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电气节能技术论文实用13篇

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电气节能技术论文

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2)节能性原则。

工厂电气节能设计时,节能技术的有效实施对于工厂发展有着重要作用,节能技术的应用和节能效果有着非常重要的联系,在工厂发展过程中,不需要简单的追逐经济利益,需要不断实现可持续发展战略,通过节能技术改造,可以提升工厂经济效率,比如与工厂公用设备相关的运行,节能,改造,工程等工作开展,就可以切实提升电厂的电能利用效率。

2工程电气节能技术

工厂电气节能技术设计和利用过程中,需要重视对各项节能技术的有效实施和利用,能够强调节能型配电系统的科学利用,不断强化节能设备的选择和管理方式,从而通过对工厂运行过程中各个运行方面和各个运行系统都加强节能改造,来有效实现电气节能。

2.1节能型配电系统

在配电系统设计过程中,电气节能设计是非常重要的,节能配电系统构建发展过程中,必须要保证电压的合理。一方面需要控制好电压大小,在工厂经营过程中,供电电压需要根据工厂运行的电容量需要、供电负荷大小以及工厂未来的发展规划进行有效选择。另一方面在节能型变压器选择方面,变压器是大能耗电器,因此为了有效提升电气节能效率,需要大力的推广节能型变压器,这样可以充分的借助于干式变压器来完成改造发展和运行过程。因此降低变压器能源消耗,保证变压器的科学有效和安全工作,对于提升整个变压器的经济运行效率,合理选择变压器的运行方式等方面发挥着重要作用,保证整个工厂实现有效的电气节能,提高能源利用效率。

2.2节能设备

1)变频器。

在工厂的括空调,空压机等技术改造和节能发展过程中,高压变频技术已经被广泛的利用到生产过程中,对于工厂发展来说,在括空调,空压机等设备运行过程中,采用变频管理方式,可以使得这些系统处于一个工频运行状态,这样就可以明显的提升电能的利用效率,通过变频调节,实现对括空调,空压机等风量等方面的控制,从而提高设备的运行效率。

2)节能光源。

工厂厂房比较大,对于显色性要求较高,因此在工厂照明设计过程中,一方面要保证工厂照明需要,另一方面也不需要耗费过大的电能,这样就会造成电能的不合理损耗,因此在工厂照明设计过程中,需要选择一些显色指数较大的金属卤化物形成的照明灯,这样当一部分光源光照强度不够时,可以采用混合光源气体放电灯的方式来达到工厂照明需要,既不浪费能源,又可以满足照明需求。

3)低阻电缆。

在输电线路运行过程中,随着输电线路越长,越容易造成电能的损耗,因此在工厂经营发展过程中,尽可能的降低输电线路损耗,采用低阻电缆,可以实现有效的能源节约,降低电能事故发生率,保证用电的安全、高效。

4)甲醇系统、氮气系统等多系统的节能技术。

在各个系统完成生产活动过程中,要想提高系统的运行效率,就必须要不断提升甲醇、氮气等处理技术,采用先进的科学技术可以有效的保证各个系统的良好运行,从而实现科学节能功效。

5)厂房维护节能。

厂房维护工作开展过程中,需要定期开展维护工作,对于维护过程中各个方面都加强节能认识,能够采用先进的节能技术和先进的管理方式来开展运行维护工作,保证整个工厂实现有效的电气节能,提高能源利用效率。

6)Y型高效能电动机。

和传统的电动机比较,我们发现当前使用的电动机效能比较高,在各个方面都发生了一定的改善,同时采用了高品质的硅钢片和铜绕组等,因此有效的降低了电动机运行过程中的电能消耗,与此同时还可以明显的提升电动机的运行效率,保证电动机的安全运行,这也是工厂发展过程中符合其自身经济效益的同时所开展和应用的一项技术,通过采用高效能的电动机设备,可以有效的提升电动机的运行效率,缩短电动机的投资回报损耗,在选择高效能的电动机过程中,也可以明显的实现电气节能设计,降低电动机运行过程中的负荷,提高其运行效率。

2.3强化工厂用电和电力计量管理

在工厂经营发展过程中,科学合理的实施用电管理方式,能够有效的提升整个电能运行效率,针对不同时期的用电系统,做到用电安全、高效管理。比如在谷峰时期,需要加强对其用电安排情况,在实践活动开展过程中,每天上午八点到晚上10点是用电量的高峰期,其他时间是用电量低谷期,这种情况下,就需要根据工厂的具体用电情况来进行合理安排,保证用电的安全、有效。在电力计量管理工作开展过程中,加强对电力计量管理,可以有效的解决企业之间因为电力计量问题而带来的不利影响,通过对其实施动态监控,可以进一步保证电能计量的准确性、有效性、安全性,使得工厂电气系统运行过程中,整个运行系统都能够实现高效、节能安全发展,保证了整个电力系统的运行安全性,同时也可以通过开展多项节能技术提高电力系统的运行效率。

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1电力系统节能

电力系统节能要从变压器选型、系统功率因素提高、线路功率损耗、减少高次谐波这四个方面论述:

1.1变压器选型。

变压器是在电力系统中是较为常用且较为普遍的电气设备,尤其在石化企业中,大量的变压器投入使用。7×24小时运行,其消耗电能量也是相当之大。通常我们在选择变压器时,需要根据变压器的负载率这一指标来进行选择。Pf是变压器的额定负载有功损耗;Qf是变压器的额定负载漏磁功率;β是变压器的负载率;Ud%是短路电压的百分比值。当变压器的负载率β处于40%~60%之间的时候,可以使得变压器的额定负载有功损耗PL取得极小值,那么我们在实际选择变压器时,应尽量使得其负载率处于40%~60%之间。另外,为了提高石化企业的经济效益,减少生产过程中的能源消耗,建议在工程设计的时候对变压器的选择采用国家新型的、高效节能的产品。

1.2系统功率因数的提高。

在电力系统中,功率因数占据着举足轻重的地位。如果能够提高功率因数,那么就意味着能源的利用率会得以提高,同时生产和电力成本、线路电压都会相应减少,而设备的利用率会大大改善。石化企业就会以最小的投资得到最大的经济收益。大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数cosφ,其计算公式为:cos()//()1/222PSPPQ在实际运转的电网中,功率因数cosφ反映了电源输出的视在功率的利用率,cosφ是一个大于0小于1的数,那么,当电气系统的功率因素无限趋向于1时,电路中的无功功率就越小,意味着视在功率的利用率越高,从而电能输送的功率就越大,这样就可以通过提高功率因素来降低电路损耗。一般的,功率因数有两种方式来提高,分别是自然提高和人工补偿。自然提高功率因数比较简单,主要是电动机的选型上,选择合适的电动机和变压器,避免电机的空载运行。第二种人工补偿方式主要采用同步电动机补偿、动态无功功率补偿、并联电容器补偿的方式。

1.3减少线路的功率损耗。

根据公式P=I2R可知,只要电流经过有电阻的介质就会产生能量消耗。那么在一个大的工程中,有成百上千的设备以及设备线路,减少线路的功率损耗对于电气节能的贡献是相当可观的。根据R=ρL/S可以得出,在工程设计中应当合理地设计电气线路的走向,减少线路的长度L以及合理地选择线路的粗细S能够有效地降低线路损耗。

1.4降低高次谐波。

在我国使用的交流电的频率为50Hz,当正弦波受到外界干扰时就会发生畸变,畸变越严重,高次谐波分量越大,基波的分量越小。在具有高次谐波电压和电流的电网系统中,对电动机的正常运行起作用的仅是电网的电压和电流的基波部分,而系统中的高次谐波电流和电压部分,则只能产生有功损耗和额外的无功损耗。同时,高次谐波会产生过电压、过电流直接影响到工作的可靠性。解决电网高次谐波主要是采用无源滤波技术(电容、电感组成的滤波器吸收高次谐波)和有源滤波技术(由先进的电子控制和电力电子设备组成,通过探测系统瞬间的畸变波形,并产生与之相反的畸变波形与其抵消,从而输出标准的正弦波)。

2稳定电压节能

稳定供电电压至额定电压,系统供电效率最高。电压的不稳定,高电压和低电压都不能形成高效供电。绝大多数的用电设备,它在额定电压工况下效率最高。如果供电电压高于额定电压,就会产生过高的空载电流,造成能源的浪费。如果供电电压低于额定电压,负载不变时就会产生过大的负载电流,造成线损的增加,也会造成能源的浪费。要选择合适的供电电压,如果压力变化过大,可使用带有有载调节开关的变压器。

3照明系统节能

在满足正常照明需求的前提下,优先选取发光效率高、能源消耗小的节能灯、电磁感应灯、LED灯等。这些灯的寿命长、能耗小,可以满足节能的要求。在我国,电网的标准电压是220V,但是存在一个电压的-10%~-7%的电压偏差。过高的电压经过照明系统会产生大量的热量,同时也会影响到照明设备的寿命。通过控制照明系统中回路电压,能够起到节约用电和延长照明设备使用寿命的功能。

4电子设备节能

在石化企业中,电子设备节能主要包含工作计算机、打印机、复印机的节能和工业使用的PID控制系统节能。在日常工作中,企业的每一位员工需要养成顺手关闭计算机显示器、下班后关闭计算机的习惯,在使用操作系统时尽量设置为省电模式。另外打印机、复印机在不使用的时候选择待机或直接关机减少耗电量。工业使用PID控制系统设计时选择低功耗的模块。

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电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此,电气节能设计应遵循以下原则:

(1)适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。

(2)实际性。要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

(3)节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等。这应该是节能的着眼点。

2电气节能设计技术的合理利用

2.1照明部分的节能

因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手:

(1)采用符合要求的照度标准。各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准。同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分。

(2)使用高效光源。采用T5、T8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等。

(3)选用合理的照明灯具。选用效率高,易清扫和换灯的照明灯具。

(4)充分利用太阳光。通过外窗利用天然光;适部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术。

(5)考虑照明环境。照明环境装修多考虑浅色、光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度。2.2合理设计供配电系统及线路

根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏;减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿。

2.3提高系统的功率因数

(1)正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备。

(2)限制电动机和电焊机的空载运转。设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机,可安装空载断电装置;对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式,以节省电能。

(3)条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行。

2.4建筑电气新技术的应用

为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制。

另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备,同时可以看到各区域、各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光!空调、窗帘等进行定时控制。所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗。

民用建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。

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1高层建筑电气节能技术

1.1供配电节能技术

如果想要确保高层建筑中供配电系统可以具有更好的经济效益,应当针对高层建筑的用电情况以及电气装置的相关参数进行全面的分析,从而更加科学与合理的对供配电系统加以设计,确保整个系统可以处于最优的运行条件之下。在对高层建筑进行电气节能的设计过程中,应当全面的分析供配电的电压大小,若是其他条件均保持不变,则供配电的电压值不断的增加,会更加的有利于机电系统损耗的减少。在高层建筑之中,要尽量将配电室设置在整个机电系统的中心,而低压配电室则应当尽量的设置在建筑物电气竖井的周围。通过进一步的优化建筑工程自身的供电网络结构,可以有效的降低整个供电线路中的损耗,并且也可以有效的改善高层建筑之中供电的质量,确保供电网络在运行过程中具有更好的经济效益以及技术水平。

1.2变压装置节能技术

在高层建筑的电气系统之中设置变压装置,可以有效的减少整个电气系统的能量损耗,改善高层建筑之中机电设备运行的效率。但是,变压装置运行时同样会产生一定的损耗,而其所出现的损耗将会根据电气系统中负载的波动情况呈现指数变化趋势,因此,我们在进行电气节能设计的过程中,要尤为重视对于变压装置的节能设计工作。重视对于变压器数量以及相关参数的选用情况。要根据高层建筑工程中机电装置电能的消耗实际情况,同时参考投资的资金多少以及机电装置在运营过程中的成本,应科学的配置变压装置。我们所选用的变压装置只有和高层建筑工程之中的机电装置较为适合,这样才可以确保所进行的节能设计工作可以真正的发挥出应有的效用。对于变压装置进行科学的管理也可以在很大程度上提升变压装置的节能效果,确保电气系统在运行过程中更加的经济。还应当在电力用户和变压装置中间另外加设合适的变压装置联络控制系统,若是高层建筑之中的机电系统耗能发生波动时,联络控制系统便可以实时的对不同变压装置加以合理的调度,确保变压装置的损耗可以降至最小。

1.3照明系统节能技术

若是将相关的节能技术应用在高层建筑的照明系统之中,那么将会拥有非常巨大的节能潜力。但是,在对照明系统应用节能技术的过程中,应当确保照明系统可以达到照度、色温以及显色指数等有关标准以及设计的要求。在对照明系统进行节能设计的过程中,应当充分的利用自然光源,因此,也要求在进行电气节能的设计过程中,相关设计人员应当和工程建设施工技术人员密切的配合,这样才可以确保自然光与整个照明系统更加科学与合理的结合,才可以更好的达到高层建筑照明系统节能的目标。同时,对高层建筑之中的照明系统进行高效的管理以及控制,同样可以达到相应的节能目标。

2高层建筑电气节能技术应用实例

2.1上海中心大厦供电系统概况

此项高层建筑工程所应用的变压装置数量为三台,其负载率为69%,65%以及62%。若是三个变压装置中的其中一个变压装置不能正常的使用,剩余的两台变压装置均可以将发生故障的变压装置承担的负荷加以分担。该高层建筑的供配电系统所引入的电源电压为35kV,共包含有三路专线,若是其中某一线路出现问题,那么要确保另外的两路电源不能够同时受到损坏。

2.2公共空间的室内照明节能技术的应用

在此照明工程之中,应用型号为T-5的节能灯,此节能灯属于高频荧光灯,同时对此节能灯配备了相应的节能镇流装置,这样不仅可以确保室内公共区域的照明质量,并且也可以满足照明的各种要求。在公共区域之中对照明系统进行智能化的控制,对于大堂区域、走廊区域以及餐厅等所有的公共区域中,均采用智能化的照明系统控制方式。所采用的智能控制方法主要包含有定时的照明控制、现场智能开关控制以及感应控制等等,依照各种公共区域的功能性以及特点,而采用适宜的智能控制方式。

2.3空调系统节能设计

2.3.1冰蓄冷空调系统的节能设计

在此高层建筑之中,电气系统通过设置冰蓄冷空调系统来减少在用电峰值期间对于电力能源的需求数量。当处于夜间,此时用电量也处于谷值,低区能源系统之中的冰蓄冷空调系统会把所形成的冰储存在相应的冰槽里面。而在白天达到用电的峰值时间段内,冰块将融化,从而承担一定的冷负荷,所承担的冷负荷大约占整个高层建筑所需冷负荷总量的30%。采用这样的节能技术,会明显的降低在用电峰值期间的电力消耗数量,同时还可以有效的提升机械制冷的效率。在此高层建筑之中,一共设置了两个能源供应站,冰蓄冷空调系统属于低区服务系统,其是通过水冷式的离心制冷设备,利用夜间用电的低谷期间进行制冰,采用乙二醇作为冷剂。而在白天用电的高峰期间,融冰以及吸收式的制冷设备则同时为高层建筑提供冷源需求。

2.3.2冷热电三联供热系统的节能设计

想要确保电能得到更加全面的利用,改善电能的利用效率,更好的促进我国能源节约型社会的建设,在该高层建筑之中一共加设了两组燃气发电设备,每一组燃气发电设备的功率为1.2MW,所发的电能供给该高层建筑内部使用。该发电机组所形成的一些高温气体,可以让高层建筑中所设置的制冷设备以及锅炉设备再次的利用,这样便能够实现整个电气系统的冷、热、电三者联合使用的作用。

2.4高层建筑电气新能源的节能设计

该高层建筑工程在塔冠结构处加设有风力发电装置,该发电装置所提供的电能能够为该高层建筑使用,能够节约电能消耗量为119万kW•h,这些能源足够该高层建筑中的屋顶观光设备全年使用,并且整个过程中电能的生产非常清洁,几乎不会造成环境污染,同时还可以有效的降低对于市政电网的供电需求。由于该高层建筑的总高度为632m,此高度下的日均风速值约为7m/s。而通过设置垂直轴式的风力发电装置,可以确保该发电装置的年发电数量达到119万kW•h。所安装的风力发电装置能够从不同的风角对风能加以收集,在长期的实践应用过程中,也证明此设备具有较高的稳定性以及安全性。

3结语

目前,建筑节能已经成为了人们日益关注的问题,而且高层建筑也正朝着更为节能、更为绿色、更为环保的方向发展,这也必将成为今后建筑行业发展的趋势。而我国建筑现阶段在节能技术的应用以及节能方案的设计工作中,依旧存在相对多的问题与不足,要求我们应当脚踏实地,切不可盲目跟风,要依据我国的实际经济情况以及不同高层建筑的具体情况,采用更为适宜的节能技术与节能方案。在高层建筑节能设计的过程中,应当首要考虑到建筑能耗最大的部分,即机电系统的节能工作,然后再全面的开展整个建筑的节能设计工作。

作者:牛凯 单位:山西兰花煤层气有限公司

参考文献:

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电气设备是建筑得以有效运行和工作的重要设备,如果忽视采取相应措施做好电气设计,容易导致资源、能源出现大量浪费现象,对整个建筑物的运行带来不利影响。而采取有效措施,在电气设计中采用节能技术,能有效转变这种情况,推动设计水平提高,促进电气设备能耗降低,使整个建筑物更好运行和工作,为人们生活创造良好条件。

1.2提高生活质量和环境质量

如果建筑物电气设备的资源、能源消耗过大,不仅影响周围环境,还会对人们生活质量的提高带来不利影响。而采取相应措施,重视节能技术应用能彻底改变这种情况,对建筑电气作用的发挥产生积极影响。例如,通过太阳能、风能利用,能促进建筑电气节约能源、资源,更好满足人们对各种能源的需要,为人们生活营造良好氛围,也有利于提高周围环境质量。

2建筑电气设计节能技术的原则

在建筑电气设计中采用节能技术,应该以相关原则为指导,将这些原则有效落实到电气设计的每个环节。总的来说,这些原则包括以下几个方面。

2.1安全原则

建筑电气设计的目的是满足人们日常使用的需要,为人们日常生活营造良好环境氛围。节能技术的采用是为了节约能源、资源,降低消耗,取得更好的效果。但不能忽视的是,采用节能技术的同时必须坚持安全原则,实现对各类事故有效预防,保证电气设备绝缘性能良好,合理设计防雷技术、防静电技术,在降低能耗的前提下,实现对各类事故的有效预防。

2.2适用原则

节能技术的采用必须与建筑物相适用,不能为满足节能而进行设计,而是在适应建筑物的前提下,采取有效的节能技术,促进节能水平提高。另外在采用节能技术时,还要确保电气设备正常运行,满足人们日常生活的使用要求,保证质量合格,满足负荷容量要求,进而促进电气设备综合性能有效发挥,更好发挥其节能效果。

2.3经济原则

在确保电气设备节能降低的基础上,促进电气工程经济效益最大发挥。要在保证电气设备使用功能及安全的基础上,尽量采用投资低,效果佳的节能技术,提高设计的经济性,节约成本。合理选用节能设备,提高设备性能,降低设备运行和维修成本,在发挥节能效果的前提下,促进电气设备更好运行和工作,降低整个建筑物电气设备运行成本。

3建筑电气设计的节能技术应用存在的不足

尽管很多设计单位认识到建筑电气设计节能技术的应用意义,能根据具体情况,综合采取有效对策。但由于设计人员综合水平偏低,相关管理制度不完善,导致电气设计中仍然存在一些问题与不足。例如,供配电系统选择不合理,变压器选型不恰当,照明设计未能得到有效落实,导致大量电能的浪费,对太阳能、风能等清洁能源的利用存在不足的情况。这些问题影响电气设计水平提高,也不利于整个建筑节能工作,今后应该采取措施改进和完善。

4建筑电气设计的节能技术及其应用对策

为应对电气设计节能工作存在的不足,根据存在的问题,结合实际工作需要,笔者认为今后应该采取以下有效对策。

4.1合理选择供配电系统及变压器

在供配电系统选择时,要综合考虑建筑电气的负荷性质与容量、电气设备类型、供电距离等多种因素,选择合适的供电电压,科学设计供配电系统,保证系统连接到位,能有效运行和发挥作用。另外,为促进电气设备更好运行和工作,必须合理选择变压器,降低其运行能耗,提高运行效率,实现节能的目的。

4.2做好照明系统节能设计

整个建筑工程建设中,照明电器所消耗的能源较多,是节能设计的重点和关键环节,要结合实际情况,充分挖掘节能潜力,促进设计水平提高。高处灯具选择金属卤化物或高压钠灯,或采用大功率荧光灯,以实现节能的目的,通常不采用白炽灯。面积较小房间采用两灯一控或一灯一控方式,面积较大房间采用一控多灯方式,适当设计单控灯,楼梯、走廊、过道采用定时开关控制方式,室外照明采用光电定时控制方式。

4.3提高电气系统功率因素

提高电气设备自然功率因素,降低无功功率要求,应用功率较高的电动机。利用电容器进行无功功率补偿,当自然功率因素达不到要求时,要进行无功功率补偿,减少路上无功传输损耗,实现节能的目的,降低能耗。

4.4重视无功补偿设计

设计中要加强配电变压器的无功补偿,提高变压器功率因素,实现节能的目的。在传统无功补偿工作中,采用的是三相共补方式,其应用相对比较广泛,取得良好的施工效果。随着社会生产力提升,建筑电气中的大功率电气应用越来越多,使三相平衡难度不断加大,对电气设计也提出更高要求。为应对这种情况,有必要对变压器进行单相无功补偿,但该技术应用会增加投资,设计中要对其综合、全面考虑。

4.5有效利用清洁能源

随着技术发展和进步,越来越多的清洁能源被应用到建筑电气设计中,这也为电气设计中更好应用节能技术指明方向。其中最为常见的是太阳能、风能、地热能等,设计中要重视对这些清洁能源的利用,使其更好发挥节能作用。例如,在建筑电气设计中,应用太阳能光伏供电系统能促进建筑物节能效果提升,该技术通过光伏效应,将太阳能转化为电能,为建筑物提供电能,其重要组成内容包括蓄电池、太阳能电池板、充电控制模块、放电控制模块等。建筑电气设计采用太阳能,主要将其应用到照明、热水系统、锅炉系统当中,并且其应用具有良好效果,设计中应该重视清洁能源利用。

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1.2实际性:在建筑电气工程施工的过程中,施工人员在材料的选择以及设备的运用方面,要根据工程的实际需要进行,是回收成本的过程更加科学,合理。

1.3节能性:建筑电气工程在其施工的过程中,相关的技术人员会根据工程实际情况,采用相应的节能措施,使建筑能源的消耗得到有效的控制和减少。

2.建筑电气节能的特点建筑工程的电气节能特点为:

2.1同时性:电气节能的同时性是指同时进行电力生产的输送、分配和转换工作,但是不能实现大量储存。

2.2集中性:统一电气资源的调度和检修,建筑工程中电力系统的配置系统是最终用户端,通过有效的措施提高建筑工程的电气节能水平,落实电气节能的政策和方针,保证电气节能技术的实用性、合理性和先进性。

3.建筑电气节能技术的应用

3.1对建筑用电进行优化设计建筑电气工程施工之初,相关设计人员就要对工程进行全面的了解和分析,经过一系列的研究之后,确定设计方案并进行分项施工,对于电气工程的用电量以及电力负荷方面的计算要严格精确,只有这样才能确保节能减排的节能措施得以顺利进行,为了能够确保设计方案的准确性,相关的工作人员一定要亲自进入施工第一线,在于工人们进行交流的过程中,收集资料和数据,从中得到工程的总体情况以及电量负荷特点,结合工程结构以及各县功能的情况进行全面分析,综合考虑,进而制定出最为科学,合理的设计方案。在建筑电力工程的建设过程中应用各种新型的节能技术,不断能够降低成本的投入,提高经济效益,还能够最大限度的节约资源,减少环境污染,是一举多得重要的举措。由于建设施工毕竟的环境复杂,工序繁多,因此,监管部门的工作人员一定做好其本职工作,及时的对施工现场进行监督和管理,确保设计的方案能够得到落实和执行。另外,电力工程中,还涉及到变压器的问题,我们在选择变压器的时候,一定要与工程的电力负荷变化相一致,这样能够减少很多无用的电能消耗,进而提高了电能的利用率。

3.2强化管理建筑电气系统的运行电气设备在运行过程中,对于电能的消耗很大,因此工作人员在电气设备的管理方面要下足功夫。电力设备控制系统的有效管理能够保障电气设备工作的稳定性和连续性,进而提高了电能使用率。

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1 合理进行变配电系统设计

建筑工程施工中最重要的各环节就是设计环节,设计是施工的基础,一切工程施工都是根据预先制定好的设计方案进行施工的,如果设计方案不合理将会对整个工程的施工效果造成影响。要想提高建筑电气施工的环保性能,首先就要从设计方面入手,只有在设计时对节能技术的应用进行规范和要求才能保证施工中对节能技术进行合理运用。一般,工程设计人员在进行施工设计时会选用SCB9和SCE10两种型号的变电设备进行变变配电系统设计,随着科技研究的进行一步深入,SCB11型变压器也已经问世,这三种型号的变压器都属于干式变压器。每一种型号的变压器产品都是随着技术的改进在原有功能的基础上加以改进,以实现功能丰富、性能加强、能源消耗降低的目的。环保标准的问世使得人们将产品设计和生产的关注点放在环保性能上,专门的环保型变压器也已经投入应用,这就扩大建筑设计人员在进行配电设备选用时的可选范围,为变变配电系统节能型的实现创造了条件,有利于建筑变变配电系统环保型的发挥和整体建筑环保标准的达成。

2 减低无功损耗

在变配电系统的低压侧采用集中补偿的方式能提高建筑中的功率因数,且还能以变配电系统的无功功率作为计算补偿功率因数的依据。建筑中负荷性质产生变化,导致非线性负荷增多,从而造成一定量谐波出现。对于出现的谐波,应根据对配电系统的影响及对某些敏感电子设备的影响来判定是否对其采取抑制措施。谐波次数和谐波分量较难精确计算,因此为了有效对谐波进行抑制,在一些工程中会在运行初始阶段对线路进行测试,从而采取针对性的极为有效的抑制措施。

3 合理选择电缆截面积

供电电缆线路小断加长,导致电缆的阻抗也小断加大。在配电设计规范标准中对配电线路的电压降做出了明确要求,且其应将电力设备维持在士10%,照明系统维持在士5%。若是照明系统的压降为5%那么就会造成光源效率下降,降低流明数的输出,从而导致照明效果下降。因而为了更好的确保照明效果,就非常有必要的进行对配电线路线缆的截面积方面的分析,从而确保截而积的选择合宜,最大限度减少线路的损耗。

4 照明节能

照明施工时建筑电气施工中的一个重要环节,也是建筑电气施工效果的最直接体现,所以重视照明节能是达成建筑电气施工节能标准的重要方法之一,也是电气节能技术在建筑施工中应用的最主要表现。

4.1 采用高效节能光源

采用高效节能光源能更好的促进建筑电气节能工作的开展。通常在空问宽阔的房问和室外场地照明应采用高效放电灯,如金属卤化物灯、高压钠灯等。空问较狭窄房问应采用荧光灯、小功率低压钠灯等。尽可能的采用新型的节能光源,能更为有效的节约电能。现阶段高效节能荧光灯已经被广泛应用,不论是显色性、照明还是光效等技术参数都优于普通荧光灯,而且其的能耗源低于普通荧光灯,因此这类新型光源极具发展前途,值得广泛推广应用。此外还应广泛推广发光二极管的使用,这是因为广发光二极管具有使用寿命长、显色性良好、光利用率高、节电、低电压等优点,在建筑夜景照明、应急照明及交通信号灯等中极为适用。

4.2 合理选择照明设计方案

开展合理的照明设计、制定科学的施工方案是电气施工节能性得以发挥的重要保障,所以在施工前一定要综合考虑各方面的因素对照明亮度进行调整。照明的亮度是由自然光和人工光共同组成的,因而在开展建筑电气施工时应该对建筑的自然采光度进行充分考量和调整,建筑门窗的面积、建筑的所处区域的环境以及建筑窗口的朝向问题都有可能对其采光效果造成影响,所以电气施工需要与建筑工程中其他环节的施工完美结合起来,通过建筑地址的选择、建筑朝向的设计和建筑门窗大小的合理计算来实现整个建筑设计的优化,从而实现建筑采光效果最优化。然后再将建筑的自然采光效果与人工照明设备所产生的人工光源进行融合,两种光源共同作用以达到建筑照明的目的,同时实现对建筑照明过程中的用电控制,尽可能减少电能消耗。因此,对照明方案的设计非常重要。

4.3 照明配电及控制节能

第一,电压过高将极大提高照度,这将降低光源的使用寿命,增加能耗;而过低电压,则会降低照度,从而对照明质量产生影响。

第二,集中控制照明最为适用在公共建筑、工业建筑的公共场所中。根据建筑需求采取相应的降低照度控制措施,这样能更为有效的节能。

第三,应采用建筑设备监控系统对空问广阔的公共区域、停车场、及建筑泛光照明等进行控制;还应采用智能照明控制系统对观众厅、会议室等场所进行控制。

4.4 采用建筑设备监控系统

在建筑中采用建筑设备监控系统,能更好的确保节能效果,其主要内容就是对建筑中照明设备和机电设备等通过利用直接数字控制技术进行合理有效的监控。为了保证建筑中机电设备的节能运行,应建立优秀的控制器及量身订做的软件系统,且系统通信协议问题在建筑设备监控系统的应用中具有至关重要的作用,因此,为了方便系统的集成和综合管理,其通信协议应是开放式的,这样能让建筑中各类子系统相互联通,还能共享所有的息资源。

结束语

随着人类文明的不断进步,各行业的技术方法都在不断改进,生产标准也在持续优化。为改善环境质量问题,各行业的发展都非常重视环保标准的履行,因此,环保性能的体现是未来一个阶段内建筑工程施工的重要特征,我国的现代化建筑一定会向低能耗、多功能、高智能的趋势进步。作为建筑施工的主要环节,电气施工要重视节能技术的应用,提高建筑电气施工的环保性能。本文对建筑电气技能技术应用的分析为该项技术的进一步发展提供理论依据,为我国实现可持续发展的目标提供动力。

篇8

Key words: building electrical electrical engineering electrical energy-saving energy-saving design

中图分类号:TG502.34文献标识码:A文章编号:

目前我国正处于城镇化快速发展的时期,每年有大量的建筑工程项目完工和在建。目前,我国建筑能耗巨大,其能耗已占全社会总能耗的30%左右。与此同时我国建筑还面临着能源利用效率低下的问题,目前我国单位建筑能耗比同等气候条件下的发达国家高出2~3倍。据有关专家预计,到2020年,我国城市化水平将超过60%,这意味着我国建筑能耗还将以较高的速度增长。在建筑能耗中电能是一个重要的方面,如何降低损耗、高效利用电能,将节能技术合理应用到工程项目当中已成为一个越来越重要的问题。

一、建筑电气设计的内容

建筑电气设计应该在认真的执行国家技术经济政策以及有关国家标准与规范的前提下,进行工业以及民用建筑的建筑电气的设计,并且能够满足保障气居民人身、财产、电气设备以及建筑物安全、供电安全、电气节约以及经济合理等要求。设计还需做到以下几点要求:方案合理、技术优良、运行安全和满足相关建筑电气规范,建筑电气设计的目的是通过对各个电气系统的设计实现电气系统简捷实用、便于操作、管理以及维护,减少综合投资预算。

主要包括低压配电系统、强电部分,弱电部分。低压配电系统主要是负荷等级的划分和对应的供电要求,以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等要求。配电线路系统设计应根据线路要求、电压等因素线路的走向,配管材材料、型号和规格,导线型号等设计制作平面图。电气设备的选择涉及很多因素,首先要考虑的是产品性能与质量,其次是经济性。随着人们保护环境的意识越来越强,环保产品和节能产品也是我们要考虑的新的因素。但是没有百分之百可靠的系统和设备,我们还要对各种可能发生的意外情况进行保护,这是电气设计工程师要履行的职责。强电部分内容包括:低压配电系统设计、照明系统设计,防雷以及等电位接地的设计;弱电部分内容包括:有线电视系统设计、电话系统设计和宽带网络系统设计。

二、建筑电气设计节能的基本原则

建筑电气设计节能的基本原则是电气施工的重要指标,只有在满足原则的前提下,我们才能既保证建筑工程电气施工的科学合理性,同时又达到节能的目的。具体的原则主要包括以下三个方面的内容:

2.1建筑电气设计节能应当满足建筑物的各项功能需求

通常来说,建筑电气施工应当满足建筑物的照明需求以及色温、显色等指数;满足舒适性空调的风量和温度,即建筑的舒适卫生需求;此外,还应当满足建筑工程的运输畅通、通风顺畅等公用性需求以及娱乐场所电气设施的用电、展厅工艺照明、电力用电等非凡工艺的各项要求。

2.2节省无谓消耗的能源

节能的基本出发点就是节省无谓消耗的能源。这就需要我们首先考虑建筑物的那些能源消耗是与建筑物发挥各项功能不相干的,然后再考虑具体应采取什么样的节能措施。比如说变压器的功力损耗以及传输线路上的有功损耗等。

2.3节能应当考虑实际的经济效益

节能应当从当前的科技水平以及基本国情出发,不能因为注重节能而过高的提高工程的成本,增加项目整体的运作费用,最好的节能规划是让因为节能而增加的部分投资,在几年之内或者是较短的时间内用节能下来的运行费用回收回来。

三、如何实现建筑电气工程的节能化

3.1优化建筑电气系统的节能设计

要想保证建筑电气节能工程的顺利开展,首先需要做的就是要完善建筑电气系统的节能设计,对此,设计单位需要严格要求设计人员,对于每个环节的建筑电气工程,都需要有详细的电气负荷计算书,并根据实际的情况采取相应的节能措施。同时还需要注意的是,在进行建筑电气节能设计的时候,要秉承“以人为本、尊重实际“的设计理念,设计之前深入现场做好调查工作,制定完善的设计方案,同业主进行有效地沟通,在设计时充分考虑电能符合特点、建筑电气的实用功能要求以及周围的综合环境等,经过前面的分析之后最后确定完善的方案。在设计的过程中,需要根据季节的变化设计出灵活的投切变压器,从而实现节能经济运行,减少不必要的能耗损失。

3.2加强建筑电气节能管理

实现建筑电气节能除了要加强改进技术之外,最重要的还需要进行建筑电气的节能管理,在保证技术的同时可以实现监管,保证节能目标的实现。要加强管理,首先需要建立健全的监管机制,制定完善的监管政策,保证管理工作的顺利进行和建筑电气节能工程的顺利进行;其次要加强管理者的管理技能,使管理者熟知建筑电气节能的基本程序,避免管理过程中出现差错,如可以定期进行管理者的技能培训,增加他们的管理理论知识水平和建筑电气节能常识,还可以在平时利用多种手段进行宣传,使得这种节能的意识深入人心,这样在管理过程中就更为得心应手;最后需要建立奖惩制度和激励机制,充分调动各方面人员的积极性,保证在监管的力度下能够实现建筑电气节能的目标。需要注意的是,由于建筑电气节能在很大程度上取决于建筑电气设备的运行状况,所以说需要认真管理,使得各种设备有效且安全的运行。

3.3保证施工过程中的各个环节实现节能

要想实现建筑电气节能目标,除了要采用新型的节能技术和加强管理之外,还需要保证施工的每个环节实现节能,这就要求在设备选择上格外注意。首先需要合理选择变压器的型号和规格。为了实现节能的目标,减少电能的损耗,可以适当的降低变压器的负载率,但是这样又会造成工程投资的提高。采用非晶态合金作为变压器的铁芯,这样能够拥有特殊的磁特性,与普通的材料相比同容量能够降低损耗达到80%左右,所以说选择合理的变压器十分重要。其次要选择合适的电缆和电线。线路要尽可能走直线以减少导线的长度,低压线路要少走回头先,减少电能的损耗,同时要保证变压器接近负荷中心,减少供电的距离。同时需要注意的是可以增加导线的截面,还可以利用某些季节性的负荷线路减少线路和电阻。最后需要注意保证电动机的节能。实现电动机的节能主要需考虑电动机的工作效率和功率因数,因此说要实现电动机的节能,在进行选择时一定要正确掌握其负荷特性,分清是否是连续的。而为了降低无功功率流动引起的能量损耗,需要改变电容器集中安装的做法。

3.4合理选择节能设备

合理选择建筑电气的节能设备也是实现节能的一个至关重要的措施。能源的浪费主要是光能和热能,因此,首先需要合理选择节能光源,荧光灯在节能方面应用的十分广泛,气体放电光源也由于其结构简单、使用寿命长、光效高以及无电磁辐射等优势成为建筑电气节能照明的首选。同时还需要选用节能的设备,诸如节能变压器和电动机等,这些都能够减少能量的消耗,实现建筑电气节能的目标。

四、结束语

总的来说,建筑电气设计中的节能是一项系统化的工程,需要我们从当前的电气节能技术以及整个电气项目的各个环节来综合性的进行考虑,具体的技术与措施的采用需要我们不断的进行发掘与创新,才能保证建筑节能规划越来越符合现代化的节能需求。

参考文献:

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Keywords: building electrical energy saving; Power supply system power factor; Harmonic governance; Lighting energy saving; The energy management

中图分类号:S210.4文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1电气节能设计应遵循的原则

电气节能是建筑节能的重要组成部分,电气设计人员在设计过程中,应从适用性、安全性、可靠性及经济性多方面综合考虑,通过合理的设计及运行方案减少不必要的能源损耗。

因此,电气节能设计应遵循以下原则: 

1.1适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计,促进电能合理利用。

1.2实际性。要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

1.3节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等。这应该是节能的着眼点。

2电气节能设计包括以下几方面内容

2.1合理设计供配电系统 根据用户的重要性、负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模,合理设计供配电系统,使系统在最佳状态下运行。

2.1.1根据用电负荷的容量及分布,使变、配电所靠近负荷中心,以缩短低压供电半径,降低线路损耗,减少电压损失,满足供电质量要求。供配电线路长度不宜超过250m。

2.1.2供配电系统应简单可靠,配电级数不宜过多,同一用户内,高压配电级数不宜多于两级;变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级,尽量减少电能损耗。由两路进线供电的系统,宜采用两路电源同时运行的方式,以减少正常运行时的线路损耗。

2.1.3合理选择供电电压。同等情况下,电压越高,损耗越小。供电电压等级的确定应考虑技术经济合理性及电力公司的相关规定等因素。当用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时,宜以10(6)kV供电。对大型公共建筑的空调冷水机组,考虑节能因素,经方案比较尽量采用10(6)kV冷水机组,但应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。

2.1.4合理选择变压器。电力变压器应当选用10型及以上、非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器。变压器的长期工作负载率不宜大于0.85,在选择变压器容量和台数时,应灵活根据负荷变化情况,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,以实现其经济运行,减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。此外,降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径。

2.1.5减少线路能量损耗。在满足允许载流量、电压损失、短路电流热稳定等技术指标前提下,应按经济电流密度合理校验、选择导线截面,从而达到降低电能损耗、减少投资和节约有色金属的目的。

2.2降低电动机电能损耗,提高电动机使用效率

2.2.1根据负荷特性合理选择高效率电动机,提高电动机运行的效率和功率因数。

2.2.2功率较大的电动机可以采用变频调速器(消防设备除外),可提高电机在轻载时的效率,达到节能的目的。

2.2.3采用软启动器,使电机启动平稳,保证电网电压的波动在要求范围内。

2.3合理提高供配电系统中的功率因数

2.3.1 正确设计和选用变流装置,对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备。

2.3.2 限制电动机和电焊机的空载运转。设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机, 可安装空载断电装置;对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式, 以节省电能。 2.3.3条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行。 设计中应通过正确选择电动机、变压器的容量以及照明灯具启动器,降低线路感抗,采用正确的电线、电缆敷设方式,提高用电单位的自然功率因数。当自然功率因数偏低,达不到电网合理运行要求时,应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。 转贴于 中国论文下载中心

2.4谐波治理 随着大量非线性负载的广泛使用,产生的大量谐波电流注入电网中,使电压波形产生畸变。可通过选用D,yn11变压器;设置滤波或隔离滤波装置;合理选择中性线截面;功率因数补偿电容器组串联消谐电抗器等措施抑制谐波,提高电能质量。

2.5照明节能 照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求,不降低照明质量的条件下,力求减少照明系统中光能的损失,最有效地使用照明用电。因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下,照明节能设计应从下列几方面着手:

2.5.1采用符合要求的照度标准。各类建筑按照《建筑照明设计标准》要求选择合理的照度标准。不同场所应有目的地进行照明。由于我国幅员辽阔,各地区经济条件差别较大,民族习惯不同,因此还应结合现场实际情况,在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准,对标准值的确定应掌握适度,并合理利用局部照明。同时对要求照度较高的场所尽量采用混合照明方式,突出重点部分。

2.5.2使用高效光源。采用T5、T8直管荧光灯,小功率陶瓷金属卤化物灯等。

2.5.3选用合理的照明灯具。应在不同的使用场合,在满足照明质量的前提下,尽可能选择高光效的光源。为充分利用光源发出的光通量,在灯具选用时应注意选用配光合理、效率高、利用系数高的易清扫和换灯的灯具,优先选用开启式直接照明灯具,并选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器以提高功率因数。

2.5.4充分利用太阳光。照明的最佳光源是阳光。太阳光是免费的,不需电力,也不造成污染。在写字楼里,如果在设计时能在大楼内部引入自然光线,员工会情绪更好,效率更高。在医院里,住在靠近窗户附近的病人康复得更快。现在有些窗户可以对光谱进行选择,引入日光的同时还可保持舒适。有一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部。在灯具布置时,将所控灯列与侧窗平行,跟据日照强弱来进行灯具控制也是照明节能的有效手段。通过外窗利用天然光;适当部位采用太阳能灯;利用太阳光采光技术。

2.5.5考虑照明环境。照明环境装修多考虑浅色、光泽的表面,可增加光反射,无论天然光还是人工照明光,均可提高照度。

2.5.6 采用合理的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段,也是节能的有效措施。照明控制系统分两大类:手动控制和自动控制。手动控制是指按照使用者的个人意愿来控制所属区域的照度水平。在照明开关应用中,我们应注意:

1、居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明,除应急照明外,宜采用节能自熄开关。

2、每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于2个(只设置一只光源的除外)。但手动控制最不利的一点是:当人们意识到自然光线不足时会开灯,但当天然光又恢复充足时没有什么因素促使他们把灯关掉。而且工作结束后如果灯还开着,这将浪费大量的电能。与传统的照明控制方式相比,近年来逐步发展起来的智能化照明控制系统体现出了强大的优越性。目前智能照明控制系统多数采用现场总线技术,借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件,对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,实现节能。只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度,利用最少的能源保证所要求的照度水平,节电效果十分明显。

2.6可再生能源利用 在条件允许的场所,合理利用太阳能、风能等可再生资源,有利于节能减排、改善能源结构、保护环境。

2.7采用建筑设备自动化管理控制系统 自动控制、监视和测量是自动化管理控制系统的三大要素。通过应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术,对建筑物内采暖、通风和空气调节系统、给排水及热水供应系统、照明和其他各类用电设备系统的运行实施能效管理,确保各类设备系统运行稳定、安全可靠,从而达到提高能效、降低能耗的目的。

2.8建筑电气新技术的应用 为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制。 另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备,同时可以看到各区域、各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光、空调、窗帘等进行定时控制。所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗。

民用建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。

3结束语 电气节能已成为电气设计中的重中之重,作为建筑电气设计人员,应结合工程项目自身特点,精心设计、精心比较,采用切实可行的节能措施,把节能贯穿于电气设计过程始终,真正把节能理念落到实处,促进资源节约型社会的更好建立。

参考文献

1《建筑照明设计标准》(GB 50034-2004)中国建筑工业出版社2004

2《建筑节能设计统一技术措施》上海现代建筑设计(集团)有限公司编2009转

3龚国栋.浅谈建筑电气设计的节能[J].浙江建筑2007(24):54-56

4朱林根.21世纪建筑电气设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社

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Abstract: with the rapid speed up the process of industrialization, China's demand for energy present a continuous high growth trend, because our country is a per capita energy more poor countries, the annual energy supply far from meeting the growing demand, the energy problem has already become the limiting the economic development of China a bottleneck, at present, the dependence on oil has gone far beyond the normal world level, coal, and natural gas resources also presents the gradually shrinking the situation, the development of The Times, called for our country must go new energy conservation and emission reduction in the way of sustainable development, therefore, must be in various fields to push the idea of saving energy and reducing consumption and measures, this idea and measures also require the application to civil building construction and design of do to save energy, rational use of energy, improve energy efficiency.

Keywords: electrical energy saving civil building construction and design

1引言

随着我国工业化进程的迅速加快,我国对能源的需求呈现出持续高增长的态势,由于我国人口众多,且在近几年来以汽车为主要消费品的大宗商品迅速进入千家万户,更是极大地推动了我国的能源需求。据悉,我国每年的石油供应量远远不能满足日益增长的需求量,能源问题已经成为了制约我国经济发展的一个瓶颈问题,目前,我国对石油的依存度已经远超世界正常水平,煤炭、天然气资源也呈现日益衰减的态势。时代的发展,呼吁我国必须走节能减排的新型可持续发展之路,为此,必须在各个领域大力推行节能降耗的理念和措施,这种理念和措施也同样需要应用到建筑的设计当中,做到合理使用能源、提高能源利用效率。民用建筑是建筑的耗电大户,近几年民用建筑电气节能的重要意义已逐步受到人们的重视。

实现建筑电气节能需要依据三个准则:一要考虑建筑物的功能。二要照顾到节能电气所产生的实际经济效益。三是要把电力损耗降到最低。也就是电气节能在实际使用过程中既要注重技术,又要考虑实用,必要的时候还需要考虑与建筑整体的造型和装修是否搭配。对于在建民用住宅来说,照明节能电气在选用时,首先需要保证充足的光亮,不能因选用节能电气而使光照不足,影响建筑物的正常施工,另一方面应避免在光照时出现光能损失。通常采用的节能措施主要有下面几种。

1 合理选用光源

节能电气的光源应选择T8或T5稀士三基色荧光灯管。这种灯管在显色指数和光效上价值更高效率更好,此外还具有光衰小、使用寿命长、有毒物质汞的用量极少,和我们倡导的节能、环保要求是一致的。荧光灯是日常家庭常用的照明光源,具有照明效果好,电能损耗少,使用效率高,使用寿命更长久的特点,一般常将他们安置在门厅、走廊这些地方。

2 高效节能照明灯具的选用

灯具的选用还需要考虑悬挂场所的要求,对于需要将灯具在较高场所悬挂,主要考虑增大照明范围的,一般常采用高压钠灯、金属卤化物灯,这种灯亮度大,照明范围广。对于悬挂场所要求较低的一般照明,常使用荧光灯,对于影剧院、博展馆等需要强光照明的特殊场所,一般也不采用普通白炽灯。对于配光灯具的选用也需要合理,以功率低,发热量小的冷光源为主,适宜的功率数为10-20瓦。

3 高效节能电器附件的选用

3.1 使用节能电感镇流器和电子镇流器

要做到电气节能,还需要考虑的一个方面是电气附件的选用,因为电气附件在使用中也会产生大量的电力损耗,如果仅仅选用了节能的照明灯具,而忽视了节能电气附件的选择,常常会使节能效果大打折扣。建筑物照明中,经常使用的节能电气附件为电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。

3.2 实行单灯电容补偿

所谓灯具单灯补偿,就是在每套灯具上并联一个电容器从而提高气体放射等、荧光灯功率因数,据测算,使用灯具单灯补偿,可以将功率因数提高到0.9以上,不仅起到了电路无功功率,又使线损和电压损耗有效降低。

4 其他照明节电措施

4.1 最大限度利用自然光源,减少照明用电的时间。

4.2 切实执行 GB50034-2004建筑照明设计标准规定,在民用建筑物上对照标准予以施工。

4.3 改进灯具控制方式,对于面积不大的房间可选择一灯一控或二灯一控的方式,多灯一控可以针对面积较大的房间。建筑内的楼梯间、走廊等公共通道,可以采用声控或者定时开关控制。对于离窗较远的区域,由于天然光采光不足即使白天也常需要电气照明,可以采用随天然光的变化而自动调光的光电控制自动调光装置。室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制。

4.4 选择合理的照度和功率密度值。光源电气的照度值选择范围应依据新修订的GB50034-2004建筑照明设计标准,局部照明应按该场所一般照明照度值的1倍~3倍选取。

4.5 减少供电线路上的损耗。电流在输送过程中,如果照明导线较细、线路过长,并且线路接头过多等,都会增加线路的电阻,造成较大的用电损耗,因而必须重视供电线路的损耗,采用的方式是尽量减少不必要的线路长度,使用横截面较大的导线,线路中间尽量减少接头,如果确需接头的,也要规范对接,切忌胡乱拧在一起,不仅增加电能消耗,而且接头处容易打火,给用电带来安全隐患。

5 结语

总之,由于当前我国正处于工业化和城镇化快速发展的时期,未来对能源需求量的高增长将是持续的,所以,未来我国电力供应不足而导致的大面积“电荒”问题可能长期存在,同时我国的民用建筑增长也将是快速的,因此,大力在建筑设计中提倡节能型电气工程的使用是很有必要的。我们相关设计工作者一定要不断尝试新的设计方法和技术,为增进电气节能技术在建筑工程的应用作出自己应有的贡献。 转

参考文献:

[1] 黄静李淑云李冰步兆彬 , 浅谈电气节能[J], 《煤矿现代化》 2010年05期

[2] 郑秀娟, 浅谈建筑电气设计节能[J], 《黑龙江科技信息》2008.10

[3]朱林根.民用建筑变配电设计[M].北京:建筑工业出版社,2002.3

篇11

党的十六大、十七大提倡加大力度建设节约型社会,建筑行业相关部门也接连出台了不少关于节约能源的系列政策和文件。节约能源已成为每位公民的责任和义务。目前国家针对建筑设计的节能审查已属于强制审查环节,建筑物特别是公共建筑的能耗控制尤其引人关注。

节能已成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针,是保障国家经济安全、改善环境、增强企业竞争力,实施可持续发展战略的重要措施。

1.我国建筑电气节能概述

早在2005年7月初国务院发出《关于做好建设节约型社会近期重点工作》的通知,特别指出“要坚持资源开发与节约并重,把节约放在首位的方针”。在经济发展中,电气用电是一个耗能大户。很多相关的文章都曾显示过,其每年要消耗总发电量的10%以上,如果大量使用节能的照明产品和有效的措施,节电5%,则每年可节约照明用电60亿kWh,为国家节

省投资约30亿元,并可延缓温室效应,减轻对生态环境的破坏,经济和社会效益非常可观。因此,在设计文件中,电气节能措施以专篇的形式陈述,从建筑物规划的初期就以节能的思想为指导,在技术根源处为实现电气节能提供理论依据及可行性。建筑电气节能的原则是:在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,减少能源消耗,提高能源利用率。节能的途径之一是合理配置建筑设备,并对其进行有效、科学的控制和管理。

建筑电气节能应坚持以下三个原则:1)满足建筑物的功能;2)考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用,而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收;3)节省无谓消耗的能量。同时在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果。从技术上、经济上进行比较后,再选定节能设备,才能真正达到节能的目的。

如今建筑电气节能的应用已经在我国取得了一定的成效,但是往往在节能措施上存在相关问题。1)盲目节能;通常为了达到节能效果,而刻意地控制电气,从而导致满足不了建筑物的功能。而这样的情况在我国出现不在少数,通常一方面是设计原因,而主要的方面是人为因素。2)经济因素考虑不周;由于建筑物的电气节能措施,必须采取相关先进的设计技术方案,然而这些必然会增加部分成本。通常这样的原因主要是未采取合理的节能方案,导致额外的附加成本。3)节能目的偏差;节能的目的是为了可持续发展,而相对部分的节能建筑,只是表明形势上的节能,节约无谓消耗的能量,导致从实质上来说,不是正规节能。

2.建筑电气节能策略

2.1高效光源、高效灯具和节能控制措施

对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。由于住宅公共部分是无人值守的,所以灯具在人来时点亮,人去时熄灭是很重要的。对于高层住宅电梯前室,由于其对于保证人员疏散的重要意义,所以此处只能采用翘板开关,但对于住宅大部分公共楼梯间,节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。高效光源顾名思义具有高光效,显色好等优点。试验证明,白炽灯只有10%的电能转变为可见光,90%的电能转变为热辐射,而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源,应积极推广应用,尽量减少白炽灯的使用量。好的光源有了,如何使这种好光源发挥其功效能,这就要求灯具的效率要高。灯具的效率为灯具出射光通量与光源总光通量的比值,其值越高,照明的效率也就越高。灯具反射面设计科学,这样才能使好的光源物尽其用。高效光源、高效灯具不仅适用于住宅公共部分照明,在民用建筑中也可大量采用。

2.2供配电系统节能措施

应采取提高系统的运行电压和功率因数,减少无功功率及导线中的电阻,降低供配电系统线路损耗等措施。节能途径主要有:(1)根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理设计供配电系统和选择供电电压,供配电系统应尽量简单可靠,同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。(2)变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗,电力用户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,从而减少损耗。(3)降低线路电阻,线路截面选择要与国际接轨,推广应用 “电力电缆截面的经济最佳化”,按经济电流密度法合理选择导线截面,以减少损耗。此外,对于环形供电方式,为降低线路的电阻值,将开式网运行改为闭式网运行,同样可明显降低线路损耗。(4)传输上可以采用提高电压等级的方法。通过计算可知,当电压提高10%耗损可降低17.4%,因此,提高电压传输,是降低线损的有效途径。(5)提高功率因数减少电能损耗。线损与电力用户的功率因数的2次方成反比,故提高功率因数也是降损的有效措施。提高功率因数,可从合理选用电气设备容量及装设并联补偿电容器两方面着手。

2.3太阳能节能措施

目前住宅热水系统虽然已不少设计采用了太阳能设备,但本人认为在大型住宅小区以及公共建筑的室外照明系统应该可以设计采用太阳能蓄电的照明设备。目前这类产品以太阳能LED灯具为主,其产品的工作原理是:白天太阳光照射到太阳能组件上,使太阳能电池组件产生一定幅度的直流电压,把光能转换为电能,再传送给智能控制器,经过智能控制器的过充保护,将太阳能组件传来的电能输送给蓄电池进行储存;到了夜晚太阳能组件因接收不到光能,其输出的直流电压降到接近为零时,智能控制器自动开启控制装置,向LED提供电能,促使LED发光源发出足够的亮度用于照明;到天亮时,太阳能组件又接收到光能产生电压时,智能控制器又自动转换到充电模式工作。随着太阳能蓄电的照明设备的产业发展,这种产品的制造成本将会越来越低,相信在不久的将来太阳能蓄电的照明设备应该会在室外照明领域得到普及应用。

2.4变压器节能措施

变压器损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分。变压器有功功率损耗可用下式计算:p2=p0+β2pk

式中:p2——变压器有功功率损耗(kw);

P0——变压器空载损耗(kw);

Pk——变压器短路损耗(kw);

β——变压器负载率(%)。

一般,在50%~60%时,变压器效率最高。在设计中,要正确选择变压器的负载率,以便合理选择变压器容量。变压器的经济运行在节能的同时,还能降低运行费用(包括设备折旧、正常维护和能耗),取得经济效益。铁损对变压器来说虽为常数,但可通过合理选型与运行而达到节能的目的;变压器铜损是变化的,合理地确定最佳运行,保持变压器在正常条件下,选择最大效率点,可达到经济运行的目的。故变压器节能措施主要为:1)合理选择变压器容量和台数,选择容量与电力负荷相适应的变压器,对负荷进行合理分配,使其工作在高效区内。对车间停产后仍不能停电的负荷,宜设置专用变压器,大型厂房及非三班制车间宜设置照明专用变压器。2)选用节能型变压器,更换或改造高能耗变压器。近年来逐渐推广的S10、S11系列油浸变压器比s9系列更为节能。S11型卷铁芯变压器与s9型变压器相比:空载损耗平均降低30%,空载电流平均下降70%。新型干式变压器SC9系列以及非晶合金变压器等产品也都显示了低损耗的节能潜力。

3.结语

建筑电气节能应该始在设计上体现,终在实践中应用,只有采取合理的设计方案,应用合理的节能器具以及优化节能措施,才能实现建筑电气节能的可持续发展。

参考文献

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目前我国火电厂发电能力和当前的用电需求还存在一定的差距,甚至有些地方出现限电现象,严重影响了经济的发展。因此对电气设施采取节能措施是非常必要的。

从电气设计工艺专业的角度认为,火电厂的节能降耗中最直接的办法是节约燃料,提高锅炉燃烧效率与热力循环效率,降低传输热量损耗。加强引进火力发电的新材料、变频调节技术的使用,设计火电厂电气系统时采取节能措施,保证节能效果。

一、降低变压器的有功损耗

变压器损耗主要是空载损耗与负载损耗,变压器铁心的材质和变压器内部的结构决定空载消耗,负载消耗就主要由线圈的材质和导体截面决定。

(一)采用节能型变压器

随着科学技术的发展,变压器根据实践操作不断改进变压器构成,提升变压器节能功效。如今变压器在逐渐更新,以前S7和S9型的变压器已成为耗能的机器,而S10—1600/10型的节能变压器,空载损耗是1.8kW,负载是14Kw,是我国先今最佳的节能型变压器。

表110kV级配电变压器的损耗对照表

(二)调整变压器运行方式节约耗能

最大限度的减少空在运行变压器数量。在火力发电厂,大容量高压启动备用变压器也是电厂启动电源,它的容量和最大的高压厂用的变压器相同,虽然具有一定优势,但是空载的消耗也是巨大的。如果将“启/备”设计为“冷备用”,即处于备用状态时不带电,这样便能节约很多的电能和其他经济开支。

在保证火电厂用电的可靠性的基础上,低压厂用电接线采用暗备用动力中心方式接线,这样在设备运行时两台互为备用的变压器可以分担负荷,使每台变压器的负载损耗大幅度降低,节能效果很好。

二、减少线路上的能量损耗

线路上的电阻会对流过的电流造成有功功率的损耗,用公式说明就是:

P=I2R×10-5

式中:I——线电流(A);R——线路电阻(Ω)。

不能改变线路电流,就只能减小线路电阻降低线路电能损耗。线路电阻的公式是:R=P×L/S,从公式中可以看出降低线路电能损耗应该采取的几个主要措施:

1、电导P越大,电阻越大。在电气设计时,宜选取电导率较小的铜作为导体,配电室汇流铜母排和铜芯电力电缆等是比较好的电导材料。

2、火电厂电气线缆越长L,电阻越大。因此在设计电气安装时,要综合分析电缆线路安装位置,缩短从配电室输送电流到各类辅机设备处的电缆长度,从整体上减少电缆线路长度,降低电阻电能损耗。其中,可以选择离相封闭母线。首先,选择它是因为它使火电厂主厂房及相关设施的线路安装位置布置紧凑,最大限度的缩短导体长度,减少输电损耗;其次,因其屏蔽效果好,能够很好的降低输电过程中线路的铁磁性损耗,加之使用封闭母线,不仅可以增加线路运行的可靠性,减少维护工作力量,还能提升安装线路的美观度。

3、线路截面S越大,电阻越小。在选择导体时,对全年负荷利用小时数比较大、母线比较长、传输容量比较大的回路,火电厂要依据经济电流的密度选择导截流导体截面积,在减少投资的同时降低线路电阻损耗。

三、减少输电过程中的铁磁性损耗

由于受到交变磁场的作用,钢材料产生涡流损耗和磁滞损耗,被称为铁磁性损耗。铁磁性损耗大,造成钢材料过热,不但威胁工作人员的安全、设备安全和电力系统结构的安全,更会使大量的电能浪费。因此在交变磁场中要减少钢材料的使用,增加屏蔽或者改善钢材料与截流导体空间关系,从而减少铁磁性消耗,节省电能。

1、导体金具采用最先进的型号,采用非导磁性材料制造的金具,从而降低产热性,增加金具使用期,减少电能损耗和其他经济开支。

2、严格限制钢结构的使用,加大钢结构与电抗器的距离。

四、提高系统功率因数

图1异步电动机效率一功率曲线

其异步电动机的转速公式:

鼠笼型异步交流电动机因其结构原因,在低负荷的情况下效率很低,效率功率曲线图见图1.

鼠笼型异步交流电动机是火电厂系统中主要用电设备,它结构简单、运行可靠、易于维护、价格便宜,对拖动电力具有重要的意义。但它必须用系统中引入超前的无功抵消其运行是产生的滞后无功,而超前的无功功率要从系统经高、低压线路传输到用电设备,在传输线路上自然会产生有功损耗,浪费电能。为达到电气设计节能的效果,就要提高系统的功率因数,使用电容补偿系统,由电容器产生的超前无功与前者相互抵消,就是Q=QL-QC。由此可见,要减少无功的耗能需求量,就采用无功补偿提高系统功率因数。

五、风机、水泵类负载的变频节能技术

(一)火电厂风机、水泵类的设计现状

依据我国现行的火电设计规程,风机、水泵都是按照额定的功率运行,风机选用的电动机型号没有完全匹配,在作业时冗余量大,但其的调节方式不够先进,没有形成闭环控制,不能达到省电节能的目的;水泵流量通常为最大流量,压力调控方式仅仅是控制阀门开度大小和电机启停的手段。电气的控制手段落后不能有效的控制电机的转速,更不能发挥软启动的作用,导致对机械的冲击力大、系统运行时间短、震动噪声干扰大、功率因素低、电能浪费大。

(二)风机、水泵类负载的变频调速的节能意义

为了充分利用风机水泵运行负荷,使用变频器有效的控制风机、水泵类的负载是火力发电厂电气设计最佳节能方法。它使用变频器内置PID调节软件可直接调节电动机的转速,让它保证水压和风压的恒定,达到系统要求的压力。通过控制电机运行的额定转速,降低机械损耗、电机铜、铁损的影响,必能大大的提高节能效率。使用变频调速,能够施行闭环恒压控制,进一步降低电能消耗。对于大功率的电动机,采用变频器对其进行软停、软启,避免电流冲击对电气设备的影响,降低电动机不必要的损害,最终较少了对电网容量的要求和无功损耗。

六、照明部分的节能

根据火力发电厂不同的工作场地实际情况,安装不同类型的高效光源,从而降低电能浪费,节约电能资源。室内工作照明:高低压配电室、机炉电控制室、化验室等,应该采用荧光灯和小功率高压钠等高效光源,比如U型管节能荧光灯,已经达到《建筑照明设计标准》中照明功率密度的限值要求。高大空间和室外工作的照明及道路照明:对汽机间和锅炉间的照明应该使用金属卤化物灯、高压钠灯之类的高光强气体放电灯,这些电灯采用的镇流器都是低耗能的,十分节能。

七、结语

火电厂要充分发展电气部分的节能潜能,在电气设计时全方面考虑有利于电气系统节能的各种可行的技术措施。节能变压器、变频驱动、节能照明技术是电气设计首要考虑的基本因素,其次优化电气接线方案的设计、优化导体选择和优化安装时保证电气节能的重要设计层面,火电厂电气设计人员要在坚持电气系统安全可靠的运行的同时,全面进行节能设计,从而降低火电厂的电能损耗,提高火电厂的供电力和经济效益。

参考文献:

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[2]戴悦.火力发电厂电气系统节能设计[C].//清洁高效燃煤发电技术协作网2011年会论文集.2011:1-8.

篇13

一、民用建筑电气照明节电设计

在民用建筑电气照明设计中,要遵守绿色照明的原则。但我国建筑电气设计往往都是参考发达国家做法,缺少完善的技术措施。就目前而言我国在针对节能方面设计的力度还不够,尚有较大的提升空间。照明部分在民用建筑电气耗电量中占有较大比例,而实际中部分照明耗电并是不消耗在有价值的地方。为降低电力能源的无谓消耗,且保证不影响照明的要求下,应当从照明节电设计进行改进。在实际照明节电设计中还应当考虑经济费用问题,且不可为节能节电而大大增加造价费用。在照明电器节能设计的同时还要做到照明电器安全有所保障,经济造价合理适当。笔者提出以下几点技术措施可用于作为民用建筑电气照明节电设计的参考。

1.合理设计照明线路

在民用建筑电气照明设计中线路的合理布置是决定电耗的重要因素。在线路设计中要按一定规范要求,保障电器安全的情况下来实行电能的节约。照明系统的电能消耗并不是全部用于发光,而是有一部分消耗在电能传输的线路中,此时线路的完善布置能减少线路中的电能消耗。导线材料的选择对照明线路也起着较为重要的影响,合理的导线材料在降低电能消耗的同时还能满足发热量小的要求以,此来保障供电安全。

1)导线材料选择

在选用导线时要从节能、用电安全和经济三个角度综合考虑。就目前而言,大多数民用建筑的线路铺设采用暗敷形式。这种形式可以提高建筑内部的整体性,但是同时带来了不易检查的缺点。所以在民用建筑线路的铺设时,要合理选择导线以避免不必要的返修。在普通电气设计时,大多数情况都注重动力负荷方面的计算,而将照明负荷通过相应的经验公式计算得到。但是在就民用建筑照明系统的设计中,应当重视照明负荷计算,将该计算作为选择导线的重要依据。不然在选择导线的时候容易造成导线截面不满足要求的情况:一旦在选择导线截面时大幅度超出计算值,会造成材料的浪费而提升工程造价;如果遇到导线截面过小,在遇到较大的电流时,导线容易发出大量热量,甚至破坏线路的绝缘而引起火灾。如有需要可采用足够强度的阻燃性PVC管来保护导线,防止导线在外力撞击中损坏造成漏电事故的发生。

2)照明线路的优化

据相关部门统计,至少有5%的电能损耗发生在线路中。减少照明线路中的电能消耗是民用建筑电气照明节电技术的重要难题。根据线路的电阻R=ρ*L/S,它与导线电阻率ρ、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。可以通过以下途径对照明线路进行优化:合理选择布置线路缩短路径及适当的增加导线的截面积,这两措施都能减少导线电阻,从而减少导线上的电能消耗。为减少电压损失,可以在照明电源的设计中采用三相供电系统。在满足使用的前提下要尽量做到三相负荷的平衡,达到减少电能损耗的目的。

2.优化照明控制系统

目前建筑照明的控制方式种类较多,应当针对具体建筑要求要合理选择,充分利用到不同控制系统的特点。

1)控制方案的选择

建筑照明的控制可以采用单灯控制、多灯控制,在要求较高的建筑中可以采用楼宇自控制系统或者智能控制系统等。在照明线路设计时,应当对建筑特点进行分析,选用较为合适的控制方案。若建筑分区较多,可增设必要的照明开关,方便随手关闭不用的照明灯具。比如在建筑楼道中设置延时自动关闭开关;在卧室床头设置可调节开关,在正常使用的范围内,对灯进行调节降低用电的消耗;像学校教室、体育馆等公共集中场所可以采用控制室集中管理,在人员散场后可以一并关闭,从而减少相应人力资源;在较高档的酒店住宅可以采用自动控制系统,根据对室外室内的光线采集分析,适时调控照明系统,以减少电能消耗。

2)控制设备的优化

在建筑电气设计中,为提高照明线路的可靠性,应当将照明线路与插座线路严格的分开。插座线路上使用的电器设备较多将导致负荷加大。相对于插座线路,照明上所连接的为灯具,所需要的负荷恒定且较小。将这两个线路分开有利于提高照明线路的稳定性,从而延长照明灯具的寿命。在将照明线路与插座线路分开的同时还需设置高分断能力的空气开关,这种开关能较好的保护线路。一旦发生漏电及过负荷现象,可以自动断电来保证线路的安全,还能达到节约电能的作用。

民用建筑电气照明设计时,要参考按规范要求选择适当的照度。在实际生活中,建筑物中并不是所有地区都有较高照度的需求,通过控制设备适当的降低这些地区的照度,可以减少电能的消耗。比如在较为大型的超市中可以选用一般照明和局部重点照明两种方式;在地下停车场,可以采用停车位与车道分区照明控制;普通道路在夜晚时可以采用半夜灯的照明形式。

3.提高系统的功率因数

设备在使用时需要消耗电能,功率大的设备消耗的电能自然也大。但是功率又分有功功率和无功功率,有功功率是设备在利用电能时所必要,但是无功功率是设备将电能进行转换时所占有的,降低系统中无功功率可以实现减少额外电能消耗的作用。民用建筑照明系统中存在较多能产生无功功率的设备,这些设备中都具有电感元件。电感元件是一种储能元件,并不直接参与到电能的消耗中,但是在存储和释放电能时还产生一定的损耗。电感元件主要存在于变压器、镇流器等设备中。提高功率因数能将无功功率消耗降低。依靠这个思想,可以通过一定的技术措施来降低无功功率,提高功率因数。例如将补偿电容器安装在电感镇流器回路中,以此来抵消镇流器的功率因数。而在变压器容量的较低的设计中,变压器高低侧两端可以选用集中电容来补偿,从而将区域变电站到用户处的线路上的无功功率降低。

4.充分利用自然光

在建筑照明设计中应当参考规范要求,相应国家节能号召,充分选用绿色照明技术。在建筑设计时可以增大采光面积,让更多的自然光能进入室内,从而到达节约电能的目的。自然光能改善居住者的生活方式,必要的光照能保障人体健康。在实际的建筑设计中,可以采用将窗户面积增大的措施来达到正常的使用需求 。但是对日光有较高要求的建筑中,可以采用主动式导光系统。这种系统由无电照明系统和管道天窗系统组成,首先将自然光中的热量和对人体不利的光线在采光器中去除,然后通过光导管传输到建筑中。依靠这种技术可以减少白天照明时间,增加人体必要的日光照射相对于传统建筑设计中的天窗及采光罩,光照明系统可以将光引导到它所不能达到的建筑位置。这种自然光照明系统可以用于地下停车场,地下通道,高档酒店等建筑构筑物中。

二、民用建筑电照明气节电设备选用

为达到民用建筑电气照明节电的需求,可以选择节能型的照明设备:

1.节能光源的选择

由于科学技术的发展,如今的民用建筑照明系统中已广泛采用节能灯。节能灯的高效性是照明系统能耗降低的重要因素,下面将介绍其中的两种节能灯:

1)荧光灯

相对于传统的照明灯,荧光灯的能耗较低,同时还具有寿命长的特点。荧光灯的种类很多,主要分为紧凑型荧光灯、直管型荧光灯及T5型荧光灯等。紧凑型荧光灯主适用于装有设备监控的房间,而直管型荧光灯主要适用于卧室、普通房间等。T5荧光灯时近些年被广泛应用的荧光灯,相比于前两者,它的优点更加突出。由于加工技术的进步,该荧光灯管径只有16mm。与传统的荧光灯相比,它可以做到减少存储运输的成本。在相同的光通量时,T5具有更低的电能消耗,能节约将近20%的电能。

2)HID灯

HID是指通过激活高强度气体放电来达到发光的灯。HID灯主要种类有钠灯和金属卤化物灯。由于采用的是高强度气体放电技术,所以HID灯具有亮度高、使用寿命长、消耗电能少及不容易结锈等特点。因其突出的高亮度,被广泛用于是室外,例如广场公园、码头、火车站等公共场所。

由于科学技术的发展,以钠灯为代表的HID灯正在被逐步推广。钠灯主要分为高压、低压两种。相比于传统白炽灯,钠灯的亮度是其8倍以上,且在正常使用中寿命长达1万小时以上,这些特点都是白炽灯所不能及的。因钠灯具有高效地将电能转换为光能的能力,所以再节能方面也比较突出。

2.结合光源情况选择相应的灯具

光源是民用建筑照明系统中主要耗电因数,而灯具是配套于灯源决定其能耗的次要因数。灯具的作用是将光源在物理原理下再次分布。选择较好的灯源将更有利于节能。相关数据显示灯具选择不合理将间接导致电能消耗增加25%以上,选择合理的灯具将提高光源的利用率从而达到节能地目的。在建筑照明系统设计中应当按照规范要求进行必要的计算,结合建筑性质的不同来推算房间及其装修后的反射系数,从而作为灯具选择的重要依据。在民用建筑照明灯具布置时一般采用非对称的布置方式,这种方式可将反射眩光降低,减少人在房间中的眩晕感。合适的灯具能将灯源充分发挥,将其反射到所需要的位置,在减少光不必要的损失时到达节能地效果。

3.采用新型光纤维技术

在民用建筑照明系统中可以采用光纤维照明技术,适合于地下室等自然光不然进入的场所。该技术一般分为两个部分:第一部分是安置在室外的自然光收集系统,通个这个收集系统可以就室外的自然光收集。第二个部分为光线传导系统,通个这个系统可以将自然光传递到室内。光纤维技术最大特点是不消耗电能,从本质上减少电能的消耗。

总结:

在建筑电气系统中,照明系统所消耗的电能较高。就目前我国民用建筑照明系统的状况,进行照明节电技术的推广是很有必要的。按照国家相关规范要求,通过照明系统的合理设计及照明设备的合理选择,将有利于提高照明系统的节能性。

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