论文部分内容阅读
摘要:目前我国建筑能源的浪费很严重,无论是空调系统、照明系统、用电设备,都存在着节能的巨大潜力。随着建筑业的持续发展,现代建筑对电气设计也更注重节能环保的设计。其中,民用建筑照明系统中电能的节约更是建筑照明设计人员不容忽视的问题。本文主要介绍建筑电气中照明节能设计应该采取的措施。
关键词:照明节能;电气设计
实现合理节约能源和提高能源利用率对我国经济持续发展的有着重要的意义,而民用建筑照明系统中电能的节约更是建筑照明设计人员不容忽视的问题。本文从以下三个方面讨论建筑照明节能措施:合理选用照明器具,实现照明配电的节能设计,应用智能照明控制系统减少耗电量实现照明节能。
一、照明器具的合理选用
建筑电气照明设计可分为室外照明设计和室内照明设计。照明器具的选用是室内照明设计的关键环节,也是照明节能设计最直接的手段。良好的室内照明能为人们提供舒适的视觉条件,并辅助建筑实现其使用功能。
电光源应首先选择光效高者,其次还应要求高综合能效和低单位照明成本。在实际中,应对备选电光源的光效、综合能效、单位照明成本进行比较选择,采用节能且投资回报较快的方案。
从照明节能的角度出发,灯具的选用应要求效率高,流明利用率高,流明维持率高。对于不同灯具,其效率有所不同,一般情况下,在满足眩光限制条件下,应优先考虑出光口形式为开敞式的灯具。
二、照明配电与节能
合理的照明配电系统设计主要包括以下几个方面:
(1)提高电压质量,限制电压偏移、波动和闪变;
(2)抑制照明系统的谐波;
(3)三相配电干线中各项照明负荷平衡分配;
(4)防治频闪;
(5)照明配电箱的设置宜靠近照明负荷的中心位置处;
(6)提高照明线路功率因数;
(7)降低变压器损耗;
(8)选择恰当的照明配电方式;
(9)导体材料以及截面的合理选择
1.提高电能质量
灯具端电压相较于额定电压发生偏差时,将会导致灯具的输入功率、输出光通量以及光效的变化,同时也可能减少光源的使用寿命。电能质量是影响照明质量的重要因素,电能质量的主要指标为:电压质量中的电压偏移、电压波动和闪变,频率偏差以及谐波等。现就提高电压质量提出以下措施实现照明配电系统的节能[1]:
①对于照明负荷量大,视觉条件要求较高的场所,应为照明系统配备专用的配电变压器;
②照明负荷与电力负荷由同一变电所供电,且有两台及以上变压器时,照明负荷应与吊车、电焊、空压机等冲击性负荷分接自不同变压器;
③当照明负荷与电力负荷共用配电变压器时,照明负荷应有专用的馈电干线;
④对于电压侧电压偏差较大,视觉舒适度要求较高的场所,宜采用自动有载调压变压器;
⑤对视觉舒适度要求较高场所亦可在配电回路或配电箱装设自动稳压装置。
2.谐波抑制
过大的谐波电流会使变压器以及照明线路产生附加电能损耗,降低照明系统的功率因数以及减少照明电器的寿命,因此照明节能需要抑制谐波的产生[2]。
(1)从灯具及附件的选择采取措施
①气体放电灯配备节能型电感镇流器时,总谐波含量不应大于10%;
②气体放电灯采用电子镇流器且当功率大于25W时,谐波含量应符合国家标准GB17625.1—2012的规定;
③采用LED灯时,其驱动电源应有抑制谐波措施;
④采用调光控制时,应选用谐波含量小的设备,否则应设有滤波电路。
(2)从照明配电系统设计采取措施
①配电变压器应选择D,yn11接线组别的三相变压器;
②照明系统三相负荷尽量平衡,不平衡度不宜大于10%,此外三相平衡同时能减少线路损耗达到节能效果;
③采取上述措施后,若配电系统谐波含量仍然较大甚至不符合相关规范的限制,宜在配电系统设置谐波滤波器。
三、智能照明控制系统的应用
在光照设计中,智能照明控制系统能充分利用天然光实现恒照度控制从而明显降低照明系统的耗电量,是照明节能的重要措施之一。智能照明控制系統是采用有限或无线的通信技术,将各类照明控制元件连接起来进行可寻址的设置,并通过一定的逻辑分析完成灯光控制的方式。
当前,在对照明控制系统技术发展和完善的时候,传统的系统内容已经无法在进行大面积多传感器照明区域满足的时候,实现舒适性与节能性等要求,这就需要对照明控制策略加以不断优化,这就需要能够借助于自然光线的优势以及其相关系统的完善,促使舒适性需求得到最大限度的满足,使得照明环境舒适性满足的同时促使节能的目的得以实现。常用的控制策略有:
(1)可预知时间表控制是按固定的时间表利用时间控制器,规则地配合上下班、午餐、周末和节假日的变化。便于照明管理,并起到时间表提醒作用,节能效果显著;
(2)不可预知时间表控制利用人体活动感应传感器,主要检测人体活动时,将灯具调亮或调暗;
(3)自然采光控制利用照度传感器,检测天然光提供的工作面照度,与设定值比较,决定人工光的补偿程度,可以最大限度利用天然光;
(4)亮度平衡控制利用亮度控制器,利用明暗适应,平衡相邻区域亮度水平;
普通的办公场所、学校可以选用可预知时间表控制或不可预知时间表控制,机场、集市、商场可采用自然采光控制。
四、光伏发电系统照明系统
光伏照明系统的应用其实是天然光主动式间接采光法的一种,它是利用太阳能电池的光特性,先将太阳能转化为电能,再将电能转化为光能进行照明。
除了以上技术措施,加强能源监控管理、照明设备定期维护管理、照明系统和空调系统的结合设计等等都能从一定程度上实现节能,节能措施有很多,关键在于将多种技术措施进行有机结合,实现节能最大化。
参考文献:
[1]DBJ01-607-2001,绿色照明工程技术规程[S].中国航空工业规划设计研究院,2001.
[2]杨昌瑞谐波对建筑电气设计的影响及对策分析[D].长安大学,2015.
(作者单位:广西建设职业技术学院)
关键词:照明节能;电气设计
实现合理节约能源和提高能源利用率对我国经济持续发展的有着重要的意义,而民用建筑照明系统中电能的节约更是建筑照明设计人员不容忽视的问题。本文从以下三个方面讨论建筑照明节能措施:合理选用照明器具,实现照明配电的节能设计,应用智能照明控制系统减少耗电量实现照明节能。
一、照明器具的合理选用
建筑电气照明设计可分为室外照明设计和室内照明设计。照明器具的选用是室内照明设计的关键环节,也是照明节能设计最直接的手段。良好的室内照明能为人们提供舒适的视觉条件,并辅助建筑实现其使用功能。
电光源应首先选择光效高者,其次还应要求高综合能效和低单位照明成本。在实际中,应对备选电光源的光效、综合能效、单位照明成本进行比较选择,采用节能且投资回报较快的方案。
从照明节能的角度出发,灯具的选用应要求效率高,流明利用率高,流明维持率高。对于不同灯具,其效率有所不同,一般情况下,在满足眩光限制条件下,应优先考虑出光口形式为开敞式的灯具。
二、照明配电与节能
合理的照明配电系统设计主要包括以下几个方面:
(1)提高电压质量,限制电压偏移、波动和闪变;
(2)抑制照明系统的谐波;
(3)三相配电干线中各项照明负荷平衡分配;
(4)防治频闪;
(5)照明配电箱的设置宜靠近照明负荷的中心位置处;
(6)提高照明线路功率因数;
(7)降低变压器损耗;
(8)选择恰当的照明配电方式;
(9)导体材料以及截面的合理选择
1.提高电能质量
灯具端电压相较于额定电压发生偏差时,将会导致灯具的输入功率、输出光通量以及光效的变化,同时也可能减少光源的使用寿命。电能质量是影响照明质量的重要因素,电能质量的主要指标为:电压质量中的电压偏移、电压波动和闪变,频率偏差以及谐波等。现就提高电压质量提出以下措施实现照明配电系统的节能[1]:
①对于照明负荷量大,视觉条件要求较高的场所,应为照明系统配备专用的配电变压器;
②照明负荷与电力负荷由同一变电所供电,且有两台及以上变压器时,照明负荷应与吊车、电焊、空压机等冲击性负荷分接自不同变压器;
③当照明负荷与电力负荷共用配电变压器时,照明负荷应有专用的馈电干线;
④对于电压侧电压偏差较大,视觉舒适度要求较高的场所,宜采用自动有载调压变压器;
⑤对视觉舒适度要求较高场所亦可在配电回路或配电箱装设自动稳压装置。
2.谐波抑制
过大的谐波电流会使变压器以及照明线路产生附加电能损耗,降低照明系统的功率因数以及减少照明电器的寿命,因此照明节能需要抑制谐波的产生[2]。
(1)从灯具及附件的选择采取措施
①气体放电灯配备节能型电感镇流器时,总谐波含量不应大于10%;
②气体放电灯采用电子镇流器且当功率大于25W时,谐波含量应符合国家标准GB17625.1—2012的规定;
③采用LED灯时,其驱动电源应有抑制谐波措施;
④采用调光控制时,应选用谐波含量小的设备,否则应设有滤波电路。
(2)从照明配电系统设计采取措施
①配电变压器应选择D,yn11接线组别的三相变压器;
②照明系统三相负荷尽量平衡,不平衡度不宜大于10%,此外三相平衡同时能减少线路损耗达到节能效果;
③采取上述措施后,若配电系统谐波含量仍然较大甚至不符合相关规范的限制,宜在配电系统设置谐波滤波器。
三、智能照明控制系统的应用
在光照设计中,智能照明控制系统能充分利用天然光实现恒照度控制从而明显降低照明系统的耗电量,是照明节能的重要措施之一。智能照明控制系統是采用有限或无线的通信技术,将各类照明控制元件连接起来进行可寻址的设置,并通过一定的逻辑分析完成灯光控制的方式。
当前,在对照明控制系统技术发展和完善的时候,传统的系统内容已经无法在进行大面积多传感器照明区域满足的时候,实现舒适性与节能性等要求,这就需要对照明控制策略加以不断优化,这就需要能够借助于自然光线的优势以及其相关系统的完善,促使舒适性需求得到最大限度的满足,使得照明环境舒适性满足的同时促使节能的目的得以实现。常用的控制策略有:
(1)可预知时间表控制是按固定的时间表利用时间控制器,规则地配合上下班、午餐、周末和节假日的变化。便于照明管理,并起到时间表提醒作用,节能效果显著;
(2)不可预知时间表控制利用人体活动感应传感器,主要检测人体活动时,将灯具调亮或调暗;
(3)自然采光控制利用照度传感器,检测天然光提供的工作面照度,与设定值比较,决定人工光的补偿程度,可以最大限度利用天然光;
(4)亮度平衡控制利用亮度控制器,利用明暗适应,平衡相邻区域亮度水平;
普通的办公场所、学校可以选用可预知时间表控制或不可预知时间表控制,机场、集市、商场可采用自然采光控制。
四、光伏发电系统照明系统
光伏照明系统的应用其实是天然光主动式间接采光法的一种,它是利用太阳能电池的光特性,先将太阳能转化为电能,再将电能转化为光能进行照明。
除了以上技术措施,加强能源监控管理、照明设备定期维护管理、照明系统和空调系统的结合设计等等都能从一定程度上实现节能,节能措施有很多,关键在于将多种技术措施进行有机结合,实现节能最大化。
参考文献:
[1]DBJ01-607-2001,绿色照明工程技术规程[S].中国航空工业规划设计研究院,2001.
[2]杨昌瑞谐波对建筑电气设计的影响及对策分析[D].长安大学,2015.
(作者单位:广西建设职业技术学院)