绿色建筑的节能增效体现

来源 :中国科技财富 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maqianjin123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:本文从供电系统、电力能源监控系统、线路损耗、无功补偿、谐波治理、照明控制、通风&空调等方面,阐述了实现绿色建筑的方式,提高能源利用率,达到节能增效的目的。
  关键词:绿色建筑;节能增效;供电系统;电力能源监控系统;线路损耗;无功补偿;谐波治理;照明控制;通风&空调。
  
  1.前言
  从1980年以来,全球能源消耗量已经增加了45%,预计到2030年会增加到70%及以上。同时,不可再生能源的价格在过去两年来每年增长40%,企业消耗的成本也将逐年有增无减。而由于能源消耗产生的温室效应也导致环境保护问题成为全世界亟待解决的问题。减少能源用量并合理控制能源消耗将始终是全球政治、经济决策者的工作重点。在未来制定相关政策的过程中,主要的目标包括:限制所有领域的最终能源的消耗。监测和跟踪能源使用情况,从而确定相关基准和目标。促进替代型绿色能源和技术的产生。
  我国作为一个社会主义发展中国家,不可再生能源储备相对短缺,在快速发展的国家经济建设中,能源需求量大,然而能源浪费却相对严重。国内一线城市及重点工业经济城市中对于二次能源—电源的供求关系矛盾已越来越突出。因此,如何进行能源的节能增效已经成为未来中国建设发展的主要趋势。以下就关于绿色建筑的节能增效措施谈谈一些看法。
  2.供配电系统的节能应用
  根据建筑物供电容量及负荷具体使用情况合理设置供配电系统,做到尽量简单可靠,对有效实现电气节能可以起到很好作用。
  2.1 建筑物就近的箱式变电站位置的影响。
  现代高层建筑的用电量负荷很大,在确定箱式变电站位置时,应尽量靠近负荷中心,这样可以减少配电半径,即减少供电电力电缆的一次投资,而且缩短配电半径有利于减少线路损耗。
  2.2 合理选择变压器容量及台数。
  选择变压器容量和台数时, 应根据负荷情况, 综合考虑投资和年运行费用, 对负荷合理分配, 选取容量与电力负荷相适应的变压器, 使其工作在高效低耗区内。比如在比较节能与经济的条件下,适宜设计2台以上的变压器,从而达到变压器的投入台数可以随季节性负荷变化灵活投切,减少部分变压器轻载而引起的不必要的电能浪费。
  2.3 优化变压器的经济运行方式。
  同一变电站的变压器尽量并列运行,并联后其负荷可以合理地分配,总损耗可以降到最低限度;根据负荷的变化调整并联运行的变压器台数也是降低变压器损耗的有效措施。
  2.4 降低变压器损耗。
  减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算:
  (1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK
  (2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK
  (3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ
  Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN
  式中:Q0——空载无功损耗(kvar)
  P0——空载损耗(kW)
  PK——额定负载损耗(kW)
  SN——变压器额定容量(kVA)
  I0%——变压器空载电流百分比。
  UK%——短路电压百分比
  β ——平均负载系数
  KT——负载波动损耗系数
  QK——额定负载漏磁功率(kvar)
  KQ——无功经济当量(kW/kvar)
  上式计算时各参数的选择条件:
  (1)取KT=1.05;
  (2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;
  (3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;
  (4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;
  (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
  2.4.1 降低空载损耗:P0空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。实际使用计算时是固定不变的部分,其值与铁芯材料及制造工艺有关,与负荷大小无关,所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S10,SL10,SCB10 等。它们能减少铁芯涡流损耗,减少漏磁损耗。
  2.4.2 降低负载损耗: PK是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损,它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。
  2.4.3 选择合适的负载率: β2PK用微分求它极值时,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。综合初装费,变压器、高低压柜、土建投资及运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的余量,变压器最经济节能的运行负载率一般在75%~85% 之间。
  2.5 提高供配电系统的功率因素。
  供电部门一般要求用户的月平均功率因数达到0.9以上,所以为了达到这个要求,供配电系统设计时应装设必要的无功功率补偿设备,以进一步提高用户的功率因素,如在民用建筑项目电气设计中常用的办法是采用并联电力电容器在低压侧集中补偿。
  3.电力能源监控系统
  借助优异的电力能源监控和管理系统,客户可以持续地监控能耗动态、实现移峰填谷、评估节能效果和优化系统、低压和中压调谐型电容器组帮助客户减少线路损耗、避免由于无功因数过低带来的罚款、提高供电可靠性。
  电力能源监控和管理系统为整栋建筑或建筑群提供了相应的分析工具,帮助管理者了解所有相关能源(水、空气、燃气、电、蒸汽)的消耗过程。成本分配和分级计费报告可以让建筑业主更清楚地了解租户和费用中心在能源消耗过程中的作用,继而采取相应的措施,这可以将总能量消耗减少8%到10%!此外,同类建筑内部之间的比较或者与行业内统计指标进行对比,建筑管理者就可以建立能耗的基准,然后根据能耗基准数据确定节能目标进行节能改造。该指标的确立可以帮助管理者建立流程和采取必要的措施确保节能效果。能源费率优化解决方案可能对整体公共资源费用产生重要影响。各个公司如果拥有相应的知识和专业背景,就可以在能量供应协议的谈判中占据主动,从而有利于优化其能量成本。制定合理的战略,充分利用最佳费率,最大限度节能。
  3.1 能源消耗管理:对水、压缩空气、天然气、电能、蒸汽;各类关键耗能设备、重点能耗负荷的能源监视、分析以及控制能源使用,从而降低能源的整体使用成本,同时将能耗数据升华为有价值的信息,用于掌握和分析各个部分的电能使用情况。
  3.2关键能耗负载分布和能耗负荷特性分析:用于测定和记录来自分布式电能监视仪表和其它能源仪表在每个需求时限的能源使用数据,并将这些数据保存在一个集中的数据库中。因此,用户可以立即确定负载系数、最高要求负荷周期,以及与之相关的设备的能耗,包括:配电线路、变压器、空调及通风风机、照明、UPS、电机、加热器等。
  3.3 电能质量控制和报警:通过测定系统和站点的电能质量,致力于发现一些潜在电能质量危害,例如谐波、电压偏移以及配电系统的事件。此外,它还用于捕捉系统的越限情况和能源消耗异常,发出报警信息,并以包括:Email 、手机短信、PDA 、工作站等多种形式通知相关工作人员,有助于减少模拟机等设备误动作、降低能源成本、帮助配电系统规划、提高生产效率以及提供系统性的能源整体视图。
  通过能源数据的收集和设备状态的分析,发现节能空间比较大的领域和评估各项节能措施和设备的实际效果,包括:无功补偿、谐波治理、照明控制、通风、空调&制冷等。
  4.减少线路损耗
  线路的有功功率损耗是电流通过线路,由于线路上电阻的存在产生的功率损耗。
  公式为: P=3I2R10-3
  式中P——三相输电线路的功率损耗(KW)
   I ——线电流(A)
   R——线路相电阻(Ω)
  而在具体工程中,线路上的电流一般是不变的,那么要减少线损,只能尽量减少线路电阻。由电路上的电阻R=ρL/S 公式可得,要减少电阻值可从以下几个方面考虑:
  4.1 尽量选用电阻率 ρ较小的导线:在经济条件允许情况下,配电线路推荐选用高导电率的导体,即相比铝芯电缆(电线)而言,宜采用铜芯电缆(电线)。
  4.2 尽可能减少导线长度L :在设计中线路应尽量走直线少走弯路,可减少供电线路长度,提高功率因数,不仅减低线路损耗,而且还可以减少线路压降;各层配电间、层配电箱也应尽可能不走或少走回头路,尽量设置在负荷中心,减少线路的长度。
  4.3 增大导线截面积 S:对于较长的线路,在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用,由于节约能耗而减少了年运行费用,综合考虑节能经济时还是合算的。
  5.无功补偿
  在电网运行当中,有些负载需无功功率来运行,如果无功功率由电网提供,此无功功率需在有功功率的基础之上提供。电网提供无功功率会导致额外的电流、损耗和成本。无功功率补偿解决方案可以提供和控制无功功率,避免出现额外交费的情况,同时减少整体功率需求。这些解决方案可以将电费减少5%到10%。
  5.1无功补偿系统的电容器组需就近安装在负载侧,以提高补偿点的功率因数以及优化无功功率的流动。此外,电容器组可帮助您节省电费,让您的投资产生立竿见影的回报。如果实行奖罚机制,会减少电费,降低损耗,有效利用设备容量,提高供电有效性,减小变压器、电缆和开关设备的设计容量,提高电气设备的寿命和可靠性,消除谐波,避免电压下降。
  6.谐波治理
  谐波在变压器、电缆以及连接于电网的其他设备上会产生损耗,电压不平衡会导致对连接设备的压力。过度的无功电流亦会产生多余的热效应。电能质量差的后果即设备运行效率低。
  谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗,使电机发热效率下降6%。谐波使线路损耗增加2.5 倍,同时使变压器局部严重过热,使铜耗和铁耗增加2.5 倍。谐波使变压器、电容器、电缆等设备过热、绝缘老化,寿命缩短2倍甚至损坏,增加维护成本及设备使用率。
  使用有源滤波器是减少和消除谐波的一种重要手段和技术方案。有效的在电网中使用有源滤波器能主动清除电网谐波,进行顺畅的无功功率补偿和负载平衡。限制电压波动,改善运转情况,提高效率,降低电能消耗,优化网络,将单相设备的使用寿命提高了近32%,三相设备的使用寿命提高近18%,变压器的使用寿命提高近5%,消除生产设备停机的风险,有源滤波器在提高设备效率的同时,降低了运行成本。更符合供电部门对电能质量的要求。优质的装置可以达到谐波衰减因数大于98%,可产生无功功率和提高功率因数,过滤中性线中零相序谐波,不会产生过载。
  所以,在现实应用中,需要无功补偿的电容器组连同有源滤波器共同破坏谐波放大条件,消除谐波影响,提高功率因数以及优化无功功率,共同实现整个电网运行系统的节能增效的目的。
  7.照明的节能应用
  7.1 充分利用自然光。
  增大建筑的自然光采光面积和使用率,加大玻璃幕墙的使用,减少建筑物内大面积阻碍光线的隔断墙体。使之与室内人工照明有机结合,室外景观灯具使用太阳能灯具,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式等节能措施,可达到照明节能的效果。
  7.2 是采用高效节能光源。
  在满足照明质量的前提下,应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。在灯具悬挂较高的场所的一般照明,宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧挂光汞灯,其综合费用低、视觉质量高,也能有效的节约能源。除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯,灯悬挂较低的场所照明应采用荧光灯。
  7.3 改进灯具控制方式。
  结合自然光的光照条件,配合采用各种节能型开关或装置。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关,高级客房采用节电钥匙开关,公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关,走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
  7.4 优先选用低能耗、性能优的光源用电附件。
  如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。公共建筑的荧光灯宜选用带有无功功率补偿的灯具,紧凑型荧光灯具应选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器;根据使用特点采取分区控制灯光或适当增加照明开关点等等。
  8.通风&空调
  使用集成度越高的通风&空调系统,大量采用红外热敏传感元件监控集成高效的控制执行系统,可以及时了解建筑物内的热能分布,整理总结热能分布的线性规律,继而设置更加优化的空调使用率,同时还可实时针对突然的、无规律性的热能变化进行自动调节。达到分层、分区域、分功能单元的不同管理方法,减少由就地控制器进行调节等人为因数产生的能源消耗。
  使用气流传感器针对建筑内不同区域及功能单元的气流监控,可以记录和分析建筑内部的气体成分指标,如含氧量、废弃气体含量、空气湿度、流动风量等参数,通过优化的设定程序或人工的标准化设定均可控制通风风机的开启、强度、并可指定根据建筑物外的自然风风向、风量等信息,调节内部风机的使用情况,使得建筑物内达到一个适宜的,舒适的空气质量环境。同时减少通风&空调系统设备的无效运行时间,减少能源消耗,达到节能的效果。
  9.结束语
  我国目前的建筑节能的潜力很大,而且是全国能源节能的重要组成部分,因此在新建或者针对老旧建筑的改造时,甚至于各种能源消耗领域中都可以进行能源的节能增效运行。运用先进的能效控制系统,选择高效节能设备,使用和贯彻高标准的能效控制指标,充分真实的验证和计算这些能效系统、节能设备的资金投入与运行成本等条件的长期受益测算结果显示,只有全方位多渠道的进行能源监控管理,才能真正达到一个建筑物、一个行业、一个领域、一个国家,乃至一个世界的能源节能增效的目的。
其他文献
摘要:随着时代的不断发展,人们生活水平不断提高,城市铁路越来越多的进入人们的生活,在铁路建设中,常常会出现穿过山体的情况出现,那么溶洞区的铁路工程建设就成为当前铁路施工的热门话题,本文就岩溶区隧道施工中存在的工程问题进行深入的探讨,并阐述了隧道穿越溶洞地段应采用的主要施工方法及注意事项。  关键词:隧道,溶洞,施工,工程问题    一、引言  岩溶在我国西南山区的分布非常广泛,是山区隧道建设中十分
期刊
所谓“影响力”一般认为指的是用一种为别人所乐于接受的方式,改变他人的思想和行动的能力。党的十七大报告指出:“要落实党建工作责任制,全面推进农村‘两新’组织、城市社区和机关、学校、新社会组织等基层组织建设,优化组织设置,扩大组织覆盖面,创新活动方式。”那么,地处长江三角洲的苏南常州市天宁区的“两新”组织党建工作发展的状况怎样,其影响力如何?带着这样的问题,我们对天宁区“两新”组织党建工作的实践情况展
期刊
摘要:中国现代艺术歌曲的发展自中华人民共和国成立以后,进入了一个崭新的阶段。本文针对这60多年间中国艺术歌曲经历的发展、停滞倒退、复苏与多元化发展这四个阶段分别加以分析论述。  关键词:建国后中国艺术歌曲发展多元化     一、艺术歌曲在新中国长成立后十七年的发展  1949年10月1日,中华人民共和国成立,中国音乐文化的发展也随之进入了一个崭新的阶段。我国广大音乐爱好者和工作者满怀热情地创作了大
期刊
摘要:开展全国第二次土地调查,目的就是要全面查清全国土地权属和土地利用状况,掌握真实的土地基础数据,并实现调查成果的信息化、网络化管理,实现土地资源信息的社会化服务,满足我国社会经济发展、土地宏观调控及有效保护国土资源的需要。根据广东省肇庆地区生产的实际情况,现对应用卫星遥感影像进行第二次土地调查,采用地类解译样本、遥感影像特征分析等方法进行土地地类判读和解译,并以其实现准确快速地获取土地利用现状
期刊
摘要:随着不断开展的海塘保滩及围海造地工程建设,上海周边海塘大堤飞速增长,成为城市防洪挡潮的坚固防线。但在海塘大堤建成运行后,也会产生诸多问题,尤其是近年来一线海塘出现的一些病险,如不及时处理将会严重影响防汛安全。本文将笔者多年海塘管理中遇到的几种主要病险形式进行分析,并提出了针对性的处置措施。  关键词:海塘大堤常见病险 处置措施    一、概述  上海市是一个滨海城市,周边有数百公里长的海岸线
期刊
文摘要:钢纤维混凝土是一种新型的多相复合材料,它在工程领域特别是建筑领域里得到广泛的应用。本文对钢纤维混凝土概况进行了介绍,并对混凝土中的钢纤维的增强机理和对混凝土产生的作用进行了简要分析,并对其力学性能及防冻、收缩功能进行了探讨。  关键词:钢纤维 混凝土 增强机理    在复合材料中,钢纤维增强混凝土是近年来迅速发展的一种新兴的建筑材料。在建筑业发展历史上它是一个必然的科学研究成果。钢纤维增强
期刊
摘要:固定资产是企业中的劳动资料,在工业企业中,由于其实物形态的使用周期、单位价值数量众多,对固定资产的审计分析显得尤为重要。审计分析是结合我国的方针政策,对企业、事业单位的进行经济业务审查,确定其信息资料是否合理合法的行为。本文首先介绍了如何识别固定资产的审计风险,确定了固定资产审计要点,最后分析了固定资产核算错弊的存在形式。  关键词:固定资产 审计风险 识别 要点    固定资产对企业的经济
期刊
摘要:随着科技的进步,时代的发展,建筑工程越来越张扬个性,越来越自由化,施工实际操作技能和水平,以及管理体制和管理水平,都远不能适应当前建筑工程施工发展的需要,所以,本文对现在我国建筑工程管理理念的发展进行了分析。  关键词:建筑工程、管理、发展与创新    我国建筑工程管理分析随着科技的进步,时代的发展,建筑工程越来越张扬个性,越来越自由化,施工实际操作技能和水平,以及管理体制和管理水平,就需要
期刊
摘要:随着我国经济实力的不断增长,对建筑工程的需求不断增加,因此在对工程的安全性能上要求也越来越严格。在建筑工程的安全性能中,消防安全是其安全性能中的关键环节。如何避免因消防措施不当而影响工程的性能以及人们的生命财产安全,就需有关单位将建筑工程中的消防工作监督做到位,从而避免在今后工程的安全使用中留下隐患。本文在针对建筑工程消防监督工作中所出现的问题,做以下论述。  关键词:建筑工程 消防监督 建
期刊
摘要:良好的情绪有利于员工工作绩效的提高,情绪冲突是由于相关刺激源引起的异质情绪的侵入而导致“好情绪”的中断。领导者应该有效地处理员工的情绪冲突。本文对员工情绪冲突的类型、原因及解决情绪冲突的基本途径进行了深入的分析。  关键词:情绪冲突;异质情绪;刺激源    情绪是心理活动的反应,心理活动主导着人的行为。员工的情绪在很大的程度上影响着员工的行为。好情绪是正确、高效工作行为的重要影响因素,高效的
期刊