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摘要:建筑电气节能设计是复杂系统性工程,广大设计人不但要从节能技术本身入手,同时建筑电气节能工程还需要全社会意识观念的改变。只有在这样的基础上,先进的节能技术才能找到广阔的用武之地,形成节能技术的良性循环。经过近几年对建筑节能设计的推广,大大地降低了建筑物使用能耗,明明显改善了环境质量,有力地促进了资源节约型社会的发展。本文主要对建筑电气节能设计技术的合理利用进行了分析探讨。
关键词:建筑电气;节能设计;遵循原则;节能应用
中图分类号: TE08 文献标识码: A
一、建筑电气节能设计的必要性
当前,建筑设计与电力行业日益紧密,电力行业应用到建筑设计中,不仅提高了建筑的稳定性,还提高了人们的生活水平,因此,建筑电气对于建筑设计工作起着非常重要的作用。科技的广泛应用与电力的普及有很大关系,而电力在使用过程中,电能损耗非常严重,电能无法得到有效利用,基于此,提高电能有效利用率,减少不必要的电能损耗问题成为了人们关注的焦点。做好电气设计工作,降低电气损耗,不仅有利于人们对电气设备的正常应用,而且有利于减少电能的不必要损耗,响应国家的号召。建筑电气节能是一项长期综合发展项目,在进行节能工作时,需要综合考虑,做好设计研究工作,只有这样,才可以真正的符合社会发展新动向,促进建筑行业的发展。
二、建筑电气节能设计应用遵循原则
1、适用性原则
在建筑电气节能设计中,首先要考虑到电气系统的适应性,使建筑物的电气系统正常运行的动力需求得到满足,为住户提供一个良好的人工环境,并以机电设备的电力负荷容量、电能综合质量等方面为依据,对建筑电气屋内的配电系统进行优化,使建筑電气系统中的能源得到充分利用。
2、经济性原则
在进行节能建设过程中,要与国情相结合,综合考虑实际的经济效益,不能为了追求节能而节能,进行大量的投资,这样就提高了节能运行的经济成本。在电气节能设计中要对节能设备和材料进行比较分析,选择适合的材料,从而达到节能方面的经济效益,能够实现在较短的时间内对节能的运行投资进行回笼。
3、节能性原则
节能的关键点在于节约不必要的能源消耗。在节能设计时,必须找出与建筑物的使用功能毫无关系的能源损耗,并采用多种措施实现节能目标。在实际工作中发现,电能在传输过程中在线路上的消耗,及变压器功率上对电能的消耗,这些都是没有必要的能量消耗。对一些所需的照明容量面积较大、使用量较广的场所,为了降低能源消耗,最好使用科学的调光技术或照明控制技术。
三、建筑电气节能设计技术
1、照明系统的节能技术
在建筑工程中,实现照明的节能就要求选用比较高的节能型的照明工具,其中最主要的是以直接照射型的照明工具,一般不要选择使用白炽灯。照明节能的设计最好与建筑物本身对照度的要求情况相结合,不同的建筑物采用不同的设计,对某些位置可以安装电子镇流器或者节能电感镇流器,开关可以多安装一些,提高照明控制方式的方便性和灵活性。
目前,依据我国的建筑照明用电情况,要实现照明节能的有效方式主要是从对照明光源的选择和用电时间的控制上进行。对照明光源的选择时要保证照明系数高、节能效率高的新光源。在部分消防通道选择安装20瓦的电子节能荧光灯,因为100瓦白炽灯的光通量等于20瓦的电子节能荧光灯。在自然光条件比较好的地方,建筑设计时可以采用比较好的透光玻璃窗,白天室内的采光性好,有效地节约了电能消耗。大面积建筑的照明可以实施分块分区控制的方式,提高照明控制的灵活性。
2、供电系统的节能技术
在建筑工程中,供电系统的选择对电气的节能有重要意义。供电系统的选择要综合考虑多方面因素,如电力的供应距离、用电设备的特征以及用电量负荷的程度和属性等。选用适合的供电电压,在同一个供电系统下,注意不要高于两级的级数。变配电所应该设置在负荷中心,从而使配电半径变短,可有效控制用电末端的压损值。不同种类的变压器有不同的性能,变压器的选择是否合理影响电能的运行效率和能源消耗情况,所以,在建筑工程中,变压器需要选择技术优良的,能够对负荷进行合理的调控,从而提高建筑工程的经济效益。
3、其他电气节能技术
建筑工程的结构比较复杂,需要与其他的专业相协调,如排水、暖通专业,为实现建筑工程中的节能目标,可以科学的使用水泵、电动机或变频调速风机等各类电气节能器材。变频风机的工作运行是运用变频的手法对空调箱的送风量进行调控,使室内的负荷情况合理。这不仅满足了空调的用电负荷,而且节省了变频风机的电能消耗,这类措施在商业建筑的空调系统中表现出更加突出的效果。
四、确保供配电系统节能设计方案合理、稳定措施
1、考虑好配电系统的负荷问题,在设计时,首先了解系统的应用场景,对系统的负荷尽量做到精确,之后根据计算结果,确定分配情况。在进行计算负荷情况时,尽量选择变压器的最佳负载率,这样有利于降低变压器的容量,尽可能的延长寿命。
2、对于配电系统的无功问题,可以采用集中式以及分散式的设计方案进行有效补偿,通过提高低压侧的功率系数,减少电能损耗,功率系数在设计时需要高于0.9,这样可以有效的确保配电连接线路的损耗降低到最低点。
3、在设计时,充分考虑配电位置,确保设计后的配电间、配电柜以及负荷中心在位置方面相临,降低电压的损耗,减少电能消耗,提高节能性能。
4、在供电系统设计时,考虑全面,尤其是对于非线性的用电设备需要采取合理的解决措施,比如说非线性的高次谐波问题,可以采取滤波等措施加以优化。
5、供配电系统面临的最大困难就是在用电高峰期以及低谷期,电力能源的供应分配。为了提高建筑电气节能设计,需要充分考虑建筑设计用途,做好调查工作,对高峰期以及低谷期的用电情况做充分的测试、调查,尽量减少不必要的电能损耗。
6、对供配电线路进行合理优化
供配电系统与负荷中心之间需要配电线路的无缝连接,供配电系统的电能损耗,有一部分来自于线路的消耗,因此,在进行供配电系统设计时,需要考虑好线路分配方案,尽量将变配电所与负荷中心相邻,减少供应路径,降低损耗。优化供配电系统的线路,主要有以下几种措施:
6.1优化线路材质选择
考虑到线路的损耗与线路的电阻率有直接的关系,因此,在设计时,尽量选用电阻率较小的铜芯导线作为传输介质。
6.2降低传输路径
线路的损耗与线路的传输距离有很大的关系,距离越长,线路的损耗越大,因此,在进行供配电系统设计时,尽量将供配电系统与负荷中心相邻,有效的缩短路径长度。
6.3限制电机的空载运转
在供配电系统中,电动机或者其他电力设备工作会出现空载运转的情况,导致电能无法得到有效利用,造成线路过多电能损耗,针对于此,可以采用功率因数较高的同步电机取代异步电机,减少线路电能损耗。
7、供配电系统其他节能措施
7.1供电系统电能的损耗不局限于自身设备的电能消耗,还与供应端用电设备的电能消耗有很大的关系。为了降低供应设备的电能消耗,需要解决好电网电路中的瞬流浪涌,减少或者过滤掉瞬流浪涌,具体方法可以采用瞬流抑制开关,减少供应设备的电能过多消耗,这样,不仅可以提高电能的利用率,还可以确保供应设备得到很好的保护,减少后续维护工作。
7.2采用分相智能无功补偿措施。为了对无功进行有效补偿,可以采用新型技术,分相智能无功补偿,对于三相电路来讲,可以通过对单相线路分别补偿,解决三相负荷不平衡、稳定的情况,提高功率因素,减少电能的消耗。
结束语
为了提高电能的利用率,减少能源过度消耗,需要做好建筑电气节能设计工作,对建筑电气设备的选用、设计方案选择以及电气供配电系统无功率补偿都需要认真分析、研究,在确保建筑质量的同时,做好电气节能设计工作。对于供配电系统而言,需要做好线路降耗、无功补偿以及负荷工作,考虑好建筑的用途,对不同的应用场景进行不同的设计,对设计方案需要做到反复比较,确定最佳方案,同时,在进行建筑电气节能设计时,充分利用高科技技术,引进先进理念。只有这样,才可以有效的提高建筑电气性能,降低电能损耗。
参考文献
[1]彭玉.建筑电气节能技术应用的探讨[J].科技创新导报,2011(12).
[2]郭延波.浅析建筑电气节能技术的应用[J].能源与节能,2013(2).
关键词:建筑电气;节能设计;遵循原则;节能应用
中图分类号: TE08 文献标识码: A
一、建筑电气节能设计的必要性
当前,建筑设计与电力行业日益紧密,电力行业应用到建筑设计中,不仅提高了建筑的稳定性,还提高了人们的生活水平,因此,建筑电气对于建筑设计工作起着非常重要的作用。科技的广泛应用与电力的普及有很大关系,而电力在使用过程中,电能损耗非常严重,电能无法得到有效利用,基于此,提高电能有效利用率,减少不必要的电能损耗问题成为了人们关注的焦点。做好电气设计工作,降低电气损耗,不仅有利于人们对电气设备的正常应用,而且有利于减少电能的不必要损耗,响应国家的号召。建筑电气节能是一项长期综合发展项目,在进行节能工作时,需要综合考虑,做好设计研究工作,只有这样,才可以真正的符合社会发展新动向,促进建筑行业的发展。
二、建筑电气节能设计应用遵循原则
1、适用性原则
在建筑电气节能设计中,首先要考虑到电气系统的适应性,使建筑物的电气系统正常运行的动力需求得到满足,为住户提供一个良好的人工环境,并以机电设备的电力负荷容量、电能综合质量等方面为依据,对建筑电气屋内的配电系统进行优化,使建筑電气系统中的能源得到充分利用。
2、经济性原则
在进行节能建设过程中,要与国情相结合,综合考虑实际的经济效益,不能为了追求节能而节能,进行大量的投资,这样就提高了节能运行的经济成本。在电气节能设计中要对节能设备和材料进行比较分析,选择适合的材料,从而达到节能方面的经济效益,能够实现在较短的时间内对节能的运行投资进行回笼。
3、节能性原则
节能的关键点在于节约不必要的能源消耗。在节能设计时,必须找出与建筑物的使用功能毫无关系的能源损耗,并采用多种措施实现节能目标。在实际工作中发现,电能在传输过程中在线路上的消耗,及变压器功率上对电能的消耗,这些都是没有必要的能量消耗。对一些所需的照明容量面积较大、使用量较广的场所,为了降低能源消耗,最好使用科学的调光技术或照明控制技术。
三、建筑电气节能设计技术
1、照明系统的节能技术
在建筑工程中,实现照明的节能就要求选用比较高的节能型的照明工具,其中最主要的是以直接照射型的照明工具,一般不要选择使用白炽灯。照明节能的设计最好与建筑物本身对照度的要求情况相结合,不同的建筑物采用不同的设计,对某些位置可以安装电子镇流器或者节能电感镇流器,开关可以多安装一些,提高照明控制方式的方便性和灵活性。
目前,依据我国的建筑照明用电情况,要实现照明节能的有效方式主要是从对照明光源的选择和用电时间的控制上进行。对照明光源的选择时要保证照明系数高、节能效率高的新光源。在部分消防通道选择安装20瓦的电子节能荧光灯,因为100瓦白炽灯的光通量等于20瓦的电子节能荧光灯。在自然光条件比较好的地方,建筑设计时可以采用比较好的透光玻璃窗,白天室内的采光性好,有效地节约了电能消耗。大面积建筑的照明可以实施分块分区控制的方式,提高照明控制的灵活性。
2、供电系统的节能技术
在建筑工程中,供电系统的选择对电气的节能有重要意义。供电系统的选择要综合考虑多方面因素,如电力的供应距离、用电设备的特征以及用电量负荷的程度和属性等。选用适合的供电电压,在同一个供电系统下,注意不要高于两级的级数。变配电所应该设置在负荷中心,从而使配电半径变短,可有效控制用电末端的压损值。不同种类的变压器有不同的性能,变压器的选择是否合理影响电能的运行效率和能源消耗情况,所以,在建筑工程中,变压器需要选择技术优良的,能够对负荷进行合理的调控,从而提高建筑工程的经济效益。
3、其他电气节能技术
建筑工程的结构比较复杂,需要与其他的专业相协调,如排水、暖通专业,为实现建筑工程中的节能目标,可以科学的使用水泵、电动机或变频调速风机等各类电气节能器材。变频风机的工作运行是运用变频的手法对空调箱的送风量进行调控,使室内的负荷情况合理。这不仅满足了空调的用电负荷,而且节省了变频风机的电能消耗,这类措施在商业建筑的空调系统中表现出更加突出的效果。
四、确保供配电系统节能设计方案合理、稳定措施
1、考虑好配电系统的负荷问题,在设计时,首先了解系统的应用场景,对系统的负荷尽量做到精确,之后根据计算结果,确定分配情况。在进行计算负荷情况时,尽量选择变压器的最佳负载率,这样有利于降低变压器的容量,尽可能的延长寿命。
2、对于配电系统的无功问题,可以采用集中式以及分散式的设计方案进行有效补偿,通过提高低压侧的功率系数,减少电能损耗,功率系数在设计时需要高于0.9,这样可以有效的确保配电连接线路的损耗降低到最低点。
3、在设计时,充分考虑配电位置,确保设计后的配电间、配电柜以及负荷中心在位置方面相临,降低电压的损耗,减少电能消耗,提高节能性能。
4、在供电系统设计时,考虑全面,尤其是对于非线性的用电设备需要采取合理的解决措施,比如说非线性的高次谐波问题,可以采取滤波等措施加以优化。
5、供配电系统面临的最大困难就是在用电高峰期以及低谷期,电力能源的供应分配。为了提高建筑电气节能设计,需要充分考虑建筑设计用途,做好调查工作,对高峰期以及低谷期的用电情况做充分的测试、调查,尽量减少不必要的电能损耗。
6、对供配电线路进行合理优化
供配电系统与负荷中心之间需要配电线路的无缝连接,供配电系统的电能损耗,有一部分来自于线路的消耗,因此,在进行供配电系统设计时,需要考虑好线路分配方案,尽量将变配电所与负荷中心相邻,减少供应路径,降低损耗。优化供配电系统的线路,主要有以下几种措施:
6.1优化线路材质选择
考虑到线路的损耗与线路的电阻率有直接的关系,因此,在设计时,尽量选用电阻率较小的铜芯导线作为传输介质。
6.2降低传输路径
线路的损耗与线路的传输距离有很大的关系,距离越长,线路的损耗越大,因此,在进行供配电系统设计时,尽量将供配电系统与负荷中心相邻,有效的缩短路径长度。
6.3限制电机的空载运转
在供配电系统中,电动机或者其他电力设备工作会出现空载运转的情况,导致电能无法得到有效利用,造成线路过多电能损耗,针对于此,可以采用功率因数较高的同步电机取代异步电机,减少线路电能损耗。
7、供配电系统其他节能措施
7.1供电系统电能的损耗不局限于自身设备的电能消耗,还与供应端用电设备的电能消耗有很大的关系。为了降低供应设备的电能消耗,需要解决好电网电路中的瞬流浪涌,减少或者过滤掉瞬流浪涌,具体方法可以采用瞬流抑制开关,减少供应设备的电能过多消耗,这样,不仅可以提高电能的利用率,还可以确保供应设备得到很好的保护,减少后续维护工作。
7.2采用分相智能无功补偿措施。为了对无功进行有效补偿,可以采用新型技术,分相智能无功补偿,对于三相电路来讲,可以通过对单相线路分别补偿,解决三相负荷不平衡、稳定的情况,提高功率因素,减少电能的消耗。
结束语
为了提高电能的利用率,减少能源过度消耗,需要做好建筑电气节能设计工作,对建筑电气设备的选用、设计方案选择以及电气供配电系统无功率补偿都需要认真分析、研究,在确保建筑质量的同时,做好电气节能设计工作。对于供配电系统而言,需要做好线路降耗、无功补偿以及负荷工作,考虑好建筑的用途,对不同的应用场景进行不同的设计,对设计方案需要做到反复比较,确定最佳方案,同时,在进行建筑电气节能设计时,充分利用高科技技术,引进先进理念。只有这样,才可以有效的提高建筑电气性能,降低电能损耗。
参考文献
[1]彭玉.建筑电气节能技术应用的探讨[J].科技创新导报,2011(12).
[2]郭延波.浅析建筑电气节能技术的应用[J].能源与节能,2013(2).