【摘 要】近年來,我國經濟高速發展,能源消耗也在迅速增長。但我國能源相對短缺、浪費嚴重、利用效率低是不爭的事實,因此,如何節約能源就顯得尤為重要。根據建筑物的使用功能不同,電能在建筑總能耗的比例在60%~90%之間,多數民用建筑,電氣能耗在80%左右,因此,電氣節能潛力巨大。有效地減小電能損耗,提高建筑系統運行的經濟性,對提高電能的利用率、節約電能具有重要的意義。本文主要對建筑電氣安裝中電氣節能現狀及其對策進行了分析探討。
【關鍵詞】建筑電氣;節能原則;節能措施
1.建筑電氣節能應保證的基本原則
建筑電力資源的無用能耗主要出現在電氣安裝不科學,及電氣設計的缺陷會使實際使用過程中電力消耗成倍增長,使得本可以避免的能耗變成令人頭疼的“電老虎”,使用電成本提高。從不同角度節約建筑電力能耗可以高效、長久地滿足建筑電氣節能的需求。從電力設計的技術人員方面看,節能技術的應用和各項功能用電的需求是必須考慮的;從使用者方面考慮,在選擇電氣用品時,在考慮價格和個人喜好的基礎上,產品的節能效率也是選擇時應該重點考慮的,因為從長遠來看,節能效率高的電氣產品能有效降低能耗和生活成本;從電氣產品的設計開發人員方面看,節能產品的技術需要進一步改進,節能產品價格要降低,隨著人們節能意識的提高,市場對節能產品的需求會進一步增加,對節能產品的設計和技術提出了更高的要求。建筑節能中電氣節能是核心內容,設計人員在對建筑電氣部分進行設計時,應當多方面考量,對建筑電氣系統的可靠安全以及適用經濟性予以考慮,將能源消耗通過合理的運行設計方案最大程度降低。建筑電氣節能應保證以下幾個原則。
1.1實用原則
實用,就是滿足電氣用電需求。建筑在電氣節能設計時首先應該滿足各項用電需求,例如對于照明電氣要滿足亮度要求;對于公共場所的空調,要滿足舒適合理的溫度等。滿足電氣基本用電需求,保證生活質量是建筑電氣節能的基本原則。
1.2經濟原則
在進行建筑電氣節能設計的時候一定不能為了節能而提高其他方面的開支,保證節能所節約的資金大于投入和運行費用,是建筑節能應該保證的經濟原則。采用新能源系統設計,如太陽能發電、風力發電等,也能有效減少能耗能源方面的投入。
1.3節能原則
在建筑電氣節能設計時,無用能耗是最應該避免的,如變壓器的功率損耗和傳輸電能線路上的有功損耗等。有針對性地采取相應的節能措施,合理使用有先進節能技術的電器,有針對性地采用相應的節能措施。在建筑投入使用后,根據日常需要、居住習慣和時間個性化地定制節能計劃也能有效地減少無用能耗。
1.4優化原則
進行建筑電氣節能設計時,相關的配電網絡設計、規劃和建設要科學合理,在合理使用能源的基礎上,促進資源優化利用,讓使用者能夠享受優質高效的電氣設備。
2.建筑電氣的節能措施
2.1供配電系統的節能措施
優質的電能才能促進用電系統和設備工作的可靠性和能源利用效率的提高,進而促進建筑的節能,因此在電能的供應和配電系統中節能措施的應用是建筑電氣節能的保證。
2.1.1提高電能質量
電壓暫降,暫升和短時中斷,諧波產生的電壓波形畸變是在現代電網系統中最突出的問題。解決這些問題需要減小供電電壓的波動和偏差,可以通過減小負荷峰谷差值;分層分區的就地無功功率平衡,三相平衡,減小電壓波動,諧波治理;改進電網的結構,縮小供電的半徑。
2.1.2提高功率因數
功率因數是供配電系統的一項重要技術經濟指標,功率因數小會引起對應較大的電網線路輸送損耗。配電中的感性負荷,如變壓器,電動機,洗衣機,冰箱等,不僅要從電網中吸收有功功率用于做功,而且還要吸收無功功率建立磁場,保障運行。功率因數越大,說明總視在功率中有功成分越大,電源的利用效率就越高。可以提高用電設備的自然功率因數,或者通過人工補償措施,比如采用無功補償裝置。
2.1.3變壓器的經濟運行
根據供電系統的供電情況和各類用戶用電規律,合理地安排用戶的用電時間,鼓勵低谷用電,壓低高峰用電,可以大大節約變壓器電能損耗,同時也可以節約線路和整個電網的損耗,達到節約電能的目的。還可以采用新的節能技術,減少變壓器的鐵損和線損。
2.2線路損耗節能
(1)通過合理的電網規劃來降低線損。由于P=IU,功率損耗ΔΡ=3√I2R,在用電負荷和供電線路相同的情況下,電壓U越高,電流I越小,功率損耗ΔΡ就越低,設計時從各個電壓等級協調發展的角度,因地制宜地建設高壓配電網,大力發展110kV網架及110kV直降10kV供電。
(2)減少供配電線路線損。由于配電線路有電阻,有電流通過時會產生功率損耗,其公式為:ΔΡ=3√I2R。當負荷一定時,線路電流I是不變的,要減少線損,只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=ρL/S,即與導線電阻率ρ、導線長度L成正比,與導線截面S成反比。
2.3照明節能
(1)人工光源都會產生能耗,充分利用自然光源是降低建筑照明能耗的有效途徑。根據自然光的照度變化,分組分片控制燈具開停。
(2)按建筑照明設計標準 GB50034-2013的要求,在滿足照明質量的前提下,合理選擇燈具類型、安裝位置和控制方式。
(3)使用低能耗性能優的光源用電附件,公共建筑場所內的熒光燈選用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器,氣體放電燈采用電子觸發器。
(4)使用節能型照明電器。照明設計不僅要掌握照明設計的理論,還要了解國內外有關照明技術新動態,采用效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明電器產品。
2.4建筑暖通空調系統的節能措施
暖通系統是伴隨建筑整個生命過程中必不可缺的一個組成部分,暖通系統的節能設計是在建筑工程施工中至關重要的環節,合理的節能設計不但能為建筑節省一大筆費用,還能減少資源浪費和環境污染。
2.4.1改進建筑圍護結構的保溫性
在暖通空調系統運行中所消耗的能量中有一部分是來自建筑物維護結構的損耗,因此,我們可以利用提高建筑維護結構的保溫性能來減少暖通空調系統的耗能,從而達到節能的目標。在實際暖通空調設計中,要根據實際工程的情況,融入節能的觀念和設計技能,提高建筑物維護結構的保溫性能,減少暖通空調系統的耗能。
2.4.2空調系統自動化運行和變頻控制
暖通空調接口處引入弱電傳感器,對風速、溫度、管徑等一系列的參數進行檢測,采用智能化的接口控制系統實時對接口進行控制,采用變頻技術將其額定功率的變化控制在科學的范圍內,空調系統本身就不會由于額定功率的改變而形成全負荷運轉的狀態,起到節能的作用,并且設計獨立通信控制口分季節分時段的對暖通空調進行調節,使得通過簡單的控制實現對變風量以及變流量系統進行最優的控制和對機電設備實施啟停,節約能源。
3.結束語
總之,建筑電氣節能應從安全性、可靠性、經濟性以及節能性等方面進行綜合考慮,努力采用成熟、有效的節能技術,合理配置建筑節能設備,從而達到真正有效的節約能源,為經濟的可持續發展和節約型社會做出應有的貢獻。 [科]
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