摘 要:在建筑工程中使用電器節(jié)能技術能夠大幅度降低建筑物能耗。在電器節(jié)能技術的設計中應當以照明、變壓器為重點選擇,綜合考慮配電系統(tǒng)、線路設計和提高功率因數等多方面因素,本文論述了電器節(jié)能技術在建筑工程的設計中應當怎樣合理應用,以期達到節(jié)能的根本目的。
關鍵詞:建筑工程 電器節(jié)能 合理應用
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0101-01
我國自改革開放以來發(fā)生了巨大的變化,無論是人口的增長還是人民生活水平的提高,所有的因素都使得能源的消耗在不斷增加。在我國,目前建筑能耗占到了全社會總體能耗接近30%的程度。因此,二次能源(電能、降低耗損、高效利用)的節(jié)約已經是電氣設計的重點,只有合理的節(jié)能技術應用在建筑工程中,才能有效的達到電氣節(jié)能的目的。
1 電氣節(jié)能技術的設計原則
進行電氣節(jié)能設計時要減少對建筑功能和使用需求的損害,不可以盲目投資,單純?yōu)榱斯?jié)能而節(jié)能,需要進行多方面的考量,因此在進行電氣節(jié)能設計時必須遵守以下的原則。
1.1 適用
進行電氣節(jié)能設計時應當以創(chuàng)造建筑內部良好的人工環(huán)境所需的能源為基礎,提供建筑設備運行所需的能量,嚴格按照用電設備的符合容量、可靠的供電性以及電能的質量等多方面需求進行配電設計,保證電能的合理利用。
1.2 節(jié)能
在電氣節(jié)能的設計中要通過合理的措施來減少、消除和建筑物發(fā)揮無關的能耗,例如變壓器功率耗損和電能傳輸線路中產生的有功耗損,這些都是可以消除的;對于量大面廣的一些照明容器,可以通過使用控制技術、調光技術來降低能耗。
1.3 投資成本
在電器節(jié)能的設計過程中要考慮到我國目前的國情和實際的經濟效益,應當進行充分的比較、分析,合理的選擇節(jié)能材料和設備,使用于電氣節(jié)能的投資能夠在幾年或者是較短的周期內收回投資成本,不可以過度追求節(jié)能消耗過高的投資,增加不必要的運行費用。
在進行電氣節(jié)能設計時,必須以“保證功能、預算合理、先進技術”的原則。可從以下幾個方面選取電氣節(jié)能的措施,把電氣節(jié)能技術應用到建筑工程當中。
2 電氣節(jié)能技術的合理應用
2.1 照明
根據統(tǒng)計,我國每年用于照明的電量占到總體發(fā)電量10%,在照明用電中低效照明所占的比例較大,擁有巨大的潛力。以光照度、顯色和色溫等參數為要求,照明節(jié)能的設計應當注意以下幾點。
(1)使用符合標準的照度。以《建筑照明設計標準》為設計標準。如果照度低會對工作人員的實力造成損害,而照度過高則浪費電力。
(2)選擇合理的照明方式。達到照度的要求之后,應當科學安排,選用局部照明、一般照明、混合照明進行輔助。例如在空曠高大的場所,使用一般照明很難滿足視覺需要的照度,可以通過安裝局部照明來進行照明,使用少量的電量就能夠滿足照度的需求。
(3)采用高效光源。在設計的過程中選擇熒光燈、熒光節(jié)能燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈,還可以選用在國外已經得到了普遍使用的LED(發(fā)光二極管),和傳統(tǒng)的產品相比,不僅環(huán)保節(jié)能,而且體積小、使用壽命長,能夠用于各種顯示、背光源、照明和夜景領域。
(4)充分使用陽光。在設計照明開關時要充分考慮到自然光的因素,選擇合理的自然采光能夠給人舒適的感覺,利于健康。利用室內的受光面反射,可以有效提高自然光的利用率,白色墻面反射系數高達70%~80%,能夠起到節(jié)省電能的作用。
(5)完善照明控制系統(tǒng)。對照明的分區(qū)效果進行充分考量,使照明和自然光充分結合,通過關閉燈具和降低相應位置的照明達到節(jié)能的目的。C-BUS智能照明系統(tǒng)是新一代的控制方式,能夠通過光線感應控制回路開閉,環(huán)境變亮時會自動關閉部分燈光,能夠通過人體感應控制燈光、空調的開關。使用這種新型的控制系統(tǒng)能夠最大限度的節(jié)能,但目前的造價與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比較高。
2.2 變壓器
變壓器的節(jié)能是通過降低損耗來提高運行的效率。
(1)合理的選擇變壓器的臺數和容量。如果選擇的變壓器容量過大,會以低于經濟運行的負荷率長期運行,由于鐵損并未減少,使有功損耗上升;反之,容量過大的情況下鐵損增大。只有進行合理分配負荷,減少變壓器的使用臺數,盡量使用大容量變壓器,方可達到減小損耗的目的。比如需要的裝機容量是3000kVA,應當選用三臺1000kVA,不選用六臺500kVA。
(2)使用節(jié)能變壓器。鐵損是固定不變的,由漏磁耗損和鐵芯渦流損所組成,矽鋼片的性能和鐵芯的制造工藝直接對鐵損產生影響。在選用變壓器時應當以節(jié)能型為首選,例如S9、SL7等節(jié)能型變壓器。
2.3 供電系統(tǒng)和電路的設計
設供電系統(tǒng)時需要考慮負荷容量、用電設備的特點、供電的距離和分布等多方面因素,盡量使系統(tǒng)安全簡單,便于操作。變配電所應當靠近負荷中心,除了能夠節(jié)省線材,更能降低電能的損耗,保證電壓的質量。選擇合理臺數和容量的變壓器能夠滿足由于季節(jié)性所造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器,實現(xiàn)經濟運行減少由于輕載運行所造成的電能損耗。由于低壓線路中的電流無法改變,只能通過減少線路電阻的方式來減少線路損耗。在減少線路耗損時可以考慮一下幾方面。
(1)選用電阻率小的材質為導線,例如銅芯導線、鋁線。
(2)縮短導線長度,應當在布置線路時以直線為主,縮短距離,減少導線的長度;其次,低壓線路少走或者盡量不走回頭路,減少來回線路中所產生的損失;變壓器應當盡量靠近負荷中心,減少供電的距離。
(3)適當的加大導線截面,如果線路較長,除了要滿足熱穩(wěn)定、載流量和保護的配合以及電壓降要求所選定的截面之外,可以適當加大導線截面,能夠減少損耗,有效延長導線使用的壽命,減少了發(fā)生火災的危險,增強供電質量,留有負荷的發(fā)展余地。
2.4 提高功率因數
(1)防止電焊機和電動機在空載的情況下運轉。在設計中對于空載率在50%以上的電焊機和電動機應當安裝空載斷電的裝置;對大中型的膠帶運輸系統(tǒng),應當使用空載自停的控制裝置;大型非連續(xù)運轉異步籠型風機和泵類電動機,可以使用電動調節(jié)流量和風量的控制方式,以此達到節(jié)能的目的。
(2)在條件允許的情況下,使用功率因數高的等容量同步電動機來代替異步電動機,如果經濟情況允許,可以考慮使用異步電機同步運行。
3 結語
總而言之我國的電器節(jié)能擁有極大的潛力,在設計階段必須充分地考慮到如何選擇和應用高效率設備,使用先進的設計技術,以節(jié)能為設計標準,提供安全、舒適、健康的工作、生活空間,達到真正的電器節(jié)能。
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