建筑电气节能技术模板(10篇)

时间:2023-07-25 16:32:51

导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇建筑电气节能技术,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

建筑电气节能技术

篇1

随着我国大力提倡可持续发展理念的不断深入,人们也对环保理念引起了高度的重视,同样也使电气工程面临着严峻的挑战。相关单位在对高层建筑进行施工时,应当对电气工程的相关特征以及具体要求进行考虑,从而提高电气设计水平,确保电气设备可以顺利的运作,与此同时还应当对将节能环保理念引起高度重视,为人们营造出一个安全、和谐的生活氛围。本文主要站在高层建筑的角度上,对电气节能手段进行分析,并且提出合理化建议,提供给相关人士,供以借鉴。

1 高层建筑电气节能的原则

1.1 实用性

电气工程在高层建筑中最重要的功能就是为人们的生活提供便利,因此高层建筑电气节能设计首先要满足高层建筑电气工程的实用性,在确保电气工程功能完善的基础上,采用合适的节能工艺,节约资源,实现高层建筑电气节能。

1.2 经济性

高层建筑投资方和施工方的目标就是追求最大化的经济效益,如果要求相关单位为了实现电气节能而放弃经济效益,这是不现实的,因此在高层建筑电气节能设计过程中,要全面分析经济上的合理性和节能技术的可行性,选用合适的节能设备和节能材料,在高层建筑电气节能过程中,通过节能、节电技术争取的最短的时间内收回增加的成本,提高高层建筑的经济效益。

1.3 节能性

随着我国国民经济水平的不断提高,不同节能材料也在日益增加,诸多材料都发挥出自身的作用。因此,相关单位应当将新型节能技术引入其中,对用电种类、电气的具体参数进行掌握,将节能设计手段不断完善,避免电气系统出现大量消耗的情况。如相关人员在对照明系统进行设计时,不但要对节能性引起重视,而且还应当依据实际需要而进行合理设计,通过利用恰当的节能手段以及相应材料,尽可能避免能源的过度消耗,全面发挥出节能的作用。

2 高层建筑电气节能技术

2.1 照明系统节能技术

2.1.1 充分利用自然光源

照明系统是高层建筑电气系统的重要组成部分,同时也是能源消耗的大户。在设计高层建筑照明系统时,要充分利用自然光源取之不尽用之不竭的优势,结合高层建筑对照明的实际需求和建筑室内的采光标准,设置最佳的采光方式,将照明和采用有效地结合起来。特别是在白天,高层建筑要尽量提高自然光源的利用率,为建筑室内提供良好的光照条件。并且高层建筑良好的采光,可以节约照明系统的用电,提高建筑室内的问题,降低建筑照明能耗。

2.1.2 配置合适的灯具

在选用照明系统灯具时,要结合高层建筑不同空间位置对照明条件的需要,例如高层建筑的办公室,可以配置稀土三基色的T8或者T5荧光灯管[2],这种灯具具有高效的节能性,其显色指数和光效比较高,使用寿命长,用汞量少,能源损耗低,可以满足照明系统的环保、节能要求。而在高层建筑的门厅或者走廊等位置,要尽量使用能耗较大的白炽灯,可以配置紧凑型的荧光灯,最大程度地降低照明能耗。

2.1.3 选用节能型电器附件

高层建筑照明系统要尽量选用高效节能的电器附件,如节能型电子触发器、电子变压器、电子镇流器以及电感镇流器等。对于功率较小的单端节能灯和荧光灯,由于照明系统对于它们的谐波要求、异常保护和预热要求比较低,这时可以选用节能型电子镇流器。另外,还可以应用单灯补偿,将灯具和电容器并联起来可以达到照明补偿的目的,从而有效提高荧光灯和放射等的功率因素,降低照明电路的无功功率,减少电压和线路损耗。

2.2 供电线路的节能技术

由于配电线路所产生的干线存在较长的长度,因此所消耗的能量就很大。相关人员在对线路进行设计的过程中,应当对供电的实际距离、所存在的负荷容量等方面进行分析,对电气系统布线进行科学的规划。这里值得注意的是,配电系统最大程度上应当可靠,而且要依据具体要求来对配电级数进行严格控制。除此之外,相关人员还可以对线路安全相应的设备,从而实现补偿的目的,避免出现长距离流动的情况,从而减少线路能源的消耗。

2.3 配电变压器节能技术

实际上配电变压器实现节能的目的是在一定程度上可以减少变压器在运作时对相应功率带来的损害。倘若对高程建筑而言,需要采取节能的形式,那么相关人员就需要对相应功率的运作形式进行完善;假如相关人员将功率参数加以提高,那么就需要对其运作形式进行优化工作;倘若这两点都需要考虑,那么就应当最大程度降运作形式进行改善。因此,配电变压器中应当起到节能的作用,尽可能减少配电系统的网损现象,采取合理的方式来进行运作。

2.4 电梯控制系统的节能技术

电梯控制系统在电气系统中扮演着重要的角色,因为高程有着较多的楼层,因此对电梯的使用率很大,与此同时会消耗大量的电能。倘若电梯控制系统想要起到节能的作用,那么相关人员就需要对电梯控制形式进行科学的设计,主要体现在以下几点:第一,相关设计人员可以在电梯控制体系中采取变频调速控制手段,因为以往电梯控制形式没有较强的自动化体系,会消耗大量的能源,所以相关人员以及有关功能的需要,在电梯控制体系中对相应的控制器进行设置,参考人们对电梯的实际状况,从而有效实现动态平衡的目的,将控制水平加以提升,实现节约能源的效果;其二,依据控制体系中的具体使用情况来说,采取科学的手段对相应的驱动容量进行设置,为运行情况提供重要的保障;其三,相关单位应当对相应的控制体系进行设置,依据不同电体系统的具体要求,最大程度减少电体长时间是轻载的状态下运行的,将系统的利用率加以提高,进而起到节能降损的作用;第四,相关人员还可以采取回馈手段,对电梯控制体系在进行运作时所产生的能量损耗逐渐回应到相应的变压器里面,进而达到节能降损的效果。

结束语

通过以上内容的论述,可以得知随着我国国经济水平的不断提高,节能设计已经成为了人们密切关注的话题。因此,相关单位应当大力推广节能手段,从而最大程度使电子系统可以达到安全的目的,减少电气系统的消耗,坚持可持续发展的战略部署,为我国的经济繁荣做出贡献。

参考文献

[1]姜秀菊.浅谈建筑电气节能设计的方法[J].黑龙江科技信息,2008(18).

[2]廖剑涛.对电气节能设计的探讨[J].建材与装饰(中旬刊),2008(06).

篇2

1引言

建筑在今天的生活中充当着非常重要的角色,但是面临着越来越严重的能源危机,高层建筑虽然节约了土地资源,有很多方面都值得我们肯定,但也有一些资源浪费的问题出现,高层建筑的电能使用是比较主要的问题之一,对建筑电气节能设计原则进行研究,并提出有关电气方面节能的有效措施。

2建筑工程中电气节能原则

2.1符合建筑使用标准

建筑是一项系统性的工程,电气节能是这项工程的一个子模块。在实际的电气节能设计原则当中,相关设计规划必须要在符合建筑使用标准这一个大前提下进行制定。其具体要求就是在适宜用户在用电安全和基本用电保障上,不断优化电气系统结构,减少不必要的能源损失,以达到节能的目的。因此建筑工程中的电气设计应该严格遵守国家相关的安全技术标准,为建筑用户的安全用电、稳定用电创设一个良好的环境。

2.2环保节能原则

建筑工程电气节能技术的核心即是要体现环保节能。环保节能原则要求建筑工程减少电气能源的损耗,优化电气系统结构,提倡使用环保用电设备,降低生产过程中能源浪费和环境污染。环保节能原则贯穿于建筑工程中电气节能技术的各个方面,是建筑工程电气系统建设人员所要仔细思考和探究的问题。节能和环保不是两个单独存在的理念,其是一脉相承的:节能是促进环保的充分条件,环保是节能的直接反馈,这也是建筑工程可持续发展的重要体现。

2.3适用性原则

适用性包括两个方面:①建筑工程电气设备使用的适用性,其为建筑整体提供符合生活工作需求的相关物质条件,保障建筑内部的良好环境,维持和保障相关工作正常运行;②经济适用性,在建筑工程电气节能技术的设计应用当中,经济适用原则是决定节能技术能否成功施行的重要因素。经济适用原则将实际建筑工程中的经济效益作为出发点,通过各种策略、措施(主要是使用节能技术)减少建筑工程开展过程中的开支,实现电气技能的目标,帮助建筑工程创造最大化的经济效益。

3电气节能技术的具体应用

3.1供配电线的节能设计的应用

电线在电能的输送过程非常重要,电线的质量直接影响整个电路系统的正常运行。在实际的工程中,电线选择不当大大的消耗了电能,因此,电线方面的节能是非常重要的,是用电器正常工作中非常重要的一项材料。有其导电性更加的重要,直接影响使用效率,目前在我国高层建筑中大量使用电线,消耗的电能是不可避免的,因此采用节能线路,降低电线电阻值,首先考虑高层建筑物的电压等级,合理安排供电半径和建筑物高度。确保电器的安全问题,为了更好的促进行业的继续的向前发展。按照高层建筑的特殊性,科学地挑选导线的品种,选择最适合的导线,一般情况下,导线用铜线是最好的选择,有时也可以使用铝芯作为导线。根据具体实际情况,缩短低压线路的供电范围,进一步提高导线的安全性和可靠性,施工过程中,把变配电所安置在比较靠近负荷中心的地方也是可以考虑的。

3.2合理配光节能技术

(1)利用照度计算原理优化配光在实际的建筑过程当中,不仅仅需要通过合理的计算方法,对整个建筑的照明灯具数量进行规范,还需要通过降低减光效应等方法,达到灯具的合理配置。从而实现照明节能。通过研究我们发现,室内的减光效应与卫生有着很大的关系,当室内卫生十分整洁的时候,则减光效应则会变小。因此,保持室内整洁也是达到合理配光的一种有效途径。(2)各种照明有机结合合理配光照明需求之下的配光工作,需要根据同一时间段当中的照明需求、同一时间段当中的不同照明需求、不同时间段的不同照明需求来进行进一步的考虑。从而达到合理配光与节约能耗的目的。在实际的建筑照明系统当中,主要的照明类型有以下几个方面:一般照明、混合照明、重点照明、点缀照明、应急照明、泛光照明等。通常情况之下,都是采用多种照明类型搭配或是单个类型照明主导的方法进行搭配。例如在设计工作室、钻石加工室等地方,在利用一般照明满足主要照明需求的同时,还会利用局部照明来满足工作要求。在商场当中需要通过灯光的点缀来激发顾客的购买欲望,将点缀照明与商场实际照明相结合,在满足基本照明需求的同时,突出商品的特征。在提高顾客购买欲望的同时,也实现了节能的最终目的。

3.3变压器的节能技术应用

根据统计的结果表明,高层建筑中变压器的节能技术器的台数多、容量也大,变压器在传输功率的过程中,自身要产生无功功率的损耗,必须要采取有效的技术措施,来进一步降低电气方面的损失。我国节能型的变压器在质量方面没有问题,努力推广这种变压器,促进高层电气方面的节能效果更加的明显。我们可以采用静止无补偿器提高功率,在建筑中的电力系统中,采用感应之类的设备,提供大量的无功功率,经过多级的线路额输送,将损失一部分的电路,这样将降低发电供电设备的能力,导致电能损失的增加。但是静止无补偿器装置,能够弥补无功补偿设备的明显缺陷。当高层建筑物需要电容量大的变压器,应该减少使用数量,适当降低变压器的有功功率损耗。

4结束语

为切实提升建筑工程中电气能源的利用率,需要不断在实践中探索电气节能技术要点,以不断推动和发展电气节能技术在建筑工程当中的应用。

参考文献:

[1]董峰伟.建筑电气节能设计分析[J].住宅与房地产,2016(12):35~36.

篇3

中图分类号:TM

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2011)06-0278-02

1 引言

节约能源和低碳经济是我国今后发展的一个重要方针。十一五规划提出了明确的能耗目标,到2010年,使我国的能源消耗降低20%,建筑节能工程在其中占有举足轻重的作用。建筑能耗包括建筑材料制造能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗。对已有建筑,目前城镇民用建筑运行耗电为总发电量的23%左右,建筑运行消耗的能源为全国商品能源消耗的20%左右,比例分布如表1所示。随着城镇化水平的提高,建筑能耗的比例将逐年提高。建筑电气节能是各种节能途径中最有潜力,节能效果最明显的方式之一,也是缓解我国能源紧张、促进社会经济发展的有效措施之一。只有采取较好的建筑电气节能措施,才能达到发达国家的建筑能耗占总能耗的33%左右的标准。

建筑电气节能措施有:供配电系统优化、改进空调系统等。本文将以上述几方面为重点,介绍相关的建筑电气节能技术研究工作。

2 建筑电气节能设计原则

(1)建筑节能要保证建筑物的功能、安全性、舒适性。

(2)建筑节能应满足经济性。考虑建筑物整个生命周期内的能耗效果、成本和投资回报。

(3)建筑节能应采用先进性的技术原则。

(4)建筑节能和节约能源、保护环境并重的原则。

3 供配电系统设计

供配电系统可以根据供电距离,负荷容量,用电设备等因素进行优化设计,做到系统操作方便可靠。负荷中心应接近变配电所,可以减少线路损耗。根据不同使用特点布置变压器的台数和选择容量,以适应负荷变化,实现经济运行减少电能损耗。合理地提高供配电系统的功率因素也是有效的方法。其具体的方法如下:

(1)选择合适的供电电压。

电压越高,电流输送过程中的损耗就越小。民用建筑设备用电压大部分为220或380V,但某些大型的民用建筑空调主机等设备可以选用超高电压以达到节能目的。

(2)负荷中心应接近变电所。

通过合理分布供电网络,控制低压供电半径控制在200m以内,减少线路电压损失,提高供电网络稳定性及供电网络运行的经济性。

(3)进行功率因数补偿设计。

①优先选用功率因数指标较好的供配电系统及用电设备。当系统自然功率因素低于接入电网要求时,应进行无功补偿,提高功率因素,可以通过减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数或使用静电电容器等进行无功补偿以减少能耗。

②无功补偿设备应适当靠近无功源,高压用电设备产生的无功功率由高压侧的电容器来补偿,低压用电设备产生的无功功率宜由低压侧的电容器来进行补偿。

③谐波环境中的功率因数补偿应作修正计算。

(4)调节用电峰谷。

由于白天和晚上的用电负荷不一样,可以根据不同时段的用电负荷合理设计配电系统,进行波峰波谷电量调节,使变压器在最佳负载率下运行,达到合理利用能源。在电气设计中推广应用峰谷电能表,实行不同时段差异化电价,对落实国家的节能政策有重要的意义。

4 建筑电气照明系统

照明用电量约占总发电量的10%,建筑照明用电量占建筑总耗电的30%左右,尤其是办公室、教室等公共建筑,改善照明控制可大幅度减少照明电耗,节电潜力巨大。可以从以下几个方面进行照明系统节能设计。

(1)增加建筑物的自然采光效果已成为现代建筑设计的一个趋势。在建筑设计施工时,应制定建筑物的采光标准、采光方式尽可能地利用天然光源,获得稳定的光照效果。在秋冬季节通过引入阳光到室内,不但能节约照明能耗,也可以提高室内温度。

(2)选用高效节能的电光源,采用高效、光通维持率高的灯具。光源的节能主要取决于它的发光效率,尽量减少白炽灯的使用量。还应根据电光源的点燃特性、显色指数、调光性能等综合因素考虑选择光源。根据不同需求情况选用新型节能光源,如用高压钠灯、金卤灯替等。灯具选择遵循以下二原则:一是根据不同场所选用不同配光形式的灯具,二是直接配光灯具射出的光通量应最大限度地落到工作面上,光源要有较高的利用系数。

(3)选用适合的照明方式和合理的照明指标。

照明方式可按如下原则进行:

①当要求高照度时,可选混合照明的方式。

②当工作位置密集时,可采用照度不太高的一般单独照明方式。

③当工作位置为某一区域时,可采用分区照明。照明指标的选择可按如下原则进行:在提高整个照明系统效率的条件下进行节能;照明设计时,应从照度标准、照明均匀度等来客观、综合地评价节能效果;建筑照度标准值应从节能角度考虑,按实际需求选择照度标准值。

④采用先进控制系统和策略。

采用先进控制系统和策略的方法有:

一是当晚间电网电压高于标准电压时,可以适当降低亮度水平,可以节约更多的能源,同时延长灯具使用寿命。

二是科学利用太阳能照明,太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少对地球资源的使用和破坏。通常有太阳能光伏发电系统,将太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。

5 电动机节能设计

建筑物中电梯等设备有电动机,提高电动机的工作效率和功率因数可以减少电动机能损耗。在工程安装设计中应选用高效率的电动机。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外,主要是减少电动机空载和轻载运行时间,因为在轻载状况下电动机效率极低,可采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。

6 湿度温度独立控制的空调系统

传统的中央空调都使用出口温度为5℃左右的冷水作为冷源工质对空气进行处理,是因为需要进行空气除湿。而如果仅为了降温,采用出口温度为20℃的冷源也可行。一般除湿负荷仅占空调负荷的40%。结果大量的显热负荷也用这样的低温冷媒处理,就导致冷源效率低下。近年来此领域的一个重要方向就是采用温度湿度独立控制的空调方式。将室外新风除湿后送入室内,可用于消除室内产湿,并满足新鲜空气要求;而用独立的水系统使18~20℃温度的冷水循环,通过辐射或对流型末端来消除室内显热。这一方面可避兔采用冷凝式除湿时为了调节相对湿度进行再热而导致的冷热抵消,还可用高温冷源吸收显热,使冷源效率大幅度提高。同时这种方式还可有效改善室内空气质量,因此被普遍认为是未来的主流空调方式。

7 结语

本文研究了我国建筑能源消耗状况和建筑电气节能方法。可总结如下:

(1)建筑电气节能是解决我国今后能源紧缺问题的有效途径之一。有效地做好建筑电气节能工作会使我国每年总的能源消耗有减少约10%。

(2)建筑电气节能的关键技术有:供配电系统设计,采暖系统,空调系统,照明系统等。围绕这些领域,尚有大量的新产品新技术有待研究创新,开发和推广应用。

(3)借助政策保障,利用市场机制,有效地推广建筑电气节能技术,真正实现节能效果。还需要做大量的工作。如建筑物和系统的能耗测试与标识,节能实施的政策方案等。

(4)建筑电气领域节能蕴含着巨大的潜力,它不仅能有效地缓和电力供需矛盾,保证国民经济持续、稳定和健康的发展,而且经济效益显著。建筑电气节能过程,贯穿于项目的决策、设计、施工、使用等整个生命周期。在整个建筑设计过程中应从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合考虑,选择合理的供配电方案,选择先进的建筑设计技术,选择高效的设备,优化电网的调度运行技术,为人们提供健康、舒适、安全的活动空间。在整个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,使之成为生态的绿色节能建筑。

参考文献

[1]北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.

[2]江亿.超低能耗建筑技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

篇4

中图分类号:TU201.5 文献标识码:A文章编号:

引言

随着经济全球化的日益进程,世界能源问题越来越严峻,我国作为一个在近三十年取得快速发展而成长为世界第二大经济体的大国,不能够避免这个问题。且人均资源占有量较少,能源供应紧张,且目前很多行业还存在较为严重的能源浪费现象。据有关数据统计来看,我国建筑能耗是发达国家的3倍以上,所以对于工程设计人员来说,需要在建筑节能领域给予更多的关注。建筑电气作为建筑能耗中一个重要的因素,电气节能工作更为复杂,本文主要就建筑电气节能技术的设计谈谈相关的特点和技术措施。

1 建筑电气节能应用的必要性

建筑电气节能技术在整个建筑电气设计中都有涉及,比如如何根据配电系统所需负荷大小来选择建筑物的变压器的规格和数量;如何选择照明设备规格及控制系统;考虑空调系统的节能方式;电梯群控模式的节能方式等等。上述电气节能措施都对建筑物的用电量和电气设备的费用具有较大的影响。由于建筑电气种类繁多,工作时间长,在整个建筑物的使用中期中,能量消耗较大。建设部对民用建筑的节能技术中就强调建筑工程中多个专业间需相互协作来完成节能的目标。当前施工图设计完成后,电气节能是图纸审查工作中一个重点审查内容,所以设计人员充分了解建筑电气节能措施是非常必要的。

2 建筑电气节能设计的相关内容

2.1 供配电系统的节能设计

在建筑物的供配电系统中需要尽量减少线路的损耗,主要核心就是合理布局,如在分布方案中考虑变配电室、配电区间的合理位置;线路布设时尽量呈直线以使得线路长度变小;还要在低压线路的布设时少走弯路,减少电损;此外变压器应距离负荷中心更近的位置,减少电路损耗。将建筑物的供配电系统的负荷构成情况进行技术性经济分析,设计合理的配电方式。供配电系统应选用节能型产品,如低损耗的变压器,耗能低、低噪音节能接触器,合理选择导线截面的方式可以有效实现节约能耗。在建筑物中尽量使得三相负荷能够平衡;并提高电气设备的功率因数,此外采取一直和消除谐波也是常用的技术措施。

2.2照明节能设计

建筑照明设备在建筑电气用电设备中具有较大的比例。在建筑照明的节能设计中通常采用选择高效的光源、加强自然采光措施以及其他节能措施。

所谓高效光源就是选择显色指数较高、发光率高且节能的光源。如白炽灯虽然经济性好,但其发光率过低且耗能较大而不被当作高效光源来使用。通常在路灯和广场中使用低压钠灯和高压钠灯;体育馆或工厂中通常使用高显色性钠灯与汞灯混合组合进行照明;商场、展厅以及人流较多的公共建筑场合多使用金属卤化物灯、三基色荧光灯或稀土金属荧光灯,等等。建筑中增加自然采光,即在建筑设计中将靠近室外的门窗洞口开大,选择透光率更好的玻璃。此外采用其他照明的节能措施还有采用智能控制管理系统、对不同区间照明进行分级控制、楼梯、过道采用声控开关等等措施。

2.3 建筑电气设备的合理选择

对于较大规模的建筑物实现空调、电动机、给排水系统的实时控制,可以有效完成节能目标。上述几个系统的设计方案需要与结构施工图的设计人员及其他专业人员进行协调,使得设计方案更加合理科学化。在设备的选用上,尽可能地选择节能型的用电设备。

2.4 合理进行计量与管理

这里所说的计量包括电能、热量、空调系统和住宅小区的能耗计量等工作。合理地做好计量与管理方面的工作可以有效地保障和促进节能。在建筑电气设计过程中,需要在上文所述的电器设备的选型与分布方案选择中做好相应的规划,如选择更为精确而可靠的仪表,简化供配电系统构成,并实行有效的维护工作。对于住宅建筑,电、水、热能均采用电子仪表,可以有效提高工作效率和计量的可靠性,节约大量人工管理能源;而对于中央空调系统的管理和计量,采用时间型计量系统是目前所使用的计量方式中成本较低、系统简单且使用寿命更长的管理模式。

2.5 合理利用可再生资源

尽量合理地使用可再生资源。随着太阳能应用技术的快速发展,其使用费用也在日益降低,目前国家大力支持这一绿色能源系统,可以预见在未来,太阳能电源系统必将被大力推广到建筑节能技术中来。对于工程实践中被证明节能效果不佳的电气设计方案应严格限制。

3 建筑电气节能的发展趋势

建筑电气节能技术的研究与应用在我国还处于较为初级的阶段,但就世界范围内来看,一些发达国家对此则形成了较为成熟且各具特色的节能评估体系。如英国的 BREEAM 评估体系、美国的LEED 评估体系、加拿大 GBTool 评价系统、日本的 CASBEE 评价体系。

这些建筑节能评估体系尽管各具特色,相对之间具有较为明显的优缺点,而我国则需要尽快汲取他们的经验和优点,少走弯路,有利于加快我国自身行业的建筑节能评估体系的完成。

4 结语

篇5

一、建筑电气节能应遵循的一般原则

建筑电气节能应遵循的一般原则有三个:一是满足建筑物的基本功能的实用性原则;二是充分考虑经济效益的经济合理原则;三是尽量减少能量的消耗的技术先进原则。

二、照明应用中的节能措施

(1)选用高效节能的光源。一是选用时,应考虑灯具的配光,想方设法提高利用系统,二是办公室在选择高效节能的光源时,一般采用T5或T8稀士三基色荧光灯管。这是因为T5或T8灯管的光效和显色指数相对要高,能源损耗小、用汞量少,寿命较长,更加能够满足节能、环保的需要;三是走廊、门厅等场所,应把以往那种能源损耗较大的白炽灯换成高效节能的紧凑型荧光灯,以便更好地节约能源,降低损耗。(2)高效节能照明灯具的选用。一是按照光通量在上下空间分布的比例,一般灯具可以分成五种:间接型、半间接型、直接型、半直接型和全漫射型;二是灯具的结构一般应具有的特点是方便安装,易于维护和便于更换光源。高光效格栅灯具在有吊顶的办公场所应该优先选用,而在一般办公区,则一般选用直接式灯具;三是对灯具的配光应合理进选择,必须考虑实际场所的需要,同时要考虑灯具的能耗高低。(3)选择高效节能电器附件的方法。节能型电感镇流器和电子镇流器的选用。一是我们尽量选用性能优能耗低的光源用电附件,如节能型电感镇流器、电子镇流器、电子变压器及电子触发器等;二是一般而言,电感式镇流器能耗比较低,自身能耗仅为光源的10%~15%。能耗更低的是电子镇流器,它的输出的特点是具有恒功率性;三是对于单端小功率荧光灯(功率不大于25W)和一体化节能灯,由于对它们的预热要求、异常保护功能和谐波要求等均比较低,在选用节能电器附件时,应选用电子镇流器;四是节能型电感镇流器一般比较适合25W~65W的直管荧光灯。单灯电容补偿的实行。灯具单灯补偿指的是:在把一个电容器与每套灯具并联来达到补偿的目的。气体放射灯、荧光灯功率因数都可以提高到0.9以上,这样既能使电路无功功率大大降低,又能使线损和电压损耗降到最低,同时由于降低了线路电流,还使导线的截面面积减少,能够有效地节约能源损耗和经济开支。

三、电气节能的方法

(1)千方百计利用天然光源。一是照明节能中的一个非常重要的方法,就是如何千方百计把天然光源合理进行利用。在能越日渐紧缺和环保意识日渐增强的今天,在建筑物中如何尽可能地利用天然光源,以达到节约照明用电的目的,已经引起了人们的普遍关注;二是天然光源具有取之不尽、用之不竭的优点。在照明节能技术应用工程中,应当充分利用天然光源的优势,按照建筑物的采光标准和建筑的实际情况,确定适合建筑物实际个性的采光方式,做到采光与照明充分结合;三是白天时,应尽量地利用天然光源,让建筑物内具备充足的光照条件。同时,室内经过阳光的照射,既能大大节约能源,又能提高室内温度,具有使建筑能耗降低的重要作用。(2)高效节能的照明控制设计。电气节能应用的主要方法有:导光管法、反射高窗、采光搁板和棱镜窗。高效照明控制设计与灯具、光源等一样,属于照明设计中非常重要的内容,是照明节能实施中不可或缺的组成部分,主要表现现在以下点:一是能营造不同效果的光环境。通过对光环境控制来划分空间,在同一空间中,可以根据需要创造出不同效果的环境氛围,能够增强照明环境多元化的适应性和舒适性;二是可以有效地节约能源。按照满足需要的原则,在这一基础上,使用者应该根据需要来开启照明灯具,尽量地减少不必要的照明时间,控制照明数量和过高的光照度,切实做好照明的节能。作为建筑电气节能设计人员,应充分认识到照明控制的重要性,并在设计中积极实施,尽量做好建筑电气的节能工作。(3)科学合理地利用太阳能。一方面,太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。另一方面,太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统,将入射的太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。(4)建筑电气设备的节能。空调系统。其主要内容包括:一是冷冻水与冷却水系统的优化控制;二是冰蓄冷系统的优化控制,现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究,尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究;三是热交换系统温差与流量的优化控制;四是变风量系统等控制技术。给排水系统的优化控制。一是电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制;二是电梯。包括电梯的合理选型、停层计划及群控策略;三是电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

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0.引言

近年来,随着节能减排,降低能耗等观念的不断推广和深入,采取节能技术减少不必要的电力和能源浪费成为现代建筑电气设计的新趋势。目前,建筑电气节能技术的应用已形成了一系列规范化的体系。因此,研究在不降低建筑功能标准的前提下,通过合理配置电气设备,选择节能的电气原件、提高设备利用效率等方式是提高现代建筑电气节能效率是很有必要的。

1.现代建筑电气节能相关理论

1.1现代建筑节能技术基本概念

建筑节能技术起源于20世纪70年代,主要原因是能源危机在世界范围内的蔓延,导致建筑节能技术研究在全世界全面展开,而通过节能设计和降低建筑自身能耗达到节能效果也被逐渐被认同和确信。现代建筑节能技术就是在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,通过对建筑物的冷热源系统、空调系统、送排风系统、供配电系统、给排水系统、电梯、照明等机电设备进行实时监视和优化管理,提高设备利用率和管理水平,使设备始终处于最佳运行状态,减少不必要的浪费,从而达到有效节约电能的目的。

1.2现代建筑能耗的主要来源

调查及统计资料显示,现代建筑能耗占据全社会能耗的27%,成为节能减排的新重点。通过分析建筑能源的消耗发现,能耗主要产生在如下几个方面:

1.2.1现代建筑中的电力变压器能耗

根据建筑的规模和功能不同,现代建筑中都需要选择不同类型、规格、数量的变压器,统计显示,发变电系统中,变压器电能损耗占总发电量的10%,同时,变压器的损耗占建筑电能线损的50%,变压器的损耗主要包括有功功率损耗、无功功率损耗、综合功率消耗三种类型。因此,研究节能型变压器,提高变压器的运行效率和经济性,对降低建筑物电气能耗是十分重要的。

1.2.2现代建筑中电力电缆的能耗

由于电线内部电阻的缘故,电力在传输过程中会以热的形势消耗一部分,这部分能耗与电缆的长度、电力的传输距离、线缆的型号、品牌、导体截面等直接相关,因此,在综合考虑线缆的造价成本、施工成本与节能效率的前提下,可有效减低建筑能耗。

1.2.3现代建筑中照明部分的节能

资料统计显示,我国电力消耗中的1/6是被照明消耗的,提高照明系统的能效水平无疑将较大幅度降低照明能耗。建筑照明节能的原则就是在保证照明质量的情况下,通过照明节能设计,充分利用自然光、太阳能等一系列手段,减少建筑照明中的能量消耗。

2.现代建筑电气节能措施

2.1对建筑电气系统的优化设计

在建筑电气系统设计时,要根据各项电气系统的区别进行电气负荷计算和电气节能设计。在设计前,设计人员要深入现场,详细了解建筑自然环境、日照、光照条件等因素,加强与业主的沟通,仔细了解业主对建筑照明的要求,本着以人文本的原则,综合建筑物功能、结构、环境等方面的因素,选择最佳的技术和最优的技术方案,同时,设计人员要加强学习和沟通,及时掌握最新的节能技术,并将其应用到电气节能设计当中。对电气设计成果要引入第三方的检查和审核机构,对图纸的科学和合理性进行审核,提高图纸的设计质量水平。

2.2合理选择建筑用变压器

为降低变压器的有功功率损耗,提高变压器运行效率,降低变压器的总体能耗,必须综合考虑变压器的型号、规格、数量等参数以及工程前期投资的成本,科学合理的选择变压器,以降低建筑的整体能耗。首先,在配电侧应采用环形供电网络,在运行侧应采用并联的方式应对建筑用电荷载的季节性的变换;其次,在昼夜用电变化大建筑中,变压器应非晶态合金得铁芯,该类型同容量变压器可降低80%的电力损耗;第三,应根据负载选择变压器的负载率保持较高,在实际应用中发现,变压器负载率在75%-85%为时,其投入和产出比价格,既能有效的节能,同时也保证变压器的投入不会浪费;最后,尽量选用大容量的变压器,使变压器在运行时的负载率尽可能接近最佳负载率是提高变压器的技术经济效益和搞好变压器节能的根本性措施。

2.3合理选择电线和电缆

供电方式和线缆截面积是影响建筑内部线缆电力消耗的两大直接因素,实验表明,4%的输入电能在线缆环节被消耗,在电能通过线缆传输过程中,会产生有功功率和无功功率的损耗,因此,除了选用电阻率较小的铜芯导线做线缆外,还要从以下几个方面降低电线和电缆的电能损耗:首先是要减小建筑总线缆的使用长度,线路设计尽量点到点,走直线,同时避免线路走回头线。变压器的设计安放位置应尽量位于建筑的中心,使得从变压器到各个负载的距离均最短,高层建筑的低压配电间应尽量位于竖井附近,保证配电间到干线的距离最短,不会出现回头线;其次需要增大导线的截面积。在综合计算经济效益和节能效率的情况下,设计选用的长线路当增加一级截面所增加的线缆成本可通过增加后建筑解决在三年内平衡时,可将满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面再加大一级。

2.4建筑用电动机节能的途径

建筑用的电动机主要是风机、水泵等为建筑提供整体通风和高层输水的电动设备,根据建筑的功能不同,该部分设备的耗能比也有很大的区别。资料显示,高层星级酒店水泵的耗电量占总耗电量的30%左右。因此,降低该部分的能耗也是很有必要的。首先在电动机的选择是要高效率的电动机,以提高电动机的工作效率和功率因数;其次,要根据荷载的负荷特性,使得电动机的运行于电动机的负荷特性相匹配,保证电动机的工作效率;第三选用软起动器的电动机设备,软启动器在电动机启动过程中启动平稳,启动后可保证设备全压投入运行,可有效降低能耗,提高电能的转化效率和设备的使用效率。

2.5提高功率因数

在建筑电气设计中,对于容量超过10kw的大型设备和供电距高在20m的情况下,应采用就地补偿方式,选用就地补偿装置以减少无功功率流动引起的损耗。对直流设备的供电和励磁,应采用硅整流或晶闸,空载率大于50%的电气设备,应安装空载断电装置,降低不必要的电能损耗,对连续运行的大型电气设备,应安装空载自停控制装置,大型非连续运转电气设备,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式,以节省电能。

2.6合理选择节能光源

节能光源的选择是最直接也最明显也最方便的建筑节能措施,资料统计显示,荧光灯的发光效率是白炽灯的4-5倍,寿命是白炽灯的7-8倍,而且具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长、无频闪和无电磁辐射等优良性能,在现代建筑中得到广泛的应用,对提高建筑的节能效率起到重要的作用。同时高压汞灯、高压钠灯、高显钠灯、金属卤化物灯等高强气体灯近年来也在建筑中得到了广泛的应用和普及,对减低建筑物能耗,提高电能利用效率起到了重要的作用。

3.结论

节能减排,减低能耗是现代建筑设计的必然选择,是提高建筑物的整体设计水平,降低建筑物运行维护成本的必要途径。本文通过分析建筑节能的基本概念和能耗因素,提出了建筑电气节能的具体措施和手段,其结果对指导现代建筑电气节能设计重要指导意义。

【参考文献】

[1]狄全熙,吕岩.建筑电气节能设计的研究[J].内蒙古石油化工,2008,(6):89-91.

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1 建筑电气中变压器的节能措施

建筑设计电气节能首先要考虑的是配电系统选用的电气产品必须是节能型,针对变压器损耗大的问题,在此结合民用建筑设计的特点阐释配电变压器的节能措施。变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率,具体有以下几项措施:

1.1 合理选择变压器的容量和台数。选择变压器的容量和台数时,应根据负荷情况,综合考虑投资和年运行费用,对负荷进行合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器,使其工作在高校区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关,也与负荷的功效因数有关。一般情况下负荷率在30%~75%时,是经济运行区,负荷率在50% ~60%时,变压器效率最高。负载一定时,功率因素越高越变压器效率亦越高。

1.2 选用节能型变压器,更换或改造高能耗的变压器。新建或改建工程应选用SL7、S9、SC(B)9、SGB10及SGB11-R等型号的节能型变压器。与传统产品相比,SL7无励磁调压变压器,10kV系列的空载损失和短路损失分别降低41.5%和13.9%;S9系列变压器与SL7系列变压器相比,其空载损失和短路损失又分别降低5.9%和23.3%。SGB11-R系列卷铁心干式变压器比SC(B)9系列变压器空载损耗降低40%,空载电流降低70%~85%;比SGB10系列变压器空载损耗降低24%,负载损耗降低11.7%。

1.3 加强运行管理,实现变压器的经济运行。在符合变化的情况下,使其超出经济运行范围,因此要及时投入或切除部分变压器,以防止变压器轻载或空载运行。对长期轻载的变压器,必要时应按实际负荷更换小容量变压器,以实现变压器节能的目的。

2 中央空调系统的节能改造

一般来讲,中央空调系统主要由三个部分组成:制冷主机、循环水泵和风机盘管等末端设备。据有关资料,对于综合性豪华型酒店,中央空调系统的耗电量约占其总耗电量的40%,水泵目前的平均能耗占整个空调系统能耗的20%以上。采用变频调速技术进行循环水泵节能改造,已经得到越来越广泛地应用,节能效果也得到了越来越多的共识。然而,在分析和计算机节能效果时往往存在片面性。

系统集成上常用的节能计算做法是大致分三个不同负荷时段,并按下式计算

水泵的节点量=(改造前水泵实际运动平均功率-改造水泵的平均功率)×使用时间

待搞糟完成投入运行后,按以上计算方法在三至五年内收回全部成本。以上节能技术改造,看似用户受益很大。但是制冷机组、循环水泵、风机盘管以及冷却塔等设备是一个完整的中央空调系统的组成部分,而系统是动态的并且本身也在消耗能源。

3 空调型照明节能技术的探讨

3.1 工作原理

空调型照明装置是照明空调一体化的建筑照明装置,它除了具有灯具的一般功能外,还设计有抽风间隙和排气管道。虽然不同空调型照明装置之间在结构方面有一定的差异,但其基本的工作原理是相似的。

一是由电光源辐射的热量可通过照明装置自身的排气间隙和配套的抽风管道由抽风机的动力作用排出室外。

二是利用热空气的热动力作用使热空气自然上浮,在热力和动力的共同作用下排出室外,从而达到降低室内环境湿度,减小空调设备的投入,节约资金和电力能源消耗的目的。

由于光源辐射热大量聚集在照明装置所在的顶棚下部空间,故其温度调节效率比较高。空调照明装置在工作中,虽然光源会不断辐射热量,但是装置能把光源辐射的热量通过间隙和管道排出室外,这样光源向顶棚空间和室内辐射扩散的热量会不断减少,因而可以有效地把室内环境温度降低并稳定控制在一定的范围内。

3.2 节能效果

使用建筑空调照明技术可取得良好的节能效果。光源在工作过程中辐射的热量越多,则室内环境温度越高。如果不采用空调照明技术,欲排除普通照明方式下增加的热量就只能依靠增加空调设备予以解决。

建筑的空调照明技术将照明与建筑有机地结合起来,因而是一种建筑化得照明技术。良好的装饰照明效果也是它的重要特色之一。由于照明装置嵌入顶棚内部,不仅能少占室内空间,而且可产生扩大室内空间视觉效果。由于使用性能良好的荧光灯,其照明环境具有光色优良、照度均匀及光效高等特点。

3.3 实践分析

在普通光照方式下,一些照度标准高,照明负荷大的厂房车间、影剧院及演播厅等工业民用建筑的顶棚空间将聚集大量的辐射热。而空调型灯具具有良好的空气调节能力,实际应用中能有效节约空调设备的投入,节约电力能源消耗量,创造一个良好的生活工作环境,不失为一种绿色照明新技术。空调型照明装置与传统同类照明装置相比,具有照明、空调和装饰三重作用,虽然其造价和安装费用等一次性投资相对略高,但在照明工程设计施工时,可根据工程状况从照明、空调、节能、环境保护及居住者健康等因素综合考虑其性能价格比。

随着国家对建筑节能和室内环境质量的重视,加上空调型照明装置的性能价格比的不断提高,在条件许可的情况下,在照明设计选型时,应予以重视并推广应用。施工安装方面,空调型照明装置与普通嵌入式荧光灯发光带基本相同。当采用厂家提供的定性产品时,只需根据产品说明书和图样进行组装。值得注意的是,在选购和施工安装时,应注意所选装置与吊顶及室内装饰环境之间,在色彩、外观造型及体型尺寸等方面的协调和统一,以充分发挥装置的综合优势和性能。

4 大功率LED灯散热方案的研究

大功率LED芯片工作时的结温高低与光通量、寿命的关系极为密切。为了将高达80%~85%的热量散发掉,LED在封装时就需要采用科学的流程设计和卓有成效的封装工艺。LED封装的一次散热设计是由LED生产阶段的工艺来确定的。由于封装透镜材料几乎是不导热的,其作用是将芯片的光输出进行分配。芯片的热量主要是由高导热的材料传导出后再通过外部散热器进行散热,因此LED封装的一次散热设计就是针对其使用的要求和条件,通过内部热沉的科学设计将芯片产生的高热有效地传导给散热器。

对于已经商品化的大功率LED,由于其芯片封装的一次散热设计已经固定,使用时无法更改,因此作为发光光源使用时,就需要根据现场的实际工况及工作条件进行二次散热方案设计。

参考文献:

[1]全国民用建筑工程设计技术措施――电气节能专篇[M],北京,中国计划出版社,2007

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随着我国经济的飞速发展,能源问题被提到越来越重要的地位。建筑的供配电系统的节能降耗问题与新能源的开发则更显得重要。我国大约有建筑面积五百多亿平方米, 能源消耗比世界平均水平高出1-2倍, 而电气建筑部分的能源消耗更是明显,因此,降低建筑电气节的能源消耗是大势所趋。而新能源的发展可以解决能源危机、通货膨胀、环境问题等许多社会问题,帮助构建社会主义和谐社会。新能源的快速发展中,与其配套的各项管理与技术内容不可或缺。

一、建筑设计常见的问题

1. TT系统配电线路接地故障保护问题

众所周知,室外照明灯具安装在室外, 需要承受种种因素的影响, 如风吹、日晒、雨淋等, 很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生, 它暴露于公共场所, 又无等电位联结, 增大了电击死亡的危险性。当采用一系统供电时, 由于所有灯具的金属外壳都是通过线互相连通的,当某个灯具发生接地故障时, 其故障电压沿线传至其它灯具上, 在户外无等电位联结而导致电击危险。故室外照明常采用竹接地系统, 为户外灯具专门设置接地极, 引出单独的线接灯具的金属外壳, 以避免由线引来别处的故障电压。许多设计者在设计时往往不进行灵敏度校验, 低压断路器在线路发生接地故障时拒绝动作时有发生, 为了提高低压断路器的灵敏度系数, 所以室外照明线路在采用TT配电系统的基础上, 尚应为电源线路装设漏电保护器作接地故障保护。

2. 负荷计算问题

JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》,(以下简称《民规》)3.4.2.3条规定用电设备台数较少, 各台设备容量相差悬殊时, 宜采用二项式法进行负荷计算, 一般用于支干线和配电屏箱的负荷计算。

3. 用电设备接地问题

《民规》14.1.3条:用电设备的接地一般可区分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又可分为接地和接零两种型式。许多设计者在作功能性接地设计时, 往往忽略接地线截面问题。例如成列配电柜PE母排接地线截面不应小于其PE母排截面。

4. 漏电开关极数选择问题

漏电开关极数选定应遵循下列原则:第一、单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器;第二、三相三线式380V电源供电的电气设备, 应选用三极式漏电保护器;第三、三相四线式380V电源供电的电气设备, 或单相设备与三相设备共用的电路, 应选用三极四线式、四级四线式漏电保护器。

二、电气节能的方法

1. 充分利用天然光源

照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注,建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。目前应用的方法主要有:(1) 导光管法。(2) 采光搁板。(3) 反射高窗。(4) 棱镜窗。

2. 高效的照明控制系统设计

照明控制是照明设计中一个重要的内容,是照明设计基础理论的一部分,与灯具、光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面:(1) 能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间,同一空间中可创造出不同的环境氛围,体现了照明环境的舒适性。(2) 可节能。使用者需要时才开启照明,尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度,以有利于照明的节能。 3. 科学合理地利用太阳能照明技术与产品

其一、太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义。 其二、 太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统,将入射的太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。

4. 建筑电气设备的节能

(1) 空调系统。其主要内容包括: ①冷冻水与冷却水系统的优化控制; ②冰蓄冷系统的优化控制,现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究,尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究,对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率,促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义; ③热交换系统温差与流量的优化控制; ④变风量系统等控制技术。(2) 给排水系统的优化控制。(3) 电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。(4) 电梯。包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等) 、停层计划及群控策略。(5) 电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

5. 能源的综合利用

(1) 太阳能光伏电源系统。《措施》规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。(2) 冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。

另外,一些其他节能方法还可以利用:(1)、减少变压器的功率损耗,合理选择变压器的负载率。(2)、减少线路能量损耗。在一个工程中,线路纵横交错,使用的导线及电缆不计其数, 所以在线路上消耗的有功功率相当大, 必须减少线路能耗。(3)、提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多, 应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿;二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。

三、结语

我国加入WTO 后,我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战,因为国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能,如果我们在设计过程中不重视节能,就有可能被淘汰出局。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛,从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。对于设计者而言,就是要合理的选用设备(变压器,电动机,电缆,照明光源等),合理确定供电电压等级以及采用新材料,新技术等。建筑电气节能设计潜力很大, 应精心考虑设计方案, 选择高效节能设备, 应用先进的设计技术, 按照节能标准合理设计。

参考文献

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一 电气节能设计应遵循的原则

(一)适用性的原则

电器节能技术要满足建筑物照明的亮度和色温,使人们待在建筑物里面能够感到舒适,有时候还要满足建筑物的特殊要求。建筑电气的技术一定要充分满足建筑物创造时所提出来的环境要求,保证建筑物里面人工环境的完整性,为建筑里面的能源设备供应能源,保证建筑设备正常运行所需要的动力。根据建筑内用电设备对负荷容量、电能质量与供电可靠性等要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。

(二)节能性原则

建筑电气节能技术最重要的一点就是电气的节能性,在使用建筑电器节能技术时,要先找出建筑电气中存在的不必要损耗,再采取有效的措施来减少一些无关的投资消耗,增强建筑设备的节能性。举个例子来说,变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量等等。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。宜采用先进技术使其能耗降低。因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

二 建筑电气节能的方法

(一)风力发电技术

风力发电机的运行方式主要涵盖了独立的运行方式、其他发电形式同风力发电进行结合的方式,以及在风力强的地方安装数个风力发电机的方式。我们国家在应用建筑电气节能技术的时候,主要的研究方向是小型的风力发电机,并且在农村每一户人家单独使用小型的风力发电机。由于电网不能实现为偏远地区供电,所以近六十万居民止在使用风力发电机进行发电。现在,我们国家制造风力发电机主要由小功率向大功率的方向发展,为家用彩电、冰箱、电视机等供给能源。风力发电的形式不再是独门独户,采用联网供电或者是整个村庄集体供电的形式。风力发电技术的应用范围还不够大,现在主要应用在农村,应该改进技术,让更多的家庭以及社会的公共设施能够利用这项技术。

(二)太阳光伏发电技术

通过在屋顶安装太阳光伏电池,当天气晴好、阳光充足的时候,利用光伏电池能够满足家庭的全部用电需求,还可以将家庭没有用完的电量存储在电网里面,当家庭用电不足的时候再使用。这项电器节能技术可以实现“零能”的住宅理念。可是,太阳光伏电池比较贵,所以我们国家没有大范围地推广这项电器节能技术。当通过技术革新,使太阳光伏电池得价格下降之后,可以进行大规模的生产,这项技术的节能优势将会对传统的电器节能技术产生巨大的冲击力。太阳是非常好的能源,并且这项资源非常丰富,如果开发太阳能来照明,不仅能够在一定程度上节省资源,还能够保护我们所生存的生态环境。太阳能照明技术是用光伏发电系统将太阳辐射能转换为电能,然后给照明提供负荷的。

三 我国建筑电气节能技术的发展趋势

(一)新能源的使用

在对建筑电器节能的设计过程中,现在我们国家已经广泛的应用到了核能发电、风能发电、地热能发电和太阳能发电技术,在西方国家,他们还利用可控热核发电、叶绿素发电、生物质能发电和海洋发电等先进的发电技术。英国国际热核试验反应堆通过试验证实,可控热核发电在短暂时间内发电功率可达20000M W,反应堆能在小时内自维持10000MW的出力。很多国家已经引进了以色列设计研发的地热、废热发电技术,他们除了利用地热能来提供能源,还充分利用了工厂里面一些废弃的载热体,如废气、热油等等。

(二)采用柔流输电FACTS技术

可以利用大功率的电力电子器件,同其他的电力设备一起组成FACTS装置,这样能够对电力系统参数进行调节,提高输电线路的输送能力,减少输电损耗。现在很多西方国家已经开始采用这项节能技术来进行节能。在我们国家,500KV的输电线通常只有300-400MW,最高只有70MW,这个输送功率比北美国家的输送功率要低。要想提高输电线路的输送能力,就要充分利用FACTS技术。在我们国家,现在已经成功建成了220KV超高压可控串补示范工程,目前主要致力于输比同步补偿器、飞轮储能等FACTS示范工程。交流1000kV和直流800kV的特高压网架也正进入规划设计阶段。

四 建筑电气节能技术的发展前景

现在我们国家的建筑电气节能技术还比不上西方的一些发达国家,仍然处在技术发展的初级阶段。我们国家还没有建立建筑电气节能技术的评估体系,现行的建筑节能标准也没有对电气节能的具体内容做出明确的规定。国家需要对建筑电气节能和建筑节能测评体系采取一些强制性的规定,简化建筑电气节能的操作,让相关操作有规可循、有法所依。

最近几年以来,我们国家进行了一些基础数据的统计工作,对很多地方的气候特点进行了评估,尤其是对建筑电气的相关运行数据进行了统计。再对这些得到的数据进行比较分析,根据发现的问题和不同地方的实际情况进行建筑电气节能技术的改造。国家也出台了一些鼓励性的政策来促进可言人员研发出新的建筑电气节能技术。我们国家出台的科学测评体系,指出了一些建筑电气节能的强制性措施,要求在具体的实施过程中,相关部门要加强管理,保证建筑电气节能技术能够真正发挥作用,节省能源。我们国家的建筑电气节能技术的发展前景非常乐观,将促进我们国家经济的飞速发挥在那,最终创造经济效益和社会效益双赢的大好局面。

结语

建筑电气节能是目前社会上非常关注的话题,我们国家在建筑电气节能方面取得了一些成绩,但为了更好的节省建筑能耗,还需要进一步地改良节能技术,充分利用其它可以利用得方式来节能。建筑电气节能的发展前景非常好,国家也出台了一些鼓励性政策来促进建筑节能技术的发展。本文主要介绍了电气节能设计应遵循的原则和讲述了几种电气节能的方法,然后阐述了我国建筑电气节能技术的发展趋势及发展前景,最后对本文的研究内容进行了总结。

参考文献:

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0 引言

为了能够更好地建设节约型、环境友好型社会,我国在这个方面作出了极大的努力。我国是一个能与那消耗大国,而就目前我国能源相对紧缺的现状,则更应该将节约能源作为一项长期的发展战略及目标。而且在能源利用率方面也是非常低地,很大能源在使用过程中,由于技术的不成熟,导致了能源浪费现象极为严重。据一项数据现实,每平米范围内的建筑的能源消耗量大约为发达国家的2.5倍。因此,在建筑行业我国要积极地开发新技术、新产品,以最大程度地节约十分有限的能源。对于我国建筑行业而言,开发并运用建筑电气节能技术非常有必要,而且就目前的发展来看,我国建筑电气节能的技术发展尚不成熟,因此在这个领域我国建筑节能技术的具有较大的发展空间。本文主要攫取了建筑电气节能技术为主要研究重点,着重地阐述了相关节能技术的要点,旨在为建筑电气节能技术的开发与应用提供一个新思路。

1 供电系统的节能

下面主要以负荷计算以及功率因素补充设计要点两个方面对供电系统的节能进行着重地阐述。

1.1 负荷计算

关于负荷的计算主要包括如下三个方面的过程。

(1)在对方案进行设计的阶段,应该采用的方法为单位指标法。在这个阶段,对于变压器装机容量的估算指标如下表1所示。

(2)经过设计阶段之后,下面就要进入扩初设计阶段,此阶段宜采用的主要方法为需要系数法。运用此方法的时候,应该注意:变压器及配电干线的负荷计算应该对同时系数加以考虑,这其中的主要原因在于需要系数法只能对持续的平均值加以计算,对于负载设备的动态变化并未加以充分的考虑。

(3)扩初设计阶段应特别注意照明功率密度的控制,避免超标。

1.2 功率因数补偿设计应注意的几个问题

对于功率因数补偿设计的要点主要可以概括为如下几个方面:

(1)应该对如何提高配电系统以及用电设备的自然功率因数加以重视,在实际的选型过程中,应该对选用功率因数指标较好的设备。

(2)对于无功补偿设备而言,应该使其适当地靠近无功源。我们知道,低压用电设备所产生的无功功率应该是由低压一端来对其加以补偿,对于高压用电设备,其所产生的无功功率则是由高压一端的电容器来加以补偿。

(3)对于谐波条件下的功率因数的补偿,则应该进行修正式的计算。这是由于在实际的过程中会产生比较理性的正弦波,对于无功率Q而言,它只能反映电源与负载之间电能交换的幅度,而对于过程所消耗的电功率则无法加以反映。然而,在实际的谐波环境下,无功功率Q则被认为是不做有用功,那么在这种情况下无功功率Q则可以分为两部分,即一部分主要是反映电源与负载之间电能交换的幅度,而另一部分则被认为是主要做了无用功。这主要是由于除了白炽灯、电热丝等少数装置外,多数用电设备(如电动机、变流器等)都被设计成工作于50赫兹的正弦波的电网之中,因此它们不能非常有效地利用谐波以及间谐波,而对于这部分能量而言,则只能通过电磁辐射、发热、噪声以及振动等方面的途径耗散掉,而最终成为了无用功。

当谐波存在时,谐波功率因数PF<基波功率因数,PF可以用如下公式所表示:

PF=………………………………………………(1)

上式中,P――有效功率;

S――视在功率;

S1――基波视在功率;

PFdisp――位移功率因数;

PFdist――畸变功率因数。

同样,也可以运用如下的方法对PF加以计算:

…………………………………………………………(2)

式中,――基波因数,其值为基波电流有效值与总电流有效值之比,即。式(2)表明实际功率因数是由基波电流位移和电流波形畸变2个因素决定的。

2 电气照明系统的节能

对于电气照明系统的节能,则主要可以通过如下两个方面。

2.1 对天然光源加以充分地利用

在建筑照明节能工程之中,一个非常重要的内容就是如何对天然光源加以充分地利用。目前,人们的环保意识以及能源节约意识日益提升,对于一个建筑物之中如何很好地利用天然光源以最大限度地节约照明用电,这引起了人们的普遍关注。这主要的原因在于天然光源是一种取之不尽,用之不竭的能源。在照明节能的实际实施过程之中,应该对其加以充分地利用,且制定出建筑物的采光标准,以最大限度地确定采光方式,并将照明及采光很好地结合于一体。在白天,应该尽可能地使用天然的光源,使得建筑物的内部能够获得比较稳定的光照条件。与此同时,还应该将室内引入太阳光,这样既能够很好地节约太阳能消耗,而且还能够助于提高室内的温度,对于降低建筑能耗也是具有十分重要的现实意义的。

2.2 照明设计时的照明方式选择

(1)当工作位置密集时,可采用单独的一般照明方式。但照度不宜太高,一般最高不宜大于

500lx。

(2)当工作位置的密集程度不同或者为某一区域时,可采用分区一般照明的方式,要求高的工作区可采用较高的照度,非工作区可采用较低的照度,但两者的照度比不宜大于3。

(3)当照明场所要求高照度时,应选}昆合照明的方式。

参考文献:

[1] 陈众励,赵济安,邵民杰. 建筑电气节能技术综述[J].低压电器,2007(4).

[2] 张秀红.建筑电气设计常见问题与节能技术[J].中国科技博览,2010(9).

[3] 冯涛,冯浩.民用建筑电气设计常见问题与节能技术探讨[J].城市建设,2010(35).