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建筑电气节能设计中所存在问题分析

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供稿:中国工控网 2016/3/28 17:15:04

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  • 关键词: 节能 建筑电气节能设计
  • 摘要:近年来我国的建筑规模扩张迅速,电力消耗也随之增长。在人民生活水平提高、生活质量上升的同时,资源却日益枯竭,环境持续恶化。本文从建筑电气设计的角度,阐述了如何实现节能并对其出现的一些问题及其应对措施作进一步的探讨。

  近年来我国的建筑规模扩张迅速,电力消耗也随之增长。在人民生活水平提高、生活质量上升的同时,资源却日益枯竭,环境持续恶化。本文从建筑电气设计的角度,阐述了如何实现节能并对其出现的一些问题及其应对措施作进一步的探讨。

1 供配电系统的节能设计
  根据负荷容量、供电距离、用电设备特点及分布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;变电所深入负荷中心,用电负荷半径尽量控制在 250 m以内,以减少供电线路的损耗;合理确定变压器的容量和台数,以适应当季节变化而造成负荷变动时,能够灵活投切变压器,实现变压器经济运行,减少由于轻载运行造成的不必要的电能损耗;采用D,Yn11接线型式,并选用低损耗、低噪声节能型干式变压器;提高供配电系统的功率因数 ,减少线路无功功率的损耗,提高设备利用率,从而达到节能目的。
  提高自然功率因数的方法有:a、选择异步电机;b、电力变压器轻载运行;c、安排和调整工艺流程,改善机电设备的运行状况;d、在生产工艺条件允许的情况下,采用同步电动机代替异步电动机。采用人工补偿无功功率,装设无功功率补偿设备进行人工补偿。无功功率因数补偿采用集中补偿和分散就地补偿相结合的方式,变配电所低压处设置集中补偿,补偿后的功率因数不小于0.9。荧光灯、金卤灯等气体放电灯采用就地补偿,荧光灯选择电子镇流器或节能型电感镇流器,补偿后功率因数不小于0.9,金卤灯等气体放电灯单灯补偿后功率因数不小于0.9。合理采用功率因数补偿及谐波抑制措施后,可减少变频设备、调光设备等电子设备对低压配电系统造成的谐波污染,提高电网质量,降低对上级电网的影响,并降低自身的损耗。采用大干线配电方式,减少线损,同时合理选用配电形式,减少配电级数。由于配电线路有电阻,有电流通过时就会产生功率损耗,其公式为:δp=3i2r�10-3 式中:δp——三相输电线路的功率损耗(kw);i——线电流(a);r——线路相电阻(ω)。 其中“r”线路电阻在通过电流不变时,线路长度越长则电阻值越大。如果在一个工程中由于线路上下纵横交错,一般工程线路总的不下万米,大工程更是不计其数,造成电能损耗是相当可观的,所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中,线路上电流一般是不变的,那么要减少线损,只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻r=pl/s,即与导线电阻率p、导线长度l成正比,与导线截面s成反比。
2 建筑设备节能设计
  减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机,但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的,由设备制造商统一供应,所以电气节能设计措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外,电气节能设计措施主要是减少电动机轻载和空载运行时间。因为在轻载运行下电动机效率是极低的,故切实可行的办法是采用变频调速措施控制电动机运行,使其在负载率变化时能自动调节转速,使其与负载变化相适应,以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。采用建筑设备监控管理系统对给排水系统、采暖通风系统、冷却水系统、冷冻水系统等机电设备进行测量、监控,达到最优运行方式,取得节约电能的效果。对大容量负荷的空调主机,可以采用10k V高压电机。在自然光照充足的地区,有足够大采光面积的建筑,有条件可以采用太阳能空调。在自动扶梯上、下端站入口的适当位置分别安装红外线传感器,采集2米距离范围内是否有人乘梯的信号,当乘客走近入口传感器的检测范围时,(信息来源:http://www.dqjsw.com.cn)预计(设定)乘客走到扶梯前约需1~2秒钟,在这段时间内变频器从15Hz节电慢行状态加速到50Hz正常运行速度。为保证安全,在乘客踏上扶梯前完成加速。当乘客离开后自动延时(设定)2~3秒钟,当入口传感器检测无人再乘坐时,变频器减速到15Hz运行。在自动扶梯载人运行过程中,如果连续有人乘坐,则变频器会自动刷新计时20~30秒钟,维持正常运行速度,直至最后的乘客离开,才延时后降速运行。通过这种方式大幅减少自动扶梯的耗电量、延长设备使用寿命, 以达到节约能源目的。
3照明系统的节能措施
3.1采用高效光源、高效灯具。
  一般工作场所采用细管径直管荧光灯和紧凑型荧光灯,计划投资高的建设单位有条件可以采用LED光源。按照照明设计的规范文件要求,对各个不同场所设置不同的照度,对应不同照度严格控制其功率密度值。
3.2照明方式的选择很重要,要做到合理与便捷。
电气设计人员与建筑物设计人员要相互配合,合理安排节能设计,必要时,可以对建筑物设计人员提出相关意见与建议。自然光是最为有利于身心和日常生活的可再生能源,有效利用自然光,可以帮助建设单位大大减少电气能源的消耗。设计人员要注重自然光与室内照明的合理结合,根据自然光所能达到的光照效果,设计合理适用的灯具照度,在自然光效较好的建筑群中,可适当减小照明设备的照度,从而降低能源消耗。
3.3注意照明控制方式的设计。
设计人员可以根据布光的不均匀程度,适当增加照明控制开关,有效减少照明灯具的同时使用数量。大开间商场、办公室、展厅等面积较大区域照明采用分区分片集中控制方式;办公室、入口大堂、电梯前室、楼梯间、设备房等照明采用翘板开关就地控制。营业性场所根据营业情况及营业时段进行控制,达到节约电能的目的。学校、宾馆、体育馆等地,可以对走廊、公共活动区域的照明进行统一布控,使用同一开关、设专人进行光照控制(或者采用智能照明系统),减少电能的浪费。对贵宾休息室照明效果要求高的场所,采用电控液晶玻璃,控制玻璃在透明及磨砂状态瞬间转换,光线充足时,既方便、美观、实用,又能达到节约能源的目的。
3.4照明电源的选择
  利用太阳能,在建筑屋面大面积设置太阳能板,采用光伏发电技术,使得白天尽量利用太阳能发电满足室内的照明用电需求。室外园林路灯采用太阳能风能互补技术,利用白天储藏的太阳能及风能转换而成的电能,晚上加以利用。
  建筑电气节能设计直接关系到整个建筑物的施工与项目运行,同时贯穿于整个决策、设计、施工、入驻的进程环节中,可以说是建筑施工设计阶段的重点项目。为了应对我国的能源供应不能持续满足我国经济发展的状况,我国已把节能减排作为重要的大事列入对各级政府的考核要求。科学技术的进步使电能得到了大幅的提高,但我们更应该注意并认识到由此而产生的相应危害,节约用电,从而保证我们在享用科技进步成果的同时,其不会对我们的生活现状造成明显的损害。对于电气设计人员而言,一定要注意全面的外来因素参考,并设计出多套方案进行细致比对,达成共识,已达到更好的节电目的。

审核编辑(王雪)
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