建筑電氣節能技術研討

時間:2022-03-16 08:36:16

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建筑電氣節能技術研討

摘要:目前我們國家在倡導建設集約型社會,經濟建設走低碳環保路線,建筑能耗占社會總能耗比重較大,本文嘗試從建筑電氣節能措施以及電氣節能技術應用方面探討,分析如何降低建筑物能耗。

關鍵詞:建筑節能;電氣;技術措施

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,為了經濟建設有更高水平的發展,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,風能,核能等;另外一方面需要從節約能源方面入手,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這個小角度入手,探討建筑電氣節能。

一、照明系統的節能措施

照明系統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,數量大,能耗消耗,如果能將照明系統能耗降低對降低整個建筑物能耗有積極意義。降低照明系統的節能措施有如下幾項。

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,以及人們對節約能源和環境保護的關注,建筑物中如何充分的利用自然光源來實現照明越來越受到重視。因此室內照明設計中,應當充分考慮并利用自然光源,制定建筑物的采光標準,優化采光方式,將建筑物采光,室內照明有機地結合起來,白天室內引入太陽光,使建筑物有充足穩定的光照,滿足工作生活需要,達到盡可能地利用自然光源,進行節約照明能耗目的,這對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義。目前應用的方法主要有:①導光管法,②采光擱板,④棱鏡窗。

2、選擇合適高效的燈具光。從經濟、適用和節約能源角度出發選擇燈具,選擇高效節能燈具;例如以前使用廣泛的白熾燈,白熾燈只有10%的電能轉變為可見光,90%的電能轉變為熱輻射,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。細管徑熒光燈、金屬鹵化物燈和以及近年發展較快的LED節能燈均為高效光源,發光效果高,使用壽命長,應積極選用。對于熒光燈,應首先選用電子整流器,減少使用傳統電感線圈整流器,減少無功以及線圈發熱損壞。其次,應根據不同使用部位選擇相應的燈具,以達到物盡其用,進行節約電能。例如:在一些燈具安裝高度較低的地方,應該選擇熒光燈;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,已達到節約能源要求。最后,應從適用及節約能源角度,對建筑物不同場合進行照度計算,合理的選擇燈具的功率,數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,對燈具開關進行合理控制,對不使用時進行關閉可以有效節約能源;例如對大型建筑物公共照明,選擇先進的控制中心集中控制方法進行控制,智能地根據室內的照度調節點亮燈具的數量,調節燈具的亮度等,進行智能集中管理,達到合理使用,節約能源;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、合理的供配電系統及線路設計

根據負荷容量及分布、供電距離,用電設備特點等因素,供配電系統應盡量簡單可靠,配電級數不宜超過三級。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,當線路長度一定時,只能通過考慮選擇電阻率較小材質的電線電纜,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,所以應盡量采用銅芯電線電纜,以達到節約能;

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,應盡量減小線路的長度,以達到減少能耗目的;具體措施如優化變配電所的位置,使它盡量靠近負荷中心,對地下室的橋架數量,大小規格,走向進行合理的優化,對照明配管上下及水平走向進行合理優化,避免電線電纜敷設時出現不合理的拐彎浪費,達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和長度前提下,應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,動熱穩定,線路壓降,以后使用容量增長等因素,確定一個最佳經濟載流密度,確定線路截面積,達到節省能耗同時還節省工程總投資(工程建設投資及以后使用運營費用)

4、對無功較大電機設備進行就地補償。對一些無功需求較大的電機設備,如泵房電機,進行遠距離供電時,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、施工時應嚴格按照規范要求進行施工。管內穿線、電線電纜在敷設是時應按規范要求控制施工過程,保證施工工藝達到要求。盡量減小電線電纜自身渦流產生的損耗。比如,應避免電線電纜在敷設時產生打圈、纏繞;在橋架內電纜的彎曲預留只需要滿足伸縮及沉降余量,不應太多;電纜在支架上排列距離應滿足電纜施工規范的要求,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。嚴格控制電線電纜接頭及終端頭的制作質量。因為電線電纜終端頭制作連接質量不達標就會造成接觸不良,增加局部接觸電阻,從而造成發熱增大,進而增大電能損耗;此外所有照明及插座回路電線接頭均應搪錫,確保接觸良好,減少發熱損耗。在供配電系統設計及施工,積極采取上述5個方面技術措施,可以有效減少線路上電能損耗,實現線路節能目的。

三、變壓器的節能措施

變壓器在整個建筑物中起著變換電能的作用,承擔著建筑物內所有負荷的供電,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熱損耗,因此采取適當措施減少變壓器損耗對整個建筑節能具有較大現實意義。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,與負荷無關,因此應盡量選用節能型變壓器如S9,SL9,SC8等。這類型變壓器鐵芯主要由優質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度全斜度接縫結構使接縫密合性好,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,以及負荷率平方所確定。因此在選擇變壓器時應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、后續運行維護費用,以及建筑物以后發展需預留適當的余量等因素,合理選擇變壓器容量和臺數,并根據負荷情況,合理分配每臺變壓器的負荷,使其負載率在最經濟節能的區間即工作在高效低耗區內。

四、結束語

綜上所述,建筑能耗占社會總能耗比重高,目前已經大約達到社會總能耗25%,對于建設資源節約型社會,降低建筑能耗有巨大現實意義。因此,必須以降低建筑能源損耗為原則,從小處入手,提高節能環保意識,大力發展節能新技術新方法,在建筑的設計、施工、運行使用中都注意到降低能耗,不斷的推進建筑節能,降低整個社會能耗,走低碳環保路線,讓人與自然和諧相處,恢復藍天白云。

作者:劉恒巧 單位:深圳市鵬城建筑集團有限公司

參考文獻:

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