建筑電氣節(jié)能技術(shù)研討

時間:2022-03-16 08:36:16

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建筑電氣節(jié)能技術(shù)研討

摘要:目前我們國家在倡導(dǎo)建設(shè)集約型社會,經(jīng)濟建設(shè)走低碳環(huán)保路線,建筑能耗占社會總能耗比重較大,本文嘗試從建筑電氣節(jié)能措施以及電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用方面探討,分析如何降低建筑物能耗。

關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;電氣;技術(shù)措施

目前我們國家存在一定程度的能源緊張,化石能源如石油、煤炭等能源有限性及污染程度較高,為了經(jīng)濟建設(shè)有更高水平的發(fā)展,一方面需要逐漸減少化石能源使用,增加清潔能源的使用,如太陽能,風(fēng)能,核能等;另外一方面需要從節(jié)約能源方面入手,提高能源利用效率。建筑能耗占社會總能耗比重較大,因此能稍微降低一個小小比例對提高整個社會能源使用效率意義也是巨大。本文從建筑電氣技術(shù)這個小角度入手,探討建筑電氣節(jié)能。

一、照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

照明系統(tǒng)作為建筑物整體一大組成部分,為建筑物使用提高照明,因為其分布廣,數(shù)量大,能耗消耗,如果能將照明系統(tǒng)能耗降低對降低整個建筑物能耗有積極意義。降低照明系統(tǒng)的節(jié)能措施有如下幾項。

1、充分利用自然光源。自然光源由于具有取之不盡用之不竭,光線柔和舒適等特點,以及人們對節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的關(guān)注,建筑物中如何充分的利用自然光源來實現(xiàn)照明越來越受到重視。因此室內(nèi)照明設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)充分考慮并利用自然光源,制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化采光方式,將建筑物采光,室內(nèi)照明有機地結(jié)合起來,白天室內(nèi)引入太陽光,使建筑物有充足穩(wěn)定的光照,滿足工作生活需要,達(dá)到盡可能地利用自然光源,進(jìn)行節(jié)約照明能耗目的,這對于降低建筑能耗也具有重要的現(xiàn)實意義。目前應(yīng)用的方法主要有:①導(dǎo)光管法,②采光擱板,④棱鏡窗。

2、選擇合適高效的燈具光。從經(jīng)濟、適用和節(jié)約能源角度出發(fā)選擇燈具,選擇高效節(jié)能燈具;例如以前使用廣泛的白熾燈,白熾燈只有10%的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽猓?0%的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊彷椛?,效率較低,造成較大的能源浪費,因此需盡量減少此類燈具的使用。細(xì)管徑熒光燈、金屬鹵化物燈和以及近年發(fā)展較快的LED節(jié)能燈均為高效光源,發(fā)光效果高,使用壽命長,應(yīng)積極選用。對于熒光燈,應(yīng)首先選用電子整流器,減少使用傳統(tǒng)電感線圈整流器,減少無功以及線圈發(fā)熱損壞。其次,應(yīng)根據(jù)不同使用部位選擇相應(yīng)的燈具,以達(dá)到物盡其用,進(jìn)行節(jié)約電能。例如:在一些燈具安裝高度較低的地方,應(yīng)該選擇熒光燈;在燈具安裝高度較高的場合,適合選擇金鹵燈或中顯色高壓鈉燈;在一些不同時段照度要求有不同要求的場合,可以在燈具中設(shè)置功率大小不同兩個光源,照度要求較高時,使用大功率光源,照度要求較低時則可以使用小功率光源,已達(dá)到節(jié)約能源要求。最后,應(yīng)從適用及節(jié)約能源角度,對建筑物不同場合進(jìn)行照度計算,合理的選擇燈具的功率,數(shù)量以及空間上的布置,在滿足使用及美觀舒適等要求下,從根本上降低照明能耗。

3、選擇合適的照明控制方式。從照明控制方式入手,對燈具開關(guān)進(jìn)行合理控制,對不使用時進(jìn)行關(guān)閉可以有效節(jié)約能源;例如對大型建筑物公共照明,選擇先進(jìn)的控制中心集中控制方法進(jìn)行控制,智能地根據(jù)室內(nèi)的照度調(diào)節(jié)點亮燈具的數(shù)量,調(diào)節(jié)燈具的亮度等,進(jìn)行智能集中管理,達(dá)到合理使用,節(jié)約能源;又如對走道,電梯前室等部位燈具采用自熄滅控制,做到照度不足時,有人走近能點亮,人離開時燈具自動熄滅,簡單實用能有效避免電能浪費。

二、合理的供配電系統(tǒng)及線路設(shè)計

根據(jù)負(fù)荷容量及分布、供電距離,用電設(shè)備特點等因素,供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠,配電級數(shù)不宜超過三級。由于一般工程的干線、支線等線路總長度較長,線路上用于發(fā)熱的有功損耗巨大,造成能源浪費并且也不利于線路的安全運行,因此應(yīng)著重考慮降低線路上的的損耗,總的說來有如下三種途徑;

1、選用銅芯電線電纜。通過線路上損耗功率可知,減小損耗功率一個途徑就是減小線路的電阻,當(dāng)線路長度一定時,只能通過考慮選擇電阻率較小材質(zhì)的電線電纜,常用材料金屬中,金和銀的電阻較小,銅次之,鋁再次之,但金和銀造價高昂,不能采用,所以應(yīng)盡量采用銅芯電線電纜,以達(dá)到節(jié)約能;

2、盡量減少線路長度L。已知供電線路的電阻R與線路的長度成正比,因此在選定線路材料的前提下,應(yīng)盡量減小線路的長度,以達(dá)到減少能耗目的;具體措施如優(yōu)化變配電所的位置,使它盡量靠近負(fù)荷中心,對地下室的橋架數(shù)量,大小規(guī)格,走向進(jìn)行合理的優(yōu)化,對照明配管上下及水平走向進(jìn)行合理優(yōu)化,避免電線電纜敷設(shè)時出現(xiàn)不合理的拐彎浪費,達(dá)到縮短線路供電距離,減少線路損失。

3、增大電線電纜截面積。已知供電線路的電阻R與線路的截面積成反比,因此在確定線路的材質(zhì)和長度前提下,應(yīng)盡量增大線路的截面積;由于增大電線電纜的截面積涉及到增加工程造價,因此增大線路截面積的同時需要考慮的因素較多,需綜合考慮,線路載流量,動熱穩(wěn)定,線路壓降,以后使用容量增長等因素,確定一個最佳經(jīng)濟載流密度,確定線路截面積,達(dá)到節(jié)省能耗同時還節(jié)省工程總投資(工程建設(shè)投資及以后使用運營費用)

4、對無功較大電機設(shè)備進(jìn)行就地補償。對一些無功需求較大的電機設(shè)備,如泵房電機,進(jìn)行遠(yuǎn)距離供電時,可以采用就地電容器補償無功,減少線路上無功傳輸損耗。

5、施工時應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工。管內(nèi)穿線、電線電纜在敷設(shè)是時應(yīng)按規(guī)范要求控制施工過程,保證施工工藝達(dá)到要求。盡量減小電線電纜自身渦流產(chǎn)生的損耗。比如,應(yīng)避免電線電纜在敷設(shè)時產(chǎn)生打圈、纏繞;在橋架內(nèi)電纜的彎曲預(yù)留只需要滿足伸縮及沉降余量,不應(yīng)太多;電纜在支架上排列距離應(yīng)滿足電纜施工規(guī)范的要求,交流單芯電纜或分相后單芯電纜宜成品字型綁扎或一字型排列,且避免交叉、纏繞形成閉合磁路。嚴(yán)格控制電線電纜接頭及終端頭的制作質(zhì)量。因為電線電纜終端頭制作連接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)就會造成接觸不良,增加局部接觸電阻,從而造成發(fā)熱增大,進(jìn)而增大電能損耗;此外所有照明及插座回路電線接頭均應(yīng)搪錫,確保接觸良好,減少發(fā)熱損耗。在供配電系統(tǒng)設(shè)計及施工,積極采取上述5個方面技術(shù)措施,可以有效減少線路上電能損耗,實現(xiàn)線路節(jié)能目的。

三、變壓器的節(jié)能措施

變壓器在整個建筑物中起著變換電能的作用,承擔(dān)著建筑物內(nèi)所有負(fù)荷的供電,自身通過的電壓,電流,功率均較大,而其因為自身構(gòu)造原因,有大量的線圈繞組,鐵芯等,因此有較多的電能用于變壓器自身的發(fā)熱損耗,因此采取適當(dāng)措施減少變壓器損耗對整個建筑節(jié)能具有較大現(xiàn)實意義。而減少變壓器損耗即變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗可以近似按下式計算:=+式中為變壓器的有功損耗;為變壓器的空載損耗;為變壓器負(fù)載率;為變壓器的短路損耗。

1、作為變壓器的空載損耗又稱鐵損,它是由漏磁損耗和鐵芯渦流損耗組成,大小只與制造工藝以及鐵芯材料有關(guān),與負(fù)荷無關(guān),因此應(yīng)盡量選用節(jié)能型變壓器如S9,SL9,SC8等。這類型變壓器鐵芯主要由優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片組成,由于“取向”處理的因素,矽鋼片的磁疇方向接近一致,減少鐵芯渦流損耗,而45度全斜度接縫結(jié)構(gòu)使接縫密合性好,從中又減少了漏磁損耗。

2、是變壓器額定負(fù)載下傳輸損耗又稱變壓器線損,主要由變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小,以及負(fù)荷率平方所確定。因此在選擇變壓器時應(yīng)選用線圈阻值較小的繞組,例如銅芯變壓器。

3、綜合考慮,初裝費、變壓器、高低壓柜、土建投資、后續(xù)運行維護(hù)費用,以及建筑物以后發(fā)展需預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔康纫蛩兀侠磉x擇變壓器容量和臺數(shù),并根據(jù)負(fù)荷情況,合理分配每臺變壓器的負(fù)荷,使其負(fù)載率在最經(jīng)濟節(jié)能的區(qū)間即工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。

四、結(jié)束語

綜上所述,建筑能耗占社會總能耗比重高,目前已經(jīng)大約達(dá)到社會總能耗25%,對于建設(shè)資源節(jié)約型社會,降低建筑能耗有巨大現(xiàn)實意義。因此,必須以降低建筑能源損耗為原則,從小處入手,提高節(jié)能環(huán)保意識,大力發(fā)展節(jié)能新技術(shù)新方法,在建筑的設(shè)計、施工、運行使用中都注意到降低能耗,不斷的推進(jìn)建筑節(jié)能,降低整個社會能耗,走低碳環(huán)保路線,讓人與自然和諧相處,恢復(fù)藍(lán)天白云。

作者:劉恒巧 單位:深圳市鵬城建筑集團(tuán)有限公司

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