本文在對建筑電氣系統各環節進行能耗分析后,將系統中的電力變壓器、電力電纜、電動機、燈具等四個主要能耗環節作為研究重點,研究目的在于使建筑電氣充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下,盡可能減少能源消耗,提高能源利用率。
建筑電氣能耗的經濟技術分析
·建筑工程中的電力變壓器
在建筑工程中,根據單位工程建筑規模的大小差異和使用功能的不同,都要用到規格、型號、數量不同的變壓器。變壓器是從輸電到配電、用電不可缺少的電氣設備。因其數量多、容量大,所以在廣義電力系統中,變壓器總的電能損耗約占發電量的10%左右。對全國來說,這意味著全年變壓器總的電能損耗為1000多億kWh(注意單位的規范),這相當于一個較大電力系統的發電量。變壓器損耗約占電力系統線損的50%左右,在農電系統中變壓器損耗約占農電網中損耗的60%—70%。因此,開展變壓器經濟運行,采用新型節能型變壓器,降低變壓器損耗,是實現建筑電氣系統經濟運行的重要環節,是節約電能的重要手段。
·建筑電氣工程中電動機的經濟技術分析
在建筑工程中將電能轉化為機械能的電動機應用普遍,耗電極大,據統計,電動機負荷約占總用電量的60%'——70%,而交流電動機占電機總用電量的85%,應用十分頻繁,其節能非常關鍵,同時有較大的潛力。感應電動機具有結構簡單、質量輕、效率高、價格便宜及易于維護、保養等特點。采用新技術、新設備等措施后,感應電動機的啟動、調速、運行、制動等具有較高的機電能量轉換效率,有取代直流電動機的趨勢。
·建筑電氣工程中照明部分的節能
目前,我國照明所消耗的電能約占電力總消耗量的l/6。提高照明系統的能效水平無疑將較大幅度降低照明能耗,有效緩解電力供應緊張的局面。國家建設部對照明節能設計的要求就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,利用電能、太陽能等能源,力求最大限度地減少照明系統中的能耗損失。建筑照明量大而面廣,故照明節能的潛力很大。照度、色溫、顯色指數等相關技術參數是照明節能中應重點考慮的因素。
建筑電氣節能措施
·對建筑電氣系統的優化設計
設計單位應要求設計人員設計的每項電氣分項工程,都有較詳細的電氣負荷計算書和采取了哪些節能措施。另外,系統在確定設計方案時,要按照“以人為本”的設計思路,做任何項目設計之前,都要深入現場,與業主進行有效溝通,結合工程的具體情況,根據負荷特點、建筑使用功能要求、建筑物的結構特征和周圍環境特點等多方面綜合考慮,經過全面技術分析比較后確定出最佳的設計方案。要及時掌握各種節能新技術的原理,在設計中適當采用以獲得巨大的經濟效益和社會效益。政府有關職能部門應加強對建筑電氣設計項目的審核管理,可以委托相關技術部門如學會等對設計圖紙文件進行嚴格審查,對未達到國家有關節能標準的設計嚴禁施工建設。
·合理選擇電線和電纜
照明線路的損耗占輸入電能的4%左右,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和各導線截面積。由于線路存在電阻,有電流流過時,就會產生有功功率損耗和無功功率損耗。應選用電阻率較小的材質做導線,銅芯最佳但又要貫徹節約用銅的原則。
·電動機節能的途徑
減少電動機電能損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數。在建筑工程中應選用高效率的電動機。選擇電動機類型時,必須正確掌握負荷特性,弄清楚負荷是連續的還是斷續的。若為連續負荷,要了解電動機的輸出功率是否與各種負荷相匹配,如果是風機和泵等平方遞減負荷特性,在輕載時打開風門和閥門,采用調速電動機在低速運行,可以節約電能。斷續負荷時,要了解輕負荷時能否停止電動機的運行,或運行中能否把多余的能量釋放出來。如果即使輕負荷時也不能停止電動機的工作,則應考慮采用交流變頻調速裝置。
·合理選擇節能光源
眾所周知,合理選擇節能燈具是建筑照明實現節能的重要措施,熒光燈是應用廣泛,用量最大的氣體放電光源,它具有結構簡單、光效高、發光柔和、壽命長、無頻閃和無電磁輻射等優良性能,把它應用到建筑物照明中會取得良好的照明和節電效果。熒光燈的發光效率是白熾燈的4.5倍,壽命是白熾燈的7.8倍,是高效節能光源。熒光燈按其外形又可分為雙端和單端熒光燈。雙端熒光燈絕大多數是直管形,根據燈管的直徑不同,預熱式直管熒光燈有好幾種。T12、T18燈可配電感式高頻電子鎮流器,T5燈采用電子鎮流器。單端熒光燈外形眾多,如H形、U形、環U、環形、球形、螺旋形等,燈頭均在一端。帶有鎮流器和標準燈頭,并使之為一體的熒光燈稱為自鎮流熒光燈。這種燈在不損壞其結構時是不可拆卸的。自鎮流熒光燈集白熾燈和熒光燈的優點,具有光效高、壽命長、顯色性好、使用方便等優點,它與各種類型的燈具配套,可制成臺燈、壁燈、吊燈、裝飾燈等,適用于家庭、商店、賓館等照明。
(作者單位:蘭考縣正元建筑安裝工程有限公司)