電氣節能技術問題及節能路徑

時間:2022-07-12 04:23:47

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電氣節能技術問題及節能路徑

我國一直處于經濟高速發展的時期,各行各業都需要能源供應的支持,而建筑能耗過高直接影響著建筑行業以及國民經濟的發展。在當前能源短缺和環境污染的情況下,仍有一些政府和相關管理部門、設計單位以及開發商未給予建筑電氣節能足夠的重視,只顧局部利益,未考慮全局,使得公眾節能意識薄弱,建筑電氣節能技術難以推廣普及。因此,加強建筑電氣節能可以收到很好的節能效果、環境效果以及社會效果。

1我國建筑電氣節能存在的技術問題

目前,供電線路迂回鋪設,變壓器位置遠離負荷中心,同時由于在負荷計算時缺乏用電數據,導致變壓器容量選擇過大,變壓器負荷不均,造成“大馬拉小車”的情況;不合理的系統設計和設備選型及運行方式導致空調系統效率過低,使得冷機、水泵、風機長期在偏離高效點的狀態下工作;風機和水泵設備的開關控制僅有手動控制,導致運行時間過長,消耗大量電能,在選擇電制冷機組的臺數時未考慮節能;電梯未設置節電感應或群控等節能控制模式;建筑照明光源選擇、燈具選擇、鎮流器選擇及照明方式設計不合理,盲目提高照度,照明控制方式不當,未增加光控設備,導致部分照明設施白白浪費大量電能等。

2實現建筑電氣節能的途徑

2.1電源節能

在電網投入運行后,電能在傳輸過程中由于需要經過各種電壓等級的線路以及多次的升壓與降壓過程,會在線路和變壓器中產生形式為發熱而無法利用的能量損耗,這些損耗一般占系統有功功率的15%-20%。線路損耗與電網輸入量的百分率(線損率)反映了電網輸送和分配電能的效率,而我國的線損率比一些發達國家要高。據統計,若線損率能夠降低1-2個百分點,就可節電90.9-181.8億kWh。由此可以看出,降低線路損耗和變壓器損耗是實現電源節能的兩個重要環節。(1)降低線路損耗的途徑有以下幾種:選用電阻率較小的材質做導線,并增大導線截面,降低線路電阻;優化電網結構,鋪設供電線路時應盡量走直線,使線路最短,避免迂回供電,選擇最經濟最合理的供電線路;對電網進行升壓改造,簡化變電層次和電壓等級,在線路絕緣水平允許的情況下,將原有線路進行升壓,可降低可變損耗,節省大量資金;變壓器的放置應根據用電負荷的變化而變化,越接近負荷中心,供電距離越短,線路損耗就越少;選用正確的電動機和變壓器等設備容量,并安裝并聯補償電容器,減少無功線路損耗,提高功率因數。(2)降低變壓器損耗的途徑有以下幾種:選擇合理的變壓器,如油浸變壓器或干式變壓器,減少鐵損和銅損,也可以選用調容變壓器,根據負荷的變化調整變壓器容量,避免過載或負載率低,使變壓器的實際負荷接近設計的最佳負荷;從材料和生產工藝方面著手,改造現有的高能耗變壓器;通過削峰填谷的方式調整負荷,合理安排不同用戶的用電時間,減少空載損耗,提高變壓器的負荷率;采用變壓器損耗最小的運行方式,同一變電站的多臺變壓器需并聯運行,可以合理分配負荷,安全持續使用。

2.2動力節能

在當今社會中,電動機的應用十分普遍,耗電量極大,電動機負荷占總發電量的60%-70%,其中交流電動機占電動機總發電量的85%。因此,動力節能是建筑電氣節能的重中之重,具有很大的潛力。動力節能應遵循全面改進電動機及相關機械設備、優化設備系統的原則,其主要節能措施如下:(1)抓住節能要點,根據使用場合的不同選擇最經濟最合理的電動機,通過改進控制等方式提高電動機的有效使用率。(2)提高現有電動機的運行效率,根據銅損和鐵損的不同特點采取對應措施減少電動機損耗。在節電的同時還可以保護電動機,延長其壽命。此外,還可以選擇低噪聲節電型電動機。(3)將具有高效率驅動性能及良好控制特性的變頻器應用于風機、水泵、電梯和空調等設備中,可以實現交流電動機調速,不僅能節約大量電能,而且可提高設備的控制水平和質量。

2.3照明節能

照明在各類建筑中是一項基本的系統工程,近些年來綠色照明被人們普遍提倡。所謂綠色照明是對天然光源利用、光源選擇、燈具控制、照明方式以及照明維護管理等方面的綜合考慮,主要目的是為了提高照明系統的總效率。在保證照明數量和質量以及注重營造健康舒適環境的前提下,大力節約照明用電。照明節能的主要措施如下:(1)充分利用天然光源,將室內采光和照明有機結合起來。(2)選擇高光效光源,盡量減少使用白熾燈,優先選用熒光燈,積極推廣高效的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。(3)根據使用場合的不同,選擇光通量維持率好與控光合理的高效率節能燈具。(4)合理選擇氣體放電燈的啟動設備,采用低功耗節能型電感鎮流器。(5)根據照度標準的不同,結合一般照明、重點照明、裝飾照明與混合照明,合理安排照明方式。(6)根據照度的變化,優選照明控制方式,可采用自動控光、分區控光、遠程集中控光等方式。(7)燈具在使用的過程中應適當保養,使用時間越長,光能損耗越多,同時附著在燈具上的灰塵等也會引起較大光損,縮短燈具壽命,所以應做好照明維護管理工作。

2.4建筑設備監控系統

除了上述三種建筑電氣節能途徑外,建筑設備監控系統的出現則提供了一種更為科學有效的方法。建筑設備監控系統始于上世紀70年代的能源危機,經過長期發展,尤其伴隨著計算機網絡技術、自動控制技術和通信技術的發展,建筑設備監控系統日趨完善,它可以全面地對建筑物中各類設備進行控制,在滿足建筑功能的前提下,最大限度地節能。(1)供配電監控系統。供配電監控系統基于現場總線技術,由計算機、通信網絡和控制設備組成。通信網絡將計算機、控制設備和供配電系統中帶有通信接口的開關連接起來,可檢測電壓、電流、有功功率、功率因數以及設備是否運行良好等,最終由工作人員在計算機上進行操作和管理,確保了供配電系統的節能和安全運行。(2)照明監控系統。在一些大型公共建筑中,盡管照明產生的耗電量極大,但是為了滿足建筑功能,不能片面地為了節能而減少照明,而應該采取科學的節能方法,照明監控系統的出現就很好地解決了這一問題。照明監控系統將不同時間和不同地點的照度轉換為數字形式的預設參數并存儲在EPROM中,通過設定值和實際值的比較,控制照明,達到節能的目的。照明監控系統的應用不但可以節約大量電能,還可以延長燈具壽命,節省了運行費用,同時,不同的照明控制方式還能增強建筑的視覺效果。