论文部分内容阅读
摘要:现代建筑中的电气使用日益增多,电器的能源消耗已是我国能源浪费的一个主要问题,所以,在现代建筑电器的安装过程中,人们更注意其节能与降耗的措施,本文主要对建筑电气节能设计方法做了一些理论和实践的探讨,并对建筑电气节能设计的方法进行了全面的介绍。
关键词:建筑电器;节能设计;降耗措施
中图分类号:TU201文献标识码: A
一、引言
当前资源消耗过快,各行各业都在研究如何进行节约能源。建筑的电气节能设计是建筑设计的一个重要发展方向,电气设计应该根据人们对现在建筑的要求,设计出符合人们要求的经济、可靠、安全节能的配电系统。目前,在我国居民的日常生活中,存在严重的能源浪费的现象,现代电气的节能设计不是指降低使用功能,减少需求为代价的。本文将从以下几个方面对电气节能的原则、途径及新技术应用作一浅析。
二、建筑电气节能设计原则
、节能性原则
节能性原则是建筑电气节能设计最基本的原则。通过减少能源的消耗和采取相应的措施,来避免不必要的能源消耗。
、经济性原则
建筑电气节能设计的经济性原则,是指节能设计应该以实际经济效益为出发点,在最短的时间内,通过节能减少开支来快速收回节能设施所增加的投资和运行费用,以实现电气节能所带来的巨大经济效益。
、适用性原则
适用性原则是指建筑物在电气节能及用电安全的基础上,其使用功能必须能够满足人们在日常生活、工作上的各项要求。其主要内容包括:满足照明的照度、色温、显色指数;满足生活舒适度和工作效率的温度和清新风量;满足各个方向运输及通行的通畅无阻;满足特殊场所的特殊需求等。
、环保性原则
环保性原则是指建筑电气的节能设计必须是高效、节能、无污染的。建筑电气的节能设计,必须是建立在保护环境的基础上,通过减少不必要的能源消耗和采取各种先进的技术措施,达到节能减排的目的,做到真正的生态、环保。
三、变配电系统的节能降耗
根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理选择供配电系统,包括变压器及配套设施。变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损失,内部变电所之间宜敷设联络线,根据负荷情况,可切除部分变压器,从而降低电耗。
、变压器的选择
变压器是变配电系统的主要设备之一,变压器的损耗不容忽视,一般变压器的损耗占总耗电量的5%左右,主要有空载损耗(铁损)和负载损耗(铜损)。使用低耗能变压器,同时根据负荷情况选择合适的容量及经济运行方式, (一般认为配电变压器负荷率为额定容量的。0%~80%比较合适)能有效降低变压器铁损和铜损,达到变压器经济运行、节能降耗的目的。在变压器设计中应尽量采用低能耗及铜线材的新型高效节能变压器。选择其台数和容量时,尽可能使变压器负荷率设计在40%~60%。同时,在满足容量及负荷率的情况下,应尽量减少变压器的台数,选择大容量变压器,以减少变压器损耗。另外,在空调负荷较大时可采用单独一台变压器作专用空调变压器,在空调不使用的季节时可停运,以达到节能降耗的目的。
(二)、电缆的选择
电缆的应用越来越广泛,电缆的损耗主要是流过的电流产生热量。负载一定时产生热量的多少与电缆电阻大小成正比,而电缆电阻又与导体材料及截面有关,导体电阻率越低,截面越大,电阻就越小,因此低电阻率的铜芯电缆日益普及(铜的电阻率低于铝的电阻率)。随着运行时间的增加,损耗的电能也不容忽视,而且如果线路比较长,压降势必造成末端电压降低,影响电能质量,尤其不利于那些对电压敏感的负荷安全运行。因此实际工程中保证在安全可靠的基础上按经济电流密度选择电缆截面(一般是载流量选择截面人为加2档),虽然增加一部分初始成本,但在整个运行生命周期内,通过降低损耗,节约电能使总的运行成本降低,并且改善电能质量,有利于负荷安全运行,有明显的经济效益和社会效益。
四、负荷系统的节能降耗
、照明系统
照明用电已占全国总用电量的13%,建筑中日常工作照明以及景观照明耗电量也相当可观,照明领域有效节能对节能降耗意义重大。
光源的选择。光源的选择与使用场所有关,不同的场所根据使用效果的不同对光源的颜色、效果、使用寿命都不同,一般住所所选光源应该为荧光灯。在显色性要求较高的场所宜选用三基色荧光灯、稀土节能荧光灯、小功率高显色型钠灯等高效光源。一般在室外场所或者建筑比较高大的房间应该采用金属卤化物灯、高压钠灯等使用寿命长的光源。
照明方式。照明方式可分为一般照明、分区照明、混合照明。在可以利用自然光的情况下,就可以不打开光源,不应该只追求形式二选择不适合的光源。坚持在不降低照明质量的前提下,有效控制单位面积的安装功率,优先采用分区照明方式。
灯具镇流器的选择。主要选用:自镇流荧光灯应配电子镇流器;直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器;在电压偏差较大的场所,宜配恒功率镇流器;功率较小者可配电子镇流器。
照明控制方式。照明控制方式应遵循以下几条原则:第一,灯具控制开关控制的光源数量不宜少于2个(单灯具除外)。第二,每个灯具开关控制的光源数量不宜太多。灯具按与侧窗平行分别控制。对部分光源实施声、光控制,或全夜、半夜控制。公共区域、展厅、停车库(场)、建筑泛光照明等宜采用建筑设备监控系统控制。第三,观众厅、会议室等宜采用智能照明控制系统控制。
、暖通空调系统的设计
暖通空调一直是建筑能源消耗的大户,对暖通空调的电气节能具有非常大的空间。工程师应在暖通空调的节能方面多下功夫,实现节能的要求。应当先从系统的接口处进行设计施工,系统设计工程师应该与暖通空调的设计师进行沟通合作,以达到优化系统的接口,做到电气节能。系统接口处的设计主要包括参数的检测、正确选择传感器,合理计算出风阀门、水阀门以及蒸汽阀门管径;选择合适的电动调节阀流量,对独立运行控制系统的通信口进行设计等。其节能设计方案应当把节约能源与提高控制水平等同对待。
、充分利用太阳能光伏发电系统
太阳能是最环保的能源,而且是可再生的能源,在现在很多的建筑中,都是使用太阳能光伏发电系统来为建筑供暖、供电的。太阳能光伏发电系统的组成是由控制器、逆变器及蓄电池和太阳能电池板。太阳能的發展与应用,在很大程度上解决了我国的能源问题,也是实现现代社会可持续发展的保障。
五、建筑电气新技术应用现状与发展趋势
随着我国发展脚步的加快,我国的能源也在不断的消耗,尤其是建筑业的日益发展,各种设备的安装,成为了我国能源消耗的头号杀手。现代科学的发展,可以通过计算机的控制来远程监控各个电气设备的运行情况,并可以自行处理收集到的书籍,进行分析,结果。最终实现自动或手动地远程控制电气设备的运行。
现代社会的进步,人们对生活的质量追求不满足于物质上的享受,更多的是对精神生活的追求,在现代,节能减排,低碳生活已经是一种潮流生活,我们在建筑电气的安装过程中,更应该考虑到其能源消耗的问题,要在实践的基础上发展新的技术,运用新的科学技术在建筑电气中,以减少我国的能源消耗。解决电气节能的根本手段是研发新的节能的建筑电气设备。在建筑电气节能技术上创新发展的同时,还应当发展相关的建筑电气设备,电气设备的发展是解决电气节能的根本手段。只有在电气设备电气节能方面上运用到新的科学技术,才能真正实现最大的建筑电气节能的效果。
总而言之,电气节能作为建筑节能中的极其重要的一部分,在电气设计是要进行充分的考虑。所以,作为建筑电气设计人员,需要在设计时进行综合的分析和考虑,把节能贯穿于电气设计的全过程,把节能的理念落实到实处,从而达到节能降耗的目的,为我国建设节约型社会打下坚实的基础。
参考文献
[1] 于泽勇. 建筑电气节能问题研究[D].山东大学,2009.
[2] 徐俊佳,张骞. 高层建筑电气节能设计[A]. .土木建筑学术文库(第14卷)[C].:,2010:2
[3] 王明新. 建筑电气节能的设计方法[J]. 中外企业家,2013,14:23
关键词:建筑电器;节能设计;降耗措施
中图分类号:TU201文献标识码: A
一、引言
当前资源消耗过快,各行各业都在研究如何进行节约能源。建筑的电气节能设计是建筑设计的一个重要发展方向,电气设计应该根据人们对现在建筑的要求,设计出符合人们要求的经济、可靠、安全节能的配电系统。目前,在我国居民的日常生活中,存在严重的能源浪费的现象,现代电气的节能设计不是指降低使用功能,减少需求为代价的。本文将从以下几个方面对电气节能的原则、途径及新技术应用作一浅析。
二、建筑电气节能设计原则
、节能性原则
节能性原则是建筑电气节能设计最基本的原则。通过减少能源的消耗和采取相应的措施,来避免不必要的能源消耗。
、经济性原则
建筑电气节能设计的经济性原则,是指节能设计应该以实际经济效益为出发点,在最短的时间内,通过节能减少开支来快速收回节能设施所增加的投资和运行费用,以实现电气节能所带来的巨大经济效益。
、适用性原则
适用性原则是指建筑物在电气节能及用电安全的基础上,其使用功能必须能够满足人们在日常生活、工作上的各项要求。其主要内容包括:满足照明的照度、色温、显色指数;满足生活舒适度和工作效率的温度和清新风量;满足各个方向运输及通行的通畅无阻;满足特殊场所的特殊需求等。
、环保性原则
环保性原则是指建筑电气的节能设计必须是高效、节能、无污染的。建筑电气的节能设计,必须是建立在保护环境的基础上,通过减少不必要的能源消耗和采取各种先进的技术措施,达到节能减排的目的,做到真正的生态、环保。
三、变配电系统的节能降耗
根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理选择供配电系统,包括变压器及配套设施。变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损失,内部变电所之间宜敷设联络线,根据负荷情况,可切除部分变压器,从而降低电耗。
、变压器的选择
变压器是变配电系统的主要设备之一,变压器的损耗不容忽视,一般变压器的损耗占总耗电量的5%左右,主要有空载损耗(铁损)和负载损耗(铜损)。使用低耗能变压器,同时根据负荷情况选择合适的容量及经济运行方式, (一般认为配电变压器负荷率为额定容量的。0%~80%比较合适)能有效降低变压器铁损和铜损,达到变压器经济运行、节能降耗的目的。在变压器设计中应尽量采用低能耗及铜线材的新型高效节能变压器。选择其台数和容量时,尽可能使变压器负荷率设计在40%~60%。同时,在满足容量及负荷率的情况下,应尽量减少变压器的台数,选择大容量变压器,以减少变压器损耗。另外,在空调负荷较大时可采用单独一台变压器作专用空调变压器,在空调不使用的季节时可停运,以达到节能降耗的目的。
(二)、电缆的选择
电缆的应用越来越广泛,电缆的损耗主要是流过的电流产生热量。负载一定时产生热量的多少与电缆电阻大小成正比,而电缆电阻又与导体材料及截面有关,导体电阻率越低,截面越大,电阻就越小,因此低电阻率的铜芯电缆日益普及(铜的电阻率低于铝的电阻率)。随着运行时间的增加,损耗的电能也不容忽视,而且如果线路比较长,压降势必造成末端电压降低,影响电能质量,尤其不利于那些对电压敏感的负荷安全运行。因此实际工程中保证在安全可靠的基础上按经济电流密度选择电缆截面(一般是载流量选择截面人为加2档),虽然增加一部分初始成本,但在整个运行生命周期内,通过降低损耗,节约电能使总的运行成本降低,并且改善电能质量,有利于负荷安全运行,有明显的经济效益和社会效益。
四、负荷系统的节能降耗
、照明系统
照明用电已占全国总用电量的13%,建筑中日常工作照明以及景观照明耗电量也相当可观,照明领域有效节能对节能降耗意义重大。
光源的选择。光源的选择与使用场所有关,不同的场所根据使用效果的不同对光源的颜色、效果、使用寿命都不同,一般住所所选光源应该为荧光灯。在显色性要求较高的场所宜选用三基色荧光灯、稀土节能荧光灯、小功率高显色型钠灯等高效光源。一般在室外场所或者建筑比较高大的房间应该采用金属卤化物灯、高压钠灯等使用寿命长的光源。
照明方式。照明方式可分为一般照明、分区照明、混合照明。在可以利用自然光的情况下,就可以不打开光源,不应该只追求形式二选择不适合的光源。坚持在不降低照明质量的前提下,有效控制单位面积的安装功率,优先采用分区照明方式。
灯具镇流器的选择。主要选用:自镇流荧光灯应配电子镇流器;直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器;在电压偏差较大的场所,宜配恒功率镇流器;功率较小者可配电子镇流器。
照明控制方式。照明控制方式应遵循以下几条原则:第一,灯具控制开关控制的光源数量不宜少于2个(单灯具除外)。第二,每个灯具开关控制的光源数量不宜太多。灯具按与侧窗平行分别控制。对部分光源实施声、光控制,或全夜、半夜控制。公共区域、展厅、停车库(场)、建筑泛光照明等宜采用建筑设备监控系统控制。第三,观众厅、会议室等宜采用智能照明控制系统控制。
、暖通空调系统的设计
暖通空调一直是建筑能源消耗的大户,对暖通空调的电气节能具有非常大的空间。工程师应在暖通空调的节能方面多下功夫,实现节能的要求。应当先从系统的接口处进行设计施工,系统设计工程师应该与暖通空调的设计师进行沟通合作,以达到优化系统的接口,做到电气节能。系统接口处的设计主要包括参数的检测、正确选择传感器,合理计算出风阀门、水阀门以及蒸汽阀门管径;选择合适的电动调节阀流量,对独立运行控制系统的通信口进行设计等。其节能设计方案应当把节约能源与提高控制水平等同对待。
、充分利用太阳能光伏发电系统
太阳能是最环保的能源,而且是可再生的能源,在现在很多的建筑中,都是使用太阳能光伏发电系统来为建筑供暖、供电的。太阳能光伏发电系统的组成是由控制器、逆变器及蓄电池和太阳能电池板。太阳能的發展与应用,在很大程度上解决了我国的能源问题,也是实现现代社会可持续发展的保障。
五、建筑电气新技术应用现状与发展趋势
随着我国发展脚步的加快,我国的能源也在不断的消耗,尤其是建筑业的日益发展,各种设备的安装,成为了我国能源消耗的头号杀手。现代科学的发展,可以通过计算机的控制来远程监控各个电气设备的运行情况,并可以自行处理收集到的书籍,进行分析,结果。最终实现自动或手动地远程控制电气设备的运行。
现代社会的进步,人们对生活的质量追求不满足于物质上的享受,更多的是对精神生活的追求,在现代,节能减排,低碳生活已经是一种潮流生活,我们在建筑电气的安装过程中,更应该考虑到其能源消耗的问题,要在实践的基础上发展新的技术,运用新的科学技术在建筑电气中,以减少我国的能源消耗。解决电气节能的根本手段是研发新的节能的建筑电气设备。在建筑电气节能技术上创新发展的同时,还应当发展相关的建筑电气设备,电气设备的发展是解决电气节能的根本手段。只有在电气设备电气节能方面上运用到新的科学技术,才能真正实现最大的建筑电气节能的效果。
总而言之,电气节能作为建筑节能中的极其重要的一部分,在电气设计是要进行充分的考虑。所以,作为建筑电气设计人员,需要在设计时进行综合的分析和考虑,把节能贯穿于电气设计的全过程,把节能的理念落实到实处,从而达到节能降耗的目的,为我国建设节约型社会打下坚实的基础。
参考文献
[1] 于泽勇. 建筑电气节能问题研究[D].山东大学,2009.
[2] 徐俊佳,张骞. 高层建筑电气节能设计[A]. .土木建筑学术文库(第14卷)[C].:,2010:2
[3] 王明新. 建筑电气节能的设计方法[J]. 中外企业家,2013,14:23