時(shí)間:2022-07-23 15:31:46
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電氣能源作為難以再生的寶貴資源,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)保障,由于我國(guó)人口數(shù)量眾多,建筑住房需求量較大,而建筑建造過(guò)程需要使用大量的電氣能源,因而其成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。智能建筑樓宇作為我國(guó)建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),它的發(fā)展代表著我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展水平,需要采用科學(xué)合理的電氣節(jié)能設(shè)計(jì),適應(yīng)節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展理念,以促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
2我國(guó)智能建筑樓宇的電氣使用現(xiàn)狀
2.1建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的過(guò)度耗能問(wèn)題
空調(diào)系統(tǒng)的存在能夠保證建筑室內(nèi)環(huán)境的舒適性,不論外界氣候條件有任何變化,建筑樓宇室內(nèi)環(huán)境都能滿足人們的居住要求??照{(diào)系統(tǒng)是建筑內(nèi)消耗電氣能源的主要設(shè)備,但是由于我國(guó)目前的空調(diào)設(shè)計(jì)不夠科學(xué)、合理,安裝過(guò)程不夠精確等,往往造成空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)化程度不高,運(yùn)行效率不能滿足建筑樓宇居住的性能要求。因此,空調(diào)設(shè)備常常會(huì)出現(xiàn)使用效率過(guò)低、消耗能源過(guò)多等故障現(xiàn)象。加之,空調(diào)設(shè)備運(yùn)行管理的制度不夠健全,常常出現(xiàn)設(shè)備閑置或超負(fù)荷工作的不正?,F(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)可能損壞空調(diào)設(shè)備制冷和供暖的功能,縮短了空調(diào)設(shè)備的使用壽命,反而大大增加了不必要的電氣能源的消耗,不利于建筑行業(yè)環(huán)保節(jié)能的長(zhǎng)期發(fā)展要求。
2.2建筑內(nèi)部照明系統(tǒng)的電氣使用現(xiàn)象
照明系統(tǒng)是智能建筑樓宇內(nèi)部必不可少的設(shè)備系統(tǒng),照明系統(tǒng)的電氣消耗功率通常因其供電對(duì)象不同而有所差異,然而在實(shí)際照明系統(tǒng)的供電過(guò)程中,常常出現(xiàn)所安裝使用的照明設(shè)備的功率過(guò)大、運(yùn)行效率過(guò)低、自動(dòng)控制程度較低、節(jié)能措施較差等現(xiàn)象,這些不合理的現(xiàn)象都將導(dǎo)致照明系統(tǒng)消耗更多的電氣能源;有時(shí)照明設(shè)備的運(yùn)行功率大小不確定,造成照明設(shè)備頻率變化快,消耗電能高,降低照明設(shè)備的使用壽命,增加了智能建筑樓宇的設(shè)備投資,不利于建筑行業(yè)的節(jié)能發(fā)展。
2.3建筑內(nèi)供配電系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題
建筑自身的供配電系統(tǒng),是建筑物內(nèi)進(jìn)行正常工作和生活的前提和重要保障。其中供配電電路的設(shè)計(jì)線路、運(yùn)行功率大小、變壓器容量問(wèn)題等因素的設(shè)計(jì)和使用是否合理,都會(huì)影響到供配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效率。其中,變壓器容量過(guò)高與實(shí)際負(fù)荷量不一致、變壓器功率過(guò)大、線路設(shè)計(jì)過(guò)于繁瑣等問(wèn)題,都易導(dǎo)致建筑樓宇供配電系統(tǒng)消耗大量的電氣資源,同時(shí)還會(huì)影響供配電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行效率,同其他兩大系統(tǒng)一樣,會(huì)增加建筑正常運(yùn)行的電氣能源消耗,增加成本,與我國(guó)建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展路線背道而馳,阻礙智能建筑樓宇的發(fā)展。
3智能建筑樓宇電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)要求和原則
3.1節(jié)能設(shè)計(jì)符合實(shí)際,滿足樓宇正常使用
智能建筑樓宇進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì),是希望通過(guò)對(duì)涉及到電氣能源使用的系統(tǒng),進(jìn)行科學(xué)合理的改造,舍棄或改變一些浪費(fèi)使用電氣能源的現(xiàn)象,從而適應(yīng)智能建筑樓宇的節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念,節(jié)約我國(guó)的電氣能源,促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。智能建筑樓宇的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)首先要符合樓宇的實(shí)際使用功能,節(jié)能設(shè)計(jì)的結(jié)果能夠保證樓宇正常的居住和辦公生活;切不可盲目追求節(jié)能環(huán)保的效果,不顧實(shí)際、不科學(xué)地設(shè)計(jì),造成樓宇不能正常使用,這樣會(huì)脫離實(shí)際,得不償失,達(dá)不到智能建筑樓宇的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的最初目的,不利于我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。
3.2節(jié)能設(shè)計(jì)符合經(jīng)濟(jì)要求,降低成本
在對(duì)智能建筑樓宇進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)該注意到經(jīng)濟(jì)性能的要求,保證智能建筑樓宇進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)與合理的經(jīng)濟(jì)投資之后,比之前的設(shè)計(jì)和成本投入時(shí)更加適應(yīng)樓宇的正常使用要求,并且注意能否在智能建筑樓宇一定的使用年限內(nèi),收回在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)階段所投入的費(fèi)用。在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中,不能因?yàn)槊つ孔非蠊?jié)能環(huán)保,而造成過(guò)高的資金投入;也不能隨意降低成本,偷工減料,導(dǎo)致智能建筑樓宇達(dá)不到所需的性能要求指標(biāo)。
3.3節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程科學(xué),保證質(zhì)量
智能建筑樓宇在節(jié)能設(shè)計(jì)和改造過(guò)程中,要提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性,首先應(yīng)該對(duì)智能建筑樓宇有大致輪廓的認(rèn)識(shí),分析各系統(tǒng)和設(shè)備潛在的進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的可能,并對(duì)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)前后的經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)行對(duì)比,從而采用正確合理的設(shè)計(jì)方案,在保證節(jié)約電氣能源的同時(shí),也要做到設(shè)計(jì)過(guò)程的科學(xué)性和合理性,保證智能建筑樓宇電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程的質(zhì)量要求。
4智能建筑樓宇電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的具體措施
4.1樓宇內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
智能建筑樓宇內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì),關(guān)鍵環(huán)節(jié)是進(jìn)行合理、精確的計(jì)算,在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中,依據(jù)智能建筑樓宇的相關(guān)設(shè)計(jì)要求,并結(jié)合設(shè)計(jì)前的計(jì)算數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)值,確定空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)空氣的相對(duì)濕度、飽和度和用電功率等參數(shù)。在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)的電氣設(shè)備容量選擇時(shí),應(yīng)該使所選設(shè)備的容量稍微大于計(jì)算出的理想設(shè)備容量,這樣可以避免在空調(diào)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中由于設(shè)備容量過(guò)小,而導(dǎo)致的空調(diào)不能正常供暖和制冷的現(xiàn)象,保證空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
4.2樓宇內(nèi)照明系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
自然光是對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須要考慮的部分,在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮建筑樓宇室內(nèi)自然采光的效果,這樣能夠降低照明系統(tǒng)電氣設(shè)備的用電量,符合節(jié)能環(huán)保的建筑行業(yè)發(fā)展要求。另外,在照明燈具的選擇上,應(yīng)該盡量選用新式低耗節(jié)能的燈具,在一些照明功率較大的公共場(chǎng)合,應(yīng)該選用聲光控開關(guān)和自帶無(wú)功率補(bǔ)償?shù)臒艟咴O(shè)備;在其他地方,照明系統(tǒng)應(yīng)該選擇節(jié)能開關(guān)和設(shè)備,降低照明系統(tǒng)對(duì)電氣能源的消耗,制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案,在保證智能建筑樓宇的正常使用情況下,通過(guò)照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改造,實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能,適應(yīng)可持續(xù)的發(fā)展要求。
4.3樓宇內(nèi)供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
供配電系統(tǒng)為整座智能建筑樓宇提供動(dòng)力資源,因此,在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)建筑工程用電負(fù)荷進(jìn)行用電容量的統(tǒng)計(jì),并把實(shí)際用電負(fù)荷按照用電等級(jí)進(jìn)行用電負(fù)荷的等級(jí)劃分,以確定合理的供配電方案,從而實(shí)現(xiàn)智能建筑樓宇供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。其中,供配電系統(tǒng)應(yīng)該選擇合理科學(xué)的接線方案,盡量保證其可靠性和經(jīng)濟(jì)性,根據(jù)用電負(fù)荷等級(jí)要求,合理選擇供電電源和配電方案;在確定變配電站或箱式變電站的安裝地址時(shí),為了降低電力輸送過(guò)程中的能量損失,應(yīng)該盡量選擇在中心位置;當(dāng)有多臺(tái)變壓器同時(shí)供電時(shí),可以采用變壓器并聯(lián)的供電方式,這樣能夠保證整個(gè)供配電系統(tǒng)的靈活性和可靠性,降低供配電系統(tǒng)的電氣消耗。
5結(jié)語(yǔ)
2004年12月1日開始實(shí)施的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)>>(GB50034—2004),對(duì)照明節(jié)能提出了嚴(yán)格的要求,其中第6,1,2~6,1,7條均為強(qiáng)制性條文,需按照功率密度值嚴(yán)格執(zhí)行。由于按照功率密度值進(jìn)行計(jì)算時(shí),沒(méi)有考慮到現(xiàn)在燈具產(chǎn)品均為節(jié)能產(chǎn)品,燈具的光通量較高,因此,在設(shè)計(jì)中是先按照規(guī)范規(guī)定的照度值設(shè)計(jì)房間或場(chǎng)所安裝燈具的數(shù)量之后,再按照對(duì)應(yīng)場(chǎng)所的功率密度值進(jìn)行驗(yàn)算,以不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的功率密度限值為合格,低于功率密度值則更為節(jié)能。
2,電氣設(shè)備的選擇
2,1照明光源的選擇
根據(jù)光源的光效、色溫、顯色指數(shù)、壽命和價(jià)格選擇高效節(jié)能型光源。現(xiàn)在通常使用的T5、T8熒光燈管比以往的普通熒光燈管在單位功率上的光通量要大很多,這能夠有效的節(jié)能。
在室外環(huán)境設(shè)計(jì)中,水底燈、埋地?zé)簟⑴_(tái)階燈等均使用LED光源。對(duì)于氣體放電燈等功率因數(shù)較低的光源,進(jìn)行就地補(bǔ)償,補(bǔ)償后的功率因數(shù)不小于0.8。
2,2燈具鎮(zhèn)流器的選擇
自鎮(zhèn)流熒光燈配電子鎮(zhèn)流器,直管型熒光燈配電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,高壓鈉燈、金屬鹵化物燈配節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器;在大電壓偏差的場(chǎng)所,宜配恒功率鎮(zhèn)流器;功率小者可配電子鎮(zhèn)流器。
2,3負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇
2,3,1負(fù)荷計(jì)算
a,選擇變壓器容量時(shí),一般應(yīng)使變壓器的經(jīng)常性負(fù)載以在變壓器額定容量的60%為宜。選取容量和電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,使變壓器設(shè)計(jì)的負(fù)荷率在80%左右。
b,根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)和工作的情況合理分配變壓器所帶負(fù)荷的回路。如:中央空調(diào)的負(fù)荷應(yīng)和照明、動(dòng)力負(fù)荷分開設(shè)置在不同的變壓器。因?yàn)?,空調(diào)負(fù)荷在秋冬季節(jié)會(huì)停止使用,這樣空調(diào)變壓器便可以停止使用,有利于保證變壓器的運(yùn)行負(fù)荷率。
c,負(fù)荷回路需要系數(shù)的選?。罕竟こ趟奚岵糠钟秒娋鶠閱蜗嗳藨?,由于學(xué)校的宿舍和住宅性質(zhì)的單身公寓不同,學(xué)生晚間在教學(xué)樓上自習(xí)的比較多,因此需要系數(shù)可以比單身公寓取的小一些,單身公寓一般需要系數(shù)取0.6~0.7,本工程學(xué)生宿舍的需要系數(shù)取值為0.5。投入使用至今沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)不良狀況。
需要系數(shù)的選取對(duì)于經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)和比較熱的地區(qū)一般按照設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定的值進(jìn)行選取,其他地區(qū)可以按略低于規(guī)定的值進(jìn)行選取。
d,變壓器同期系數(shù)的選取:本工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中將教學(xué)樓和宿舍樓的用電負(fù)荷盡量均勻的設(shè)置在同一變壓器內(nèi),由于一個(gè)學(xué)生不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在宿舍和教學(xué)樓內(nèi),這樣計(jì)算變壓器時(shí)的同期系數(shù)可以選擇的小一些,本工程的同期系數(shù)取值一般為0.75~0.8。
合理的選擇需要系數(shù)及同期系數(shù)能夠有效的減小變壓器的設(shè)計(jì)容量,從根本上達(dá)到節(jié)能的目的。
2,3,2變壓器的選擇
在整個(gè)供電系統(tǒng)中,配電變壓器所占比重最大,因此選擇低損耗的變壓器對(duì)電力系統(tǒng)節(jié)能具有非常重要的意義。被中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)作為“新型節(jié)能產(chǎn)品”予以重點(diǎn)推廣的SGBll一R系列卷鐵芯干式變壓器比SC(B)9系列產(chǎn)品年耗電量平均降低10.85%。由于SGB11系列變壓器的卷鐵心結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵芯結(jié)構(gòu),使空載損耗降低20%~35%,空載電流減少60~80%。因此,SGB11系列變壓器在減少損耗方面起到非常重要的作用。這種產(chǎn)品性能價(jià)格比是目前變壓器產(chǎn)品中最佳的,從節(jié)能的角度考慮本工程優(yōu)先選擇了這種節(jié)能型變壓器。
2,4電纜的選擇
這里所指的能源并不應(yīng)該單純指電能,而是自然界中存在的各種可再生和不可再生的能源的總稱,因此金屬的使用也納入了本文的討論范圍內(nèi)。在建筑電氣材料中用量最大的應(yīng)該是電纜和電線了。如何能夠節(jié)省電纜和電線的使用量,也是節(jié)省能源的主要方面。
電纜截面選擇的方法主要有兩種;按照持續(xù)允許電流選擇和按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。當(dāng)年最大負(fù)荷使用小時(shí)數(shù)相同的情況下,按后者選擇的電纜通常比按前者選擇的電纜截面大,這樣不利于節(jié)約金屬的使用量。
下面舉例說(shuō)明。在線路較長(zhǎng)的情況下,照明配電箱計(jì)算電流為42A,選擇配電箱上一級(jí)斷路器額定電流為63A,此時(shí)按持續(xù)允許電流選擇電纜并驗(yàn)算了電纜電壓降的情況下,確定的電纜規(guī)格為YJV—1kV—5x16,而按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜規(guī)格為YJV—1kV~4x35+1x16,很明顯后者選擇的電纜截面要大很多。
因此參照樣本上電纜載流量的值。按照經(jīng)濟(jì)電流選擇電纜截面的大小更能節(jié)約金屬使用量。
3,照明控制方式的設(shè)計(jì)
3,1充分利用天然光,并根據(jù)天然光的照度變化,決定電氣照明點(diǎn)亮的范圍。根據(jù)照明使用的特點(diǎn),采取分區(qū)控制或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)。如:一般辦公室和教室的燈具布置是按照平行于窗戶方向布置和控制燈具的,而書庫(kù)則是按照與書柜的水平方向布置并控制燈具的。
3,2公共走道燈具及應(yīng)急照明燈均可采用聲光控開關(guān)。
本工程的綜合樓為二類高層建筑,走道照明均采用節(jié)能自熄開關(guān),并對(duì)電梯廳和樓梯間的燈具采取了應(yīng)急時(shí)能強(qiáng)制點(diǎn)亮的控制措施。圖1、圖2為應(yīng)急時(shí)強(qiáng)制點(diǎn)亮控制原理圖。
3,3校區(qū)的室外環(huán)境電氣設(shè)計(jì),根據(jù)不同的時(shí)間和不同的氣氛,設(shè)置了多種燈光場(chǎng)景,如:平時(shí)、節(jié)假日、重大節(jié)日等,開啟燈具的數(shù)量是不同的。平時(shí)則按后半夜和前半夜兩個(gè)時(shí)段開燈,每天進(jìn)入后半夜時(shí)可關(guān)掉景觀照明,僅維持主要功能照明即可。
3,4對(duì)于大型的停車場(chǎng)、辦公樓、會(huì)議室和觀眾廳等場(chǎng)所還可以通過(guò)設(shè)置樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)燈具進(jìn)行控制,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
建筑電氣的節(jié)能措施還有很多方面,本文僅對(duì)此校園工程涉及到的方面進(jìn)行了闡述。
4,結(jié)束語(yǔ)
電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)無(wú)論是在供配電系統(tǒng)還是在用電設(shè)備和材料的選擇上,都有著很大的節(jié)能潛力。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,對(duì)于我們電氣設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)就需要更加深刻的了解供、配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理,使整個(gè)系統(tǒng)能夠工作在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí),還要及時(shí)熟悉各種新型節(jié)能電氣產(chǎn)品及控制系統(tǒng),在設(shè)計(jì)中盡量采用節(jié)能產(chǎn)品。這樣才能從根本上達(dá)到建筑電氣節(jié)能的目的。
1)統(tǒng)籌兼顧。在鋼鐵企業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)上應(yīng)該充分考慮該企業(yè)各方面的需求,例如設(shè)備、照明、工藝、冷卻、通風(fēng)等,既要注重鋼鐵企業(yè)整體的電氣節(jié)能,又要兼顧各個(gè)部門的能源需求是否得到滿足。
2)科學(xué)合理。節(jié)能設(shè)計(jì)中并不能盲目地追求能源需求的減少,而增加企業(yè)的投資。在考慮科學(xué)合理地引進(jìn)節(jié)能設(shè)備的同時(shí)也要考慮企業(yè)的效益,以保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)能夠穩(wěn)定地發(fā)展。
3)技術(shù)優(yōu)先。在企業(yè)選擇電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該重點(diǎn)考察設(shè)計(jì)的技術(shù)含量,充分利用先進(jìn)的技術(shù),發(fā)揮技術(shù)的帶動(dòng)作用,實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面的資源節(jié)能。
2鋼鐵企業(yè)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)一般措施
2.1電變壓器配置
配備合適的節(jié)能變壓器能夠有效地為鋼鐵企業(yè)降低電氣能源的耗損,選擇配電變壓器應(yīng)該以空載耗損和負(fù)載耗損的耗損參數(shù)為主要依據(jù)。以我國(guó)目前主要配備的配電變壓器型號(hào)為例,S9型號(hào)的配電變壓器相比以往的S7系列,不論在空載或負(fù)載耗損上都要降低約10%,而S11系列比S9又要降低近30%,這也就是說(shuō)鋼鐵企業(yè)如果選用優(yōu)質(zhì)的配電變壓器,其帶來(lái)的節(jié)能效果是較為顯著的。例如,企業(yè)將原本的S9型更換為S11型,在降低企業(yè)電氣能耗的同時(shí),增加的設(shè)備成本為約15%,那么企業(yè)的設(shè)備成本在3年內(nèi)便可以通過(guò)節(jié)約的能源收回,以一個(gè)普通的變壓器使用年限計(jì)算,一臺(tái)S11型號(hào)的配電變壓器在使用期內(nèi)可以為企業(yè)節(jié)約能源近130000kWh,也就是說(shuō)企業(yè)將減少約80000人民幣的支出。對(duì)于普遍需要配備大量變壓器的鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō),其為企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。除了更換適合的配電變壓器,企業(yè)也需要為配電變壓器創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,使其發(fā)揮出應(yīng)有的效益。企業(yè)對(duì)變壓器的合理使用、使用溫度等影響了變壓器的使用壽命,例如,普通變壓器的使用壽命會(huì)隨使用溫度的升高而減少,因此S11型號(hào)的變壓器使用溫度不應(yīng)該超過(guò)85°C,這就要求企業(yè)充分考慮變壓器的運(yùn)行環(huán)境,擁有良好的通風(fēng)條件,避免光照直射,及時(shí)采用移動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱或者安裝空調(diào)設(shè)備進(jìn)行降溫。選用先進(jìn)的變壓器對(duì)企業(yè)節(jié)能是有效的,但這并不意味著需要一味追求先進(jìn)的變壓器,而是需要根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行合理選用,才能為企業(yè)帶來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2供電線路設(shè)計(jì)
供電線路是直接造成電氣能源耗損的主要因素,線路耗損主要分為路徑耗損、用材耗損和導(dǎo)線截面耗損,鋼鐵企業(yè)主要通過(guò)這三大方面降低供電線路的電力耗損,達(dá)到節(jié)約電氣能源的目的。在改善路徑方面,選擇合理的輸送電路,改善企業(yè)電網(wǎng)的布置,將電源靠近負(fù)荷中心,以減少線路迂回,縮短輸電路徑是主要的方法。提高電路的絕緣性,減少電力的流失同樣是關(guān)鍵,不僅能夠有效地改善節(jié)能狀況,并且保證了企業(yè)用電的安全。在用材上,盡量在溫差較大的線路連接點(diǎn)使用節(jié)能的金具,數(shù)據(jù)顯示,一個(gè)連接點(diǎn)金具能夠造成約15W的能源損耗,因此節(jié)約電氣能源在連接點(diǎn)金具使用材質(zhì)上還擁有巨大的潛力。在改善導(dǎo)線截面上,企業(yè)需要選用合理的型號(hào),充分考慮導(dǎo)線截面對(duì)能源損耗以及投資成本的影響,使用經(jīng)濟(jì)適用的導(dǎo)線截面。
2.3電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電力系統(tǒng)對(duì)電氣能源的損耗主要表現(xiàn)為系統(tǒng)的總體與個(gè)體部分負(fù)荷不平衡,配電系統(tǒng)的電流過(guò)小或者找出額定都會(huì)造成電力損耗的大量增加,尤其是變壓器的三相負(fù)荷不平衡。這就要求企業(yè)在設(shè)計(jì)配電的系統(tǒng)時(shí),能夠有效運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)和濾波節(jié)能技術(shù),例如SVC(無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置)和SVG(高壓無(wú)功發(fā)生器)等,合理運(yùn)用這類技術(shù)進(jìn)行配電系統(tǒng)設(shè)計(jì),不僅節(jié)省了企業(yè)電氣資源,也保障了供電的質(zhì)量。
2.4用電設(shè)備設(shè)計(jì)
選用節(jié)能較好的電機(jī)設(shè)備也是節(jié)約電力的一大方法,取締已經(jīng)被淘汰的老型號(hào)電機(jī),使用YX、HJN等新型電機(jī),在降低原有的能源損耗的同時(shí),也能使效率得到提升。價(jià)格雖然相比老型號(hào)略高,但是所節(jié)約的能耗很快就能與成本持平,并在以后的發(fā)展中有所收益。因此,不但不會(huì)給企業(yè)經(jīng)濟(jì)造成負(fù)擔(dān),相反節(jié)約下來(lái)的能源費(fèi)用能夠給企業(yè)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
2.5高壓變頻設(shè)計(jì)
對(duì)于鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō),在生產(chǎn)過(guò)程中溫度較好,并且產(chǎn)生大量污染環(huán)境的氣體,企業(yè)必須對(duì)這些廢棄物進(jìn)行處理,這就需要運(yùn)用引風(fēng)機(jī)將其從工廠排放以便回收利用,但是引風(fēng)機(jī)也是鋼鐵企業(yè)電氣能源消耗的主要源頭之一。由于引風(fēng)機(jī)本身并不時(shí)常需要滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),只要保證其在不需要運(yùn)作時(shí)保持低速運(yùn)行,就能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)約很大一筆能源開支。所以為引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)合理的高壓變頻電力系統(tǒng),既能夠保證鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行,又能夠降低生產(chǎn)用電消耗。只要對(duì)高壓變頻器進(jìn)行合理的安裝,對(duì)企業(yè)的電機(jī)也能夠起到很好的保護(hù)作用。
2.6照明設(shè)計(jì)
在鋼鐵企業(yè)的照明設(shè)備中,節(jié)能也是比較可行的。一般來(lái)說(shuō),在生產(chǎn)上,建議企業(yè)以金屬鹵化物燈代替高壓汞燈,不僅能夠保證照明效果,還能節(jié)約相當(dāng)大部分的電力能源。在生活工作用電上,建議企業(yè)使用自鎮(zhèn)流式緊湊型熒光燈,它不僅適合不同的配電環(huán)境,還為企業(yè)節(jié)約了相當(dāng)大一部分的電費(fèi)。太陽(yáng)能光伏照明工具在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)道路上的使用也是為企業(yè)節(jié)能的較好設(shè)備,但由于投資成本較高,企業(yè)可以根據(jù)自身經(jīng)濟(jì)情況考慮使用。因此,將企業(yè)的照明設(shè)備按照不同的生產(chǎn)用途進(jìn)行相應(yīng)的劃分也是節(jié)能設(shè)計(jì)的必要方法。
3結(jié)束語(yǔ)
①在設(shè)計(jì)時(shí),要高度重視照明質(zhì)量,遵循節(jié)能的要求,不可因提倡節(jié)能而降低建筑照明質(zhì)量。要嚴(yán)格遵守GB50034—2004《建筑照明電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定,保證電氣設(shè)計(jì)的安全性和節(jié)能性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣照明綠色化設(shè)計(jì)。要通過(guò)綠色化電氣設(shè)計(jì)提高建筑使用者的生活質(zhì)量,并在此基礎(chǔ)上減少能源的消耗量。例如,在設(shè)計(jì)照明水平時(shí),應(yīng)將視覺(jué)工作的需要作為參考指標(biāo),在使用高光效建筑光源時(shí),應(yīng)考慮光源的顯色性要求,盡量避免使用可能會(huì)產(chǎn)生眩光效應(yīng)的節(jié)能燈具。另外,在電氣設(shè)計(jì)中,要將人工照明與自然采光等有效結(jié)合起來(lái)。
②要保證照明電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)方案具有經(jīng)濟(jì)適用、節(jié)約成本的特點(diǎn),它能夠合理控制電氣照明系統(tǒng)的耗能情況,避免浪費(fèi)。此外,在設(shè)計(jì)照明電氣系統(tǒng)時(shí),應(yīng)堅(jiān)持“節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、以人為本”的原則,不可因節(jié)能而過(guò)度追加投資,要保證在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)照明節(jié)能回收電氣設(shè)計(jì)中增加的投資。
2建筑照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)分析
2.1照明配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)建筑照明的配電系統(tǒng)時(shí),可以從變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)和線路導(dǎo)體選擇2方面入手。
2.1.1變壓器的參數(shù)設(shè)計(jì)
①選擇節(jié)能式變壓器,減少空載損耗和負(fù)載損耗。
②根據(jù)照明要求,適當(dāng)加大變壓器的實(shí)際容量,減小負(fù)載率(Sj/S)。要將負(fù)載率控制在0.60~0.75之間,避免因?yàn)樨?fù)載率太小而增加變壓器成本,或因負(fù)載率過(guò)大而增大電能損耗。此外,還應(yīng)適當(dāng)提高變壓器的功率因數(shù),避免計(jì)算負(fù)荷變大和運(yùn)行時(shí)間增加。一般情況下,應(yīng)保證功率因數(shù)>0.9.
2.1.2選擇照明電氣線路導(dǎo)體
電氣線路導(dǎo)體材料和截面是影響電能損耗的重要因素。為了實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能,對(duì)于室內(nèi)照明的電氣線路,可以選擇電阻率較低的銅導(dǎo)體。在導(dǎo)體截面方面,可以根據(jù)建筑電氣安全設(shè)計(jì)的要求,適當(dāng)增大導(dǎo)體的截面。在此過(guò)程中,應(yīng)保證電纜和導(dǎo)線載流量比照明線路計(jì)算電流大,各段線路的電壓損失總和應(yīng)比允許值小,同時(shí),要確保照明燈具端的電壓符合建筑照明規(guī)定值。此外,應(yīng)適量提升線路功率因數(shù),以便降低能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
2.2合理選擇鎮(zhèn)流器
在建筑照明系統(tǒng)中,鎮(zhèn)流器會(huì)影響到照明能效和照明質(zhì)量,因此,合理選擇照明鎮(zhèn)流器也是照明電氣設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。在選擇鎮(zhèn)流器時(shí),盡量避免選用大功耗普通電感型鎮(zhèn)流器。對(duì)于金鹵燈和高壓鈉燈,可以采用節(jié)能電感型鎮(zhèn)流器實(shí)現(xiàn)照明控制,而對(duì)于直管型熒光燈,則應(yīng)采用電子型鎮(zhèn)流器。對(duì)于建筑照明中常用的熒光燈,在選擇照明鎮(zhèn)流器時(shí),應(yīng)控制好能效值。電子型鎮(zhèn)流器在向燈管供給高頻電流時(shí),高頻電流一般為幾十千赫,燈管光效比工頻高10%左右。同時(shí),因?yàn)殡娮有玩?zhèn)流器的自身功率較小,所以,在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可以優(yōu)先考慮選用電子型鎮(zhèn)流器。在選擇照明鎮(zhèn)流器時(shí),還要考慮功率因數(shù)、諧波和性能因素。電子型鎮(zhèn)流器所產(chǎn)生的電流諧波一般高于電感型鎮(zhèn)流器,對(duì)于諧波限值,在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格遵守GBN17625.1—2003中的規(guī)定。例如,對(duì)于建筑工程中的C類照明設(shè)備,其允許諧波限值如下:當(dāng)諧波次數(shù)為2時(shí),基波頻率允許的最大諧波電流源與輸入電流的百分比應(yīng)為2%;如果諧波次數(shù)為5,則其相對(duì)應(yīng)的百分比為10%;如果基波次數(shù)為9,則其相對(duì)應(yīng)的百分比為5%;當(dāng)諧波次數(shù)為11~39時(shí),其相對(duì)應(yīng)的百分比為3%.在功率因數(shù)方面,如果燈具的功率在25W以上,則電子型鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)>0.95;如果燈具功率<25W,則電子型鎮(zhèn)流器功率因數(shù)一般僅為0.55~0.60.在設(shè)計(jì)時(shí),如果需采用電子型鎮(zhèn)流器,則應(yīng)保證燈具功率>25W。此外,在經(jīng)濟(jì)性能和使用性能方面,電感型鎮(zhèn)流器價(jià)格相對(duì)較低,并且使用壽命長(zhǎng),但是,它無(wú)法調(diào)光,并且在高頻狀態(tài)下頻閃效應(yīng)較大;而電子型鎮(zhèn)流器能夠調(diào)光,并且在高頻狀態(tài)下的頻閃效應(yīng)較小。綜上所述,在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí),可以根據(jù)實(shí)際情況選擇照明鎮(zhèn)流器。
2.3照明光源的節(jié)能設(shè)計(jì)
在鹽化工企業(yè)當(dāng)中,由于對(duì)電氣供電的可靠性要求并不是特別高,如果突然發(fā)生供電中斷或者其它突發(fā)狀況時(shí)不會(huì)給人員造成極大的危害,也不會(huì)造成嚴(yán)重的損失,但是,如果要達(dá)到節(jié)能的效果就必須要做到以下幾點(diǎn)。
(1)必須要優(yōu)化配電系統(tǒng)的合理配置,并且在供配電系統(tǒng)當(dāng)中要應(yīng)用單回進(jìn)線。
(2)在鹽化工企業(yè)當(dāng)中,必須要符合生產(chǎn)裝置的工藝特點(diǎn),同時(shí)也要達(dá)到電氣設(shè)備的主要特點(diǎn),滿足它的負(fù)荷容量要求,分布好供電距離,更需要完善的規(guī)劃企業(yè)未來(lái)的發(fā)展要求,選擇合理的設(shè)計(jì)方案以及確定供電電壓等。
(3)在鹽化工企業(yè)當(dāng)中,作為變電所必須要接近負(fù)荷中心的要求,達(dá)到方便進(jìn)出線,同時(shí)也要接近電源側(cè)。此外,在設(shè)備的吊裝以及在運(yùn)輸上也應(yīng)注意該問(wèn)題。通常在一般情況下,變配電室所應(yīng)用的形式是車間附屬,所采用的方式一般也是放射式,產(chǎn)生的負(fù)荷一般是從低壓配電室直供的,但是也有一部分是轉(zhuǎn)供的。一旦出現(xiàn)較大面積的供電區(qū)時(shí),必須要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作,如果是在較為集中的負(fù)荷工段時(shí),必須要設(shè)置一個(gè)變配電室并且是獨(dú)立的,可以直接供電,從而減小電纜的線徑,也減小了供電距離,防止出現(xiàn)電壓損耗,也防止出現(xiàn)成本的浪費(fèi)。
2節(jié)能的主要原則
(1)在節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中必須要考慮到最實(shí)際的效益問(wèn)題,并且選用合理的材料以及設(shè)備。
(2)最為重要的一點(diǎn)就是必須要達(dá)到化工企業(yè)運(yùn)行所需要的動(dòng)力能源,再根據(jù)電力設(shè)備所運(yùn)用的電能質(zhì)量,可靠性以及它的負(fù)荷容量等方面要求,從而優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì),達(dá)到合理應(yīng)用要求。
(3)必須要充分的考慮到一些無(wú)關(guān)的消耗,例如有關(guān)電氣設(shè)備當(dāng)中的電能消耗以及傳輸線路上的消耗等方面都需要重點(diǎn)關(guān)注,也是作為節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)要求,滿足電氣節(jié)能的功能性要求,使之達(dá)到先進(jìn)的技術(shù),合理的經(jīng)濟(jì)要求。
3選擇合理的效能
在配電系統(tǒng)當(dāng)中,電力變壓器是作為最主要的一種電源設(shè)備,也是最消耗電源的一種設(shè)備,它的損耗也是非常驚人的,對(duì)此,就必須要選擇合理的變壓器型號(hào)以及它的額定容量,所以,只有應(yīng)用合理的變壓器運(yùn)行方式才是最有效的一種措施。由于節(jié)能技術(shù)在不斷更新,所以在鹽化工企業(yè)當(dāng)中所應(yīng)用的中干式變壓器是最小常見(jiàn)的,但在購(gòu)買價(jià)格方面油浸式變壓器也是相對(duì)較低的,它具有一定的可燃性,會(huì)給人體造成一定的傷害,是需要定期進(jìn)行維護(hù)的,對(duì)此,這在無(wú)形中也提高了運(yùn)行成本,也增加了一定的土建費(fèi)用。在選擇變壓器的數(shù)量以及它的容量時(shí),必須要全面考察,通常情況下,在一個(gè)項(xiàng)目當(dāng)中,我們?cè)谶x擇變壓器時(shí),必須要根據(jù)它的負(fù)荷特點(diǎn)以及運(yùn)行狀況來(lái)應(yīng)用,如果變壓器的負(fù)載率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí),也就是最好的條件是在75%左右,如果不再進(jìn)行擴(kuò)建的話,變壓器不會(huì)滿負(fù)荷來(lái)運(yùn)行在一般條件下,投資兩臺(tái)以及兩臺(tái)以上的變壓器所占的面積都會(huì)比一臺(tái)變壓器要多,然而它的靈活性會(huì)非常好,如果在較小的運(yùn)行負(fù)荷條件下則可以減少一臺(tái),同時(shí)也可以提高另一臺(tái)變壓器的負(fù)荷,減小功率和損耗,可以提高效率。
4節(jié)能設(shè)計(jì)
在鹽化工企業(yè)當(dāng)中,最不可缺少的應(yīng)用就是電氣設(shè)備了,由于在企業(yè)當(dāng)中電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的數(shù)量是非常驚人的,它的消耗量已經(jīng)達(dá)到了80%左右,所以,提高電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)是非常重要的條件了,對(duì)此,我們?yōu)榱烁玫膽?yīng)用高效節(jié)能的電動(dòng)機(jī),應(yīng)選用較為合理的型號(hào),達(dá)到電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)容量。如果是從節(jié)能的角度進(jìn)行觀察時(shí),達(dá)到80%左右的負(fù)載電動(dòng)機(jī)其效果才是最好的,而且它的利用率也是最大的。在鹽化工企業(yè)當(dāng)中,一般會(huì)控制排量會(huì)應(yīng)用出口閥門,達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)行的生產(chǎn)要求。然而,在一定情況下也會(huì)出現(xiàn)泵管的壓差過(guò)大問(wèn)題,從而導(dǎo)致較大的能量消耗,再生產(chǎn)時(shí)也只能靠打回流,降低泵的使用率,但是電量也被浪費(fèi)了。在安裝好變頻器以后,必須要科學(xué)的進(jìn)行管理,從而達(dá)到節(jié)能的效果。
(1)在鹽化工企業(yè)當(dāng)中,選用節(jié)能電氣也是非常重要的一項(xiàng)工作任務(wù),在企業(yè)的應(yīng)用當(dāng)中,電負(fù)荷的應(yīng)用通常是為水泵類的引風(fēng)機(jī)或者是電機(jī)當(dāng)中所利用的,而這種電機(jī)負(fù)載是按照負(fù)荷工作量進(jìn)行選擇的,但從實(shí)際應(yīng)用中我們可以看出,多數(shù)時(shí)間并不是用于滿負(fù)荷狀態(tài),而是空載,這也就導(dǎo)致了電能出現(xiàn)一定的損耗,但是在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中,如果應(yīng)用合理的變頻器就會(huì)控制好風(fēng)機(jī)的負(fù)載狀況,這種方法也是較為科學(xué)的,所以在這其中便可以利用變頻器的內(nèi)置裝備進(jìn)行調(diào)節(jié),從而來(lái)保持它的恒定的風(fēng)壓和水壓,達(dá)到工藝系統(tǒng)的要求。
(2)在設(shè)計(jì)節(jié)能電氣時(shí),只有不斷的提高其自然功率也才有效的降低能源的損耗,所以,通過(guò)良好的補(bǔ)償措施也是非常重要的一種節(jié)能手段,此外,無(wú)功補(bǔ)償方法有兩種形式,一種是集中的,一種是分散的。所以應(yīng)用無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償,便可以提高系統(tǒng)的功率,也可以減少線路的損耗,同時(shí)電能質(zhì)量也會(huì)有所提升。進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),在配電室必須要設(shè)置自動(dòng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置,其原理也是通過(guò)負(fù)載需要進(jìn)行的,應(yīng)較為靈活。從而也就達(dá)到了無(wú)功不對(duì)稱時(shí)的補(bǔ)救措施,防止出現(xiàn)不足補(bǔ)償。
(3)在鹽化企業(yè)當(dāng)中,由于照明節(jié)能也是作為非常重要的一項(xiàng)工程,所以在設(shè)計(jì)時(shí)通常是較為簡(jiǎn)單的,但是因?yàn)檎彰髟O(shè)備有著非常多的數(shù)量,所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須要做好準(zhǔn)備規(guī)劃,如果是在設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì),必須要選用新型的照明光源,從而來(lái)提高它的照明效果,也降低了它的損耗。從照明的使用特點(diǎn)來(lái)看,我們可以進(jìn)行分區(qū)控制來(lái)提高它的照明開關(guān)點(diǎn)以及它的燈光,所以可以應(yīng)用不同的節(jié)能開關(guān)裝置。
5結(jié)論
1.1工程概況
本工程為中山市某展覽館,層高2層,建筑高度為14米,總建筑面積為7713平方米。本工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)立足于滿足現(xiàn)有規(guī)范法規(guī)要求的前提下,運(yùn)用科學(xué)創(chuàng)新的理念,將綠色節(jié)能與整個(gè)電氣系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái),務(wù)求使得整棟建筑無(wú)論從運(yùn)營(yíng)以及管理成本上都能得到不同程度的優(yōu)化和提升。
1.2變配電系統(tǒng)
本工程的變配電房位于主體建筑的東南方向的副樓內(nèi),變配電房?jī)?nèi)設(shè)置兩臺(tái)容量為630KVA的戶內(nèi)型干式變壓器。在其選型上,遵循總費(fèi)用最低原則,即用變壓器初始投資和其使用期間的損耗費(fèi)用之和,通過(guò)比較不同效率和不同價(jià)格的變壓器的總費(fèi)用,用其中的最低值來(lái)選擇變壓器的方法。與此同時(shí)結(jié)合綠色節(jié)能的要求,確定選用非晶合金變壓器。相對(duì)于目前國(guó)家廣泛使用的低損耗卷鐵心變壓器S9型和S11型,非晶態(tài)合金變壓器具有更加大的節(jié)能空間和性能上的提升。首先,其最大的特點(diǎn)是,空載損耗值超低、用電效率高。非晶合金變壓器還具有運(yùn)轉(zhuǎn)溫度低、使用壽命長(zhǎng)、高超載能力以及具有較好的耐諧波能力,很大程度上滿足綠色建筑的功能要求。從運(yùn)行成本以及能源利用率來(lái)看,投資回收效益也相對(duì)較快。除選用高效節(jié)能變壓器外,改善負(fù)荷功率因數(shù)也是很有必要的。為了能夠降低供電變壓器以及配電線路的損耗,在供電系統(tǒng)中合理增加無(wú)功功率補(bǔ)償裝置,改善供電質(zhì)量,增大了設(shè)備利用率,使得供電效率明顯提高。
1.3照明系統(tǒng)
1.3.1智能照明控制
本建筑主要功能為展示某新區(qū)規(guī)范建設(shè)的成果,建筑中心部位為一個(gè)面積將近900m2的展覽區(qū)域,首層其他區(qū)域還有展示體驗(yàn)區(qū)、會(huì)議室及監(jiān)控室等功能房間,二層主要為辦公區(qū)域?;诮ㄖ?nèi)大空間區(qū)域較多,采用智能照明控制系統(tǒng)更為合理以及管理更為方便。比較傳統(tǒng)照明控制方式,智能照明控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):(1)系統(tǒng)回路簡(jiǎn)便,方便維修及管理,減少線材消耗,降低投資成本及維修管理費(fèi)用。(2)運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù),不但可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制,自動(dòng)或手動(dòng)控制,而且還可以根據(jù)不同需求設(shè)置不同的場(chǎng)景模式來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)。(3)系統(tǒng)采用軟啟動(dòng)、軟關(guān)閉技術(shù),可使每個(gè)照明回路在一定時(shí)間內(nèi)緩慢啟動(dòng)、關(guān)閉或者延時(shí)啟動(dòng)、關(guān)閉,有效避免沖擊電壓對(duì)燈具的損害,有效延長(zhǎng)燈具的使用壽命。(4)系統(tǒng)具有開放性與兼容性,能夠與物業(yè)管理系統(tǒng)(BMS),樓宇自控系統(tǒng)(BA)結(jié)合起來(lái),以提高建筑的智能化管理水平。智能照明控制系統(tǒng)由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元組成。系統(tǒng)遵循國(guó)際通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),且所有的單元模塊均內(nèi)置微處理器和儲(chǔ)存單元,只需要一根信號(hào)線將系統(tǒng)各個(gè)輸入、輸出和系統(tǒng)支持單元連接成網(wǎng)絡(luò)。外界通過(guò)輸入單元輸入指令,信號(hào)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)總線送達(dá)至指定的輸出單元,再通過(guò)系統(tǒng)判斷后控制相應(yīng)照明回路。在首層主展覽廳內(nèi)以投光燈及局部裝飾性射燈為主,系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)置不同的照明模式。如根據(jù)展覽順序,控制不同區(qū)域燈光的第次明滅或者亮度的強(qiáng)弱;根據(jù)展覽時(shí)段及人流多少,控制整個(gè)展覽區(qū)域的燈具開啟數(shù)量。在會(huì)議室及多功能廳以筒燈及LED燈帶為主,系統(tǒng)可以設(shè)定不同的場(chǎng)景,如入場(chǎng)、報(bào)告、研討、退場(chǎng)等。根據(jù)不同場(chǎng)景的需求,調(diào)節(jié)燈管開啟的數(shù)量和燈光的亮度。二層辦公區(qū)域考慮到人數(shù)較多,分成若干個(gè)獨(dú)立的照明區(qū)域,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制,在每個(gè)區(qū)域的出入口都能控制開啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)整個(gè)辦公區(qū)域的所有照明燈具。亦同時(shí)設(shè)置照明的自動(dòng)開啟、關(guān)閉時(shí)間,如早上上班時(shí)間自動(dòng)開啟,下班時(shí)自動(dòng)關(guān)閉,若有加班時(shí)可手動(dòng)控制。走廊、樓梯間采用紅外移動(dòng)控制方式,人來(lái)燈明,人走后延時(shí)關(guān)閉。
1.3.2節(jié)能光源
在滿足照明設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下,有效地控制單位面積燈具安裝功率,優(yōu)先選用光效高、顯色性好的光源及配光合理、安全高效的燈具。縱觀目前照明燈具的發(fā)展趨勢(shì),LED燈具無(wú)疑是現(xiàn)有較為高效節(jié)能的光源。LED比節(jié)能燈更加節(jié)能,且光線質(zhì)量較高,基本上無(wú)輻射,使用壽命更長(zhǎng),屬于新型的綠色照明光源。在首層主展覽廳內(nèi)的沙盤局部展示照明,主要以LED射燈為主。會(huì)議室及多功能廳以LED筒燈及LED燈帶為主。二層辦公區(qū)域以LED線形燈為主要照明燈具,相較于傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的日光燈,LED照明減緩這種100HZ的頻閃對(duì)工作人員做成的眼睛疲勞,克服了啟輝時(shí)造成的亮度不穩(wěn)定,創(chuàng)造了一個(gè)健康、舒適的工作環(huán)境,從而提升了工作效率。走廊、樓梯間等公共區(qū)域也選用了LED筒燈、埋地?zé)艏癓ED燈帶等裝飾性照明。
1.4能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)
建立全面的能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng),依據(jù)各項(xiàng)用能數(shù)據(jù)分析,是建筑明確節(jié)能方向的重要手段。分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)是指通過(guò)對(duì)建筑內(nèi)各項(xiàng)能耗系統(tǒng)安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置,通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸手段等及時(shí)采集能耗數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析的系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠與樓宇自控系統(tǒng)(BA)兼容,采用總線制分布式架構(gòu),通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)裝設(shè)的電子式電能表數(shù)據(jù)通過(guò)總線上傳至終端處理服務(wù)器。在以下地方裝設(shè)計(jì)量裝置:(1)變配電房各出線回路。(2)制冷機(jī)房,生活水泵房等用能密度高、耗能大的設(shè)備。(3)室內(nèi)照明分層計(jì)量。(4)空調(diào)末端設(shè)備分層計(jì)量。綜合數(shù)據(jù)能夠通過(guò)軟件處理,用圖表的方式向操作人員直觀地展示出來(lái)。
1.5樓宇自控系統(tǒng)(BA)
系統(tǒng)本身主要對(duì)展覽館內(nèi)各種動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)控和集中管理。系統(tǒng)主要由各類傳感器、執(zhí)行期、現(xiàn)場(chǎng)控制器(DDC)及監(jiān)控中心組成。由傳感器現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)得到各種的數(shù)據(jù),如溫度、壓力、濕度及流量等,上傳至每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器后通過(guò)系統(tǒng)總線遠(yuǎn)程傳輸至首層監(jiān)控中心,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析判斷后反饋控制指令。例如采集新風(fēng)的溫濕度、回風(fēng)溫濕度、CO2濃度監(jiān)測(cè)等;還能通過(guò)與智能照明系統(tǒng)的兼容,結(jié)合窗磁感應(yīng)和空調(diào)末端聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)辦公室空間的燈光、窗簾、空調(diào)等綜合智能場(chǎng)景控制。
1.6光伏發(fā)電系統(tǒng)
在展覽館天面安裝容量為50千瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng),年發(fā)電量約為6萬(wàn)千瓦時(shí),所發(fā)電力完全自行消耗,不并網(wǎng)售電。發(fā)電系統(tǒng)能與樓宇監(jiān)控系統(tǒng)兼容,能夠?qū)嵤┍O(jiān)控其發(fā)電量和歷史發(fā)電量。
2結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:民用建筑;電氣;節(jié)能設(shè)計(jì)
民用建筑在各種建筑的數(shù)量中占據(jù)了很大一部分比重,同時(shí)也是消耗能源的大戶。為了對(duì)民用建筑進(jìn)行改進(jìn),節(jié)省各種能源的消耗,采取電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是一種非常有效的手段。在進(jìn)行民用建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),要確保民用建筑的功能和質(zhì)量不受到影響,這不僅是對(duì)環(huán)保理念的落實(shí),也是對(duì)建筑業(yè)發(fā)展的一種促進(jìn),符合我國(guó)建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的理念。作為電氣設(shè)計(jì)人員,要充分意識(shí)到節(jié)約能源的重要性,提高對(duì)技能技術(shù)的認(rèn)識(shí)和了解,推動(dòng)節(jié)能設(shè)計(jì)的進(jìn)行。
1電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則
我國(guó)的資源儲(chǔ)備的主要特點(diǎn)是:儲(chǔ)量大,但是人均占有量小[1]。為了建立資源節(jié)約型社會(huì),促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,必須從各種角度、各個(gè)行業(yè)上進(jìn)行節(jié)能措施。從民用建筑的角度來(lái)講,電氣節(jié)能設(shè)計(jì),必須要保證建筑的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)遵循一定的原則。首先,民用建筑的主要用途在于提高居民的生活質(zhì)量。民用建筑的實(shí)用性,是民用建筑發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。如果在進(jìn)行電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中,影響了民用建筑的實(shí)用性,那無(wú)疑是本末倒置、舍本逐末的行為。其次,民用建筑由于用處不同,結(jié)構(gòu)和內(nèi)部布置也都有所差別。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要充分考慮到這一點(diǎn),制定不同的設(shè)計(jì)方案,保證民用建筑符合用途。民用建筑的前期設(shè)計(jì),是建筑物內(nèi)部的各種設(shè)備能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ),是影響民用建筑質(zhì)量的重要因素。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不僅要制定高質(zhì)量的設(shè)計(jì)方案,更要根據(jù)嚴(yán)格的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇電氣設(shè)備,提高電能的使用率。最后,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要充分考慮到經(jīng)濟(jì)性。在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中,要時(shí)時(shí)考慮到所花費(fèi)的成本。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要根據(jù)建筑物的運(yùn)營(yíng)狀況、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)狀況來(lái)制定措施,確保投入的資金能夠迅速收回,避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),拖累企業(yè)的正常運(yùn)行和民用建筑的正常使用。
2電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的具體措施
2.1照明系統(tǒng)
現(xiàn)代民用建筑的照明系統(tǒng),除了要實(shí)現(xiàn)基本的照明要求,滿足居民對(duì)亮度的要求之外,還能夠?qū)幼…h(huán)境進(jìn)行美化,讓用戶感覺(jué)更加舒適。為了達(dá)到這一目標(biāo),設(shè)計(jì)人員要根據(jù)環(huán)境美化的要求和房間功能的不同來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),可以從以下兩方面入手:一是對(duì)自然光線的充分利用。自然光線是一種無(wú)污染、純天然的綠色能源,設(shè)計(jì)人員要善于利用。利用天然光的主要方法有:導(dǎo)光管法、光熱電轉(zhuǎn)換法、棱鏡多次反射法、平面反向鏡反射法和光電效應(yīng)法[2]。民用建筑的設(shè)計(jì)要注意增加臨近室外的建筑面積,適當(dāng)增加門窗的尺寸,加大對(duì)自然光線的利用率。二是對(duì)光源、燈具和附件的選擇。要根據(jù)懸掛高度的不同來(lái)選擇合適的燈具。如果懸掛在比較高的地方,可以選用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈;如果懸掛高度比較低,則可以采用熒光燈。對(duì)于光源的選擇,要多食用高效光源,少使用白熾燈。附件要盡量選擇能耗較低的,比如電子鎮(zhèn)流器等,達(dá)到節(jié)約電能的目的。
2.2空調(diào)系統(tǒng)
空調(diào)系統(tǒng)是民用建筑中消耗能源最多的部分,往往能夠占據(jù)民用建筑的總體耗電量當(dāng)中的一半[3]。所以,從空調(diào)系統(tǒng)入手,能夠大大優(yōu)化建筑物的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)??茖W(xué)家的研究調(diào)查表明:減少房屋墻壁的凹凸程度,可以讓房屋變得更加寬敞,提高房屋的保溫性能,降低房屋的能源消耗。如果在設(shè)計(jì)房間時(shí)采用圓形或者方形,就能夠減輕熱量的損耗,減少空調(diào)的工作時(shí)間。因?yàn)閳A形和方形的表面積比較小。窗戶的數(shù)量多少、面積大小和材料質(zhì)量也能夠影響空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗。還有,居民在使用空調(diào)時(shí)要注意溫度的調(diào)節(jié),不要過(guò)高也不要過(guò)低,這也是對(duì)空調(diào)工作負(fù)擔(dān)的一種減輕。
2.3供電系統(tǒng)
從供電系統(tǒng)考慮電氣節(jié)能的設(shè)計(jì),主要是選用什么樣的電壓器和如何確定電壓參數(shù)。在進(jìn)行這一工作之前,要充分考慮到民用建筑的供電要求,計(jì)算供電設(shè)備的數(shù)量多少和功率大小。如果供電電壓越大,電器的耗電量就會(huì)越少。對(duì)于民用建筑來(lái)講,供電電壓最大為10千伏,最小為220伏。所以,在確保電壓適宜的同時(shí),要盡可能地提高電壓的等級(jí),找到一個(gè)合適的點(diǎn)。為了節(jié)能考慮,電壓器最好采用非晶合金材料。這種電壓器在工作時(shí)不會(huì)發(fā)出太大的噪音,對(duì)于能量的消耗也比較低。電壓器在常年的工作過(guò)程中,負(fù)荷能力產(chǎn)生下降,在不同季節(jié)的承受能力也會(huì)發(fā)生變化,這都是電氣設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問(wèn)題。
2.4動(dòng)力設(shè)備
民用建筑當(dāng)中的動(dòng)力設(shè)備,主要是建筑當(dāng)中的電動(dòng)機(jī)。動(dòng)力設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì),主要考慮兩方面的內(nèi)容:一是縮短電動(dòng)機(jī)的使用時(shí)間;二是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率。民用建筑的電動(dòng)機(jī),主要有電梯、水泵、風(fēng)機(jī)三種,大約占據(jù)了整個(gè)民用建筑耗電量的三分之一。如果在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候,選用節(jié)能型的電動(dòng)機(jī),就能夠?yàn)閲?guó)家節(jié)省大量的電能。節(jié)能型的電動(dòng)機(jī)在同樣性能的條件下,比普通的電動(dòng)機(jī)可以節(jié)約大概百分之三的電能。電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)和關(guān)閉的時(shí)候,對(duì)于能量的消耗是最大的。所以,民用建筑要盡量減少電動(dòng)機(jī)的重啟次數(shù),減少不必要的電量消耗。3結(jié)論民用建筑對(duì)于能源的消耗占據(jù)了社會(huì)能源小號(hào)的很大比例。對(duì)民用建筑進(jìn)行電氣優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠緩解我國(guó)的能源消耗壓力,有利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。民用建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì),必須以相關(guān)的法律法規(guī)為依據(jù),綜合考慮民用建筑的實(shí)用性、適用性和經(jīng)濟(jì)性,收集開發(fā)商、用戶、設(shè)計(jì)單位和建筑主管部門等多方的意見(jiàn),從照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和動(dòng)力設(shè)備四個(gè)角度入手。
作者:王麗堃 單位:張家口市第二建筑工程有限責(zé)任公司
參考文獻(xiàn):
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