jié)能型低壓電器。這些電器的設(shè)計(jì)更加人性化、更合理。他們的性能也更加穩(wěn)定??梢赃x用更加先進(jìn)的熔斷器、熱繼電器,特別是應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí),盡量選用有節(jié)能裝置的電器。
6 結(jié)語:
工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)性工作,如果在設(shè)計(jì)時(shí),能夠充分考慮到電氣節(jié)能問題,就可以有效地減小能耗,達(dá)到節(jié)能的目的。為構(gòu)建節(jié)約型社會做出積極的貢獻(xiàn)。因此,我們應(yīng)該大力提倡電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
摘要:建筑電氣節(jié)能的實(shí)現(xiàn)能夠在很大程度上降低建筑行業(yè)對能源的消耗,提高建筑行業(yè)對能源的使用效率,同時(shí)還可以在很大程度上緩解我國能源緊張的局面,對于實(shí)現(xiàn)我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)高速發(fā)展具有十分重要的作用。
關(guān)鍵詞:建筑工程設(shè)計(jì);電氣節(jié)能技術(shù);變壓器;控制
一、電氣節(jié)能技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則
1.1原則一功能性。當(dāng)電氣設(shè)計(jì)之前,我們一定要先考慮通風(fēng)、照明及供電等建筑物的使用功能能否滿足建筑物的使用。
1.2原則二經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)型,建筑工程在進(jìn)行電氣節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)時(shí)必須要遵守的原則之一。在建筑工程電氣設(shè)計(jì)時(shí),我們首先要考慮電氣節(jié)能技術(shù)追加投資的回收期,不能因?yàn)殡姎夤?jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)導(dǎo)致工程施工的投資增大。
1.3原則三先進(jìn)性。電氣設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員要盡量的選擇比較技術(shù)成熟的設(shè)備以及材料,這些設(shè)備及材料首先要考慮其節(jié)能方面。同時(shí)要考慮到長遠(yuǎn)的使用,有一定前瞻性。在經(jīng)濟(jì)性原則的基礎(chǔ)上盡可能選擇比較先進(jìn)的技術(shù),這就是電氣節(jié)能技術(shù)先進(jìn)性標(biāo)準(zhǔn)。
1.4合理性。節(jié)能設(shè)計(jì)不能夠拋開建筑本身所具有的功能進(jìn)行。要滿足不同部位的照明、溫度等要求,并且還要盡可能地保證建筑物中空調(diào)所需風(fēng)量。此外,建筑物中可能會需要進(jìn)行一些特殊的工藝設(shè)計(jì),所以要留出這部分空間。
二、選擇節(jié)能的變壓器
變壓器的選擇也要選擇制造工藝先進(jìn)的變壓器。調(diào)零自耦變壓器是一種節(jié)能變壓器,它可以進(jìn)行不斷電的調(diào)整輸出電壓。它的絕緣耐熱等級為F級,工作情況為交流電 50HZ以及工作電壓在 500V以下。該變壓器的鐵心為冷軋取向優(yōu)質(zhì)硅鋼片,其線圈結(jié)構(gòu)有圓筒、形筒式以及橢圓筒等形式。具有性能好、體積小并且安全可靠。可以增加變壓器的導(dǎo)磁,大幅度增加變壓器的空載和短路損失的有功損耗,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。當(dāng)下我們的新型變壓器多數(shù)都是銅芯繞組,這樣就能在一定程度上降低變壓器能耗。
三、提高建筑電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)
輸電線路在長期運(yùn)行中會不可避免地產(chǎn)生無功消耗,因此在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過程中,對于那些容量超過10kw的設(shè)備,必須在電動機(jī)端設(shè)置就地補(bǔ)償裝置,以提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù);還可采用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償,根據(jù)系統(tǒng)功率因數(shù)與理想值的偏差范圍,計(jì)算并配置合適的補(bǔ)償電容容量,從而更好地保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。另外,還要在最大程度上避免使用非線性負(fù)載設(shè)備以及三相不平衡方式帶負(fù)載運(yùn)行,以提高系統(tǒng)的自然功率因數(shù),從而在一定程度減少線路和變壓器的電壓損失,減少運(yùn)行變壓器的銅芯損耗,同時(shí)降低線路的運(yùn)行電流,進(jìn)而減少電能損耗。
四、合理選擇供電和配電設(shè)施
4.1合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí),要充分的考慮用電負(fù)荷的分布、容量以及電氣設(shè)備具體情況,還有供電的距離等等方面,從各個方面入手達(dá)到電力節(jié)能的目的。
4.2減少線路損耗。在建筑工程的供配電系統(tǒng)干線和支線的線路有功損耗非常巨大。要從這些方面考慮進(jìn)而減少線路的損耗:(1)導(dǎo)線的材質(zhì)要盡量選取銅芯,銅芯的電導(dǎo)率比較小,經(jīng)濟(jì)性也可以,但是在具體的使用中必須要遵循節(jié)約原則。對于電負(fù)荷比較大的一類以及二類工程中適宜選擇銅芯導(dǎo)線,對于電負(fù)荷小一些的工程中比較適宜選擇鋁芯導(dǎo)線。保證安全的前提下,減少了線路的損耗,實(shí)現(xiàn)了電力節(jié)能。(2)導(dǎo)線的長度必須根據(jù)實(shí)際需要和節(jié)能要求做出相應(yīng)調(diào)整,盡量減少。在具體的設(shè)計(jì)中,高層建筑的低壓配電室應(yīng)該為每個豎井提供量身定做的干線,防止產(chǎn)生支線沿著干線倒送電能的惡劣現(xiàn)象,減少可能產(chǎn)生倒送電能的支線;同時(shí)變配電所在規(guī)劃設(shè)計(jì)位置時(shí)應(yīng)該盡量的靠近電力負(fù)荷中心,這樣能夠縮短供電線路的距離,減少線路損耗;線路布設(shè)時(shí)采用直線布設(shè),也能夠縮短導(dǎo)線長度減少線路損耗,同時(shí),低壓線路要盡量減少回頭線,從而降低線路來回的電能損耗。(3)加大輸送電纜的橫截面積。設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員可以考慮:通過滿足動態(tài)穩(wěn)定、線路載流、繼電保護(hù)以及電壓損失,根據(jù)將來建筑物實(shí)際的情況增大一級電纜橫截面積;設(shè)計(jì)人員還要能夠考慮到季節(jié)變化的用電量變化,春秋兩季因?yàn)槭褂每照{(diào)較少,用電壓力也比較小,同樣橫截面積的干線傳輸相對較小的負(fù)荷電流,能夠進(jìn)一步降低線路損耗。
五、選擇節(jié)能的輸電控制系統(tǒng)
5.1合理用電以及降低供電設(shè)備的無功消耗,提高輸電控制系統(tǒng)的功率因數(shù)。在設(shè)計(jì)中考慮采用硅或晶閘管整流裝置,選擇適當(dāng)?shù)淖兞餮b置。在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí),那些在核定時(shí)間內(nèi)空載率大于50%的電動機(jī),要及時(shí)安裝空載斷電裝置,這樣在將來使用時(shí)就能夠停止一部分發(fā)動機(jī)機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn),這樣即不影響正常的輸電工作,又能夠合理的發(fā)揮輸電控制系統(tǒng)的作用;采用空載自停控制裝置有效控制大中型連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng);自動調(diào)節(jié)電動流量是一種非常有效的控制方式,以三相異步電動機(jī)為例,對于大型非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的泵類籠型異步電動機(jī)來說,異步電動機(jī)比同功率、同轉(zhuǎn)速、同損耗的直流電動機(jī)重量輕、成本低,經(jīng)濟(jì)性非常高。異步電動機(jī)還容易按不同環(huán)境條件的要求,派生出各種符合實(shí)際情況的系列產(chǎn)品。
5.2采用靜電模式電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償。我國要求用電供電電網(wǎng)的高峰負(fù)荷其功率因數(shù)不應(yīng)低于 0.9,所以要有效的采用靜電模式電容器補(bǔ)償?shù)霓k法,這要就能達(dá)到規(guī)定的功率因數(shù)。在以往的用電當(dāng)中,每年一千乏補(bǔ)償電容可以最少節(jié)約電能 1500kWh,最多時(shí)可達(dá) 2000kWh。能夠充分地補(bǔ)償輸送過程中的電力損耗,所以說這項(xiàng)技術(shù)是十分成熟的。我們可以采用單獨(dú)補(bǔ)償?shù)姆椒▉硖幚砟切o功容量比較大的用電設(shè)備。
六、合理設(shè)計(jì)節(jié)能照明系統(tǒng)
6.1在設(shè)計(jì)中我們要選擇消耗電能少的鈉燈以及熒光燈來應(yīng)對不同場所所需要的照明條件,設(shè)計(jì)中一般不選擇白熾燈。同時(shí),必須要根據(jù)相關(guān)對一些規(guī)定安裝電容器;室外環(huán)境一般對照明條件要求比較高,我們可以選用高效光能氣體放電燈作為室外的路燈,并安裝能耗較低的鎮(zhèn)流器;燈具的選擇,我們要盡量的選擇高效燈具。高效燈具性能比較穩(wěn)定,同時(shí),對光線的控制以及直射光通比例等各個方面都較為合理。
6.2采用科學(xué)管理照明系統(tǒng),盡量選用合理的照明設(shè)計(jì)方案。如果建筑場所照明容量比較大,并且有集中空調(diào),我們就要將照明燈具以及空調(diào)回風(fēng)口結(jié)合在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果對照度要求比較高或者是要求改善光色,就要考慮采用混光照明。同時(shí)采用淺色飾面材料、反射率較高的室內(nèi)表面的涂料和壁紙,這樣也能夠把光能充分的利用起來。在管理照明電路時(shí),優(yōu)先考慮光控以及聲控開關(guān)的使用。對于廣場或者路燈等照明先考慮光控和聲控開關(guān)。對于廣場或者路燈等照明的前提下,則可以采用聲控開關(guān),達(dá)到節(jié)能的目的。
七、合理選擇節(jié)能電動機(jī)和熔斷器
7.1 選擇合適的節(jié)能電機(jī)以及熔斷器。a.電動機(jī)要盡量選擇高功率以及高效率的電動機(jī),這樣在日常的運(yùn)行中,就能夠降低電能的損耗。具體在電氣設(shè)計(jì)工作中我們要優(yōu)先選擇高效電動機(jī)。在選擇高效電動機(jī)的時(shí)候,要考慮到電機(jī)負(fù)載率、年持續(xù)運(yùn)行時(shí)間以及單機(jī)容量等等。b.選擇具有交流變頻調(diào)速的電動機(jī)。變頻調(diào)速裝置能夠在電動機(jī)的負(fù)載下降時(shí)自動的調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速,這樣就能夠適應(yīng)電動機(jī)負(fù)載變化。c.軟起動器的選擇。軟起動器必須具備好的散熱條件以及通風(fēng)措施,它能夠連續(xù)的調(diào)節(jié)電壓,同時(shí),也可以通過利用反饋信息控制電機(jī),通過改變負(fù)載的變化來及時(shí)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。
7.2熔斷器的選擇。節(jié)能電器的正常運(yùn)行要選擇穩(wěn)定的熔斷器,容量大的照明干線等,要側(cè)重于短路保護(hù)以及分?jǐn)嗟哪芰Α_x擇合適的熔斷器對線路的正常工作有很大的影響。
八、結(jié)束語
建筑工程的設(shè)計(jì)中,電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用可以在能源高效利用的同時(shí),節(jié)省大量的電力能源,這樣對國家的可持續(xù)發(fā)展,節(jié)能能源等等方面做出巨大的貢獻(xiàn)。
摘 要:本文著眼于電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則,重點(diǎn)從變壓器的選擇、供配電系統(tǒng)及線路設(shè)計(jì)、照明節(jié)能、電動機(jī)節(jié)能等多個方面和角度,論述了建筑電氣節(jié)能的技術(shù)措施及其在工程設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用。
關(guān)鍵詞: 電氣節(jié)能變壓器損耗線路損耗照明節(jié)能變頻調(diào)速軟起動器
我國正處于城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展時(shí)期,在我們這樣一個資源相對匱乏、正在發(fā)展中的人口大國,能源的消耗正急劇增加,能源危機(jī)迫在眉睫,作為能耗大戶的建筑能耗已成為危及社會可持續(xù)發(fā)展的一個重大問題。作為二次能源的電能,如何降低損耗、高效利用,如何將節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用到工程項(xiàng)目當(dāng)中,也就成為建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)
電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
電氣節(jié)能設(shè)計(jì)既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價(jià),也不能盲目增加投資、為節(jié)能而節(jié)能。因此,筆者認(rèn)為,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:
滿足建筑物的功能
這主要包括:滿足建筑物不同場所、部位對照明照度、色溫、顯色指數(shù)的不同要求;滿足舒適性空調(diào)所需要的溫度及新風(fēng)量;滿足特殊工藝要求,如體育場館、醫(yī)療建筑、酒店、餐飲娛樂場所一些必需的電氣設(shè)施用電,展廳、多功能廳等的工藝照明及電力用電等。
考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益
節(jié)能應(yīng)考慮國情,計(jì)及實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,不能因?yàn)樽非蠊?jié)能而過高地消耗投資,增加運(yùn)行費(fèi)用,而是應(yīng)該通過比較分析,合理選用節(jié)能設(shè)備及材料,使增加的節(jié)能方面的投資,能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
2.3 節(jié)省無謂消耗的能量
節(jié)能的著眼點(diǎn),應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。設(shè)計(jì)時(shí)首先找出哪些方面的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的,再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗、電能傳輸線路上的有功損耗,都是無用的能量損耗;又如量大面廣的照明容量,宜采用先進(jìn)的調(diào)光技術(shù)、控制技術(shù)使其能耗降低。
總之,節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)把握“滿足功能、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)”的原則。具體說來,可重點(diǎn)從以下多個方面采取節(jié)能措施,將節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用到實(shí)際工程中。
變壓器的選擇
選用高效低耗變壓器,型號為SC(B)10型干式變壓器(高效節(jié)能,防潮、防塵、安全、環(huán)保型)。合理計(jì)算選擇變壓器的臺數(shù)和容量,力求使變壓器的實(shí)際負(fù)荷接近設(shè)計(jì)的最佳負(fù)荷,提高變壓器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,減少變壓器損耗。
合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)及線路
4.1 根據(jù)負(fù)荷容量及分布、供電距離、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素,合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓,可達(dá)到節(jié)能目的。供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠,同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于兩級。
4.2 按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面,一般按年綜合運(yùn)行費(fèi)用最小原則確定單位面積經(jīng)濟(jì)電流密度。
4.3 由于一般工程的干線、支線等線路總長度動轍數(shù)萬米,線路上的總有功損耗相當(dāng)可觀,所以,減少線路上的損耗必須引起設(shè)計(jì)足夠重視。由于線路損耗P∝R,而R=p.L/S,則線路損耗P與其電導(dǎo)率p、長度L成正比,與其截面S成反比。為此,應(yīng)從以下幾方面入手:
4.3.1 選用電導(dǎo)率p較小的銅芯材質(zhì)做導(dǎo)線
減小導(dǎo)線長度L。主要措施有:
a. 變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心
b. 在高層建筑中,低壓配電室應(yīng)靠近強(qiáng)電豎井,而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線,不應(yīng)產(chǎn)生“支線沿著干線倒送電能”的現(xiàn)象,盡可能減少回頭輸送電能的支線;
c. 線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導(dǎo)線長度;其次,低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失。
4.3.3 增大線纜截面S。
a. 對于比較長的線路,在滿足載流量、動熱穩(wěn)定、保護(hù)配合、電壓損失等條件下,可根據(jù)情況再加大一級線纜截面。假定加大線纜截面所增加的費(fèi)用為M,由于節(jié)約能耗而減少的年運(yùn)行費(fèi)用為m,則M/m為回收年限,若回收年限為幾個月或一、二年,則應(yīng)加大一級導(dǎo)線截面。一般來說,當(dāng)線纜截面小于70mm2,線路長度超過100m時(shí),增加一級線纜截面可達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能效果。
b. 合理調(diào)劑季節(jié)性負(fù)荷、充分利用供電線路。如將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與一般照明、電開水等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷,集中在一起,采用同一干線供電,既可便于用一個火警命令切除非消防用電,又可在春、秋兩季空調(diào)不用時(shí),以同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的負(fù)荷電流,從而減小了線路損耗。
在供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,積極采取上述各項(xiàng)技術(shù)措施,就可有效減少線路上的電能損耗,達(dá)到線路節(jié)能的目的。
動力系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑物中動力系統(tǒng)是重要的系統(tǒng)不論是家用電器還是建筑通風(fēng)等均會用到動力設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國電機(jī)負(fù)荷約占總發(fā)電量的60%-70%耗電量大、應(yīng)用廣、使用頻繁是動力設(shè)備電耗的主要特點(diǎn)減少動力系統(tǒng)電能損耗有著極大的潛力。要減少動力系統(tǒng)能耗最主要的方法是提高電機(jī)效率和功率。如采用高效率電機(jī)、根據(jù)負(fù)荷需求選擇合理的電機(jī)、輕載電機(jī)降壓運(yùn)行、電機(jī)荷載自動補(bǔ)償、采用調(diào)速電機(jī)等。
照明部分的節(jié)能
照明系統(tǒng)是建筑重要電能消耗之一其節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在保證視覺要求和照明質(zhì)量的前提下進(jìn)行可采用減少照明光能損失提高光能利用的方法。如選擇高光效光源、選用高性能電氣附件、選用合理照明方式、優(yōu)化照明控制方式等。不同的場所對照明度、視覺性、功率、密度都有不同的要求在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足照明質(zhì)量要求如一般場所采用高效發(fā)光熒光燈大型車間、體育場等采用高壓鈉燈。照明控制也應(yīng)當(dāng)采用節(jié)能型開關(guān)如分區(qū)控制燈光、增加開關(guān)點(diǎn)、采用可調(diào)光開關(guān)、采用節(jié)電開關(guān)、光控開關(guān)、聲控開關(guān)等
電動機(jī)的節(jié)能
7.1 選用高效率電動機(jī)
提高電動機(jī)的效率和功率因素,是減少電動機(jī)的電能損耗的主要途徑。與普通電動機(jī)相比,高效電動機(jī)的效率要高3%~6%,平均功率因數(shù)高7~9%,總損耗減少20%~30%,因而具有較好的節(jié)電效果。所以在設(shè)計(jì)和技術(shù)改造中,應(yīng)選用Y、YZ、YZR等新系列高效率電動機(jī),以節(jié)省電能。
另一方面要看到,高效電機(jī)價(jià)格比普通電機(jī)要高20%~30%,故采用時(shí)要考慮資金回收期,即能在短期內(nèi)靠節(jié)電費(fèi)用收回多付的設(shè)備費(fèi)用。一般符合下列條件時(shí)可選用高效電機(jī): (1)負(fù)載率在0.6以上; (2)每年連續(xù)運(yùn)行時(shí)間在3000h以上; (3)電機(jī)運(yùn)行時(shí)無頻繁啟、制動(最好是輕載啟動,如風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載); (4)單機(jī)容量較大。 7.2 選用交流變頻調(diào)速裝置 推廣交流電機(jī)調(diào)速節(jié)電技術(shù),是當(dāng)前我國節(jié)約電能的措施之一。采用變頻調(diào)速裝置,使電機(jī)在負(fù)載下降時(shí),自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,從而與負(fù)載的變化相適應(yīng),即提高了電機(jī)在輕載時(shí)的效率,達(dá)到節(jié)能的目的。 目前,用普通晶閘管、GTR、GTO、IGBT等電力電子器件組成的靜止變頻器對異步電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速已廣泛應(yīng)用。在設(shè)計(jì)中,根據(jù)變頻的種類和需調(diào)速的電機(jī)設(shè)備,選用適合的變頻調(diào)速裝置。 7.3 選用軟起動器設(shè)備 比變頻器價(jià)格便宜的另一種節(jié)能措施是采用軟起動器。軟起動器設(shè)備是按起動時(shí)間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角,以控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調(diào)節(jié),因此起動平穩(wěn),起動完畢,則全壓投入運(yùn)行。軟起動器也可采用測速反饋、電壓負(fù)反饋或電流正反饋,利用反饋信息控制可控硅導(dǎo)通角,以達(dá)到轉(zhuǎn)速隨負(fù)載的變化而變化。
軟起動器通常用在電機(jī)容量較大、又需要頻繁起動的水泵設(shè)備中,以及附近用電設(shè)備對電壓的穩(wěn)定要求較高的場合。因?yàn)樗鼜钠饎拥竭\(yùn)行,其電流變化不超過三倍,可保證電網(wǎng)電壓的波動在所要求的范圍內(nèi)。但由于它是采用可控硅調(diào)壓,正弦波未導(dǎo)通部分的電能全部消耗在可控硅上,不會返回電網(wǎng)。因此,它要求散熱條件較好、通風(fēng)措施完善。
結(jié) 語
綜上所述,建筑電氣的節(jié)能潛力很大,應(yīng)在設(shè)計(jì)中精心考慮各種可行的技術(shù)措施。同時(shí),在選用節(jié)能的新設(shè)備時(shí),應(yīng)具體了解其原理、性能、效果,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后,再合理選定節(jié)能設(shè)備,以真正達(dá)到有效節(jié)能的目的。