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【關(guān)鍵詞】:建筑工程:配電供電;建筑電氣;節(jié)能設(shè)計;防治措施
中圖分類號:TM421 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
民用建筑在施工中應(yīng)考慮電氣的節(jié)能設(shè)計理念, 對節(jié)能電氣進行施工時, 應(yīng)認(rèn)真貫徹國家相關(guān)的施工技術(shù)文件, 使施工作業(yè)做到整體美觀、技術(shù)到位、經(jīng)濟合理等要求。民用建筑電氣技能設(shè)計問題不僅僅涉及到多個專業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域, 而且還要針對工程項目特殊性, 制定出科學(xué)合理的施工設(shè)計圖紙, 確保電氣設(shè)施能夠安全可靠的運行以及管理維護方便等特點。節(jié)能設(shè)計最為基本的設(shè)計任務(wù)是必須滿足整體設(shè)計的美觀性,在設(shè)計過程中不僅應(yīng)注重設(shè)計的實用性, 同時也要充分的體現(xiàn)出以人為本的設(shè)計理念, 對光污染、生化污染以及電磁污染等采取綜合的治理措施,使人居環(huán)境符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn), 從而保證人居環(huán)境具有較強的安全性。
一、 配電供電系統(tǒng)的技能措施和設(shè)計依據(jù)
配電供電系統(tǒng)在設(shè)計過程中應(yīng)從分考慮電氣節(jié)能問題, 對于相關(guān)的配套設(shè)施要進行全方位的審核, 選取適量最優(yōu), 節(jié)能性最好的配套設(shè)施作為施工原材料, 是體現(xiàn)設(shè)計思想的重要內(nèi)容其中對于負(fù)荷值的計算是配電供電系統(tǒng)確定方案和設(shè)計施工圖紙的基礎(chǔ), 要將其負(fù)荷參數(shù)計算和計算方式重視起來。將供電系統(tǒng)治理諧波和功率因素提高上來, 配電變電系統(tǒng)應(yīng)選用節(jié)能性好的設(shè)備。與此同時, 選用適配的材質(zhì)和導(dǎo)線截面, 將線路鋪設(shè)方案進行合理的優(yōu)化, 這樣做可以有效的使配電線路耗損情況降低, 從而實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的目標(biāo)。
1 供電系統(tǒng)的負(fù)荷值計算是節(jié)能設(shè)計有效進行的保障
在負(fù)荷值計算期間, 應(yīng)根據(jù)設(shè)計實際的使用情況選擇最適合的負(fù)荷值, 以此將變壓器容量確定, 同時應(yīng)選用性能較為穩(wěn)定、技術(shù)參數(shù)良好的配電供電設(shè)施, 以保證系統(tǒng)在可靠、經(jīng)濟、安全的環(huán)境下運行。配電供電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計依據(jù)的是對電力設(shè)備容量和負(fù)荷計算的最優(yōu)化選擇,選用參數(shù)配置適合的設(shè)備是將功率因素提高的以及使變壓器無功功率降低的關(guān)鍵。
2 配電供電系統(tǒng)節(jié)能措施的分析和研究
在配電供電系統(tǒng)具體的實施過程中:應(yīng)將配電供電系統(tǒng)設(shè)備的電壓以及容量等級確定好, 然后選擇其中較高的配電電壓深入負(fù)荷內(nèi)部應(yīng)合理的選定供電中心, 將變壓器設(shè)置在中心負(fù)荷區(qū)域, 這樣做能夠有效的將線路使用長度減少, 使線路的損耗率降低, 選擇變壓器應(yīng)做到科學(xué)合理, 在變壓器的選擇問題上建議使用高效低能耗的產(chǎn)品,力求使變壓器的實際負(fù)荷接近最佳的負(fù)荷設(shè)計值, 將變壓器實際的經(jīng)濟效益提高, 減少其能耗損失應(yīng)將配電系統(tǒng)的設(shè)備運行方式進行合理優(yōu)化:即選用能耗最小的工作模式,特別是專用設(shè)備和季節(jié)性機組, 可以考慮設(shè)計專用的變壓器降低設(shè)備的綜合能耗, 同時還要對設(shè)備線路鋪設(shè)問題進行考慮, 選擇路徑應(yīng)具備一定的科學(xué)合理性, 節(jié)能設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計的原則是:負(fù)荷線路短線路損耗低。
二、節(jié)能型電氣照明的設(shè)計方法
電氣照明設(shè)計中需要遵循的節(jié)能要點是如何進行室內(nèi)外照明節(jié)能指標(biāo)的確定和節(jié)能光源、燈具, 附件的選擇、建筑物室內(nèi)外的節(jié)能型電氣照明設(shè)計和智能化、合理、有效的控制節(jié)能措施是現(xiàn)今實施節(jié)能型電氣設(shè)計的難點和重點內(nèi)容。技能型照明設(shè)備首先應(yīng)確保在作業(yè)面不降低視覺效果以及照明效果的前提下對其進行設(shè)計施工,技能型照明設(shè)計效能的提升,是最大程度的減少照明系統(tǒng)運行過程中對光的損失而采取的最大限度的方法和措施, 換種方式來說:就是高效能和最大限度的將電能和各種能源利用好。
1對技能型照明電氣進行設(shè)計的準(zhǔn)則就是提高照明系統(tǒng)整體的使用效率, 在設(shè)計過程中確保照明質(zhì)量是基礎(chǔ)前提。其內(nèi)容主要包涵:節(jié)約高效用電, 在節(jié)能型照明電氣設(shè)計過程中, 應(yīng)考慮滿足家居照明的標(biāo)準(zhǔn),為此, 可以根據(jù)我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對照度進行選擇, 并且照度標(biāo)準(zhǔn)要從實際應(yīng)用的需求為出發(fā)點進行考慮, 要始終貫徹執(zhí)行按實際需求進行照度標(biāo)準(zhǔn)值的高低的選擇。
2節(jié)能型照明電氣設(shè)計措施
人居室內(nèi)節(jié)能型照明設(shè)計的基本原則應(yīng)根據(jù)不同的場所和功能要求的不同選取照度在人居照明設(shè)計過程中, 要選擇適合的照明模式, 如果照明現(xiàn)場需要高照度的情況時, 應(yīng)選擇混合照明模式。如果工作的位置較為密集時, 應(yīng)采用一般的單獨照明模式, 但是照度不要過高, 通常情況下應(yīng)不超過500lx,如果工作的位置具有不同的照度時, 或者僅僅是其中的某一個特定區(qū)域時, 可以采用分區(qū)式照明模式, 要求較高的工作區(qū)域應(yīng)采用的照度也要高一點, 而對于非工作區(qū)域, 就可以采用照度較低的照明設(shè)施, 但是兩者之間的照度比值不可以超過3:l, 室外的照明設(shè)計應(yīng)該考慮到以下特征:室外照明的光源選擇問題應(yīng)該將光電參數(shù)總體評估問題重視起來, 比如像光源的顯色指數(shù)以及發(fā)光效率等. 燈啟動時間與再啟動的時間、電壓的額定值參數(shù)以及工作電流參數(shù)。燈的性價比以及使用壽命等有關(guān)因素。設(shè)計集中分組控制系統(tǒng),同時在辦公等場所充分結(jié)合太陽光的分布來布置照明燈具并分別控制,為人的行為節(jié)能提供可能。
3管理系統(tǒng)智能化節(jié)能
設(shè)置合理的計量和檢測設(shè)備:進線系統(tǒng)設(shè)置電流、電壓、有功電表、無功電表測量;配電系統(tǒng)設(shè)置電壓、電流、功率因數(shù)等參量變送器并將信號送至監(jiān)控中心,監(jiān)控中心根據(jù)上述參數(shù)實時監(jiān)控配電系統(tǒng)的實際運行情況,進行定點定時控制,達到優(yōu)化運行、節(jié)能管理的目的。
4能源的綜合利用
充分利用太陽能,風(fēng)能。將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合。如小區(qū)路燈等公共照明采用以太陽能蓄電池供電為主,普通市電供電為輔的供電方式(平時用太陽能蓄電池供電,當(dāng)其出現(xiàn)故障時由普通市電供電),從而大大節(jié)約了電能。
3 結(jié)束語
民用建筑的電氣設(shè)計包涵的技術(shù)種類十分繁雜, 根據(jù)工程對象的不同, 其施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和裝備配置等問題也不盡相同, 這就使得工程在實際的施工當(dāng)中會遇到多種多樣的困難,目前我過大力倡導(dǎo)節(jié)能型建設(shè), 這不僅僅有助于我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和合理資源利用率,同時也是時代進步的體現(xiàn), 所以, 對于相關(guān)問題的研究一定要盡快提上議程。節(jié)能將是個永久的話題,有效的節(jié)能將是賴以人們生存的一個重要保障。人們對于節(jié)能無時無刻都不能松懈,不斷地創(chuàng)造出更多的、更先進的節(jié)能途徑才是保證人們正常生活的唯一方法。
參考文獻
[l] 會議論文.民用建筑供配電設(shè)計應(yīng)注意的幾個問題.黑龍江省建筑電氣情報網(wǎng)、黑龍江省建筑電氣專家委員會2010年年會, 2010.
[2] 會議論文.淺析應(yīng)急照明供配電與控制方式.廣東省土木建筑學(xué)會建筑電氣專業(yè)委員會2009年會, 2009.
關(guān)鍵詞:建筑電氣;照明節(jié)能;設(shè)計探討
我國作為發(fā)展中國家也是一個耗能大國,電能還是其中的主要能源。在建筑電氣能源的消耗中,照明和空調(diào)的能耗占據(jù)著十分大的比重,而且要明顯高于能量的生產(chǎn)速度,我國的建筑節(jié)能工作還處于起步階段,相關(guān)的法律法規(guī)還不是很健全,對建筑電氣照明進行節(jié)能設(shè)計激發(fā)了巨大的節(jié)能潛力,有效緩解了電力供需的矛盾,改善了建筑環(huán)境,取得了顯著的經(jīng)濟效益以及社會效益。本文我們就主要探討了建筑照明的節(jié)能設(shè)計。
1.建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計的基本原則
實現(xiàn)建筑電氣照明節(jié)能的設(shè)計前提,就是要滿足工作照明質(zhì)量和照明要求,在此基礎(chǔ)上,做到最大限度上的照明節(jié)能,這就是建筑節(jié)能的設(shè)計目的,全力提高光能的實際利用率。
1.1保證照明功能
很多建筑物為了美觀,都會涉及到對于顯色程度、色溫、照明度的需求,尤其是一些較為特殊的建筑物,需要特別關(guān)注其內(nèi)部舒適度,這就是我們追求的綠色照明,通常情況下,民工建筑會采用熒光燈、HID燈和白熾燈等光源,隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多類似于光纖照明和LED燈等類型的新光源也開始得到很大程度的利用。
1.2降低電能消耗
降低建筑電氣照明的電能消耗是節(jié)能的關(guān)鍵,在電能的交換傳輸過程中,各種變壓器和輸電線路都會在一定程度上產(chǎn)生了電能的損耗,在建筑電氣照明節(jié)能的設(shè)計過程中,設(shè)計人員一定要盡可能地運用適當(dāng)?shù)姆椒▉斫档碗娔艿膿p耗,直至達到建筑電氣節(jié)能的目的。
1.3確保經(jīng)濟適用
對于建筑電氣照明節(jié)能的改造工程需要耗費大量的人力、物力和資金,所以在照明節(jié)能的設(shè)計過程中,要結(jié)合單位的具體經(jīng)濟實力來擬定節(jié)能工程的資金。建筑電氣的照明節(jié)能一定要確保經(jīng)濟適用,準(zhǔn)確定位出建筑電氣的照明,合理地控制建筑電氣照明的節(jié)能,避免出現(xiàn)過度浪費,裝飾不必太過,經(jīng)濟適用就好。相關(guān)的設(shè)計人員一定要堅持以人為本,科學(xué)合理地保護環(huán)境,技術(shù)先進地節(jié)約能源,做好建筑電氣的照明節(jié)能設(shè)計工作。
2.建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計的實際措施
2.1確定照明設(shè)計的合理方案
按建筑電氣照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求,建筑電氣照明設(shè)計的過程中切忌一味地追求形式主義,一定要堅持追求實效性。然后按照不同的分區(qū)來設(shè)置照明的類型。比如在空調(diào)房間要選用照明空調(diào)的組合系統(tǒng)就必須要控制好照明用電的指標(biāo)。一般在建筑設(shè)計的過程中,墻面、地面和屋頂多數(shù)是選用一些淺色的建材,這樣做的目的就是為了充分地利用太陽能和光源,我們是不提倡降低照度來節(jié)能的。至于工作的場所,選用一般的照明設(shè)施就可以了,如果在同一個場所對于照明有不同的要求,就要采取分區(qū)照明的方式了,一定要合理地選用照明的標(biāo)準(zhǔn),按照不同分區(qū)需求層次的高低來分配照明的程度,對于一部分作業(yè)區(qū)域照明比較高的場所,可以通過局部增強照明的方式來滿足需求,從而做到能源的最合理利用,降低了不必要的損耗。
2.2推廣高光效能源,采用高效率燈具
在建筑電氣的照明選擇上,根據(jù)工程的性質(zhì)、使用的場所、人員的視覺和照明的數(shù)量質(zhì)量來選擇合理的光源是十分必要的。建筑電氣的照明選擇要滿足顯色性和啟動實際的基本需求,應(yīng)該選擇使用壽命成、發(fā)光率高、性價比高的光源,既保證方便快捷,又確保啟動可靠。在室內(nèi)燈具的選擇方面,必須要優(yōu)選一些控光效率高、照明效果好的燈具,實現(xiàn)電能的節(jié)約。此外,必須要注意照明燈具的配光曲線,盡量降低單位面積的耗電量,減少投資和運行的費用。通過室內(nèi)占空比的計算來確定照明燈具的光束寬度,通過地面反射系數(shù)的計算來確定燈具利用的系數(shù),選擇最合理的燈具。通常我們會選用一些直管的熒光燈,因其性價比高、光效高、顯色性好而且使用壽命長。對于一些高大的廳堂等等易于維護的場所,可以選用使用壽命較長的高頻無極的熒光燈,因其方便快捷、顯色性好而且安全耐用。
2.3照明值和照明方式的選擇
建筑電氣的節(jié)能設(shè)計應(yīng)該要根據(jù)實際照明的需求進行照明方式的合理選擇,采用一般照明、局部照明和混合照明多種方式結(jié)合的方式來實現(xiàn)建筑電氣照明節(jié)能的設(shè)計。對于照明控制方法的選擇,一般是采用單燈控制、多燈控制、智能控制、雙控開關(guān)控制和探測器控制等多個方法的合并使用。在一些公共場所,要采用分區(qū)分組控制和集中控制兩種方式來進行設(shè)計,對于一些功能比較復(fù)雜的建筑,應(yīng)該采用智能照明的控制系統(tǒng)來確保節(jié)能的效果。而對于一些城市的夜景照明,應(yīng)該進行多種模式控制方式的設(shè)計。建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計過程中最為關(guān)鍵的問題就是照度值的正確選擇,照度的過大和過小都會影響到我國居民的工作和生活。
2.4新型技術(shù)產(chǎn)品的研究,氣體放電光源的啟動設(shè)備優(yōu)選
建筑電氣節(jié)能的設(shè)計要大量光纖照明和天然光的應(yīng)用,有效地運用現(xiàn)代的科技手段,科學(xué)合理地選擇控制開關(guān)和照明線路的方案。一些寫字大樓等類型的高樓大廈會有很多的大玻璃,這種情況下就應(yīng)該充分地利用自然光線,天然光線透過玻璃折射到室內(nèi),完全不需要再進行什么人工照明,就已經(jīng)獲得了充足的照明度,這樣的節(jié)能型照明方式既能夠改善人們的日常工作環(huán)境,又有助于工作人群的身體健康。
此外,很多建筑還可以采用自動化的控制幕簾進行光纖強弱的調(diào)控,營造出更加舒適的光線。但是對于地下室等特殊的空間,就要采用光纖照明的方式,利用光采集袋將自然光傳送到室內(nèi)的端口,這樣可以大大降低能源的消耗和用電的成本,還能夠營造出豐富的藝術(shù)效果。在照明系統(tǒng)中,還可以應(yīng)用發(fā)光二極管,因為發(fā)光二極管耗電量低、使用壽命長,發(fā)光二極管的廣泛使用可以節(jié)省大量的電力能源。
對于氣體放電光源啟動設(shè)備的選擇,要以節(jié)能型的電管鎮(zhèn)流器以及電子鎮(zhèn)流器為主要元素,因為它集合了功耗小、節(jié)電效果明顯的優(yōu)勢。在電子鎮(zhèn)流器的使用過程中,會增加高次諧波的成分,危害了供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,所以,建筑電氣照明節(jié)能的設(shè)計人員必須要重視高次諧波對供配電系統(tǒng)造成的影響,一旦出現(xiàn)問題,一定要采取相應(yīng)的措施進行及時的處理,抑制和防范高次諧波的出現(xiàn),避免造成不必要的傷害。
結(jié)束語
人類的文明發(fā)展已經(jīng)從最初關(guān)注的經(jīng)濟利益過渡到了環(huán)境保護的層面。節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了近年來全世界的熱點。建筑電氣的節(jié)能設(shè)計是一項十分重要的項目,也是一個十分復(fù)雜的問題,建筑電氣的照明節(jié)能一定要遵循節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn),采用先進的科學(xué)技術(shù),研發(fā)并堅持推廣新型技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品,合理選擇高效節(jié)能設(shè)備,降低變壓器的耗電量,最大程度實現(xiàn)建筑節(jié)能,構(gòu)建起綠色生態(tài)工程,為居民提供健康舒適的生活空間。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】水利水電工程;電氣節(jié)能;設(shè)計
1引言
在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下,社會對于能源的需求不斷增大,能源供需矛盾越發(fā)突出。在這種情況下,我國的經(jīng)濟發(fā)展開始從注重速度向著可持續(xù)發(fā)展以及綠色經(jīng)濟的層面轉(zhuǎn)變,節(jié)能降耗成了一個普遍性問題。在水利水電工程中,做好電氣節(jié)能設(shè)計,能夠有效減少電氣設(shè)備在運行環(huán)節(jié)的能耗,為可持續(xù)發(fā)展的推進提供良好的保障。
2水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計的意義
我國具備豐富的水利資源,為發(fā)展水利水電工程提供了優(yōu)秀的基礎(chǔ)條件,尤其是在社會對于電力需求不斷增長的背景下,作為一種清潔可再生的能源,水電得到了前所未有的發(fā)展,水利水電工程的數(shù)量也在持續(xù)增加。在新時期,節(jié)能減排是經(jīng)濟建設(shè)的首要任務(wù),而在政府部門提出的“十二五”規(guī)劃中,也明確指出,應(yīng)該大力推進節(jié)能減排改造,將綠色環(huán)保工程作為發(fā)展的核心所在。從電氣設(shè)備本身的運行分析,如果其長時間處于滿負(fù)荷或者超負(fù)荷狀態(tài),很容易出現(xiàn)各種各樣的故障和問題,引發(fā)相應(yīng)的風(fēng)險事故,在這種情況下,就要求做好水利水電工程的節(jié)能降耗工作。通過對最新的電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,可以改進水利水電工程中存在的問題,在保證安全的同時,弱化風(fēng)險隱患,將用電環(huán)節(jié)產(chǎn)生的能耗降到最低。因此,無論是利用電氣節(jié)能技術(shù)進行既有工程的改造,還是開展新工程的建設(shè),都能夠取得良好的節(jié)能效果[1]。
3水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計的措施
3.1變壓器選型
在輸變電環(huán)節(jié),變壓器是最為核心的設(shè)備,同時也是能耗大戶。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,變壓器損耗占據(jù)了系統(tǒng)總發(fā)電量的10%,降損潛力巨大。為了更好地推動《中華人民共和國節(jié)約能源法》的實施,國家標(biāo)準(zhǔn)管理委員會于2006年頒布了《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評價值》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對變壓器選型進行了簡要說明,以期提升變壓器運行的穩(wěn)定性和可靠性,降低其在運行過程中的能源消耗。從變壓器損耗類型分析,可以分為兩種,一是空載損耗,主要由變壓器設(shè)備本身的鐵芯材質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定;二是負(fù)載損耗,通常取決于導(dǎo)體的截面以及線圈的材質(zhì)。在技術(shù)發(fā)展的帶動下,變壓器的結(jié)構(gòu)越發(fā)合理,使用的材料也在不斷改進,節(jié)能型變壓器逐漸在市場中嶄露頭角,能夠非常有效地降低變壓器的運行能耗,以非晶合金鐵芯變壓器為例,其空載損耗僅為常規(guī)變壓器的1/5。就目前而言,應(yīng)用最為廣泛的節(jié)能變壓器是S11系列變壓器,與之前的S9系列相比,負(fù)載損耗基本相同,但是空載損耗降低了75%以上,與常規(guī)變壓器相比,具有自重小、噪音低、效率高、抗沖擊等優(yōu)點,節(jié)能效果顯著。因此,在水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計中,應(yīng)該優(yōu)先選擇節(jié)能型變壓器[2]。
3.2系統(tǒng)方案設(shè)計
在對供配電系統(tǒng)進行設(shè)計時,需要考慮用電負(fù)荷的分布狀況及負(fù)荷等級,以確保系統(tǒng)能夠保證最佳的運行狀態(tài),盡可能減少運行環(huán)節(jié)的能源消耗,實現(xiàn)節(jié)能減排的預(yù)期目標(biāo)。在對供配電方案進行設(shè)計時,需要關(guān)注幾個方面的問題:一是必須保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性好,同一電壓等級供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)以一級或者兩級為最佳,避免變配電級數(shù)過多導(dǎo)致電能損耗增大的問題;二是必須確保供電電壓合理,在其他條件相同的情況下,電壓越高則損耗越小,考慮到水利水電工程的裝機容量較大,應(yīng)該優(yōu)先選擇高壓電機來減少啟動電流對于電網(wǎng)的沖擊;三是應(yīng)該將變電所設(shè)置在負(fù)荷中心附近,對配網(wǎng)進行合理布局,確保低壓供電的半徑不超過200m,減少線損,提升供電質(zhì)量;四是應(yīng)該從負(fù)荷情況出發(fā),對變壓器的容量和數(shù)量進行明確,保證變壓器的接線可以滿足負(fù)荷變化的要求,在進行變壓器投切時,不僅需要滿足基本的性能需求,還應(yīng)該關(guān)注其運行的經(jīng)濟性,減少不必要的損耗;五是應(yīng)該適當(dāng)提高系統(tǒng)功率因數(shù),在必要的情況下,可以進行無功補償,以此來減少變壓器和線路引發(fā)的損耗[3]。
3.3輔助控制系統(tǒng)設(shè)計
在水利水電工程電氣節(jié)能設(shè)計中,輔助控制系統(tǒng)包括了公用設(shè)備控制系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)控制系統(tǒng)、閘門啟閉控制系統(tǒng)以及機組輔助系統(tǒng)等,系統(tǒng)主要的可控制對象是電動機。為了能夠在保證電動機穩(wěn)定可靠運行的前提下,降低其在運行過程中的能耗,需要做好設(shè)備選型溝通,并對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計。可以根據(jù)電動機的實際運行工況,對其啟動方式進行合理選擇:在公用設(shè)備控制系統(tǒng)和記住輔助系統(tǒng)中,可以采用軟啟動器啟動,其他系統(tǒng)可以選擇軟啟動器啟動,也可以選擇變頻器啟動。通過這樣的方式,能夠?qū)﹄妱訖C的啟動特性進行改善,有效降低啟動過程中的瞬時電流,在保證電網(wǎng)穩(wěn)定安全運行的同時,也可以有效滿足水利水電工程節(jié)能降耗的需求。
3.4照明節(jié)能設(shè)計
光源的選擇是照明節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵所在,具體來講,可以根據(jù)不同工作場所的需求,選擇不同的光源,實現(xiàn)節(jié)能降耗,同時不能影響照明的質(zhì)量[4]。具體來講,照明節(jié)能設(shè)計的措施包括以下幾點:①自然光的利用:在進行電氣節(jié)能設(shè)計時,應(yīng)該加強與土建工程等的相互配合,實現(xiàn)對于自然光的充分利用,通過自然光與人工光源的相互配合,達到良好的節(jié)能效果。②高效光源的選擇:在對照明高效光源進行選擇時,應(yīng)該以發(fā)光效率高、啟動方便、使用壽命長、性價比高等為基本原則,根據(jù)不同的場所選擇不同的光源。例如,在室內(nèi)操作間,可以選擇熒光燈;在科研部門,可以選擇高壓鈉燈;在機械車間,可以選擇高頻無極熒光燈。參考《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求,在對高效光源進行選擇時,還需要關(guān)注幾個方面的內(nèi)容:一是如果安裝高度較低,可以選擇光效良好、顯色性強的熒光燈,而且如果沒有特殊要求,應(yīng)該選擇標(biāo)準(zhǔn)的直管熒光燈,便于進行更換;二是在燈具安裝高度較高的場所,如果環(huán)境對于顯色性有著較高的要求,可以選擇陶瓷金鹵燈;如果沒有特殊的顯色要求,則可以選擇中顯色高壓鈉燈;三是在安裝高度較高,同時維護不便的場所,優(yōu)先選擇高頻無極熒光燈,這種燈具的光效高,顯色性好,而且使用壽命較長。③綠色環(huán)保照明:在照明節(jié)能設(shè)計中,不僅強調(diào)節(jié)能,還應(yīng)該關(guān)注綠色環(huán)保,避免燈光對于生產(chǎn)生活的影響。因此,在水利水電工程照明設(shè)計中,需要在關(guān)注基本照明需求的同時,考慮照明效果,確保設(shè)計能夠切實滿足不同場所對于照度、色溫等的不同需求[5]。
4結(jié)語
在水利水電工程中,電氣節(jié)能設(shè)計非常重要,關(guān)系著節(jié)能降耗的順利實現(xiàn)。對于設(shè)計人員而言,應(yīng)該從工程的實際情況出發(fā),做好電氣設(shè)計方案的選擇,從可靠性、安全性、經(jīng)濟性以及節(jié)能性等方面進行綜合考慮,盡可能減少不必要的電能損耗,實現(xiàn)節(jié)能的預(yù)期目標(biāo),推動水利水電工程的穩(wěn)定健康發(fā)展。
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論文關(guān)鍵詞:阿呷水電站,節(jié)能降耗設(shè)計,十二五'規(guī)劃
阿呷水電站位于甘洛縣境內(nèi)甘洛河流域中上游河段,上游與工棚電站尾水銜接,下游與阿呷水電站正常水位相銜接。本電站采用低閘引水式開發(fā),電站額定引用流量13.1m3/s,引水隧洞長7797.93m,電站利用落差215m,裝機容量21MW。本工程為單一發(fā)電工程,無防洪、航運、供水等綜合利用要求。
取水樞紐區(qū)位于工棚電站廠房下游600m處,廠房位于阿呷鄉(xiāng)下游約1km處,甘洛~阿呷鄉(xiāng)有縣級公路相通,阿呷鄉(xiāng)~壩址有簡易鄉(xiāng)村公路通過,距離縣城公路里程約38km,距涼山州州府西昌市約240km,距省會成都市約350km,對外交通較為方便。阿呷水電站工程任務(wù)以發(fā)電為主,無灌溉用水,無防洪、航運、供水等綜合利用要求。
阿呷水電站用水為非耗水型,所引水量回歸至甘洛河,并提供優(yōu)質(zhì)、清潔能源,阿呷水電站的建設(shè)符合國家和四川省產(chǎn)業(yè)政策,符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。阿呷水電站可替代節(jié)約化石能源,可減排溫室氣體量和其他污染物。
2.主要節(jié)能降耗措施
水電屬于清潔能源,阿呷水電站發(fā)電用水過程中不增加水體污染,不耗水,水流經(jīng)水輪機尾水管、尾水渠直接排入廠房下游河道,不需處理,符合水資源管理要求。阿呷水電站多年平均發(fā)電量9506.5萬kw.h。電站發(fā)電后,以標(biāo)煤耗310g/kw.h計,每年約減少使用2.95萬t標(biāo)煤,相當(dāng)于每年減少二氧化碳排放1.26萬t,同時每年至少可減排SO20.21萬t。本工程在節(jié)能設(shè)計方面主要考慮以下幾個方面。
2.1工程布置節(jié)能
本工程計劃布置3個施工區(qū):攔河壩施工區(qū)(含發(fā)電引水隧洞進口)、引水隧洞各支洞工區(qū)、發(fā)電廠房(含發(fā)電引水隧洞出口)施工區(qū)。本工程首部樞紐工區(qū)、引水隧洞各工作面和廠房工區(qū)就近布置混凝土拌和站及供風(fēng)、供水站。機械修配站、汽車保養(yǎng)站、鋼筋加工廠、木材加工廠集中布置,其中機械修配站、汽車保養(yǎng)站布置在廠區(qū),鋼筋加工廠、木材加工廠布置在首部工區(qū)、3#支洞附近、廠房工區(qū)。廠區(qū)金結(jié)安裝和機電拼裝場不考慮單獨征地,可將就近碴場平整后布置。工程布置結(jié)合《水利水電工程節(jié)能設(shè)計規(guī)范》(GBT50649-2011),充分考慮工程的實際情況,在工程布置上達到了節(jié)能的要求。
2.2設(shè)備選型節(jié)能
在設(shè)計中根據(jù)閘門的型式、尺寸、孔口數(shù)量和運行要求等因素,并充分考慮各種啟閉機的特點,在滿足安全的前提下選用合理的啟閉型式和容量,避免造成電能消耗的浪費,是節(jié)能降耗的主要手段。此外,在設(shè)計閘門時,考慮采用低摩擦系數(shù)的承壓滑道、頂側(cè)水封采用橡塑材料的水封等措施降低啟閉機的容量,從而達到節(jié)能降耗的目的。
電站選用HLA575c-LJ-110型水輪機,額定流量6.55m3/s,相應(yīng)配SF10.5-10/2860型水輪發(fā)電機,調(diào)速器為GSLT-1800型。在機組選型的時候,考慮采用能量指標(biāo)好、效率高的轉(zhuǎn)輪,因此,選用了HLA542轉(zhuǎn)輪。該電站的輔助系統(tǒng)也盡量簡化,輔助設(shè)備選擇也盡量考慮采用能量指標(biāo)好的設(shè)備。
阿呷水電站廠區(qū)海拔高程為1616m,地震烈度為Ⅶ度。本階段電氣設(shè)備選型按照以上短路電流計算成果進行選擇,再根據(jù)海拔高程加入絕緣系數(shù)1.088,在滿足電站運行要求的前提下,盡可能節(jié)省投資。廠用電主、備用電回路在低壓側(cè)實現(xiàn)自動切換。設(shè)計中合理配置變壓器,減少了電能損耗。
2.3照明節(jié)能
本工程為地面廠房,主廠房、副廠房及升壓站盡量采用自然采光,因此照明系統(tǒng)的總耗電量較小,采用如下措施降低照明系統(tǒng)能耗:
2.3.1.盡量避免采用白熾燈作為照明光源,通常采用熒光燈、金屬鹵化物燈、高
壓鈉燈等高效氣體放電光源,或采用節(jié)能燈,以降低光源耗電量。
2.3.2不需要長時照明的場所,照明開關(guān)的設(shè)置應(yīng)盡量考慮便于做到人走燈滅。
2.3.3大功率氣體放電燈的功率因數(shù)應(yīng)補償?shù)?.8以上,以降低無功電流帶來的
電能損失。
2.3.4主要照明場所(如主機間等)應(yīng)做到燈具分組控制,使得電廠人員可根據(jù)不同
工作的需要調(diào)整照度。
各工作場所的照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-92)、《民用建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GBJl33—90)的有關(guān)照明標(biāo)準(zhǔn)。
2.4給排水節(jié)能
本電站采用高位消防水池的常高壓方式,消防與生產(chǎn)、生活合用水池。消防儲水容積為80m3,水池設(shè)于廠房后坡上,其高程為1700m,水池貯水全部取自山間泉水,經(jīng)沉淀凈化處理后進入生產(chǎn)、生活管道。在廠區(qū)設(shè)室外消火栓一套,供廠區(qū)室外消防用水。
廠區(qū)排水主要為地面廠房內(nèi)生活污水排放、雨水排放。其中廠房內(nèi)污水經(jīng)水泵抽升后,排至下游。生活污水需經(jīng)化糞池處理,糞便污水宜與生活污水分流。廁所,廚房及其他房間經(jīng)常從地面排水時應(yīng)設(shè)置地漏。生活區(qū)排污量相當(dāng)小,不會形成污水徑流。
3.綜合評價
本工程建設(shè)期主要消耗能源為:柴油、汽油、電力等。工程運行期能源消耗主要有運行維護各類水工建筑物閘門消耗的柴油和電力、水電站用電設(shè)備以及管理用電等。工程建成后產(chǎn)生的社會效益和發(fā)電經(jīng)濟效益可以看作能源消耗的產(chǎn)出。
本工程不存在能耗過大的建筑物和設(shè)備,項目的建設(shè)和運行期亦不會消耗大量能源,能源消耗總量相對合理,因此本工程的建設(shè)不會對當(dāng)?shù)啬茉聪慕Y(jié)構(gòu)及能源利用產(chǎn)生不利影響。
本設(shè)計依據(jù)合理利用能源、提高能源利用效率的原則,遵循節(jié)能設(shè)計規(guī)范,從設(shè)計理念、工程布置、設(shè)備選擇、施工組織設(shè)計等方面已采用節(jié)能技術(shù),選用了符合國家政策的節(jié)能機電設(shè)備和施工設(shè)備,合理安排了施工總進度,符合國家固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能設(shè)計要求。
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關(guān)鍵詞:建筑電氣照明節(jié)能原則措施
中圖分類號:S210.4 文章標(biāo)識碼:A文章編號:
電能是維持我們正常生產(chǎn)生活的關(guān)鍵因素。在建筑領(lǐng)域的電能消耗中,照明部分的用電量占15%~25%,而實際上,用于照明體系的電能并不是完全的消耗在照明本身,有一部分則消耗在了照明系統(tǒng)運行的其它環(huán)節(jié),我們稱這種現(xiàn)象為電能逸損。照明能耗在建筑能耗中占的比例相當(dāng)大,2004年我國總用電量約在21 000億kWh,2005年超過22 000億kWh, 而照明用電約占總量的12%,超過500億kWh。因此,建筑照明體統(tǒng)中蘊含著大量的節(jié)能潛力,在這種前提下,電氣設(shè)計工作人員可以考慮,將節(jié)能環(huán)保的功能融入到建筑照明電氣設(shè)計中來。
一、建筑電氣照明節(jié)能的設(shè)計原則
1、以保證建筑的功能性為前提
每一棟建筑都有其自身的設(shè)計功能,作為民用、商用或是工業(yè)用等,也可以說是建筑用途。建筑的建設(shè)目的就是為了實現(xiàn)其功能性,盡管我們都明白節(jié)能的重要性,但卻不能夠為了節(jié)能而折損建筑設(shè)計的功能性。整棟建筑在自然光照的條件下不能夠達到功能要求的,可采用電氣照明方式作為補充,各功能區(qū)必須符合光照度和顯色指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求,對于具有特殊功能的建筑,還要滿足建筑的特殊功能關(guān)照度指數(shù),例如,展示廳、館的設(shè)計需要的光照度要明顯高于一般建筑,需要設(shè)計必要的輔助照明光源來應(yīng)對展示的光照要求。
2、與實際經(jīng)濟效益相聯(lián)系
建筑項目的設(shè)計方案要與實際經(jīng)濟效益緊密相連,節(jié)能一方面要盡可能的控制到最大限度,另一方面也要衡量節(jié)能設(shè)計投資額的多少,也就是采用節(jié)能設(shè)備所增加的節(jié)能投資是否能夠為投資方所承受,不能夠因為過度的節(jié)能而進行過大的追加投資。建筑所采用的節(jié)能方案必須要能夠達到最佳的節(jié)能效果,并在最短的時間內(nèi)讓節(jié)能節(jié)省下來的費用得以回收,實現(xiàn)經(jīng)濟效益的體現(xiàn)。
3、以不必要的消耗能量為節(jié)約目標(biāo)
節(jié)能的關(guān)鍵并不是針對建筑所消耗的能源總量,而是主要針對那些不必要的電能消耗,采用必要的措施或技術(shù)來對這部分電能實施節(jié)約。通常在建筑投入使用的過程中,各個環(huán)節(jié)的耗電量可以形成橫向比較數(shù)據(jù),不難看出有些環(huán)節(jié)中能量消耗的情況比較嚴(yán)重,找到這些和建筑物主體功能不相關(guān)且對建筑物并無益處的能量消耗,從技術(shù)與設(shè)備并行的角度入手來解決建筑電能消耗問題。
二、建筑照明配電系統(tǒng)節(jié)能措施
1、供電系統(tǒng)節(jié)能措施
通常建筑照明供電按照建筑的功能分為380V/220V,按照照明負(fù)荷的重要性等級進行供電電壓選擇,在負(fù)荷供電末端可以采用雙電源自動切換的方式來進行供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)對照明電壓有特殊要求時,可以切換至380V電壓,常用狀態(tài)時以220V照明供電系統(tǒng)為主。在進行供電系統(tǒng)設(shè)計時,要對三相照明回路分配平衡,最大相與最小相負(fù)荷電流均不可超過標(biāo)準(zhǔn)平均值上下15%,每一單相照明分支回路電流值不超過16A,照明終端不超過25個,單支回路插座數(shù)量不超過10組,以保證節(jié)能措施的有效性。
2、供電電壓偏差與無功補償
通常情況下,照明允許的電壓偏差值為±5%??紤]到輸電線路的線損,遠(yuǎn)離變電所的小面積工作場所電壓偏差可以擴大到5%~-10%,應(yīng)急照明所采用的是安全特低壓供電,允許的電壓值偏差也為±5%。根據(jù)以上的電壓偏差范圍,對電路進行經(jīng)濟性計算,對選取的導(dǎo)線截面提供參考依據(jù),從而達到既保證了電壓質(zhì)量,又實現(xiàn)了經(jīng)濟、節(jié)能的目的。此外,也可在適當(dāng)?shù)牡胤窖b設(shè)無功補償裝置。
三、建筑電氣照明設(shè)備節(jié)能措施
1、天然采光是最好的照明光源
照明有天然光源與人工光源之分,我們常說的照明大多只的是人工照明,就是采用人工光源所提供的電源光。然而,實際上天然采光的合理運用,無論從電能消耗還是采光效果上都好于人工照明。首先,天然采光比人工照明更具有活力,人們在白天進行工作時,天才光照更能夠使人們的視神經(jīng)得到適應(yīng),并能夠與人的生理感官想符合,與人們的生物鐘結(jié)合得更加緊密。淺色的墻面、地面與室內(nèi)陳設(shè)可以提高光的折射效果,更好的使用光的能量。
2、采用高效光源
光效是衡量光源發(fā)光效率的一項重要指標(biāo),在一定單位的功率下,所能夠發(fā)出的通量就是光效,光效的大小對節(jié)能的影響效果非常大。過去,白熾燈是最為常見的光源,但白熾燈最大的弱點是發(fā)光效率較低,即便它的使用成本也比較低,人們還是希望不斷的研發(fā)新的高效光源來作為替代。目前,各類發(fā)光率高、色彩豐富、顯色功能好的新光源比比皆是,因此,在高效光源的選擇過程中,就需要對高效光源的節(jié)能效果進行評價,才能夠做出正確的選擇。
3、節(jié)能光源的使用
節(jié)能光源最為顯著的一個特點就是提升了照明的質(zhì)量,光照度得到了顯著的提升,好的節(jié)能光源可以提升50%的光照度,而電量節(jié)約也能夠達到35%以上到50%之間。與普通的光源相比節(jié)能光源在電能節(jié)約方面能夠?qū)崿F(xiàn)2到3倍的節(jié)能效果。在光源的選擇上,盡可能的采用節(jié)能光源,盡管節(jié)能光源的價格要高于普通光源,但從長遠(yuǎn)的節(jié)能經(jīng)濟效益方面,節(jié)能光源的長遠(yuǎn)效益要遠(yuǎn)高于普通光源,特別是節(jié)能光源的使用壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通光源。
4、選擇合理的照明控制方法
照明控制總體上可分為手動控制與自動控制兩種,智能照明控制屬于自動控制方法,是通過智能化的裝置,來實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的自動化控制,采用與計算機相結(jié)合的技術(shù)方式,自動開關(guān)照明區(qū)域或調(diào)解照明亮度。智能照明系統(tǒng)包括光感探頭,主要用來對周圍的光亮度進行監(jiān)測,當(dāng)光亮度低于所需值時,便啟動照明作為光亮度補償,且可以將光亮度自動掉接到人眼最舒服的光感標(biāo)準(zhǔn)范圍,當(dāng)自然光照明充足時自動熄滅人工照明,從而節(jié)約照明系統(tǒng)的電能。
5、光伏照明設(shè)施的使用
太陽能是清潔能源同時也是電能的替代方式之一,光伏技術(shù)就是將太陽光轉(zhuǎn)化為電能使用的技術(shù)。光伏照明可以在白天陽光充足時收集大量的太陽能作為能源儲備,夜晚需要照明時將儲存的太陽能轉(zhuǎn)化為電能以照明的方式釋放出來。目前,很多國家都采用了太陽能光伏發(fā)電技術(shù),來緩解電能的緊張局面,我國的光伏照明盡管應(yīng)用范圍還有限,但已經(jīng)在工業(yè)和民用上得到了認(rèn)可,采用光伏設(shè)備可以大大的降低建筑照明能耗。
四、照明節(jié)能設(shè)計工程實例
1、工程概況
該工程為某大學(xué)新校區(qū)公共教學(xué)樓, 為4幢單體構(gòu)成的建筑, 建筑面積約5. 1萬m2, 建筑高度為39. 7m。
2、照明計算及設(shè)備選型
現(xiàn)取其中一間典型教室做照度計算。教室基本參數(shù): 長9 m, 寬6m, 高3. 6 m, 黑板寬4. 0m,高1. 2m。
根據(jù)平均照度的計算公式:
E = ФN UK /A (1)
式中 Ф――光源的光通量
N ――燈具數(shù)
U――燈具的利用系數(shù)
K――維護系數(shù)
A――教室面積
由式( 1)得
N = EA/( ФUK )
根據(jù)GB 50034――2004《建筑照明設(shè)計規(guī)范》,教室平均照度取300 lx。墻面、地面的反射比分別為0. 7、0. 5、0. 3, 粉具安裝高度距課桌面1. 8m。查《照明設(shè)計手冊》并計算, 燈具的利用系數(shù)為0. 73, 維護系數(shù)為0. 7。若選擇T8 ( 36W ) 三基色熒光燈管, 配電子鎮(zhèn)流器, 蝙幅翼式燈具, 每個光源的光通量為3 250 lm, N = 9. 7(N 取12)。若選擇T8( 36W )普通燈管, 配電子鎮(zhèn)流器,蝙幅翼式燈具, 每個光源的光通量為2 560 lm, 則利用式( 1), 得N = 9. 7(N 取15)。另外, 黑板照明選擇T8( 36W )三基色蝠翼式熒光燈6套, 黑板照明選用專用的非對稱光強分布特性的雙管專用燈具3套。
3、經(jīng)濟效益分析
(1)光源經(jīng)濟效益比較
若選用三基色熒光燈, 照明總功率為
W = Wn +WH + Wz = 36 ×12+ 36 × 6 + 2×21 =690W
若選用普通熒光燈, 照明總功率為
W = Wn +WH + Wz = 36 × 15+ 36 × 6 + 2 × 21 =798W
由于是大學(xué)教學(xué)樓, 結(jié)合假期綜合考慮, 每天按工作時間7 h計算, 一間教室一年省下的用電量是275. 9 kW h, 近期電價按0. 9元/kWh 計算,年可節(jié)約電費支出248元。同時, 目前市場上正規(guī)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品, 三基色熒光燈平均每只價格17. 8元/只, 普通熒光燈平均每只價格7. 3元, 基本上半年就可收回成本。
(2)鎮(zhèn)流器經(jīng)濟效益比較
36W 熒光燈所配電子鎮(zhèn)流器自身用電損耗約5 W, 若配套電感鎮(zhèn)流器, 其自身用電損耗約15W。因此每盞燈采用電子鎮(zhèn)流器后可降低損耗10W。僅電子鎮(zhèn)流器自身用電損耗節(jié)能約66% 。按同樣的考慮條件, 一間教室一年省下的用電量是572. 3 kW h。近期電價按0. 9元/kWh計算, 1 年可節(jié)約電費支出515 元。目前市場上正規(guī)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品, 電感鎮(zhèn)流器平均每只價格20元, 電子鎮(zhèn)流器平均每只價格60元, 兩種產(chǎn)品價格相差40元?;旧?年就可收回成本。
總之,建筑電氣照明節(jié)能應(yīng)充分考慮選擇高效率的節(jié)能設(shè)備, 應(yīng)用先進的設(shè)計技術(shù), 按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計, 為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間。同時在建筑的全生命周期中實現(xiàn)高效率地利用能源, 最低限度地影響環(huán)境, 使建筑成為生態(tài)的、可持續(xù)的綠色建筑。
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[論文關(guān)鍵詞]:建筑電氣;節(jié)能;TT系統(tǒng);控制系統(tǒng)
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,能源問題被提到越來越重要的地位。建筑的供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題與新能源的開發(fā)則更顯得重要。我國大約有建筑面積五百多億平方米, 能源消耗比世界平均水平高出1-2倍, 而電氣建筑部分的能源消耗更是明顯,因此,降低建筑電氣節(jié)的能源消耗是大勢所趨。而新能源的發(fā)展可以解決能源危機、通貨膨脹、環(huán)境問題等許多社會問題,幫助構(gòu)建社會主義和諧社會。新能源的快速發(fā)展中,與其配套的各項管理與技術(shù)內(nèi)容不可或缺。
一、建筑設(shè)計常見的問題
1. TT系統(tǒng)配電線路接地故障保護問題
眾所周知,室外照明燈具安裝在室外, 需要承受種種因素的影響, 如風(fēng)吹、日曬、雨淋等, 很容易使燈具受機械損傷和絕緣下降而導(dǎo)致事故發(fā)生, 它暴露于公共場所, 又無等電位聯(lián)結(jié), 增大了電擊死亡的危險性。當(dāng)采用一系統(tǒng)供電時, 由于所有燈具的金屬外殼都是通過線互相連通的,當(dāng)某個燈具發(fā)生接地故障時, 其故障電壓沿線傳至其它燈具上, 在戶外無等電位聯(lián)結(jié)而導(dǎo)致電擊危險。故室外照明常采用竹接地系統(tǒng), 為戶外燈具專門設(shè)置接地極, 引出單獨的線接燈具的金屬外殼, 以避免由線引來別處的故障電壓。許多設(shè)計者在設(shè)計時往往不進行靈敏度校驗, 低壓斷路器在線路發(fā)生接地故障時拒絕動作時有發(fā)生, 為了提高低壓斷路器的靈敏度系數(shù), 所以室外照明線路在采用TT配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上, 尚應(yīng)為電源線路裝設(shè)漏電保護器作接地故障保護。
2. 負(fù)荷計算問題
JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》,(以下簡稱《民規(guī)》)3.4.2.3條規(guī)定用電設(shè)備臺數(shù)較少, 各臺設(shè)備容量相差懸殊時, 宜采用二項式法進行負(fù)荷計算, 一般用于支干線和配電屏箱的負(fù)荷計算。
3. 用電設(shè)備接地問題
《民規(guī)》14.1.3條:用電設(shè)備的接地一般可區(qū)分為保護性接地和功能性接地。保護性接地又可分為接地和接零兩種型式。許多設(shè)計者在作功能性接地設(shè)計時, 往往忽略接地線截面問題。例如成列配電柜PE母排接地線截面不應(yīng)小于其PE母排截面。
4. 漏電開關(guān)極數(shù)選擇問題
漏電開關(guān)極數(shù)選定應(yīng)遵循下列原則:第一、單相220V電源供電的電氣設(shè)備應(yīng)選用二極二線式或單極二線式漏電保護器;第二、三相三線式380V電源供電的電氣設(shè)備, 應(yīng)選用三極式漏電保護器;第三、三相四線式380V電源供電的電氣設(shè)備, 或單相設(shè)備與三相設(shè)備共用的電路, 應(yīng)選用三極四線式、四級四線式漏電保護器。
二、電氣節(jié)能的方法
1. 充分利用天然光源
照明節(jié)能工程中的一個較為主要的內(nèi)容是如何充分利用天然光源。隨著人們對能源和環(huán)境保護的日益關(guān)注,建筑物中如何充分利用天然光源來節(jié)約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節(jié)能的實施工程中,應(yīng)當(dāng)充分加以利用,制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn),確定采光方式,將采光和照明有機地結(jié)合起來。白天盡可能地利用天然光源,使建筑物內(nèi)獲得穩(wěn)定的光照條件。同時,室內(nèi)引入陽光,既能大大節(jié)約照明能耗,亦有助于提高室內(nèi)溫度,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。(3) 反射高窗。(4) 棱鏡窗。
2. 高效的照明控制系統(tǒng)設(shè)計
照明控制是照明設(shè)計中一個重要的內(nèi)容,是照明設(shè)計基礎(chǔ)理論的一部分,與燈具、光源一樣是照明節(jié)能實施中不可缺少的。主要體現(xiàn)在以下兩個方面:(1) 能營造良好的光環(huán)境。通過控制光環(huán)境來劃分空間,同一空間中可創(chuàng)造出不同的環(huán)境氛圍,體現(xiàn)了照明環(huán)境的舒適性。(2) 可節(jié)能。使用者需要時才開啟照明,盡可能減少不必要的開燈時間、數(shù)量和過高的照度,以有利于照明的節(jié)能。 3. 科學(xué)合理地利用太陽能照明技術(shù)與產(chǎn)品
其一、太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽能照明技術(shù)的開發(fā)利用,可節(jié)省資源,減少廢氣排放,減少對地球資源的使用和破壞,保護地球環(huán)境。科學(xué)合理地利用太陽能照明在節(jié)能、環(huán)保方面具有重大的意義。 其二、 太陽能照明技術(shù)通常利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),將入射的太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能,提供給照明負(fù)荷。
4. 建筑電氣設(shè)備的節(jié)能
(1) 空調(diào)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括: ①冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制; ②冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制,現(xiàn)行的冰蓄冷控制技術(shù)還很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究,尤其是在蓄冰裝置優(yōu)先方式下的融冰策略的研究,對于提高冰蓄冷系統(tǒng)的能源利用效率,促進冰蓄冷技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用具有決定性的意義; ③熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制; ④變風(fēng)量系統(tǒng)等控制技術(shù)。(2) 給排水系統(tǒng)的優(yōu)化控制。(3) 電動機。包括電動機的正確選型、調(diào)速方法、基于負(fù)載檢測的臺數(shù)控制。(4) 電梯。包括電梯的合理選型(如速度、載重量、調(diào)速方式等) 、停層計劃及群控策略。(5) 電動門窗。包括門窗的節(jié)能控制、遮陽系統(tǒng)的自動控制等。
5. 能源的綜合利用
(1) 太陽能光伏電源系統(tǒng)。《措施》規(guī)定了太陽能光伏電源系統(tǒng)的適用環(huán)境、系統(tǒng)設(shè)計方法、電池技術(shù)要求、逆變器的技術(shù)指標(biāo)、控制系統(tǒng)技術(shù)要求等技術(shù)原則。(2) 冰蓄冷系統(tǒng)。提出了冰蓄冷系統(tǒng)的常用控制策略及系統(tǒng)配置。
另外,一些其他節(jié)能方法還可以利用:(1)、減少變壓器的功率損耗,合理選擇變壓器的負(fù)載率。(2)、減少線路能量損耗。在一個工程中,線路縱橫交錯,使用的導(dǎo)線及電纜不計其數(shù), 所以在線路上消耗的有功功率相當(dāng)大, 必須減少線路能耗。(3)、提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。一是變壓器無功功率損耗很多, 應(yīng)考慮在一次側(cè)裝設(shè)靜電電容器進行無功補償;二是目前的建筑設(shè)計絕大部分采用二次集中補償。
三、結(jié)語
我國加入WTO 后,我國在建筑電氣節(jié)能設(shè)計領(lǐng)域中面臨著新的挑戰(zhàn),因為國外的設(shè)計公司在設(shè)計過程中十分重視環(huán)保和節(jié)能,如果我們在設(shè)計過程中不重視節(jié)能,就有可能被淘汰出局。而節(jié)電節(jié)能工作牽涉的面又十分廣泛,從發(fā)電廠開始到線路末端的用戶都應(yīng)該高效地使用電能以減少損失。對于設(shè)計者而言,就是要合理的選用設(shè)備(變壓器,電動機,電纜,照明光源等),合理確定供電電壓等級以及采用新材料,新技術(shù)等。建筑電氣節(jié)能設(shè)計潛力很大, 應(yīng)精心考慮設(shè)計方案, 選擇高效節(jié)能設(shè)備, 應(yīng)用先進的設(shè)計技術(shù), 按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計。
參考文獻
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論文關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;建筑設(shè)計;太陽能
由于人們對生活居住環(huán)境、T作環(huán)境的要求越來越高,采暖和空調(diào)制冷域不斷擴大,建筑能耗已成為我國最雉根治的城市病之一,影響著國家的可持續(xù)發(fā)展。
1建筑節(jié)能工作概述
為了把建筑節(jié)能工作扎實有效地落實下去,依據(jù)JGJ26—95民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)DBJ04—2l6—1999民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)山兩地實施細(xì)則(第二階段),對建筑專業(yè)和暖專業(yè)分別有具體的要求。建筑部分節(jié)能約30%,主要項目有屋頂、外墻、不采暖樓梯間隔墻、戶門、外窗、外門、不采暖地下室頂板等。采暖部分節(jié)能約20%,主要項目有:分戶控制、分戶計量、分室溫控、有單獨鍋爐房的設(shè)備效率、外管網(wǎng)損失等。除按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)選的各項指標(biāo)外,還要求建筑專業(yè)和采暖專業(yè)要根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)情況進行不同的熱丁計算。
2存在的問題
實現(xiàn)建筑節(jié)能設(shè)計單位是首當(dāng)其沖,沒有節(jié)能的設(shè)計,就不可能有節(jié)能的建筑,但是建筑節(jié)能在我國從20世紀(jì)90年代就被提出了,但到現(xiàn)在還不能落實,存在的主要問題是:與開發(fā)商的利益有關(guān);行政主管部門未落以實處,缺乏行政手段;業(yè)大廠礦是建筑節(jié)能的漏洞,因他們是福利性供熱,以廠代勞,還沒有真正走向市場經(jīng)濟以上這些問題的存在,嚴(yán)重阻礙著建筑節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)。
3應(yīng)采取的措施
3.1設(shè)計上的節(jié)能環(huán)保
(1)建筑規(guī)劃上要提高環(huán)保節(jié)能意識,在規(guī)劃設(shè)計和建筑設(shè)計過程中由于受到諸多用地環(huán)境、設(shè)計要求及商業(yè)價值等方面的影響,往往使得我們設(shè)計人員對環(huán)保節(jié)能兼顧不夠,最為突出的就是建筑的朝向,部分建筑呈東兩向,造成了室內(nèi)熱工環(huán)境差。
(2)建筑構(gòu)造要求控制節(jié)能設(shè)計要求進行設(shè)計。我國自2000年10月1日起實施JGJ75—2003夏熱冬暖地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),并將其中4.0.4,4.0.5,4.0.6,4.0.7,4.0.10,4.0.11,6.0.2,6.0.6條規(guī)定為強制性標(biāo)準(zhǔn)。這就要求我們設(shè)計人員要認(rèn)真執(zhí)行該條文,進行建筑節(jié)能設(shè)計。
(3)設(shè)計人員要加強建筑的通風(fēng)性能,改善室內(nèi)熱工環(huán)境,防止兩曬,利朋可利用能源等方面的研究。
3.2環(huán)保節(jié)能材料
隨著社會生產(chǎn)力的進步,健康與安全是現(xiàn)代人最為重視的兩大主題。環(huán)保材料越來越多地應(yīng)川于各個領(lǐng)域,建筑行業(yè)也不例外。
(1)裝飾材料。不同的裝飾材料對能源的消耗不同。一間貼著深色墻紙的房間,需要的照明用電是同樣大小貼著淺色墻紙房間的兩倍。房間里燈具的選擇同樣可達到效果節(jié)能效果。首先,客廳等較大的房間使用多角度的裝飾燈具,保證房間的各個部分都達到照明度;其次,大量使用節(jié)能燈具,可以根據(jù)自然光線的強弱調(diào)節(jié)燈的亮度;再次,鼓勵住房用戶使用多種規(guī)格的燈泡。不同材料對能源的利用也是不同的,應(yīng)盡量選用綠色環(huán)境節(jié)能材料來建造人類家園。
(2)給水材料。從水質(zhì)保證的角度分析,為什么自來水公司生產(chǎn)出的生活飲用水是合乎標(biāo)準(zhǔn)的,但終端飲用水的質(zhì)量卻難以保障呢?這主要是傳統(tǒng)的管道系統(tǒng)多采用金屬管材,而金屬管材特性有四大致命弱點:易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結(jié)垢,這就使得二次污染的問題長期未得到解決。這些受污染的自來水中攜帶的細(xì)菌像無彤的殺手,時時威脅著人類的健康。所以我們應(yīng)該全面推廣使用以塑料管為主體的優(yōu)質(zhì)綠色管材料,從根本上解決自來水管理系統(tǒng)中的二次污染問題。而且綠色管材的運用還能相應(yīng)節(jié)省金屬的耗費,做到既環(huán)保又節(jié)能。
(3)維護材料。我國民用建筑的外墻圍護熱能損失量是發(fā)達國家的幾倍甚至十幾倍,我國每年建成的城鎮(zhèn)住宅達5億㎡以上,如外墻圍護面積按1/1.2計算,即需要建筑外墻嗣護6億㎡,所以解決外墻周護熱能損耗的問題是當(dāng)務(wù)之急?,F(xiàn)在新型的建筑環(huán)保節(jié)能材料如中空玻璃、倒置式隔熱保溫屋面、保溫砂漿、外墻擠塑板等新產(chǎn)品可以大大提高建筑的保溫性能,改善建筑熱工環(huán)境,我們應(yīng)該大力推廣使用。
(4)開發(fā)新的節(jié)能能源代替電力。節(jié)能燈的運用緩解了部分電力緊張的現(xiàn)象,但每逢夏季,我國南部地區(qū)的電力仍是不足。從2004年1月2日開始,廣東開始錯峰限電,6月份以后,全省供電負(fù)荷連創(chuàng)l5次新高,廣東全社會用電負(fù)荷最高達到3970萬kW,比2003年最高負(fù)荷增長16.76%。同時,全省出現(xiàn)煤炭運輸緊張的局面,部分電廠存煤經(jīng)常處于警戒之下。據(jù)廣東省經(jīng)貿(mào)委介紹,廣東2040年供電形勢是2001年以來最嚴(yán)峻的一年。
用燃?xì)獯骐娏ψ鳛閯恿σ呀?jīng)不是新鮮事了,天津燃?xì)饧瘓F依托每年20億11天然氣供應(yīng)指標(biāo)的優(yōu)勢,向社會推出燃?xì)鈪^(qū)域空調(diào)“綠色套餐”,這一節(jié)能、環(huán)保的高科技設(shè)備已應(yīng)用在海河綜合開發(fā)巾。按規(guī)則,建設(shè)中的海河沿岸42km:開發(fā)范同內(nèi)66%的公用建筑使用天然氣制冷及供熱測算,天然氣夏季使用量可達到1.1億m,可削減電力3.3億kW,相當(dāng)于一座30萬kW電廠的供電能力。
如果建筑住宅在設(shè)計初級階段就將燃?xì)庾鳛殡娏δ茉吹难a充也考慮進去,則將會節(jié)省很大電力。由于液化天然氣安全、清潔、價格相對便宜而成為燃?xì)饪照{(diào)的首選能源。隨著液化天然氣工程的引入,我國許多地方都將具備運用這種環(huán)保能源的條件。
另外,要加大對新能源的攻關(guān),如地?zé)?、水熱、風(fēng)能、太陽能等自然能源的研發(fā)和應(yīng)用迫在眉睫,特別是太陽能在建筑巾的應(yīng)用作為重點,解決好太陽能與建筑一體化、光電一體化的問題。
4太陽能的利用
我國大部分地區(qū)都具有較好的太陽能資源,這為在建筑巾充分利用太陽能這種綠色的清沽資源、減少建筑能耗,提供了資源保證。太陽能的利用方式主要分為兩種:主動式太陽能建筑和被動式太陽能建筑。主動式太陽能建筑指的是需要輔助資源配合的太陽能使用系統(tǒng)的建筑。在這種系統(tǒng)里面,光電系統(tǒng)是研究較多的對象,但它的能量轉(zhuǎn)換效率較低且太陽能的利系統(tǒng)費用過高。所以如果大批量地使用還需要進一步研究。被動式太陽能建筑是指在陽面使用儲蓄熱質(zhì)、陽光房來吸收儲備熱量進而利用的一種形式,目前應(yīng)川便捷廣泛。
5建筑節(jié)能的個體設(shè)計
5.1建筑的體形與建筑節(jié)能
(1)控制體形系數(shù)。體形系數(shù)系指建筑物與室外大氣接觸的外表面積(不計地面)與其所包同的建筑體積之比。體形系數(shù)越大,說明單位建筑所分擔(dān)的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明,體形系系數(shù)每增加0.0l,耗熱能指標(biāo)約增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑體形系數(shù)還與建筑物的體形是否規(guī)整及建筑物的體量大小有關(guān)。一般來說,控制或降低體形系數(shù)的方法有:減少建筑面寬,加大建筑進深;增加建筑物的層數(shù);加大建筑物的長度或增加組合;建筑體形不宜變化過多。
(2)控制表面面積系數(shù)。從獲取更多的日照輻射,降低耗能的觀點來看,表面面積系數(shù)越小越好。從節(jié)能意義來說,長軸朝向東西的長方形體形最好,正方形次之,而長軸朝向南北方向的長方形體型的建筑節(jié)能效果最差。
5.2良好的構(gòu)造設(shè)計
建筑的構(gòu)造設(shè)計除了滿足其作為建筑組成部分的基本功能要求之外,還進一步對墻體、樓板、屋頂、門窗等進行了設(shè)計,以此滿足建筑在營造舒適環(huán)境的同時兼顧建筑的節(jié)能要求。例如利用物理的光學(xué)原理將吊頂設(shè)計成折線形,可利用其反光更充分地利用太陽光;設(shè)計建筑外墻時可采用新型節(jié)能墻設(shè)計,利用環(huán)境減少耗能;屋頂巾庭的采光頂,采用雙屋玻璃形成“呼吸外壁”,從而降低環(huán)境素的影響;還可以在樓層板的設(shè)計巾,將循環(huán)水管布置在樓板處的裝修空間,冬天可熱水取暖,夏天可冷水降低室溫。
關(guān)鍵字:建筑電氣 電氣工程 電氣節(jié)能節(jié)能設(shè)計
Abstract: in building energy consumption is electricity is an important aspect, how to reduce the loss, efficient use of electricity, energy saving technology reasonably applied to the engineering project has become a more and more important problem. How to realize the energy saving of building electrical engineering, is the problem that this thesis will focus on.
Key words: building electrical electrical engineering electrical energy-saving energy-saving design
中圖分類號:TG502.34文獻標(biāo)識碼:A文章編號:
目前我國正處于城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的時期,每年有大量的建筑工程項目完工和在建。目前,我國建筑能耗巨大,其能耗已占全社會總能耗的30%左右。與此同時我國建筑還面臨著能源利用效率低下的問題,目前我國單位建筑能耗比同等氣候條件下的發(fā)達國家高出2~3倍。據(jù)有關(guān)專家預(yù)計,到2020年,我國城市化水平將超過60%,這意味著我國建筑能耗還將以較高的速度增長。在建筑能耗中電能是一個重要的方面,如何降低損耗、高效利用電能,將節(jié)能技術(shù)合理應(yīng)用到工程項目當(dāng)中已成為一個越來越重要的問題。
一、建筑電氣設(shè)計的內(nèi)容
建筑電氣設(shè)計應(yīng)該在認(rèn)真的執(zhí)行國家技術(shù)經(jīng)濟政策以及有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的前提下,進行工業(yè)以及民用建筑的建筑電氣的設(shè)計,并且能夠滿足保障氣居民人身、財產(chǎn)、電氣設(shè)備以及建筑物安全、供電安全、電氣節(jié)約以及經(jīng)濟合理等要求。設(shè)計還需做到以下幾點要求:方案合理、技術(shù)優(yōu)良、運行安全和滿足相關(guān)建筑電氣規(guī)范,建筑電氣設(shè)計的目的是通過對各個電氣系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)電氣系統(tǒng)簡捷實用、便于操作、管理以及維護,減少綜合投資預(yù)算。
主要包括低壓配電系統(tǒng)、強電部分,弱電部分。低壓配電系統(tǒng)主要是負(fù)荷等級的劃分和對應(yīng)的供電要求,以及配電方式等內(nèi)容的相關(guān)原理、原則、方法等要求。配電線路系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)線路要求、電壓等因素線路的走向,配管材材料、型號和規(guī)格,導(dǎo)線型號等設(shè)計制作平面圖。電氣設(shè)備的選擇涉及很多因素,首先要考慮的是產(chǎn)品性能與質(zhì)量,其次是經(jīng)濟性。隨著人們保護環(huán)境的意識越來越強,環(huán)保產(chǎn)品和節(jié)能產(chǎn)品也是我們要考慮的新的因素。但是沒有百分之百可靠的系統(tǒng)和設(shè)備,我們還要對各種可能發(fā)生的意外情況進行保護,這是電氣設(shè)計工程師要履行的職責(zé)。強電部分內(nèi)容包括:低壓配電系統(tǒng)設(shè)計、照明系統(tǒng)設(shè)計,防雷以及等電位接地的設(shè)計;弱電部分內(nèi)容包括:有線電視系統(tǒng)設(shè)計、電話系統(tǒng)設(shè)計和寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計。
二、建筑電氣設(shè)計節(jié)能的基本原則
建筑電氣設(shè)計節(jié)能的基本原則是電氣施工的重要指標(biāo),只有在滿足原則的前提下,我們才能既保證建筑工程電氣施工的科學(xué)合理性,同時又達到節(jié)能的目的。具體的原則主要包括以下三個方面的內(nèi)容:
2.1建筑電氣設(shè)計節(jié)能應(yīng)當(dāng)滿足建筑物的各項功能需求
通常來說,建筑電氣施工應(yīng)當(dāng)滿足建筑物的照明需求以及色溫、顯色等指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的風(fēng)量和溫度,即建筑的舒適衛(wèi)生需求;此外,還應(yīng)當(dāng)滿足建筑工程的運輸暢通、通風(fēng)順暢等公用性需求以及娛樂場所電氣設(shè)施的用電、展廳工藝照明、電力用電等非凡工藝的各項要求。
2.2節(jié)省無謂消耗的能源
節(jié)能的基本出發(fā)點就是節(jié)省無謂消耗的能源。這就需要我們首先考慮建筑物的那些能源消耗是與建筑物發(fā)揮各項功能不相干的,然后再考慮具體應(yīng)采取什么樣的節(jié)能措施。比如說變壓器的功力損耗以及傳輸線路上的有功損耗等。
2.3節(jié)能應(yīng)當(dāng)考慮實際的經(jīng)濟效益
節(jié)能應(yīng)當(dāng)從當(dāng)前的科技水平以及基本國情出發(fā),不能因為注重節(jié)能而過高的提高工程的成本,增加項目整體的運作費用,最好的節(jié)能規(guī)劃是讓因為節(jié)能而增加的部分投資,在幾年之內(nèi)或者是較短的時間內(nèi)用節(jié)能下來的運行費用回收回來。
三、如何實現(xiàn)建筑電氣工程的節(jié)能化
3.1優(yōu)化建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
要想保證建筑電氣節(jié)能工程的順利開展,首先需要做的就是要完善建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計,對此,設(shè)計單位需要嚴(yán)格要求設(shè)計人員,對于每個環(huán)節(jié)的建筑電氣工程,都需要有詳細(xì)的電氣負(fù)荷計算書,并根據(jù)實際的情況采取相應(yīng)的節(jié)能措施。同時還需要注意的是,在進行建筑電氣節(jié)能設(shè)計的時候,要秉承“以人為本、尊重實際“的設(shè)計理念,設(shè)計之前深入現(xiàn)場做好調(diào)查工作,制定完善的設(shè)計方案,同業(yè)主進行有效地溝通,在設(shè)計時充分考慮電能符合特點、建筑電氣的實用功能要求以及周圍的綜合環(huán)境等,經(jīng)過前面的分析之后最后確定完善的方案。在設(shè)計的過程中,需要根據(jù)季節(jié)的變化設(shè)計出靈活的投切變壓器,從而實現(xiàn)節(jié)能經(jīng)濟運行,減少不必要的能耗損失。
3.2加強建筑電氣節(jié)能管理
實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能除了要加強改進技術(shù)之外,最重要的還需要進行建筑電氣的節(jié)能管理,在保證技術(shù)的同時可以實現(xiàn)監(jiān)管,保證節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)。要加強管理,首先需要建立健全的監(jiān)管機制,制定完善的監(jiān)管政策,保證管理工作的順利進行和建筑電氣節(jié)能工程的順利進行;其次要加強管理者的管理技能,使管理者熟知建筑電氣節(jié)能的基本程序,避免管理過程中出現(xiàn)差錯,如可以定期進行管理者的技能培訓(xùn),增加他們的管理理論知識水平和建筑電氣節(jié)能常識,還可以在平時利用多種手段進行宣傳,使得這種節(jié)能的意識深入人心,這樣在管理過程中就更為得心應(yīng)手;最后需要建立獎懲制度和激勵機制,充分調(diào)動各方面人員的積極性,保證在監(jiān)管的力度下能夠?qū)崿F(xiàn)建筑電氣節(jié)能的目標(biāo)。需要注意的是,由于建筑電氣節(jié)能在很大程度上取決于建筑電氣設(shè)備的運行狀況,所以說需要認(rèn)真管理,使得各種設(shè)備有效且安全的運行。
3.3保證施工過程中的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)節(jié)能
要想實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能目標(biāo),除了要采用新型的節(jié)能技術(shù)和加強管理之外,還需要保證施工的每個環(huán)節(jié)實現(xiàn)節(jié)能,這就要求在設(shè)備選擇上格外注意。首先需要合理選擇變壓器的型號和規(guī)格。為了實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo),減少電能的損耗,可以適當(dāng)?shù)慕档妥儔浩鞯呢?fù)載率,但是這樣又會造成工程投資的提高。采用非晶態(tài)合金作為變壓器的鐵芯,這樣能夠擁有特殊的磁特性,與普通的材料相比同容量能夠降低損耗達到80%左右,所以說選擇合理的變壓器十分重要。其次要選擇合適的電纜和電線。線路要盡可能走直線以減少導(dǎo)線的長度,低壓線路要少走回頭先,減少電能的損耗,同時要保證變壓器接近負(fù)荷中心,減少供電的距離。同時需要注意的是可以增加導(dǎo)線的截面,還可以利用某些季節(jié)性的負(fù)荷線路減少線路和電阻。最后需要注意保證電動機的節(jié)能。實現(xiàn)電動機的節(jié)能主要需考慮電動機的工作效率和功率因數(shù),因此說要實現(xiàn)電動機的節(jié)能,在進行選擇時一定要正確掌握其負(fù)荷特性,分清是否是連續(xù)的。而為了降低無功功率流動引起的能量損耗,需要改變電容器集中安裝的做法。
3.4合理選擇節(jié)能設(shè)備
合理選擇建筑電氣的節(jié)能設(shè)備也是實現(xiàn)節(jié)能的一個至關(guān)重要的措施。能源的浪費主要是光能和熱能,因此,首先需要合理選擇節(jié)能光源,熒光燈在節(jié)能方面應(yīng)用的十分廣泛,氣體放電光源也由于其結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、光效高以及無電磁輻射等優(yōu)勢成為建筑電氣節(jié)能照明的首選。同時還需要選用節(jié)能的設(shè)備,諸如節(jié)能變壓器和電動機等,這些都能夠減少能量的消耗,實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的目標(biāo)。
四、結(jié)束語
總的來說,建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能是一項系統(tǒng)化的工程,需要我們從當(dāng)前的電氣節(jié)能技術(shù)以及整個電氣項目的各個環(huán)節(jié)來綜合性的進行考慮,具體的技術(shù)與措施的采用需要我們不斷的進行發(fā)掘與創(chuàng)新,才能保證建筑節(jié)能規(guī)劃越來越符合現(xiàn)代化的節(jié)能需求。
參考文獻:
[1]楊向東;淺談電氣節(jié)能在建筑工程中的運用[J];價值工程;2010年24期
【關(guān)鍵詞】公共建筑;空調(diào);節(jié)能
【Abstract】Public Building Energy Saving is a systems engineering, HVAC system energy efficiency in public buildings occupy an important position. Research and development of energy-saving technologies and use of the building systems, the basis of energy-saving air-conditioning system, the relevant departments of government attention and support, it is to achieve substantial energy savings, have a significant environmental and social benefits, ensure the promotion of economic development. Papers for this case the use of theoretical analysis and a combination of methods, hot summer and warm winter areas of energy-saving air-conditioning design optimization study.
【Key words】public buildings; air conditioning; energy
眾所周知,公共建筑具有很大的空調(diào)節(jié)能潛力,正確設(shè)置冬、夏天室內(nèi)設(shè)計溫度能產(chǎn)生良好的節(jié)能效果。不過我國當(dāng)前的建筑物室內(nèi)溫度常常存在夏天設(shè)定過低,冬天設(shè)定過高的現(xiàn)象,造成能源的大量浪費。其實通過加強中央空調(diào)運行管理,杜絕“跑冒滴漏”的浪費現(xiàn)象,可節(jié)能5%-10%;通過提高水泵風(fēng)機等輸配設(shè)備的運行效率及應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可節(jié)能10%-20%;此外通過改善過渡季節(jié)設(shè)備運行方式,避免冷熱不均、增加自動控制系統(tǒng)等措施,也可實現(xiàn)10%-20%的節(jié)能效果。綜合各項節(jié)能措施,公共建筑空調(diào)的節(jié)能潛力應(yīng)在30%-50%。本文在于通過結(jié)合某商場夏熱冬暖地區(qū)的氣候條件和商場特點做空調(diào)設(shè)計優(yōu)化節(jié)能分析,并進一步按照采用優(yōu)化的的空調(diào)系統(tǒng)方案進行節(jié)能分析,論證了建筑空調(diào)節(jié)能的重要性和可行性,對建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計和運行有著重要的指導(dǎo)和參考價值。
1 大型商場的建筑特點
(1)空間較大,貨架、柜臺的擺放位置可以多樣化,人流眾多,要合理安排顧客流動路線和貨物進出路線,避免交錯混雜。(2)根據(jù)商品特性安排營業(yè)部位,貴重商品一般設(shè)在樓上,日用商品設(shè)在最方便的地方,笨重商品多安排在一層或地下層。(3)營業(yè)大廳要求寬敞,且有良好的通風(fēng)、采光設(shè)施,柜臺平面布置應(yīng)有較大的靈活性,以適應(yīng)經(jīng)營商品交換的需要。(4)因人流集中,應(yīng)特別注意安全消防措施等。
2 大型商場空調(diào)冷負(fù)荷形成影響的因素分析
2.1 建筑圍護結(jié)構(gòu)對能耗的影響:建筑的圍護結(jié)構(gòu)主要由外墻、屋面、外窗、地面、內(nèi)分隔幾部分組成。圍護結(jié)構(gòu)類型主要隨著地區(qū)的不同而變化。嚴(yán)寒地區(qū)的建筑應(yīng)充分滿足冬季保溫設(shè)計的要求;適當(dāng)兼顧夏季防熱;溫暖地區(qū)的建筑應(yīng)兼顧冬季保溫和夏季防熱:炎熱地區(qū)應(yīng)以滿足夏季防熱設(shè)計要求為主,適當(dāng)兼顧冬季保溫。即使在同一地區(qū),圍護結(jié)構(gòu)也有許多種不同型式。外圍護結(jié)構(gòu)方案的選擇是建筑節(jié)能設(shè)計首先要考慮的問題。外維護結(jié)構(gòu)的熱工性能是決定建筑能否節(jié)能的基礎(chǔ),外圍護結(jié)構(gòu)的組成部分之間是相互影響,相互制約,單純地加強某一個或幾個方面的節(jié)能性能,并不一定能使建筑達到良好的總體節(jié)能效果和實現(xiàn)節(jié)能的經(jīng)濟型。據(jù)有關(guān)部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國的建筑耗熱量:外墻大體上為氣候條件接近的發(fā)達國家的4-5倍,屋頂為2.5-5.5倍,外窗為1.5-2.2倍;門窗透氣性為3-6倍,總耗能是2-3倍,因此,推廣節(jié)能顯得愈加重要。在上世紀(jì)80年代以前,基本沒有機械降溫手段,大型商場地區(qū)比較重視自然通風(fēng)和建筑遮陽隔熱,居室空間較高,通常采用240毫米以上厚度的磚外墻、斜屋面或大階磚架空通風(fēng)屋面、窗戶飄蓬遮陽等結(jié)構(gòu)形式,起到較好的通風(fēng)、隔熱效果。根據(jù)近年對商業(yè)樓的能耗調(diào)查表明,空調(diào)系統(tǒng)能耗占整個建筑能耗的50-60%左右,因此有必要針對外圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能進行分析。
2.2 建筑照明對能耗的影響:
在商場的照明設(shè)計中,合理運用光源的特性,可為廣大消費者營造舒適的光環(huán)境和烘托商業(yè)氣氛,是商場建筑不可缺少的部分。而這部分的能耗也相當(dāng)可觀,照明用電占商場用電量的40%-50%,在商場運營成本中占著一定的比重,降低照明能耗對于提高商場的商業(yè)競爭力具有重要作用。而在對空調(diào)總負(fù)荷各組成部分分析時,可看出照明負(fù)荷在其中占的比例較小,很容易被忽視,因此針對前述的商場照明現(xiàn)狀做分析,說明商場照明節(jié)能對空調(diào)節(jié)能的意義。
2.3 人員新風(fēng)負(fù)荷對空調(diào)冷負(fù)荷的影響形成:
隨著人民生活水平的不斷提高,為繁榮市場,適應(yīng)商業(yè)競爭機制的需要,城市興建商場建筑呈上升趨勢。通過調(diào)查走訪的情況來看,有空調(diào)的商場比無空調(diào)的商場年營業(yè)額多約16%,利潤增加約26%,但增設(shè)空調(diào)勢必增加能耗、初投資和運行費用,直接影響商場的經(jīng)濟效益。同時商場夏季工況的空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷中最大比例是人員的新風(fēng)負(fù)荷,占到了總冷負(fù)荷的60%??梢钥闯?,新風(fēng)負(fù)荷占了相當(dāng)大的比重,而新風(fēng)負(fù)荷的計算取決于人員密度的取值,與同時在場的人數(shù)有關(guān)系,而這個人數(shù)是個動態(tài)的、難以確定的數(shù)值??土髁坎粌H與季節(jié)、天氣、節(jié)假日等時間因素有關(guān),而且隨著商場所在位置、商場規(guī)模及經(jīng)營范圍、經(jīng)營因素、柜臺多少、貨源情況、商場中空氣環(huán)境的好壞等因素而變化。
3 大型商場的特點及節(jié)能設(shè)計優(yōu)化
3.1 實行自然和機械相結(jié)合的通風(fēng)運用:
《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)第4.2.8條:“外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%,透明幕墻應(yīng)具有可開啟部分或設(shè)有通風(fēng)換氣裝置?!惫步ㄖ话闶覂?nèi)人員密度比較大,建筑室內(nèi)空氣流動,特別是自然、新鮮空氣的流動,是保證建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。無論在北方地區(qū)還是在南方地區(qū),在春、秋季節(jié)和冬、夏季的某些時段普遍有開窗加強房間通風(fēng)的習(xí)慣,這也是節(jié)能和提高室內(nèi)熱舒適性的重要手段.外窗的可開啟面積過小,會嚴(yán)重影響建筑室內(nèi)的自然通風(fēng)效果。因此,這條規(guī)定是為了使室內(nèi)人員在較好的室外氣象條件下,可以通過開啟外窗來獲得熱舒適性和良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。所以做好自然通風(fēng)氣流組織設(shè)計,保證一定的外窗可開啟面積,可以減少房間空調(diào)設(shè)備的運行時間,節(jié)約能源,提高舒適度。為了保證室內(nèi)有良好的自然通風(fēng),明確規(guī)定外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%是必要的。筆者設(shè)計的某商場五層屋面局部設(shè)有中庭采光天窗,本來商場的中庭貫通一至五層,空間高大,在炎熱的夏季,中庭內(nèi)的溫度很高,應(yīng)考慮在中庭上部的側(cè)面開設(shè)一些窗戶或百葉式的通風(fēng)口,充分利用自然通風(fēng),達到降低中庭溫度的目的。但是此商場建筑設(shè)計師考慮中庭的采光天窗標(biāo)高幾乎與室外實體屋面標(biāo)高一致,沒有開啟外窗或通風(fēng)口的可能,因此為了達到有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求,必須考慮在中庭上部設(shè)置排風(fēng)機加強通風(fēng),改善中庭熱環(huán)境,同時此排風(fēng)系統(tǒng)又可以兼做火災(zāi)的排煙風(fēng)機。這樣的設(shè)計系統(tǒng)簡單,排風(fēng)機布置多臺,在夏季中央空調(diào)運行時,只開啟部分風(fēng)機排風(fēng),排風(fēng)量約為新風(fēng)量的80%, 以保證室內(nèi)的微正壓,由于室內(nèi)空氣能夠部分排出,也使組合空調(diào)的新風(fēng)能夠順利進入,形成對流,使室內(nèi)空氣形成流動,排除有害氣體,讓商場工作人員有個健康舒適環(huán)境。
3.2 實行全熱回收設(shè)計:
《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)第5.3.14條:“建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)且符合2.設(shè)計新風(fēng)量大于或等于4000m3/h的空氣條件系統(tǒng),且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差大于或等于8℃時,宜設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置。排風(fēng)熱回收裝置(全熱和顯熱)的額定熱回收率不應(yīng)低于60%。”設(shè)計商場空調(diào)時,考慮到商家的利益,空調(diào)機房面積總是被限制,空間利用率有限,而且室外進風(fēng)口和排風(fēng)口的距離要求盡量間隔遠(yuǎn),避免氣流短路,由于熱回收裝置有四個接管,系統(tǒng)中管路較為復(fù)雜。由于城市空氣質(zhì)量較差,積灰現(xiàn)象較嚴(yán)重,過濾器易堵塞,使用中應(yīng)注意經(jīng)常清洗過濾器。全熱回收必要條件是新風(fēng)系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng)布置在一處,這就要求設(shè)計時對系統(tǒng)劃分、風(fēng)道布置、送排風(fēng)機和熱回收裝置的設(shè)備等統(tǒng)籌安排,使系統(tǒng)趨于合理.要使風(fēng)系統(tǒng)趨于合理,布置風(fēng)系統(tǒng)需結(jié)合建筑平、立面,周詳考慮。全熱交換器的大小是按空調(diào)供冷或供暖時的最小風(fēng)量確定。必須注意的是過渡季節(jié)或冬季采用新風(fēng)供冷時不能用全熱交換器,這是因為新風(fēng)被排風(fēng)加濕、換熱后,會降低新風(fēng)供冷的效果。因此,必須采用新風(fēng)供冷時,應(yīng)在新風(fēng)道和排風(fēng)道上分別設(shè)旁通風(fēng)道,使空氣繞過全熱交換器。同時根據(jù)某商場所處的的氣候特點,(四季不分明,炎熱時間長),采用這種熱回收技術(shù)雖然初投資相對大一些,卻節(jié)省了運行費用,而且節(jié)能效果是顯著的。而現(xiàn)實中,雖然在前期設(shè)計工作時,設(shè)計師會給業(yè)主提供采用這個熱回收系統(tǒng)后有關(guān)的初投資增加、運行費用的減少以及增加的初投資的回收期長短分析,但是業(yè)主往往單純地從經(jīng)濟效益方面來權(quán)衡熱回收裝置的設(shè)置與否,對于商場而言,熱回收裝置投資的回收期會稍長一些,而且全熱回收系統(tǒng)設(shè)計要充分考慮安裝尺寸,運行的安全可靠性以及設(shè)備配置的合理性,這牽涉到占用商場面積,業(yè)主往往會否定這一做法,這種現(xiàn)實情況給設(shè)計師推廣節(jié)能技術(shù)帶來阻滯。 3.3 實行大溫差空調(diào)冷凍水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計:
對空調(diào)末端而言,采用大溫差系統(tǒng)后,由于供回水溫差加大,將對其熱工性能及運行效率產(chǎn)生很大影響。對于按常規(guī)溫差設(shè)計的空調(diào)機組,在大供回水溫差的工況下運行,會出現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)由于空調(diào)機組冷水溫升過小而冷量不夠,空調(diào)機組的除濕能力下降,導(dǎo)致室內(nèi)相對濕度增加,使人員的舒適度降低等問題,因此,在冷凍水大溫差工況下,不能按常規(guī)溫差選擇空調(diào)末端。同時為了使空調(diào)末端獲得與標(biāo)準(zhǔn)溫差相同的制冷量,可以通過增加表冷器排數(shù)和表冷器傳熱面積,改變表冷器程數(shù),降低空調(diào)機組進水溫度以及改變表冷器的肋片材質(zhì)等措施解決.為了不至于增大換熱器的水阻力或增大空調(diào)機組的安裝有效建筑面積,一般采用增大換熱器的排數(shù)的方法。根據(jù)熱工計算,對于標(biāo)準(zhǔn)溫差,一般空氣處理機6排盤管的換熱器即可滿足要求。根據(jù)計算和廠家提供的數(shù)據(jù),大溫差空氣處理機的換熱面積需增大約20%,也就是說增大排數(shù)(最多增至8排)的方案即可滿足要求,相對風(fēng)機盤管也最多增至4排(標(biāo)準(zhǔn)為3排)可滿足要求。
3.4 實行空調(diào)冷凍水泵變頻運行:
在空調(diào)水系統(tǒng)中,采用電制冷方式時,冷卻水泵和冷凍水泵的耗能大約為空調(diào)冷水機組的26%-37%。目前我國空調(diào)冷水機組普遍設(shè)有能量調(diào)節(jié)裝置,可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)主機運行能耗,達到節(jié)能的目的。而空調(diào)水系統(tǒng)過去一般不設(shè)變頻器,如果選型大了則不僅會增加設(shè)備投資,還會使水系統(tǒng)運行能耗增加較多。有資料表明,大中型公共建筑供暖空調(diào)電力消耗中,60%-70%由輸送和分配冷量熱量的風(fēng)機水泵所消耗,而這部分電耗有可能降低60%-70%??照{(diào)負(fù)荷主要來自圍護結(jié)構(gòu)傳熱和新風(fēng)負(fù)荷,是隨室外氣象因素等條件的變化而變化的,此外,室內(nèi)的設(shè)備和人體散熱也是隨時間變化的,特別是人員流動性大的場所,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計通常是根據(jù)空調(diào)的最大負(fù)荷設(shè)計的,且空調(diào)水系統(tǒng)流量不變,是按定流量設(shè)計的.根據(jù)資料顯示,在夏熱冬暖地區(qū),夏季熱負(fù)荷高峰期一般為6-8月,中至低負(fù)荷為5月、9-11月,一天之中空調(diào)系統(tǒng)高負(fù)荷一般運行在中午至下午的時間段。因此空調(diào)系統(tǒng)在大部分時間內(nèi)工作于部分負(fù)荷狀態(tài),由此可見,雖然空調(diào)水泵的能耗相比較冷水機組占的比重較小,目前在工程運行中一般以能耗為代價采用節(jié)流方法調(diào)節(jié)水流量,當(dāng)用戶端負(fù)荷變化需要變化冷凍水循環(huán)水量時,傳統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)方法是通過對循環(huán)水泵的出口閥門開度的調(diào)節(jié),只是關(guān)小、調(diào)大,處于較機械簡單的調(diào)節(jié)狀況,這種調(diào)節(jié)方式因節(jié)流的不可逆性會造成能量損失,電耗浪費明顯,系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性變差,現(xiàn)在較科學(xué)的解決方法是采用水泵的變頻調(diào)速技術(shù),可以減少電能的消耗,提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。因此水泵的節(jié)能空間潛能較大。
總之,通過結(jié)合某商場特點,對空調(diào)方案優(yōu)化分析后,筆者認(rèn)為可以考慮對夏熱冬暖地區(qū)商場采用自然和機械相結(jié)合的新風(fēng)、排風(fēng)全熱交換的通風(fēng)方案;采用大溫差小流量的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)方案;采用空調(diào)冷凍水變頻運行方案。
參考文獻
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