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试析建筑电气设计中的节能措施

时间:2022-11-01 12:20:03 来源:网友投稿

【摘要】从建筑电气设计的几个环节,即建筑照明及其控制的节能、供配电系统及电器产品的节能入手,运用科学发展的观点,分析了建筑电气工程节能应遵循的原则,同时结合建筑设计的特点提出了节能的一些措施。

【关键词】建筑,电气设备,遵循原则,节能措施

1、建筑电气工程设计节能应遵循的原则

1.1优化供电设计,促进电能合理利用

在进行民用建筑工程电气设计时,既不能以牺牲建筑功能,损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资,为节能而节能,首先考虑的是适用性,也就是能够为建筑电气设备的运行提供必需的动力,建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源;能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求;能够保证建筑电气设备对于控制方式的要求,从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。

其次考虑的是安全性,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定裕度,确保供电、配电与用电设备的安全运行;有可靠的防雷装置,防雷击技术措施;特殊功能要求的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施,按建筑物的重要性与火灾潜在的危险程度设置相应必要的技术措施。在满足民用建筑电气工程的适用性和安全性的基础上,采用先进的节能技术,优化供配电设计,促进电能合理利用。

1.2提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗

在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种能源的消耗。做到选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高能源的综合利用率。

1.3合理调整负荷,选取合理的设计系数,提高负荷率和设备利用率

设计时尽可能合理调整负荷,选取合理的设计系数,在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率,达到节约电能的目的。

总之,在建筑电气工程设计节能的过程中要贯彻适用、安全、经济合理、技术先进的原则。

2、建筑电气节能的措施

2.1合理设计供配电系统

a.根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理设计供配电系统和选择供电电压,供配电系统应尽量简单可靠,同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。

b.变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损失,企业内部变电所之间宜敷设联络线,根据负荷情况,可切除部分变压器,从而降低损耗。

c.根据负荷情况合理选择变压器容量、台数,其接线应能适应负荷变化时,按经济运行原则灵活投切变压器。对分期投产企业,宜采用多台变压器方案,避免轻载运行增大损耗。

d.按经济电流密度合理选择导线截面,一般按年综合运行费用最小原则确定经济电流密度。

2.2照明智能控制及维护管理

智能照明节能控制装置是在满足规范要求照度的前提下,对气体放电灯实施轻松自如的调控,达到节能效果,同时使光源和附件的使用寿命延长,以节省费用采用各种类型的节电开关(如声光控延时开关、光电自动控制器、节电控制器等),通过控制灯光点燃时间,进一步达到节能的目的。如楼梯间常选用的声光控延时开关,路灯照明、景观照明常选用的时钟和光电控制器加强用电管理,做好节电宣传工作,建立实施节电制度,使人们养成节约用电的好习惯。在维护方面定期清扫照明灯与照明灯具上的灰尘。

因为灰尘聚积过多,就会减少透射与反射的光通量,降低照度。定期对室内墙壁和天花板进行刷白。因为白色墙壁的光反射率高,可达80%~85%,墙壁变灰之后,发光效率降低,耗电量反而增大。照明灯具损坏后,反射光的性能变差,使照度降低。所以照明灯具老化和损坏后都应及时更换。

2.3机电设备的节能

民用建筑内部有大量的电气设备、空调设备、照明设备、给排水设备等等,这些设备数量多而且多分散在大楼的各个层次和角落。为了合理的利用设备,节约能源,大型民用建筑应采用智能化的建筑设备自动化管理控制系统。自动控制、监视和测量和建筑物设备管理的3大要素,目的是正确掌握建筑设备的运转状态、事故状态、能耗和负荷的变动。通过有效的控制,可达到节能的目的。电动机采用变频调速,因为旋转磁场的转速与输入电流的频率成正比,如果改变电源的频率,同步速率也随之而改变,由此改变转子的旋转速率,从而达到节能的目的。变频调速在水泵/风机调速中应用十分广泛。单台用电功率大干350kw的电动机宜采用中压电动机。

2.4降低高次谐波

电力谐波的主要危害有:①引起串联谐振及并联谐振,放大谐波,造成危险的过电压或过电流;②产生谐波损耗,使发电、变电和用电设备效率降低;③加速电气设备绝缘老化,使其容易击穿,从而缩短它们的使用寿命;④使设备(如电动机、继电保护、自动装置、测量仪表、电力电子器件、计算机系统、精密仪器等)运转不正常或不能正确操作;⑤干扰通信系统,降低信号的传输质量,破坏信号的正确传递,甚至损坏通信设备。变频装置、硅整流器、晶闸管装置、调光设备、交流调速设备、电子镇流器、ups等具有谐波源的负荷,在运行中注入电网的谐波电流和产生的电压畸变率应符合《电能质量-公共电网谐波》(gb/t14549-1993)的规定。设备每相输入电流小于等于16a的低压电气及电子设备发出的谐波电流值应符合《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值》(gb17625-1-1998)的规定。对谐波可能超标的用户,应加强在设计阶段采取限制谐波电流的方案和措施。

2.5用电峰谷调节

合理用电的峰谷调节对节能的意义也非常重大,根据不同时段的用电负荷合理设计配电系统,使变压器在最佳负载率时运行,有利于节能。在空调系统中采用冰蓄冷技术,在电气设计中推广应用峰谷电能表,鼓励用户避峰用电,虽然不是直接的节能措施,但对落实国家的节能政策有重要的意义。

3、结语

建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间,同时在建筑的全生命周期中实现高效率地利用能源、最低限度地影响环境,使之符合社会的可持续发展战略。

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