论文部分内容阅读
1.身份证:330502197108150210;2.身份证:330521198508170214
【摘 要】随着我国经济的不断发展,国民生活要求越来越高,中国的建筑电气行业在发展中注入了新的活力。本文结合工作经验主要介绍我国建筑电气节能现状,提出遵循的节能原则,找寻建筑电气节能实施过程中存在的技术问题;进而对建筑电气的能耗情况进行了经济技术分析,主要包括:变压器、电力电缆、电动机、照明系统;最终提出建筑电气节能所要采取的具体措施。
【关键词】建筑电气;电气节能;经济技术;能耗
一、建筑电气节能应遵循的原则探讨
建筑电气节能是一个整体化、系统化的工程。在实行建筑电气节能的措施过程,只有明确节能的目标才能避免节能的盲目性;只有明确了不同场地对应的节能的不同要求,将影响建筑电气节能的各个因数结合起来考虑才能科学客观合理的评价节能效果。下面是建筑电气节能应遵循的原则:
(1)满足建筑功能的要求。比如建筑物室内应保持整洁干净,室内照明光线好,过道保持畅通,供给特殊场所电气设备用电等。
(2)根据我国国情综合考虑经济效益。从资源的节约出发,不能仅仅为了节能而加大投资,而应该使采取节能措施后减少的运行费用额能迅速弥补增加的投资额。
(3)从节约不需要消耗的电能,优化电能用量配置着手。必须先找出哪一部分是建筑功能不需要的电能消耗,然后针对这些不必要的电能消耗制定节能措施。
二、建筑电气节能存在的技术问题
现在建筑电气节能已经越来越受到我国政府和相关管理部门的重视,由于建筑节能的设计标准与规范很难纳入电气节能全面系统和更多的技术的不足,所以在执行方面很难进行。比如,由于供电线来回的铺设和变压器与负荷中心的距离过大,同时在没有用电数据下负荷计算导致变压器容量选择不当和负荷不稳定,从而出现“大马拉小车”的情况;因为系统设计不合理和设备及运行方式的选择不恰当使空调系统运行的低效率,导致冷机、风机和水泵长时间无高效率的工作状态;电梯未设置节能控制模式如节点感应或群控等;在风机等设备的控制上,无智能控制开关,从而使得电能的大量浪费,而且在电制冷机组的选择时不能节能;在建筑光源等设备的选择使用不合理和节能意识不够导致的电能大量的浪费。
三、实现建筑电气节能的途径
只有在技术层面上提高节能技术同时提高节能产品性能,才能实现建筑电气节能。电源节能、动力节能和照明节能是实现建筑电气节能的主要途径。
1、电源节能
近年来我国电力建设速度加快了,装机容量也增加了,电力设备运行效率也提高了,但是在用电高峰期部分省份还是会出现电力供应紧张。在电网中,会对电能进行多次的升压与降压,使电能在不同的电压等级的线路中传输。电能会在线路和变压器中发热而导致无法利用的能量损耗,这些能量损耗高达系统有功功率的15%-20%[8]。电网输送和分配电能的效率主要变现为线路损耗与电网输入量的百分率,即线损率,发达国家的线损率要低于我国。研究表明,如果能够将线损率降低1-2个百分点,就能节约到90-180亿kWh的电能[9]。因此,减少电能在线路和变压器中的损耗是节约电能的两个重要部分。
(1)减少线路损耗的方法有以下几种:降低线路电阻,导线选用电阻率比较小的同时经济合理的材料,在合理范围内尽量增大导线截面;优化电网结构配置,铺设供电线路时应尽量选择最经济最合理的直线线路,使线路最短,避免迂回供电耗损电能;增加电网电压,使变电层次和电压等级减少,在保持线路绝缘安全的情况下,增加原有线路电压,能够降低可变损耗;变压器的位置根据用电负荷确定,离负荷中心越近,即供电距离越短,则线路损耗就越少;正确选用电动机和变压器等设备容量,同时安装并联补偿电容器,使无功线路损耗减少,功率因数提高。
(2)减少变压器损耗的方法有以下几种:选用合理的变压器,比如选用油浸变压器或干式变压器可以减少铁损和铜损,选用调容变压器,变压器容量会根电荷的变化而变化,避免出现过载或负载率低的情况,使变压器的实际负荷达到最佳状态;选用合理的材料和先进的生产工艺,改进现有的高能耗变压器;利用削峰填谷方法使负荷稳定,有效地控制用户的用电时间,从而降低空载的消耗和提高变压器的负荷率;以损耗最小的理念运行变压器和在同一变电站的变压器并联,有效的分配负荷使得持续安全使用。
2、动力节能
目前,电动机的运用面很广,耗电量极大,电动机耗能占总耗电量的60%-70%,其中85%交流电动机耗用的[39]。由此可见,建筑电气节能的重中之重是动力节能。全面改进电动机及相关机械设备、优化设备系统是动力节能应该遵循的原则,主要节能方法如下:
(1)选用最合理的电动机。从节能的角度出发,根据不同使用场合的不同要求明确节能目标,选择最经济最合理的电动机,同时通过改进控制方式等方面提高电动机的有效使用率。
(2)提高电动机的运行效率。根据铁损和铜损的不同的自身特点分析采取对应措施以减少电动机损耗可以提高电动机的运行效率,既节约电能,又保护了电动机。低噪声节电型电动机也是一个不错的选择。
(3)改变交流电动机速度。在风机、水泵、电梯和空调等设备中运用高效率驱动性能及良好控制特性的变频器,从而实现交流电动机调速,既节约电能,又可以提髙了设备的控制水平和质量。
3、照明节能
各类建筑中的一项基本的系统工程就是照明。近年来人们越来越提倡绿色照明,所谓绿色照明就是通过综合考虑天然光源利用、光源选择、灯具控制、照明方式以及照明维护管理等方面的因素,达到提高照明系统的总效率的目的。在保证照明效果和营造健康舒适环境的同时节约照明用电,是照明节能应遵循的原则主要节能方法如下:
(1)充分合理的利用天然光源。将良好的采光结构和室内照明结合起来。
(2)选择高光效光源。荧光灯、高效的高压钠灯和金属卤化物灯都是很好的选择,尽量不要使用低光效的白炽灯。
(3)根据不同场地使用要求的不同,选择光通量维持率好与控光合理的高效率节能灯具。
(4)合理选择气体放电灯的启动设备和电感镇流器。
(5)合理安排照明方式,考虑照度标准的不同,将一般照明、重点照明、装饰照明与混合照明合理结合安排。
(6)优化照明控制方式。根据照度的变化,可采用照明节能控制方式,如自动控光、分区控光、远程集中控光等方式。
4、建筑设备监控系统
自上世纪七十年代的能源危机,随着计算机网络技术、自动控制技术和通信技术的进步,建筑设备监控系统能够很好全方位的控制各类设备,而且一定的条件下,能够有效的节能。
(1)供配电监控系统。供配电监控系统是利用现场总线技术,由计算机、通信网络和控制设备组成。计算机、控制设备和供配电系统通过通信网络连接有通信接口的开关,从而检测设备和电流与有功功率等因素运行状态等,最后计算机的操作管理人员来确保供配电系统运行的节能与安全。
(2)照明监控系统。由于照明监控系统的出现,有效的解决了一些问题,如为了满足建筑的功能有不能因此为了节能减少照明的大型公共的建筑。照明监控系统有能够将不同时间和地点的照度转换为数字的预设参数并存储在EPROM中的功能。并比较设定值和实际值,达到有效的节能的效果。这一系统的使用既能使电能节约下来还能延长灯泡等设备的寿命,而且在节省运行费用时还能通过控制增加视觉的美感。
参考文献:
[1]许志中.我国建筑节能技术的研究开发与发展前景探讨[J].工业建筑,2004,08(15):32-33
[2]杨磊.民用建筑电气工程中的节能[J].科技资讯,2010,01:92.
[3]魏乃永,江蓉,任红,史海疆.建筑电气节能技术与方案若干问题的探讨[J].电气应用,2012,02:12-15.
【摘 要】随着我国经济的不断发展,国民生活要求越来越高,中国的建筑电气行业在发展中注入了新的活力。本文结合工作经验主要介绍我国建筑电气节能现状,提出遵循的节能原则,找寻建筑电气节能实施过程中存在的技术问题;进而对建筑电气的能耗情况进行了经济技术分析,主要包括:变压器、电力电缆、电动机、照明系统;最终提出建筑电气节能所要采取的具体措施。
【关键词】建筑电气;电气节能;经济技术;能耗
一、建筑电气节能应遵循的原则探讨
建筑电气节能是一个整体化、系统化的工程。在实行建筑电气节能的措施过程,只有明确节能的目标才能避免节能的盲目性;只有明确了不同场地对应的节能的不同要求,将影响建筑电气节能的各个因数结合起来考虑才能科学客观合理的评价节能效果。下面是建筑电气节能应遵循的原则:
(1)满足建筑功能的要求。比如建筑物室内应保持整洁干净,室内照明光线好,过道保持畅通,供给特殊场所电气设备用电等。
(2)根据我国国情综合考虑经济效益。从资源的节约出发,不能仅仅为了节能而加大投资,而应该使采取节能措施后减少的运行费用额能迅速弥补增加的投资额。
(3)从节约不需要消耗的电能,优化电能用量配置着手。必须先找出哪一部分是建筑功能不需要的电能消耗,然后针对这些不必要的电能消耗制定节能措施。
二、建筑电气节能存在的技术问题
现在建筑电气节能已经越来越受到我国政府和相关管理部门的重视,由于建筑节能的设计标准与规范很难纳入电气节能全面系统和更多的技术的不足,所以在执行方面很难进行。比如,由于供电线来回的铺设和变压器与负荷中心的距离过大,同时在没有用电数据下负荷计算导致变压器容量选择不当和负荷不稳定,从而出现“大马拉小车”的情况;因为系统设计不合理和设备及运行方式的选择不恰当使空调系统运行的低效率,导致冷机、风机和水泵长时间无高效率的工作状态;电梯未设置节能控制模式如节点感应或群控等;在风机等设备的控制上,无智能控制开关,从而使得电能的大量浪费,而且在电制冷机组的选择时不能节能;在建筑光源等设备的选择使用不合理和节能意识不够导致的电能大量的浪费。
三、实现建筑电气节能的途径
只有在技术层面上提高节能技术同时提高节能产品性能,才能实现建筑电气节能。电源节能、动力节能和照明节能是实现建筑电气节能的主要途径。
1、电源节能
近年来我国电力建设速度加快了,装机容量也增加了,电力设备运行效率也提高了,但是在用电高峰期部分省份还是会出现电力供应紧张。在电网中,会对电能进行多次的升压与降压,使电能在不同的电压等级的线路中传输。电能会在线路和变压器中发热而导致无法利用的能量损耗,这些能量损耗高达系统有功功率的15%-20%[8]。电网输送和分配电能的效率主要变现为线路损耗与电网输入量的百分率,即线损率,发达国家的线损率要低于我国。研究表明,如果能够将线损率降低1-2个百分点,就能节约到90-180亿kWh的电能[9]。因此,减少电能在线路和变压器中的损耗是节约电能的两个重要部分。
(1)减少线路损耗的方法有以下几种:降低线路电阻,导线选用电阻率比较小的同时经济合理的材料,在合理范围内尽量增大导线截面;优化电网结构配置,铺设供电线路时应尽量选择最经济最合理的直线线路,使线路最短,避免迂回供电耗损电能;增加电网电压,使变电层次和电压等级减少,在保持线路绝缘安全的情况下,增加原有线路电压,能够降低可变损耗;变压器的位置根据用电负荷确定,离负荷中心越近,即供电距离越短,则线路损耗就越少;正确选用电动机和变压器等设备容量,同时安装并联补偿电容器,使无功线路损耗减少,功率因数提高。
(2)减少变压器损耗的方法有以下几种:选用合理的变压器,比如选用油浸变压器或干式变压器可以减少铁损和铜损,选用调容变压器,变压器容量会根电荷的变化而变化,避免出现过载或负载率低的情况,使变压器的实际负荷达到最佳状态;选用合理的材料和先进的生产工艺,改进现有的高能耗变压器;利用削峰填谷方法使负荷稳定,有效地控制用户的用电时间,从而降低空载的消耗和提高变压器的负荷率;以损耗最小的理念运行变压器和在同一变电站的变压器并联,有效的分配负荷使得持续安全使用。
2、动力节能
目前,电动机的运用面很广,耗电量极大,电动机耗能占总耗电量的60%-70%,其中85%交流电动机耗用的[39]。由此可见,建筑电气节能的重中之重是动力节能。全面改进电动机及相关机械设备、优化设备系统是动力节能应该遵循的原则,主要节能方法如下:
(1)选用最合理的电动机。从节能的角度出发,根据不同使用场合的不同要求明确节能目标,选择最经济最合理的电动机,同时通过改进控制方式等方面提高电动机的有效使用率。
(2)提高电动机的运行效率。根据铁损和铜损的不同的自身特点分析采取对应措施以减少电动机损耗可以提高电动机的运行效率,既节约电能,又保护了电动机。低噪声节电型电动机也是一个不错的选择。
(3)改变交流电动机速度。在风机、水泵、电梯和空调等设备中运用高效率驱动性能及良好控制特性的变频器,从而实现交流电动机调速,既节约电能,又可以提髙了设备的控制水平和质量。
3、照明节能
各类建筑中的一项基本的系统工程就是照明。近年来人们越来越提倡绿色照明,所谓绿色照明就是通过综合考虑天然光源利用、光源选择、灯具控制、照明方式以及照明维护管理等方面的因素,达到提高照明系统的总效率的目的。在保证照明效果和营造健康舒适环境的同时节约照明用电,是照明节能应遵循的原则主要节能方法如下:
(1)充分合理的利用天然光源。将良好的采光结构和室内照明结合起来。
(2)选择高光效光源。荧光灯、高效的高压钠灯和金属卤化物灯都是很好的选择,尽量不要使用低光效的白炽灯。
(3)根据不同场地使用要求的不同,选择光通量维持率好与控光合理的高效率节能灯具。
(4)合理选择气体放电灯的启动设备和电感镇流器。
(5)合理安排照明方式,考虑照度标准的不同,将一般照明、重点照明、装饰照明与混合照明合理结合安排。
(6)优化照明控制方式。根据照度的变化,可采用照明节能控制方式,如自动控光、分区控光、远程集中控光等方式。
4、建筑设备监控系统
自上世纪七十年代的能源危机,随着计算机网络技术、自动控制技术和通信技术的进步,建筑设备监控系统能够很好全方位的控制各类设备,而且一定的条件下,能够有效的节能。
(1)供配电监控系统。供配电监控系统是利用现场总线技术,由计算机、通信网络和控制设备组成。计算机、控制设备和供配电系统通过通信网络连接有通信接口的开关,从而检测设备和电流与有功功率等因素运行状态等,最后计算机的操作管理人员来确保供配电系统运行的节能与安全。
(2)照明监控系统。由于照明监控系统的出现,有效的解决了一些问题,如为了满足建筑的功能有不能因此为了节能减少照明的大型公共的建筑。照明监控系统有能够将不同时间和地点的照度转换为数字的预设参数并存储在EPROM中的功能。并比较设定值和实际值,达到有效的节能的效果。这一系统的使用既能使电能节约下来还能延长灯泡等设备的寿命,而且在节省运行费用时还能通过控制增加视觉的美感。
参考文献:
[1]许志中.我国建筑节能技术的研究开发与发展前景探讨[J].工业建筑,2004,08(15):32-33
[2]杨磊.民用建筑电气工程中的节能[J].科技资讯,2010,01:92.
[3]魏乃永,江蓉,任红,史海疆.建筑电气节能技术与方案若干问题的探讨[J].电气应用,2012,02:12-15.