建筑电气设计节能综述
建筑电气设计节能综述(精选12篇)
建筑电气设计节能综述 第1篇
关键词:建筑电气,设计,节能,措施
为了贯彻落实“坚持开发, 节约并重、节约优先, 大力推进节能”的指导方针。2005年11月10日建设部颁发了第143号令《民用建筑节能管理规定》, 强调设计单位应当依据建筑节能标准的要求进行设计, 保证建筑节能设计质量。但有些设计人员和建设方不善于把建设费和运行维护费综合考虑, 只看中一次性投资, 而不注重运用经济分析和评价方法。做好建筑节能, 并着重从工程设计这个源头抓起, 下面就此谈谈自己的看法。
1 照明节能
据估计, 我国照明用电量约占总发电量的10%左右, 且以低效照明为主, 是终端节电的主要对象之一。照明节电具有良好的经济效益和社会效益, 在“九五”期间, 我国就启动了“绿色照明工程”, 2004年6月18日国家又颁发了新的《建筑照明设计标准》, 将常用场所的照明功率密度 (LPD) 限值作为强制性条文执行, 旨在使照明达到高效、节能、舒适、有益环境和提高工作效率。
照明节能设计主要可从以下几个方面着手:
1.1 选择高效光源
光源的效率与电力消耗最为密切, 常用各类光源效率及节能效果见表1 (表中气体放电灯效率为包括整流器的总效率, 将其与200 W白炽灯作比较, 将荧光灯、紧凑型荧光灯与40 W白炽灯作比较) 。由表1可知, 高压钠灯的光效为最高, 而荧光灯和金属卤化物灯次之, 高压汞灯不高, 而白炽灯为最低。故在设计中应严格控制使用白炽灯 (除了特别需要场所) , 尽量减少高压汞灯的使用量;推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯;大力推广高效、寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯。
1.2 选用高效节能灯具
在满足眩光限制和配光要求的条件下, 应选用效率高的灯具, 荧光灯灯具的效率应符合:开敞式≥75%, 透明保护罩≥65%, 磨砂或棱镜保护罩≥55%, 格栅≥60%;高强度气体放电灯灯具的效率应符合:开敞式≥75%, 格栅或透光罩≥60%;根据使用场所不同, 采用控光合理的灯具;选用光通量维持率好的灯具;采用光利用系数高的灯具;采用照明与空调一体化灯具。
1.3 选用高功率因数的启动设备
荧光灯用电感镇流器一般功率为灯管额定功率的20%, 高强度气体放电灯 (HD) 的镇流器功率为额定功率的15%~16%。而电子镇流器与电感镇流器相比较, 具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点, 比电感镇流器节电10%以上。
其本身功耗也比电感镇流器降低50%~75%, 综合电输入功率降低18%~23%, 节电效果显著。在大面积使用气体放电灯的场所, 宜装设补偿电容器, 补偿后功率因数不应低于0.90。
1.4 选择合理的照明方式
选取合理的照度标准值, 照度要求较高的场所采用混合照明, 少用一般照明, 适当采用分区一般照明方式;对于高大空间采用一般照明与重点照明相结合, 可在上部设一般照明, 下部在柱子或墙上设投光灯或壁灯照明, 比单独设置一般照明方式要节能;采用非均匀照明, 使灯光物尽其用, 减少浪费, 同时也打破了均匀照明那种呆板的气氛, 如走道和非工作区的照度可为工作区照度的20%。在有空调设施的场所采用照明灯具与空调回风口相结合形式, 以改善照明设备的运行状态, 减少空间热负荷和所需的制冷量, 降低空调设备的装机容量。
1.5 采用合理的控制方式
充分利用天然光的照度变化, 决定电气照明点亮的范围, 实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点, 改变全开习惯, 在给定的时间和地点控制照明提供的照度, 可有效地节能;采用各种类型的节电开关, 如在旅馆客房设置节能控制型总开关, 对居住建筑有天然采光的楼梯间、走道灯 (应急照明除外) 采用节能自熄开关等;公共场所、室外照明, 可采用集中控制遥控管理的方式或采用自动控光装置, 如对体育馆、影剧院、候机厅等公共场所, 可按需要采取调光或降低照度的控制措施, 对道路灯采取后半夜灯光控制方式。
1.6 充分利用天然光
在设计中电气设计人员应与建筑专业配合, 从建筑结构方面充分获取天然光, 如开大面积的顶部天窗, 利用天井空间与利用屋顶采光。有条件的, 可采用光导纤维、棱镜组反射及导光管等新技术进行采光。
1.7 积极推广使用新型光源
发光二极管 (LED) 被称为“绿色光源”, 白光LED理论发光光效可达200lm/W, 目前实验室里已经达到100lm/W, 50lm/W的产品已进入市场, 其较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%, 节能潜力巨大;随着LED的迅速发展, 发光光纤得以广泛应用, 与LED光源结合, 发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用;室外照明可选用太阳能灯具。
2 动力节能
作为动力源的电动机, 从家用电器到民用建筑内部以及各行各业中均用得比较普遍。其耗电极大, 据统计电动机负荷约占总发电量的60%~70%, 而交流电动机占电机总用量的85%, 应用十分频繁, 其节能非常关键, 同时有较大的潜力。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数, 主要可从以下几个方面着手:
(1) 采用高效率电动机。
采取各种切实可行的措施, 减少电动机的各部分损耗 (主要为负载损耗及空载损耗) 、提高电动机的效率和功率因数。采用高效率电机 (Y、Y2系列) 减少的耗电量与普通标准电动机相比, 其总损耗减少20%~30%, 效率可以提高3%~6%。
(2) 根据负荷特性合理地选择电动机。
首先要了解负荷的特性, 然后根据电机的工作环境及负载特点, 选用合适的电动机, 避免“大马拉小车”, 以提高电动机运行的效率和功率因数。
(3) 轻载电动机采取降压运行, 对经常处于轻负荷运行的电动机, 应采用三角星切换装置。
当负荷系数低于0.3时, 将三角形接法的电动机改为星形接法, 可以达到良好的节电效果。对于经常轻载 (负载率小于40%) 的生产机械, 也可采用具有启动功能的轻载节电器, 以达到“轻载降压运行节电”的目的。
(4) 根据负载情况对电动机采取就地补偿。
对距供电点较远的大、中容量连续运行工作制的电动机, 应采取电动机的无功功率就地补偿装置。但对单台电动机补偿容量不宜过大, 以免产生自励磁过电压。
(5) 改进控制方式, 提高运转效率。
对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机。许多水泵、风机的流 (风) 量不是要求恒定的, 从理论上讲, 泵类、风机的流 (风) 量与转速成比例, 而功率与流量的3次方成比例, 故按照工艺流 (风) 量的要求, 实现调速控制, 当流 (风) 量减少时, 所需功率近似按流 (风) 量的3次方大幅度下降, 是节电的有效方法。交流电动机调速分变极调速、变频调速和变转差率调速三种形式, 节能效果以变频器最为明显。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不但可以节约大量电能, 还可提高控制质量及产品数量, 是实现机电一体化的重要手段。
3 电源节能
电源节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及使用中的节能。就建筑电气电源节能而言, 主要包括供配电系统节能和变压器节能。
3.1 供配电系统节能
应采取提高系统的运行电压和功率因数, 减少无功功率及导线中的电阻, 降低供配电系统线路损耗等措施。节能途径主要有:①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。②变电所应尽量靠近负荷中心, 以缩短配电半径, 减少线路损耗, 电力用户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, 从而减少损耗。③降低线路电阻, 线路截面选择要与国际接轨, 推广应用IEC2873-2/1995“电力电缆截面的经济最佳化”, 按经济电流密度法合理选择导线截面, 以减少损耗。此外, 对于环形供电方式, 为降低线路的电阻值, 将开式网运行改为闭式网运行, 同样可明显降低线路损耗。④传输上可以采用提高电压等级的方法。通过计算可知, 当电压提高10%, 线损可降低17.4%, 因此, 提高电压传输, 是降低线损的有效途径。⑤提高功率因数减少电能损耗。线损与电力用户的功率因数的2次方成反比, 故提高功率因数也是降损的有效措施。提高功率因数, 可从合理选用电气设备容量及装设并联补偿电容器两方面着手。
3.2 变压器节能
变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率。变压器运行中的铁损、杂散损耗是固有的, 而铜损是随负载率的平方而变化, 为降低能耗, 除了从自身材质、结构等方面着手外, 还应重视变压器运行中的降损。变压器的经济运行在节能的同时, 还能降低运行费用 (包括设备折旧、正常维护和能耗) , 取得经济效益。铁损对变压器来说虽为常数, 但可通过合理选型与运行而达到节能的目的;变压器铜损是变化的, 合理地确定最佳运行, 保持变压器在正常条件下, 选择最大效率点 (油浸变压器负载率为75%, 干式变压器载率为60%左右) , 可达到经济运行的目的。故变压器节能措施主要为:①合理选择变压器容量和台数, 选择容量与电力负荷相适应的变压器, 对负荷进行合理分配, 使其工作在高效区内。对车间停产后仍不能停电的负荷, 宜设置专用变压器, 大型厂房及非三班制车间宜设置照明专用变压器。②选用节能型变压器, 更换或改造高能耗变压器。近年来逐渐推广的S10、S11系列油浸变压器比S9系列更为节能, S11型卷铁芯变压器与S9型变压器相比:空载损耗平均降低30%, 空载电流平均下降70%。新型干式变压器SC9系列以及非晶合金变压器等产品也都显示了低损耗的节能潜力。③加强运行管理, 实行变压器经济运行。在负荷变化情况下, 及时投入或切除部分变压器, 防止变压器轻载和空载运行。
4 用电峰谷调节
合理用电是节约能源的重要内涵之一。电是不可储存的, 充分发挥电力资源的综合效益, 利用电力系统的低谷电能, 实行避峰用电也是一种间接的节能降耗办法。1995年起全国供电部门就实行了峰谷电价, 在电气设计中推广应用峰谷电表, 鼓励用户避峰用电, 进一步推广冰蓄冷空调、蓄热式电锅炉等蓄能技术, 有利于调节电网的峰谷时差, 达到节能的目的。
5 结 语
建筑电气节能设计论文 第2篇
1建筑电气概述
近年来,我国能源消耗逐渐增加,各类能源浪费问题都比较严重。随着城市化进程的加快,住宅小区和公共建筑的数量逐渐增多,电气系统成为建筑施工过程中的重要组成部分。但是从设计、施工单位及相关部门对建筑电气节能认知不足,导致电气节能设计仍然存在诸多问题,面临着资源消耗和浪费。
2建筑电气节能设计原则
首先,适用性原则。建筑电气节能设计要确保为人们提供基本能源,并促进建筑设备的良好运行。其次,经济性原则。结合建筑工程实际情况,进行电气节能设计,将其投资降到最低,从根本上提升电气节能设计的性价比。最后,设计人员要结合建筑物的实际情况和功能,以及能源消耗的地方性特征,选择适当的节能措施,以确保将建筑电气设备日常应用过程中的能耗降到最低。
3建筑电气设备的电气节能设计方法
3.1变配电设备节能
(1)结合建筑电气实际情况,对供电电压进行合理选择。同样供电背景下,供电电压越高,其电能损耗就越小。
(2)合理选择供电方式,优化供配电系统,减少变压级数,根据用电设备的工作状态,合理分配与平衡负荷,使用电均衡。单相用电负荷应均匀分配在三相网络。
(3)正确选择和配置变压器容量及台数。变压器是配电系统中不可或缺的重要组成部分,其能量损耗包括铁耗和铜耗两种。铁耗情况是由铁芯材料和工艺决定的,不受负荷因素干扰。铜耗受到负荷大小影响,设计人员在变压器选择过程中要对负荷运行规律进行综合考虑,进而对变压器台数和运行参数进行确定,将能耗降到最低。选择低损耗节能型变压器。实现变压器的经济运行。
(4)降低线路能量损耗。线路电能损耗受到线路长度和和负载大小的影响。其应用原理是提高整体功率系数,合理设置集中或就地无功补偿设备,减少导线电阻,进而对线路电能损耗进行降低。设计时要对线路路径进行控制,使其呈现直线走向,减少导线长度;合理选择导线截面。变配电室宜设置在负荷中心。
(5)加强管理,变配电设备配置相应的测量和计量仪表。
3.2照明系统节能
照明系统在建筑物中应用广泛,其是电气节能的重要组成部分。照明系统节能设计要符合照度、色温和显色指数相关要求。
(1)对建筑物照度标准进行综合考虑。设计人员要结合《建筑照明设计标准》对建筑物照明系统进行设计。针对照明要求高的场所,可以采取混合照明措施,对其进行主次划分,以减少不必要的电力能源浪费。
(2)建筑照明设计中应用高效光源。如选择三基色T5、T8直管荧光灯、金属卤化物灯及LED灯;使用低能耗性能优的光能用电附件,如电子整流器、节能型电感整流器、电子触发器等。合理选择照明控制方式,如采用节能型开关。
(3)照明设备的选择过程中,要对其便利度进行考虑。确保其容易更换和清扫。
(4)自然光源应用。在日常建筑物照明过程中,应用自然光源,能够实现节能环保,减少能源浪费,也能够让人们得到身心的充分放松。
(5)周边照明环境的应用。设计师可以在建筑物装修过程中,选择浅色调或者具有光泽的装修材料,并借助光的反射原理,增强室内照明效果,最大程度降低电能消耗,实现电气设备节能。
3.3空调系统节能
空调系统能源消耗在建筑总能源消耗中的比重比较大,其具有相应的节能空间和节能优势。设计人员要从系统接口处进行设计施工。同时各专业要相互配合,以实现各系统的优化,进而达到电气节能目的。系统接口处设计涵盖的要素比较多,包括:参数检测和传感器选择;风阀门、水阀门和蒸汽阀门管径计算;电动调节阀流量选择;独立运行控制系统通信口设计。设计时要注重对水平控制和节能进行同等把控,从四个方面进行空调系统节能设计。
(1)对机电设备实施启停方案。可采用变频启动、软启动等。
(2)控制变风量和变流量系统。宜采用电动机调速运行的方式进线调节。
(3)结合季节要素,进行水泵控制。
(4)低温送风系统优化设计。
3.4电动机节能
电动机是建筑电气设计过程中的重要组成部分。在日常应用过程中,电动机会产生较大的能耗。设计人员要采取相关措施对其能耗进行控制,并最大程度提高其工作效率和运行质量,达到建筑电气节能设计目的。
(1)设计人员要对电动机的相关负荷要求进行评估,根据电动机的负荷情况,选择与之相匹配的电动机型号及规格。
(2)注重选用效率比较高的电动机,进而避免电动机应用过程中,出现过多的空载消耗和负载消耗,以确保电动机的工作质量和效率,进而达到节能目的。
(3)对电动机实施新型控制模式,进而提高其运行质量和效率。同时,设计时对功率在50KW及以上的电动机独立配置电压表、电流表,监测电动机运行参数。功率在200KW及以上宜采用高压电动机,可减少用铜量和线损,具有显著的节能效果。
(4)合理选择无功功率补偿方式,降低线路损耗。
3.5太阳能
太阳能光伏发电系统节能应用是通过太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组合实现的。可以将太阳能应用到建筑物部分用电设备设计中如太阳能灯具可用作道路照明和体育馆等公共基础设施照明中。设计人员要从以下几个方面对太阳能光伏发电系统节能进行综合考虑。
(1)设计人员要结合电气节能的实际情况,对用电负荷性质、用电大小和工作时间进行综合考虑;
(2)对系统输出电压等级进行设计;
(3)使太阳能应用过程中不受外部天气因素干扰;
(4)对建筑物所在地的太阳能情况进行考虑。
3.6建筑设备自动化管理控制系统应用
计算机技术和网络技术,以及自动化控制,为建筑电气设备自动化管理提供了应用空间。其能够对建筑电气设备能源消耗进行有效控制,进而满足节能要求。设计人员能够应用建筑设备自动化管理控制系统,实现对建筑内部的给排水系统、空调系统、送排风系统及公共场所照明的控制和管理,最大程度降低建筑电气设备运行过程中的安全隐患,并将能源消耗降到最低,达到电气节能目的。
4结语
建筑电气设计中建筑节能探析 第3篇
关键词:建筑设计;用电设备;供配电;节能
我国加入WT0后,在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战。由于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。在为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时,又能行之有效地节约能源,这是每一个设计人员必须思考的问题。
1 用电设备方面
1.1 照明的节能设计
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能,通常的节能措施有以下几种:① 充分利用自然光,这是照明节能的重要途径之一,在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合,充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合,从而大大节约了人工照明电能。②LED 照明已成为21世纪居室照明领域的一种趋势,将取代传统白炽灯和日光灯,居室传统照明灯具已面临严峻挑战。研究资料表明,由于LED是冷光源,半导体照明自身对环境没有污染,与白炽灯、荧光灯相比,节电效率可以达到70% 以上。在同样亮度下,耗电量仅为普通白炽灯的1门0,荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50% ,每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和,其节能效益十分可观。③ 推广使用低能耗性能优的光源用电附件,如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等,公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具, 紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。
1.2 提高供配电系统的功率因数
大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值称为功率因数cos ,其计算公式为:cos =P/S=P/(P2+Q2)。在电网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,在使配电系统功率因数尽可能接近于1,电路中的无功功率降到最小的过程中,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。降低配电系统的电能损耗,是配电系统节能的途径之一。采用无功补偿通常有2种方式,集中自动补偿和就地固定补偿。
功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗,从而达到节能目的。前面提到的输电线路损耗△P中包含了线路传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的,是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流, 它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的,具体方法有:① 减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备(如同步电动机等),电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。② 用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流,抵消用电设备的滞后无功电流,从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流的目的。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式,可根据具体情况具体分析。
1.3 电动机节能设计
减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机,但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的,由设备制造商统一供应的,所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外,主要是减少电动机轻载和空载运行。因为在轻载运行下电动机效率是极低的,切实可行的办法是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与负载变化相适应,以提高电动机轻载时的效率,达到节约电能的目的。
2 供配电方面
2.1 供配电系统的节能设计
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,做到系统尽量简单可靠、操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行,减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
2.2 变压器的节能设计
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算:
△P =-PO+ 2Pk
式中:△P 变压器的有功损耗(kW);PO——变压器的空载损耗(kW ):——变压器的短路损耗(kW ); — — 变压器的负载率。
P0作为变压器的空载损耗又称铁损,它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成,其值与铁芯材料及制造工艺有关,与负荷大小无关,所以在选用变压器时最好选择节能型变压器,如S9,SL9,SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片,由于“取向”处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,减少铁芯涡流损耗,45°全斜度接缝结构使接缝密合性好,减少了漏磁损耗。
Pk是变压器额定负载传输的损耗,又称变压器线损,它取决于变压器绕阻的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。 2Pk用微分求它极值时,是在 =50% 时每千瓦的负荷,此时变压器的能耗最小,但在 =5O% 负载率时仅减少变压器的线损,并未减少变压器的铁损,因此也不是最节能的。综合初装费、变压器、高低压柜、土建投资及运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的余量,变压器最经济节能运行的负载率一般在75% ~85% 之间。
在选择变压器容量和台数时,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,使其工作在高效低耗区内。
2.3 减少线路损耗
由于配电线路有电阻,有电流通过时就会产生功率损耗,其公式为:
△P =3I2R·10-3
式中:△P——三相输电线路的功率损耗(kW );I——一线电流(A);R—— 线路相电阻( )。
其中“R”线路电阻在通过电流不变时,线路长度越长则电阻值越大。一般工程线路不下万米,大工程更是不计其数,如果在一個工程中由于线路上下纵横交错造成电能损耗是相当可观的,所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中,线路上电流一般是不变的,那么要减少线损,只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻R=PL/S,即与导线电阻率P、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑:① 尽量选用电阻率P较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之;② 尽可能减少导线长度,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路,变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径;③ 电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面,这样增加的线路费用,由于节约能耗而减少了年运行费用,综合考虑节能经济时还是合算的。
3 结语
为了应对能源供应不能持续满足我国经济发展的状况,我国已把节能减排作为重要的大事列入对各级政府的考核要求。科学技术的进步使电能利用得到了大幅的提高,但我们更应该注意并认识到由此而产生的相应问题。尽管我们在建筑电气方面通过创新手段实现节能减排,但是节约用电也是人人有责的,由此才可以保证我们在享用科技进步成果的同时,不会对我们的生活现状造成明显的损害。
参考文献:
[1]张盼领.建筑电气节能设计问题的几点探讨[J]l科技风,2009(4).
建筑电气设计节能为先 第4篇
变压器的有功损耗包括空载损耗和负载损耗, 即Pb=Ρo+β2Ρκ, 式中Pb为变压器的有功损耗, Po为变压器的空载损耗, Pk为变压器的有功损耗, β为变压器的负荷率。
Po又称铁损, 它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成, 是固定不变的部分, 它的大小取决于矽钢片的性能及铁芯制造工艺。所以变压器应选用节能型的, 如S9、SL9及SC8型等油浸变压器及干式变压器。
Po是功率传输的损耗, 即变压器的线损, 它决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小, 与负载率β的平方成正比。
β2Ρκ用微分求它极值时, 当β=50%时变压器的能耗最小。此时, 仅仅是为了节能而没有考虑经济价值。其实变压器实际运行的负荷率是很不均匀的, 根据《变压器允许过负荷系数的负荷率最大负荷持续时间关系曲线》可求得变压器的过负荷系数, 所以在确定变压器容量时, 可按75%-85%的负荷率选择。
若变压器选择容量过大, 长期低于经济运行的负荷率, 会造成有功损耗的上升, 因为其铁损并没有减少。相反, 容量过大, 铁损增大。为减小变压器损耗, 当容量大而需要选用多台变压器时, 在合理分配负荷的情况下, 尽可能减少变压器的台数, 选用大容量的变压器。例如需装机容量为2000kVA, 可选二台1000k VA, 不选四台500k VA。
减少线路上的电能损耗
一个工程中由于线路上下纵横交错, 一般工程线路总长不下万米, 大工程更甚, 因此而造成的电能损耗相当可观, 所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。
低压线路截面选择的一般原则是按发热条件、机械强度、电压损失, 并按热稳定校核其最小截面, 当线路较长时, 电压损失较大, 这时主要依电压损失的计算选择截面。因为线路上的电流是不能改变的, 要减少线路的损耗, 只有减少线路电阻。线路电阻R=ρL/S, 即与线路电阻电导率ρ成正比, 与线路截面积S成反比, 与线路的长度成正比。
因此, 减少线路的损耗应从以下几方面考虑:1、应选用电阻率ρ较小的材质作导线, 如铜芯导线较佳, 铝线次之;
2、减小导线的长度, 首先线路尽可能走直线, 少走弯路, 以减少导线长度;其次低压线路应不走或少走回头路, 以减少来回线路上的电能损失;第三, 变压器尽量接近负荷中心, 以减少供电距离;
3、适当增大导线的截面, 对于比较长的线路, 除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压降要求所选定的截面外, 可适当再加大一级导线的截面, 这样可以延长导线的使用寿命, 减少线路的损耗, 减少火灾危险, 而且提高了供电质量, 并为负荷的发展留有余地。
提高供配电系统的功率因数
功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗, 提高设备利用率, 从而达到节能目的。提高供配电系统功率的具体方法有:
提高自然功率因数自然功率因数是在没有任何补偿情况下, 用电设备的功率因数。提高自然功率因数的方法有:a、择异步电机;b、电力变压器轻载运行;c、安排和调整工艺流程, 改善机电设备的运行状况;d、在生产工艺条件允许的情况下, 采用同步电动机代替异步电动机。
采用人工补偿无功功率装用无功功率补偿设备进行人工补偿, 电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器, 又称并联电容器、移相电容器、静电电容器, 在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式, 可根据具体情况具体分析。
电动机节能设计
减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机, 但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的, 由设备制造商统一供应的, 所以节能措施只能贯彻在运行过程中。
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轻载和空载运行, 因为在轻载运行下电动机效率是极低的, 切实可行的办法是, 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。
照明的节能设计
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下, 力求减少照明系统中光能的损失, 从而最大限度的利用光能。
合理选择照明线路照明线路的损耗约占输入电能的4%左右, 影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V, 照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多。因此, 照明系统应尽可能采用三相四线制供电。
合理选择控制开关和充分利用天然光采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关, 高级客房采用节电钥匙开关, 公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关, 走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
天然光是免费的光源, 要充分利用, 因此就要合理设计照明开关。充分利用自然光, 正确选择自然采光, 也能改善工作环境, 使人感到舒适, 有利于健康。充分利用室内受光面的反射性, 也能有效地提高光的利用率, 如白色的墙面的反射系数可达70%~80%, 同样能起到节电的作用。
合理选择照明方式在满足标准度的条件下, 为节约电力, 应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。例如工厂高大的机械加工车间, 只用一般照明的方式, 用很多灯也很难达到精细视觉作业所要求的照度值, 如果每个车床上安装一个局部照明光源, 用电很少就可以达到很高的照度。
合理选择照度值选择照度是照明设计的重要问题。照度太低, 会损害工作人员的视力, 影响产品质量和生产效率。不合理的高照度则会浪费电力。
选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。设计照明可按国家颁布的照明设计标准来选择照度, 必要的照明质量合理的照度值和优良的照明质量形成的光环境可以提高工作效果和改进人们的心情, 要综合考虑照明系统的总效率。
建筑电气节能设计论文 第5篇
近几年,随着我国经济的快速发展,相关部门对节能问题的紧迫性和重要性的进一步的认识,同时建筑节能的设计已全面开展,建筑节能设计在不断发展、不断深化,不断对建筑节能设计的标准进行完善。电能作为我国应用广泛的重要能源,是我国能源消耗的主要部分。在对照明设备进行设计的过程中,将线路上电能的消耗尽可能的减少,并且要对系统的功率进行提高,充分开发照明设备的节能潜力。综上所述,建筑节能设计工作是一项既艰巨又复杂的工作。
2建筑电气节能的设计原则
在进行建筑设计时,本着绿色照明的原则,对电气设施、照明设施的节能的相关问题要提高关注。重视人们对照明的需要,同时还要实现照明节能的目标,满足人们工作、生活、生产等需求是绿色照明的基本要求,提供给人们更高的工作、生活质量。故在照明过程设计的进行过程中,将照明设备的位置进行合理布置,全面对建筑周围的环境进行考察,既要满足人们的日常照明需求,又要尽量降低用电量。在电气和照明设计时,要对照度水平和光的特征进行全面考虑,做到资源节约,真正实现建筑节能的目标。
3建筑电气节能设计
以供电距离及分布、符合容量、用电设备特点等因素为建筑电气节能设计的依据,合理设计供配电系统,使系统尽量可靠、简单、易操作。负荷中心应尽量离变配电所近点,从而缩短配电半径,达到减少线路损耗的目的。对变压器的容量、台数、型号合理的选择,实现经济运行,使轻载运行中不必要的电能损耗尽可能的减少。当有电流通过线路时,因线路上存在电阻,必然会功率的损耗现象。所以,电能利用率低的一个重要原因是由于线路传输上的损耗。若想减少这类损耗,应从以下几个方面着手:
(1)尽量选择电导率小的材料作导线;
(2)减少配线长度;
(3)尽量使导线横截面积增大;
(4)对季节性符合进行合理调剂。提高电动机的功率因数和工作效率是减低电动机电能损耗的主要途径。在进行设计时,应以负荷特性为依据考虑更节电的电动机,明确负荷是否连续是其关键之处。要是泵和风机等平方递减负荷特性,那么,轻载过程中打开风门和阀门,通过调速电动机低速运行对建筑电气系统节电。要是在轻负荷时电机不能停止工作,因此需考虑使用调速装置;而在低速运行时,则需对使用其他方式或者逆变器变频装置调速进行考虑。
4电气照明系统的节能设计
照明节能设计过程中充分利用天然的光源一项主要的内容。随着人们对环境和能源的保护意识越来越强,在建筑物中如何充分采用天然光源,对节约照明用电的广泛重视。天然光源是用之不尽、取之不竭的能源。在进行照明节能工程的施工过程中,应对其进行充分利用,对采光标准进行合理制定,确定采光的方式,有机的将照明和采光相结合,使建筑物内的光照条件稳定。当照明质量满足时,应选用LED灯具、紧凑型荧光灯、细观径直管荧光灯。在灯具悬挂较高的场所,通常采用金卤化物灯、高压钠灯、镇流高压荧光汞灯,其不仅视觉质量高、综合费用低,又能节约能源。
4.1设计节能的合理方案
若要实现建筑电气照明节能要合理的对设计方案进行选择,全面对照明设备的安装方法和标度进行考虑。在设计时要全面考虑周围的环境及建筑物,以实际情况为依据选择适当的照明方式。设计时不仅要重视形式,更重要的是重视设备的实用性,进一步提高照明设备利用的效率。在条件允许的情况下,可以将空调设备和照明设备进行组合,合理的利用资源。同时,设计时还要区分一般照明区和混合照明区,在需要进行强光照射的地区要采用混合照明的方案,而在进行室内设计时,要尽量降低用电能耗,合理采用自然光。在进行建筑照明方式的选择时,要对结合实际情况来选择。在设计照明设备的过程中要尽可能对自然光合理使用,从而使灯具的功率降低,减少照明设备的数量,从而资源节约。可以在采光较好的地方采用自然光来满足照明需要,对电能的资源有效的节约。在进行夜晚照明设计时,要全面的考虑照明的舒适度,以提高人们的生活质量。
4.2高光效光源的应用
光源的选择对照明效果有着直接的影响,所以在照明设备的设计时要对光源的选择进行全面考虑。将建筑周围的具体情况与实际照明需求相互结合,进行合适的光源选择。在进行光源的选择时,要选一些发光率高、性价比高的高效光源,尽量满足人们对照明的需求。通常来说,在灯具安装高度较低的地方应选择荧光灯,而在安装高度较高的地方应选择金卤灯。在不利于维护且安装高度高的地方应采用高频无极荧光灯,如酒店大厅。近两个选择光效高、显色好的灯具,既要对人们照明的需求进行满足,同时又要实现建筑的节能。
4.3高效节能灯具的选择
进行照明设计的过程中,将灯具和光源有机的结合在一起,使其真正发挥照明设备的作用。所以,选择高效节能的灯具是实现照明节能的一个基础。经过调查发现,在进行照明设计时若灯具选择不当将会损失三到四成的光源,增加了很多照明设备的耗电量。因此,在进行照明设计时要选择合适的灯具,同时对室内的环境进行全面考虑。
4.4照明技术和产品种类的创新
在照明技术和产品种类的创新过程中,光纤照明和天然光照明就是使用最多的照明方法,这节能设计的过程中起着重要的作用。天然光的作用具体体现在顶部或侧面有大量玻璃的建筑,白天可以代替照明灯管起到照明的作用,且可通过自动控制幕帘对光纤的强度进行调节,达到人们需要的光照要求。室内没有自然光的时候光线照明才能得以体现,通过光纤对室外的阳光进行采集,转化为照明光进行照明,充分的对阳光进行利用。日前,随着我国科学技术水平不断的增长,对新的照明设备和照明技术科研人员在不断努力,将其成果有效的应用在建筑照明的设计中。在科学技术的日新月异和行业不断的发展下,照明设备和照明技术将会取得更好的开发利用,更高效的照明产品和光源会相继出现。随着时代的飞速发展,关于节能的法规和政策也越来越多,使得建筑电气照明节能的发展有坚实后盾,并且技术人员不断的更新进行技术,同时满足人们对建筑照明设计和电气设计的需求,为新的建筑物营造低碳、绿色、环保的氛围。
5结语
建筑电气中照明节能设计 第6篇
[关键词]建筑;电气;照明节能
在当今社会,能源成为社会经济发展的主要问题,随着能源的枯竭,提高建筑物中电气设施的节能效果,具有重大的现实意义。虽然建筑电气节能技术还不成熟,但是,照明节能在电气节能方面还是起到了很大的作用。
一、建筑电气照明节能的设计原则
1、在建筑的照明设计中,应当具有节能意识,同事设计的产品应当具有一定的合理用能标准和建筑节能设计规范。我国有许多相关的文件对于建筑的照明设计有着明文规定,限定了件注塑照明设计中应当遵循的相应原则,应当予以重视并且严格遵循。
2、当今是崇尚健康生活的时代,因此不仅仅应当在遵守相关规定崇尚节能之外,还应当尽可能的考虑绿色照明的需求#合理的照明能够是人的心情舒畅,有利于人的身心健康发展,同时洁净的冷光能够使人们在收到光照的时候,避免由于发热带来的不适。
3、在建筑节能产品的设计过程中,需要注意经济效益和环境效益两者相结合的理念,虽然节能减排是建筑照明设计的重要目标,但是并不代表建筑的节能设计应当把节能减排看做唯一追求的理念#需要注意到不应当为了节能减排而投入过多的资金甚至引进额外的管理费用,应当同时做到节能与经济的双赢结合。
4、建筑的节能设计方面,不应当盲目削减所有的能量支出,应当削减不需要消费掉的能量消耗,而不是减少用于照明的消耗,重点应当针对照明光源发光产热的减少。同时应当采用一些节能减排新技术,为照明节能设计提供便利并开拓新思路。
二、节能设计措施分析
1.合理确定照明设计方案
依据建筑照明设计的相关标准,通过对多种符合照明标准设计方案的综合技术经济分析,选出技术先进、经济合理又节约能源的最佳方案。例如:对照明类型进行分区设置,选用空调照明组合系统,用电照明指标进行严格控制。对于特殊的高照度要求需要运用多个光源来满足,混合照明方法可以改善光色的需求,对于系数高的方案进行优先选择。浅色建筑材料可以运用在室内屋顶、墙面以及地面,这样可以对太阳能和光源进行充分的利用,不能通过降低照明亮度从而达到节能的效果。一般照明就可以满足工作场所的要求,如果在同一个场所,需要不同的照明要求,分区照明是有效的措施,对照明标准选择要合理,高照明度可以满足高需求,需求不高的可以选择低照明度,以此达到节能的效果。通过增加局部照明来满足照明要求高的工作场所。
2.采用高效率节能灯具
根据现场使用情况、工程性质、视觉要求、照明的数量以及照明质量等合理的选择建筑电气照明的光源,不仅要满足显色性、启动时间等要求,而且要选择效率高、寿命长、性价比高、快捷方便以及启动可靠性好的光源。控光效果好、效率高是建筑室内选择灯具的原则,这种灯具节能效果还比较好,而且投资、运行费用少,单位面积耗电量低等效果。
室内照明灯具光束的宽度通过室内占空比来确定,灯具的利用系数可以通过地面反射系数的计算来确定,从而实现节能灯具的合理選择。由于直管荧光灯有光效好、显色性好、寿命长以及性价比高等优点,因此在一般情况下,直管荧光灯是最佳选择。高频无极荧光灯具有寿命长、显色性好、可靠安全、快捷方便等优点,因此高频无极荧光灯是高大厅堂光源的最优选择。
3.选用气体放电光源启动设备
尽量运用光纤照明和自然光,电气照明的节能设计原则,对于现代科技手段的有效运用,对控制开关、照明线路进行合理的选择。对于高楼大厦有很多大型玻璃,如果对天然光线进行充分的利用,可以极大地节省能源。高楼大厦中通过大型玻璃的折射作用满足室内照明,不仅可以改善工作环境,而且有益于人们的身体健康。还可以采用幕帘的自动控制作用来调节光线的强弱,从而满足光线的舒适性。
通过采用光纤照明方式利用到地下室等地方,这种方式节约了能源,用电成本大大降低,当然艺术效果更完美。发光二极管具有耗电量低、寿命长等优点,因此大量应用发光二极管可以大量的节省能源。节能性电子镇流器和电感镇流器是气体放电光源启动设备的最好选择,它们具有功耗小、节能效果好等优点,电子镇流器的使用过程中,高次谐波的含量会增加,对于供配电系统的危害比较严重,设计人员需要着重重视。如果出现不良问题,应该采取应急措施,避免发生不必要的损害。并且气体放电灯线路的功率需要达到一定的标准,根据相关规定其功率因素要控制在0.85以上。在对光源和镇流器的选择中,其必须要符合行业中国家标准中的节能评价值要求。
4.照明方式和照度值的选择
在节能设计过程中,照明方式的选择需要结合实际情况,采用多种方式相结合的方式,比如一般、混合、局部照明的结合,实现节能设计。在照明控制方式的选择上,一般采用多种控制方式相结合的方式,比如:单灯、混合、局部等照明方式相结合。照度值的有效选择是建筑电气节能照明设计中最关键问题,在对照明功率密度值进行计算时,必须要严格按照规范标准来计算。
三、小结
节约能源是促进社会经济的可持续发展的有效措施。本文首先介绍了建筑电气中照明节能设计的有效原则,其次介绍了建筑电气中照明节能设计中应该采取的措施。节能设计措施的运用不仅节约了能源,而且增加了人们工作、生活环境的舒适性。
参考文献
[1]高晋峰.论民用建筑工程照明设计中的节能[J].智能建筑电气技术,2010.
建筑电气节能设计研究 第7篇
关键词:电气,节能设计,能源
随着我国人口不断增长、经济规模不断扩大、工业发展进程不断加快, 以及生活水平的提高, 对能源的需求也就急剧增长, 不可再生资源快速消耗。作为一个能源相对短缺、消费需求量却很大的发展中国家, 能源供应日趋紧张、能源危机迫在眉睫, 其已严重制约我国经济的持续发展。鉴于当今国际社会可持续发展的要求, 近年来, 党中央、国务院高度重视能源的节约问题, 接连出台关于节约能源的系列政策、文件, [1]对各行各业提出了节能的要求。
从资源消耗来看, 全球约1/6的资源消耗和建筑行业直接相关, 我国亦不例外, 建筑能耗居耗能首位, 而建筑电气能耗在建筑能耗中又占有相当大的比例, 致使节约二次能源-电能, 也就成为民用建筑电气设计的焦点。电气节能技术在建筑工程中的合理利用, 将有效地缓和电力供需, 大大降低建筑结构的能耗, 可见, 此领域节约用电蕴含着巨大的潜力。[2]
1 电气节能设计应遵循的原则
节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针, 其作为一项系统工程, 需要全社会的共同努力。面对电力日趋紧张的形势, 作为一个建筑电气设计工作者, 采用何种节能措施、选定哪类节能设备以达到最佳的节能效果和取得最佳的经济效益, 是其重点研究的课题。
建筑电气节能设计应从经济性、可靠性和节能性等方面进行综合考虑, 最重要的是本着“满足生产需要、经济合理运行”的原则。具体来讲, 即坚持以下三方面原则:
1.1 需要性-即满足建筑物的使用功能
建筑电气最终任务是为人服务的, 因此, 其节能设计应满足人们住宅、小区中上下、左右运输通道的畅通无阻;电气、电力设施的用电容量;照明的照度、色温及显色指数;舒适卫生及特殊的工艺要求等。
1.2 经济性-即考虑所带来的实际效益
电气节能设计应充分考虑我国的国情及实际需要, 不能因为节能而盲目地选用和引进一些先进技术、设备及成果而增加运行费用, 造成过高的消耗投资, 所采用的节能措施要保证所增加的投资在几年甚至更短的时间内节能减少下来的运行费用进行回收。
1.3 节约性-即保证降低电气消耗能量
节能, 顾名思义就是节约能源, 减少消耗。因此, 在建筑电气节能设计时, 要避免消耗一些与发挥建筑物功能无关的能量, 通过采用先进的技术与控制手段, 来将照明、电能传输、变压器功率等方面的损耗减少到最低。[3]
总之, 建筑电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价, 亦不能盲目增加投资、为“节能”而节能, 而应从经济性、技术性、科学性方面着手, 将节能技术合理地应用到实际工程中。
2 建筑电气设计中具体的节能措施
2.1 供配电系统的节能设计
首先, 要合理选择及使用变压器。一方面要选择具有抗冲击、效率高、节能显著等特点的变压器;另一方面, 要充分利用现有设备条件, 提高变压器的经济运行方式, 提高变压器的功率因数, 以加强对变压器的运行管理。
其次, 要减少线路的功能损耗。在建筑电气节能设计中, 可通过选择电导率小的导线, 或者减少导线的长度, 尽量少用甚至不用回头线, 或者增大导线截面的方式来减少线路功能损耗。
另外, 合理确定配电点位置, 将配电间或配电柜靠近负荷中心, 或者控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波, 及采用峰谷调节能力控制等, 以此对供配电系统进行节能。
2.2 动力设备的节能举措
一要提高电动机的效率, 力求节点, 尽可能地减小电动机内部的损耗。二要改进定子频率调速, 改变驱动容量, 改善动力传动方式, 防止空转, 以提高运转速率, 减少不必要的耗电量。三要改进调速设备, 善于合理利用交流调速器技术, 即以交流电动机作为电能和机械能的转换装置, 通过对电能的控制来调节交流电动机的转矩与转速, 以此来节约大量电能, 提高控制质量。
2.3 无功补偿
随着家用电器的普及, 以及大功率家电设备的广泛应用, 其无功的存在既恶化了供电质量, 又不经济, 因此, 应采用变电所集中补偿及就地补偿相结合的方式来节约用电。第一, 对集中大负荷 (如中央式热泵空调机组) 先进行初步补偿;第二, 对100千瓦以上的集中式电度表箱先进行初步补偿;第三, 对日光灯应单灯回路在开启同时, 投入补偿电容;第四, 对其他小容量无功功率补偿可集中到变电所内补偿。以上四种补偿方式, 即可节约投资, 又能实现节能。[4]
2.4 绿色照明
2004年9月, 由国家经贸委、联合国开发计划署、全球环境基金合作开展的“中国绿色照明促进项目”的正式启动, 这对于促进绿色照明产品在中国市场的推广应用, 促进我国节能环保事业的发展具有重要的意义。绿色照明是指通过科学的照明设计, 采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品 (电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材, 以及调光控制器和控光器件) , 人为地创造良好的光照条件。而充分合理地利用自然光, 使其与室内人工照明有机结合, 也是节能照明的重要举措。绿色节能照明不仅节约能源, 减少用电量, 也为我们的生存空间减少污染, 对增加居民的身心健康有着十分重要意义。
2.5 节能技术的运用
应用先进的节能技术, 是建筑电气系统提高能效、降低能耗的根本保证。在建筑电气节能中, 除了选用上文中提到的变频调节技术外, 还应科学地运用冰蓄冷技术及热电冷联供。冰蓄冷技术主要特点是调节用电负荷, 冰蓄冷空调就是利用用电低谷时段 (夜间) 制冷机组制冰, 将冷量储存起来。而在用电高峰时段 (白天) , 化冰取冷, 以供空调系统之需要。热电冷联供即通过能源的梯级利用, 燃料在热电联产装置发电后, 变为低品位的热能用于取暖、生活供热等用途, 这一热量也可驱动吸收式制冷机, 进而形成热、电、冷, 节约了用户运行费用, 提高了能源的综合利用效率, 同时也保证了能源供应的可靠性。
3 建筑电气计量及运行管理方面的节能建议
随着信息技术的发展, 计算机的广泛应用, 建筑向智能化、网络化发展的趋势日益明显, 对于建筑电气的管理亦应节能化、智能化。首先, 在管理方面, 建议采用智能化电能管理系统, 对各区域的全部电力运行情况进行全方位、全过程的实时电能质量监视、分析;同时, 对建筑设备、电气照明及其他用电设备也应进行自动控制, 实时检测, 以便达到集中管理、程序控制和节约能源的目的。其次, 在计量方面, 对所有干线及各楼层、各系统设置与电能参数相关的显示、计量装置, 以方便、准确地进行计费。
综上所述, 建筑电气节能设计的主要任务是满足建筑物的使用功能及节省不必要的电源消耗。虽然, 建筑节能近几年在我国取得了一定的成效, 但随着科学技术的日益进步, 对建筑电气节能的要求亦不断提高, 一些新问题不断涌现, 这就需要设计工作者应以人为本, 精心设计、充分考虑, 将一些可能出现的因素进行提前预防控制, 在满足经济性、科学性的基础上, 采取各种技术措施, 积极引导建筑电气节能的健康发展。
参考文献
[1]罗少伟.对住宅电气节能设计问题的几点思考[J].民营科技, 2010 (6) .
[2]段志强, 王宝石.住宅电气节能设计的研究[J].建筑节能, 2009 (5) .
[3]张超.对建筑电气设计的分析[J].现代企业文化, 2009 (12) .
建筑电气设计与节能 第8篇
1 设计过程中的节能
建筑电气设计过程中,每一步的设计计算左右着能源的消耗,精确的计算,合理的配电,就能有效地节约能源:
1.1 用电负荷的精确计算:
负荷的计算常用方法有:a、需要系数法(常用):有功功率为Pc=KxPe (kW );无功功率Qc= Pctgφ(kvar);视在功率undefined。 计算配电干线和变电所时,有功功率为Pc = K∑p∑(KxPe) (kW ); 无功功率Qc= K∑q∑(KxPe tgφ) (kvar);视在功率Sc=Pundefined+Qundefined(kVA)。其中Pe为用电设备组功率,kW;Kx为需要系数;tgφ为功率因数角相对应的正切值。K∑q、K∑p分别为无功功率和有功功率的同时系数。b、利用系数法(必须求出该计算范围内用电设备有效台数及最大系数,是早期的二项式系数法和“ABC”算法的归纳算法)。c、单位面积功率法和单位指标法(常用于方案阶段)。在供配电系统工程设计中,计算三相系统用电负荷时,单相负荷必须换算成三相等效负荷,计算按式Pdx=3Pex,其中Pdx为三相等效负荷,Pex为单相负荷。在三相不对称状态下,只有单相负荷时,单相用电设备要均衡分配到三相上,用负荷最大的一相作为计算的单相负荷。如当U相负荷为30kW,V相为27kW,W相为29kW时,三相容量应为90kW。故在设计过程中,要尽量平衡三相负荷,以降低负荷的三相总容量。同时,根据各种用电设备的实际用电情况准确计算出用电负荷。负荷计算高了,浪费有色金属,负荷计算低了,加速电气元件的绝缘老化,增大电能损耗。准确计算用电负荷是能源节约的基础。
1.2 照明的节能设计:
(1)严格执行照明功率密度(LPD)限值
这是照明节能设计的基础:LPD计算式:LPD=∑(PL+PB)/S,其中PL为光源功率;PB为镇流器或变压器功率,S为房间或场所面积。GB50024-2004《建筑照明设计标准》(以下简称国标)明确规定了各种不同场所的最大允许限值。CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》(以下简称行标)规定了各类道路的最大允许LPD限值,设计时要严格遵守。在有装饰灯具的场所,可将装饰性灯具的功率按50%计入LPD值计算中。照明设计一定要保证LPD值不得大于国标和行标规定的限值。
(2)合理选择照度标准值
国标和行标中规定了各类场所的照度标准值。不同的照度标准值决定着不同的灯具耗电功率。按照不同作业场所的需要,选定不同的作业面或参考平面,合理地确定不同的照度值。
当前设计中,设计师们会注意功率密度值的把关而常常疏忽了设计照度值与照度标准值的比较,这两个偏差要在-10%~+10%之间,节能灯和高光效灯具的应用大大降低了功率密度值,很经常在设计中,设计师只关注照明功率密度,而照度设计值会超标,无形中浪费了能源。
(3)照明设计中自然光的利用,高反射材料的推广
照明设计中应充分利用自然光,主要是太阳光的充分利用。如:办公场所与建筑设计配合,充分利用现代高科技材料,实现办公楼等场所透光隔热效果;道路的照明设计中,在需要灯光的时候才开启路灯。同时建议建筑设计师尽量运用高反射比的材料,减少吸光材料的运用。
(4)充分考虑照明的管理, 强力推行节能开关
照明设计中应合理分配照明的回路,选择经济合理的控制方式。让照明分区控制,分时控制,或按照度设定值自动调控,并按平行于外窗来合理布置灯具和分配灯具控制回路。同时分单位计量,落实到单位,把节能意识灌输到人,就可以从管理上把握照明的节能。在设计中大力推行节能开关,如感应开关、照度开关、红外开关、特别是可调照度红外感应开关的应用,可在很大程度上实现能源的充分节能和利用。
在照明的设计中节约能源,不管在工作面的何种表面,照度总是由其直射分量和反射分量叠加而成,直射分量取决于灯具的光强分布及其对所需计算表面的相对位置。反射分量取决于灯具投射于反射表面的光通量比例。故在照明设计过程中,尽量让光源接近工作面,同时充分利用环境反射及自然光源,从照明的设计中节约能源。
1.3 供配电系统的节能设计:
在供配电系统的功率损耗中,变压器的功率损耗占了很大的比例。变压器的功率损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗:
有功功率损耗:△Pb=△Pob+△Pteb(Psjs/Pseb)2
无功功率损耗:△Pqb=△Pqob+△Pqeb(Psjs/Pseb)2
式中△Pb -变压器的有功功率损失(kW)
Pob -变压器的空载有功功率损失(kW)
Pteb-变压器额定负载下的铜损(kW)
Psjs-计算负荷的视在容量(kVA)
Pseb-变压器的额定容量(kVA)
Pqb-变压器的无功功率损失(kvar)
Pqob-变压器的空载无功功率损失(kvar)
Pqeb-变压器在额定负载下无功功率损失的增量(kvar)
可见,变压器的功率损耗不可避免,在建筑用电过程中都存在着负荷的高峰期和低谷期,故季节性负荷偏差很大的情况下,合理设计选用变压器,尽可能以多台小容量的变压器来替代大容量的变压器,在负荷小的状态下切除部分变压器无疑会带来较大的能源节约。如:南方某酒店,酒店配电用两台500kVA的变压器(一台主用空调动力用电,一台其他用电包括照明用电等)。6-10月时,负荷最大峰值为800kW,其余时间内由于气温不会太高而没用空调的制冷主机和循环冷冻泵、冷却泵等,其用电负荷最大峰值不会超过400kW。于是,除了6-10月份外其余时间只用一台变压器,切除另一台变压器,就省掉了另一台的功率损耗。
其次,变压器有个 最佳负载系数:
undefined
Pob -变压器的空载有功功率损失(kW)
Pqob-变压器的空载无功功率损失(kvar)
Pqob≈△I0% Pseb
Pteb-变压器额定负载下的铜损(kW)
Pqeb-变压器在额定负载下无功功率损失的增量(kvar)
Pqeb=△ud% Pseb
Kq-无功功率经济当量,建筑电气一般经过三级变压,经验取值在0.08~0.1之间
I0%和△ud%分别为变压器的空载电流百分数和短路电压百分数。
以上数据均可以从变压器的产品说明书中查得。
即变压器的容量要尽量接近计算容量除以最佳负载系数,这时损耗最小。
1.4 无功补偿:
在配电系统中,由于多数感性负荷的存在无功功率不可避免,提高功率因素又是节能的一项重要手段。无功功率Q值小了,其视在功率S值就小了。设计中,可以在避开谐振危害状态下多用自动调节无功补偿设备,利用电压自动调节的启动元件,在低电压时分级投入,在电压升高时分级断开,结合时间调整实时自动在调整中提高功率因素,减少配电系统的无功功率从而节约能源。目前科技的发达,已有很成熟的模块化智能切换电容装置,为电容的实时补偿提供了很多有利条件。
1.5 减少线损:
严格把控变电所与末端用户的供电距离,要尽可能把变配电所选择在用电负荷的中心,尽可能减少输变电线路尤其是低压输电线路的长度,从而减少线损。在电压等级的选择上,让线路损耗值与设备初投资值进行比较,一般在五年回收期内都可以选择分散10kV中压进入负荷中心的做法来替代低压的输电线路,输电电压升高了,输电电流降低了,从而达到节能目标。目前10KV箱式变电站技术已非常成熟,为分散型变配电站的设置提供了有利条件。这种方案一般由于初投资比例比较重很多被投资方忽略,但设计中要多设计10kV中压进入负荷中心的做法,多方面比较经济的投资方案,做到尽量少投入,又节省线路损耗。
2 设备、材料选型上的节能
在电气工程设计中,设备、材料的选型直接关系到能源的消耗问题。设计过程中应尽可能的选择合格的符合国家规范的节能产品:
(1)供配电系统线材的选型
在供配电系统中,能源的损耗主要集中在线路的损耗上,故传输线路的选型至关重要,要尽可能地选择中压供电方式,同时配电线路的材质要选线阻小的产品,以减少线路的电压损失和损耗,从而达到节电目的。
在配电系统中,尽量选择谐波小的设备,以减少谐波电流引起的损耗。电气工程设计中,配变电所的变压器的选型要选择磁密度高、密闭性好,铁芯涡损小的变压器产品。发电机的配备应选择能源转换效率高的产品。末端用电产品尽量选择低耗节能产品。
(2)照明中的设备材料选型
照明工程设计中,除了最大限度地利用自然光以外,灯具尽量选择节能型灯具,如白炽灯尽量改用节能灯,尽量采用高效荧光灯,荧光灯的镇流器尽量不用电感镇流器而选用功率因素高电子镇流器。在满足照度要求的情况下,尽可能地选用节能灯可局部选用一些石英灯产品以满足某些特殊气氛的要求,高大车间、厂房、体育馆等和一些户外的一般照明要用高光效的高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。LED灯技术和太阳能灯具的日益成熟将引来一场新型的节能风暴。特别是景观照明和道路照明,由于其照明的特殊性,要尽量选择LED或太阳能LED灯,当然,产品的质量非常关键,特别是高杆灯系列和高天棚灯具的选型,一定要选择质量稳定,光衰小的灯具,否则维保的费用太高而得不偿失。
(3)相关专业的设备选型
水、暖通、消防、建筑专业等相关专业中,有用到一些压缩机、电动机、风机等动力设备,这些设备的选型尽量选用高效率的产品,或选择同步电动机、或通过现代的变频节能技术,适时控制设备运行能耗与负荷的关系,把这方面的能源损耗降低到最低点。
3楼宇智能化控制技术带来的节能
智能化技术给建筑电气设计领域带来新的课题,同时带来新的节能技术的新革命:
首先是对大楼空调的节能控制,空调是民用建筑民用电气的耗电大户,如何有效地控制空调用电是节能的重要环节。通过可编程控制器等产品合理编程控制空调的运行、控制冷冻泵、冷却泵的运行状态和空调主机的运行状态,可以在很大程度上节约能源。同时对分散的空调末端设备的集中管理,编程控制,也可以很大程度上提高大楼的节能效率。
其次是对各电梯,生活水泵,污水泵等日常应用动力设备的合理编程控制,从这方面也能节约能源。
再次是对照明的集中节能控制。对公共照明,广告照明,路灯照明等各种照明的编程控制。
实际上,在民用建筑电气设计中与各专业在设计图纸中的有效配合,也可以减少施工中不必要返工或重复施工给能源造成的浪费。在当今社会的建筑设计中,一次建筑设计与二次装饰设计或多或少都存在浪费。很多一次建筑设计的电气配电管在二次装饰设计中都用不上,每年都在这方面造成了巨大的浪费,如若能一次到位则能源和经济都是不可忽视的节约。
技术的不断发展,运用新的科学技术来计划能源,节约能源,已是我们电气设计人员迫在眉睫的任务。设计人员要不断地充实自己,跟上时代,在符合各项指标的状态下,从各个方面来节约能源,为能源的未来贡献一份力所能及的力量。
参考文献
[1]中国建筑科学研究院.GB50034-2004建筑照明设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[2]中国建筑科学研究院.CJJ45-2006城市道路照明设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2006.
建筑电气设备的电气节能设计研究 第9篇
1我国建筑电气节能设计的基本原则
建筑电气节能设计的好坏, 与其基本原则有着密不可分的关系。第一个需要遵循的原则就是要保证所设计的建筑电气符合国家的节能标准。保证国家的节能标准就是要确保在使用的时候是合情合理的, 同时是合乎法规的。当然, 为了达标而不能过分提升使其运行的成本, 这样就违背了建设节能电气的初衷。同时还要保证使用于建筑工程中的投资是可以回收的, 当然回收的时间越短越好。如果能够保证新设计的建筑电气能够使用更少的费用、耗费更少的能源, 那么, 所设计的节能电气就是合格的。
第二个需要遵循的原则是要保证使用先进的技术来提升建筑电气的节能效应, 同时, 使用高科技的设备还能够降低能耗。由于建筑电气会被应用到不同的场合, 尤其是一些人多物杂的地方, 使用电气的地方多, 且使用建筑电气的频率大, 所以说, 为了更好地满足人们的需求, 就更应该使用一些先进的设备和技术, 以更好地提升节约能源的效果。
第三, 建筑电气节能设计中, 需尽量减少电力使用及供应中的浪费。建筑电气建设中, 各施工单位一定要提前开展相关的调查研究工作, 合理分析建筑用电浪费的根本原因, 并有效采取针对性较强的处理措施, 以设计合理的节能方案。通常来说, 造成用电浪费的主要原因是电力传输中的损耗及变压器功率的损耗, 所以, 建筑电气节能设计中需制定相关的节电措施。
第四, 建筑电气节能设计所用的相关电气设施材料一定要符合建筑使用要求。相关的电气设施不仅要满足建筑照明的基本要求, 还需满足建筑住户的卫生环保及舒适要求。具体地说, 建筑电气节能设计中, 设计人员不仅要使用、选择具有节能作用的建筑材料, 还要全面分析、考察建筑的整体状况, 以确保安装的建筑电气线路安全、科学、准确无误, 且要其安全通道要畅通无阻。而诸如儿童游乐场等特殊场所, 需根据其特殊需要及实际需求开展建筑电气节能设计;一些演艺场馆则需结合艺术表演的音响、灯光等需求开展相关的照明节能设计。
2建筑电气设备的电气节能设计措施
2.1供配电系统节能设计
根据建筑负荷容量、供电分布、用电设备等合理设计供配电系统, 确保供电系统安全可靠、方便操作等。合理赫兹变压器。变压器作为配电系统的主要设备, 它在正常运行过程中用电损耗量占总损耗量的6%。研究发现, 变压器用电损耗主要是铁损与铜损, 而铁损主要是空载损耗, 与变压器的负荷用电量大小没有关系, 它与变压器铁芯的原材料与制作工艺有一定关系;而铜损与变压器负荷用电量有关, 因此在选取变压器性能与台数时, 需要根据变压器负荷运营的时间而选择, 尽量减少不必要的用电损耗。
2.2电动机设计
针对电动机节能设计, 需提升电动机功率因数、工作效率, 在建筑设计时, 需选择高效率电动机。按照实际负载状况, 合理选择相互匹配电动机, 尽量选择调速电动机, 进而满足节能目的。同时, 若电动机启动负载较大, 可选择软起动装置, 确保电动机能够平稳启动, 减小启动电流, 降低电能消耗。选择变频器装置, 合理控制变频调速。对于非固定转速场合, 若电动机处于负载变化状态, 对变频器装置实现自动调速, 确保电动机转速、负载的匹配性, 降低电动机轻载时, 降低不必要功率能耗, 满足节能效果。通过电容器, 实现补偿线路的就地补偿, 提升电动机功率因数, 进而降低线路损耗。
2.3空调用电节能设计
由于人们生活水平的提高, 空调逐渐变成了家庭日常生活的必需品, 特别是夏天, 人们的主要用电就是空调用电。所以, 建筑电气的节能设计中, 尤其要高度重视相关的空调系统设计。通常, 民用建筑空调系统包括分体式空调系统、中央空调系统等, 中央空调往往利用自控系统有效控制电能消耗, 以便于节能减排;而安装的居民住宅空调的插座通常较高, 使得电源得不到及时切除, 那么电能消耗就比较大。因此, 空调的节能设计中, 可为空调设计控制开关, 以便于空调得不到长时间使用时, 能及时关掉空调电源, 这既保证了空调的使用安全, 其节能效果也比较显著。
2.4照明节能设计
现代建筑的照明节能设计理念是在确保室内照明质量的基础上, 最大程度的降低室内照明用电的能源损耗, 从而实现用电的最大效率。研究发现, 照明节能设计的主要措施如下:首先, 根据国家对建筑照明设计的要求, 并针对生产、生活、工作、学习对照明的要求, 选取合适的照明亮度, 并针对一些特殊场所要求较多亮度时可采取混合照明的方式。其次, 在建筑照明设计时, 最大程度的利用天然光, 它用之不尽, 且环保、无污染的照明方式。因此, 在现代建筑照明节能设计时应充分利用自然光与人工照明相结合, 并应用反光装置与导光设备将室外的自然光引进室内, 以实现节约建筑照明用电的目标。再次, 合理选用照明设备, 在满足配光要求与眩光限制的建筑室内照明设计时, 应尽可能的选用易更换、易清扫、照明效率高等特点的照明设备;若某一室内配有空调, 则可以将空调与照明一体化, 这样可节约10%的用电。最后, 合理选用照明控制方式。研究发现, 选用合理的照明控制方法可大大节约用电消耗。
结束语
通过全文的论述我们能够深切地认识到, 建筑电气节能的重要性, 目前, 我国建设建筑物的时候, 对电气的设计和安装都是秉持着节能的理念, 为了提升环保节能的效果, 就应该从根本上提升对节能型电气的研究力度, 防止在建筑过程中出现技术性缺漏。总而言之, 就是要保证在设计建筑电气的时候能遵循一定的原则, 在最基本的基础上进行创新设计, 才能更好地提升节能效果。要提高对建筑电气设计人员的技能培训, 为更好地创作节能条件而提高保障。
参考文献
[1]刘献磊.智能化建筑中的计算机科学与技术应用[J].科技风, 2012 (05) :42-44.
[2]马艳花, 范新磊.建筑节能应用与建筑造价管理[J].东方企业文化, 2012 (20) :625-627.
建筑电气设备的电气节能设计研究 第10篇
1 电气节能设计的概述
当今社会, 节能已经成为时代发展过程中的社会主题, 因此符合可持续发展理念。随着节能逐渐被世界各国加强重视, 我国更是在建筑节能方面加大了关注力。建筑电气节能是基于住宅日常生活功能与相关电力资源得以满足的基础上, 依照传统电力传输与日常使用规律为指导, 在设计过程中对建筑电气布局与网络进行有必要的设计活动。其设计活动方方面面都需要遵循国家在此方面颁布的法律法规, 并达到业主对建筑多样化的功能性需求。此外, 还需要结合施工单位针对具体施工情况提出的相关意见, 这样才能使得建筑电气设备的节能设计更加科学合理化。而且, 设计过程中也需综合考虑民用电气设备对电气系统整体产生的影响, 相关设计师以及施工人员也须对此具备一定的前瞻性。电气节能设计主要是在原有传统电气设计基础上进行优化升级, 通过引入先进技术, 采用新能源与材料, 使效果更佳, 以此有效控制电气设备对能源的耗费, 提升能源利用率, 节省成本。在我国现阶段经济发展较为迅猛的势态下, 城市建筑规模日益扩大, 民用建筑数量随时都在增长, 从而也就使得电气消耗量剧增。在这样的情况下, 若是设计不合理亦或是使用不当, 就会造成能源资源的浪费。因此, 在建筑电气设备中需广泛采用电气节能设计, 遵循可持续发展理念, 推动建筑电气设计节能不断发展与进步。
2 建筑电气节能设计原则
2.1 适用性
适用性原则是电气节能设计活动所需要秉承的基本原则。在设计时, 不仅需要实现节能的目的, 还需要在节能基础上确保电气工程的适用性, 以此有效保障设备可以健康运转, 满足人们日常生活生产的需求, 促使设备达到电能质量与负荷容量的要求。这样一来也就能够最大限度使设备各项功能得以充分发挥, 并达到节能功效。
2.2 安全性
建筑电气节能设计要秉承安全性基本原则。建设电气工程主要也是为了给人们提供动力, 达到此目的的首要条件便是保障工程安全性。先是保障设备的完整性, 必须使路线的绝缘与抗负荷能力达到相关要求, 然后就需要进行防震、防静电等等安全性保障设计。
2.3 经济性
建筑电气设计在保障节能的基础上应该最大限度的发挥其经济效益。也就是说在电气使用功能与安全性得以保障的情况下, 最大限度的投资, 提升能使用率, 使电气设计拥有良好的经济性。然后选择节能设备, 通过节能技术合理控制设备运行维护成本, 科学设置设备有关参数, 调整负荷。从而能够在一定程度上保障建筑电气工程可持续发展。
3 建筑电气设计中节能技术的应用措施
3.1 采用合适的供配电系统与变压器
在设计电气工程时, 供配电系统与电压设计对整个工程节能效果产生比较大的影响力。因此应该考虑到电气工程的负荷性质, 以及容量、距离等因素, 采用最为符合工程条件的供电电压。然后合理设计供配电系统, 尽可能让系统接线简单化, 确保配电等级处于两级之下。与此同时, 想要电气工程的节能效果得以更有利的保障, 一定要合理采用变压器, 以此有效控制变压器运行过程中遭受的磨损, 进一步增强其运行效率。
3.2 重视建筑照明系统节能设计
照明在电气工程中占据着不可忽视的份量, 在整个建筑电气工程中都拥有较大的比重, 因此这方面的节能显得很是必要, 也有很大的节能空间与潜质。在照明设计这部分的工作过程中, 需要科学合理地设计光色、显色等相关指数, 并最大限度利用自然采光。如此一来, 既改善了建筑环境反射条件, 又使照明系统达到了节能目的。就灯具选择而言, 通常情况下悬挂较高处的灯具都是选择使用金属卤化物灯, 亦或是高压钠灯。除此之外, 功率较大的荧光灯也是一个不错的选择。而针对亮度要求比较低的产所, 一般采用荧光灯。对于照明设备的选择需要结合所处建筑区域特征与照明要求情况等综合因素进行考虑。
3.3 清洁能源的利用
现代社会, 清洁能源已经被许多领域引入其生产实践中, 为建筑电气节能设计拓宽了新思路。比如说, 将太阳能光伏供电系统引入建筑电气工程设计中, 直接使建筑整体节能效果有了明显的上升。通过光伏效应, 使太阳能转化为电能, 也为电气设备提供了电能。除此之外, 清洁能源还被引入到各种电气设备中, 如热水系统、锅炉系统等等。
4 结束语
随着科学技术的不断发展以及建筑电气设计水平的提高, 节能技术逐渐此成为我国建筑电气设计的发展主流。就现阶段我国建筑节能设计特点而言, 逐渐由单一体系化向多元化和立体化方向发展。由此可见, 在未来的发展趋势中, 电气工程人员需要改变传统的节能改造技术, 运用创新思维加大科研创新力度, 从而达到促进我国电气工程健康有序发展的目的。
摘要:随着经济的不断发展, 城市规模的日益扩大, 建筑行业有了较大的进步。近年来, 节能技术更是在建筑电气工程中被大力应用。本文对电气节能技术进行了简要阐述, 然后进一步探讨了其设计原则, 并在此基础上深入剖析了建筑电气设计中节能技术的应用措施。
关键词:建筑电气设备,电气节能,设计原则,应用措施
参考文献
[1]林毅宏.智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究[J].自动化与仪器仪表, 2011, 03:135-136.
[2]田雨石.建筑电气设备自动化的节能技术研究与应用[D].吉林建筑大学, 2015.
探析智能建筑电气节能设计 第11篇
关键词:现代智能;建筑电气设计;措施
1.智能建筑电气节能设计的原则
第一,满足智能建筑对于电气节能的要求,取得最好的经济指标。在照明方面,充分考虑照度、色温以及显色指数等方面的要求。对于空调设计,则应突出舒适卫生的原则,满足温度与新风量的要求,同时还应综合考虑电气设施的用电以及管线的布设要求进行设计。
第二,减少不必要的能耗,保证节约能源。在建筑电气设计过程中,对于与建筑功能无关的能耗应尽可能的舍弃,同时尽可能采取设计措施减少功率损耗,在照明设备上选择节能或者是可再生能源。
第三,保证建筑电气设计具有较好的经济效益。对于智能建筑电气节能设计,还应该综合考虑实际效益,避免因为节能而造成投入费用过高。应该综合考虑节能电气设施在试用期内的节能费用与投入费用比率,合理的确定经济效益与节能效果最好的设计方案。
2.智能建筑中的电气节能设计
2.1电气配电系统节能设计
对于建筑电气来说,供配电系统直接影响到整个节能工作的有效展开,所以进行电气设计时必须予以注意。建筑工程中使用的传统变压器在一定程度上造成了回收困难的现象,变压器在使用过程中涉及到大容量、运行时间相对较长的特点,其自身节能潜力不容忽视,所以在选用变压器的过程中要结合变压器的型号以及节能效果等方面进行综合考虑,通过实践证明SGB11-R的铁芯变压器满足智能建筑中要求的节能效果,这种变压器具有节能环保的效果,同时在使用后还能获得及时有效的回收利用。但是在使用变压器的过程中也要严密观察其运行状态以及负载承受量,因为对于变压器的使用而言,如果在使用过程中长期处于过负载状态将会直接限制其使用效能。一般情况下,变压器的额定容量要综合用户的使用考虑,但是保证变压器的科学合理运行状态负载量不能超过60%。同时对于动态变化的负荷量情况要采用变频器进行控制,这样才会保证电量的有效控制,变频器会随着符合情况变化进行实时调整。
2.2节能供配电系统设计
在进行节能供配电系统设计中首先应该选择合适的变压器,因为如果变压器容量过大时,长时间的运行会造成有功损耗的上升。因此在选择变压器容量和台数时,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,使其工作在高效低耗区内。与此同时在设计时还要减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数,例如在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备,如同步电动机等。同时还可以用静电电容器进行无功补偿,进而提高供配电系统的功率因数,从而达到节能目的。最后就是供电系统中配电线路的节能设计,因为配电线路电能的损耗主要由配电线路的阻抗和电流决定,同时配电线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积都有着一定的关系。因此在配电线路节能设计应该在经济效益的前提下首先考虑高导电率的导体,同时保证变配电源头尽可能的靠近整体负荷量的中心区,這样可以在开始就缩短供电的距离,进一步的减少大量的不必要的线路。还有在配电线路设计中应该尽量保证配电线路的直线性,这样就可以在很大程度上减少配电线路中的线路长度,进而在一定程度上降低了线路损耗。最后就是要根据相关工程要求合理的选择供配电系统中的导线的截面,具体的依据就是经济电流的相关密度,一般情况下这一方面主要是按照综合的运行费用中最小原则化进行确定的单位面积的电流密度,这种方法不仅仅可以在很大程度上降低线路的损耗,同时还能大大的延长线路的使用寿命。
2.3照明节能设计
建筑物的照明设计也是节能设计的重点,要在不降低照明质量与视觉要求的前提下,减少系统中光能的损失,有效利用自然光,实现光能的最大利用率。电气技术应用于照明设计最有效的途径之一就是充分利用自然光并结合室内的人工照明,使照明符合视觉要求与照度标准等要求。这种通过自然光的充分利用,可以大大节约人工照明的用电量。至于一些低能耗的光源用电设备更是电气节能设计中不可缺少的。在智能建筑的电气设计中,应加大力度的推广电子触发器、电子变压器、电感镇流器等低能耗、性能佳的光源用电附件,从而有效达到照明节能的目的。
2.4太阳能光伏发电节能措施
众所周知,太阳能作为一种自然能源取之不尽用之不竭,所以新时期社会发展状态下想要保证对电气设计的节能效果有效的进行太阳能的转换是十分行之有效的。我国《电力法》已经明确阐述,为了推进社会建设的可持续发展鼓励相关企业机构进行可再生能源的有效使用,例如我们所熟知的风能、水能以及太阳能等,通过多年来实践证明太阳能作为新时期的清洁能源获取相对简单,而太阳光伏发电则是一种将太阳光能转换为电能的一种相对简单的供电模式,对于实现能源可持续发展具有重要影响。由于太阳光伏发电的实际使用效果所以现在已经应用于各个项目中,例如我们常常会使用到的太阳能热水太阳能照明灯以及太阳能锅等等,随着科学技术的不断发展,太阳光伏发电技术也在不断的实践过程中抓紧趋于完善,广泛应用于社会经济建设的各个领域当中,推动社会发展。
3.如何提高智能建筑电气设计的合理性和经济性
供配电系统设计的基本要求是可靠性、灵活性、安全性。可靠性同一电压等级供电系统变配电级数不宜多于两级,尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。保证在各种运行方式下提高供电的连续性,力求稳定、可靠供电。灵活性主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备;投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样既可以避免误操作,又能提高运行的可靠性,处理事故也能简单迅速,且维修起来简单、方便。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。
安全性是指保证在进行一切操作切换时,工作人员和设备的安全以及运行安全可靠,并且能在安全条件下进行维护检修工作。通常在设计中只要满足规范的要求就基本上能满足上述三点要求,但经济性同样是设计电气各系统的重要原则。考虑经济性时,必需从整个建筑的全局出发,根据建筑本身的特点,经济合理地设计电气的各系统。然而,可靠性与经济性二者之间既矛盾又统一,如果过分强调可靠性,以配电系统为例,大部分设备由变配电所低压母线放射式供电,势必造成设备增多,投资增大,导致不必要的浪费,使经济性下降;如果过分强调经济性,减少设备,简化结线,就必然会影响可靠性,当发生事故时会造成较大面积的停电,又会带来损失,可见这样的结果是不但降低了可靠性,同时经济性也降低。因此在处理这些矛盾时,应当先满足可靠性再提高经济性。
4.结语
智能建筑继承了以往建筑中优秀的部分,随着科技的发展,采用了很多新的技术。通过这些方面的结合,力求营造出更加人性化的空间,也只有作为主体的人的状态能保持最佳时,智能建筑的智能化才能得到真正的体现。智能建筑电气设计方案的质量的高低不仅直接影响到电气设备的成本,而且还影响到以后运行状态,所以在日常的实际工作中,在认真执行建筑电气设计规范的同时,还要仔细研究项目的实际情况,紧密联系实际。争取做到使设计既不影响将来的发展,又节约了资金;使每一个电气设计项目在保证可靠性的同时,又充分体现设计的经济性。
参考文献:
[1]车宗祺.某高级别墅区智能化系统设计介绍[J].中国住宅设施,2013(02)
浅析建筑电气节能设计技术 第12篇
1.1 满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量, 也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求, 如娱乐场所的一些电气设施的用电, 展厅的工艺照明及电力用电等。
1.2 考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益, 不能因为节能而过高地消耗投资, 增加运行费用。而是应该让增加的部分投资, 能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
1.3 节省无谓消耗的能量
节能的着眼点, 应是节省无谓消耗的能量。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。如变压器的功率损耗, 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, 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。
2 电气节能的方式
2.1 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。
2.2 照明部分的节能
因为照明用量大而面广, 因此, 照明节能的潜力很大, 应从下列几方面着手:
(1) 采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛, 因为它便宜, 安装维护简单, 它致命的弱点是发光率太低, 因此目前常被各种发光率高, 光色好, 显色性能优异的新光源取代。 (2) 建筑物尽量利用自然采光, 靠近室外部分的建筑面积, 应将门窗开大, 采用透光率较好的玻璃门窗, 以达到充分利用自然光的目的。 (3) 对气体放电灯, 采用灯光无级自动调节, 即调节灯丝从而达到调光的目的。 (4) 对长期需要开停, 但又要按人流的多少自动调整照度的场合, 在增加投资不多的情况下, 对荧光灯可利用调压的方式, 固定几级调节, 如北京地铁采用澳大利亚的调光设备就是如此。
2.3 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.
2.4 建筑电气设备的节能
在建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备配套的, 由设备制造厂商统一供应的。
(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。
3 结语
民用建筑的节能潜力很大, 应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上, 应具体了解其原理、性能、效果, 从技术、经济上进行比较后, 再选定节能设备, 以达到真正节能的目的。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。在为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时, 又能行之有效地节约能源, 这是每一个设计人员必须思考的问题。
参考文献
[1]任元会.提高认识实施标准推进建筑照明节电[J].建筑电气, 2005.3
[2]朱英.建筑电气节能设计方法[J].科技信息化, 2007.2.
建筑电气设计节能综述
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