摘要:對(duì)于一幢建筑物而言,電氣設(shè)計(jì)是極其重要的,所以在設(shè)計(jì)階段各專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮周全,對(duì)該建筑物的使用功能及相關(guān)的專業(yè)要求應(yīng)有充分的了解。希望設(shè)計(jì)人員能在設(shè)計(jì)中考慮周全,使人們的生活空間更加安全可靠。
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)計(jì);節(jié)能措施;照明系統(tǒng)的節(jié)能
中圖分類號(hào):TU201文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)遵循的原則
1.節(jié)能需滿足建筑物的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。節(jié)能應(yīng)考慮國(guó)情,不能因?yàn)樽非蠊?jié)能而過高地消耗投資增加運(yùn)行費(fèi)用,電氣工程師在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該通過比較分析,合理選用節(jié)能設(shè)備及材料, 使增加的節(jié)能方面的投資,能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
2.節(jié)能需減少無謂的能量消耗。設(shè)計(jì)時(shí)首先找出哪些方面的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的,再考慮采取什么措施節(jié)能。如傳輸電能線路上的有功損耗,變壓器的功率損耗、電能傳輸線路上的有功損耗,都是無用的能量損耗;又如量大面廣的照明容量,宜采用先進(jìn)的調(diào)光技術(shù)、控制技術(shù)使其能耗降低
3.節(jié)能需滿足環(huán)境保護(hù)的先進(jìn)性原則。以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑, 根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的原則確定設(shè)計(jì)方案。通過正確的計(jì)算,合理選擇電氣設(shè)備及其控制方式, 盡量在不增加或少增加投資的前提下取得較顯著的節(jié)電效果。
二、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的策略研究
1.減少變壓器的能量損耗。首先根據(jù)負(fù)荷情況,綜合考慮投資和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器, 使其工作在高效區(qū)內(nèi)。變壓器效率與變壓器負(fù)荷和損耗有關(guān),也與負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān),選用節(jié)能型變壓器,更換或改造高能耗的變壓器。據(jù)統(tǒng)計(jì)選用節(jié)能型變壓器與無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器相比,1OkV系列其空載損耗和短路損耗分別降低41%和l3%。
同一變電站的變壓器盡量并聯(lián)運(yùn)行,根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的臺(tái)數(shù)。在負(fù)荷變化的情況下,如投運(yùn)變壓器臺(tái)數(shù)和數(shù)量不變,其負(fù)荷率和運(yùn)行效率都將發(fā)生變化,使其超出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍,因此要及時(shí)投入或切除部分變壓器,以防止變壓器輕載和空載運(yùn)行。對(duì)長(zhǎng)期輕載(負(fù)荷率在3O%以下)的變壓器,必要時(shí)應(yīng)按實(shí)際負(fù)荷更換小容量變壓器,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。另外,還需考慮控制各類非線性用電設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波, 降低高次諧波值,降低變壓器的運(yùn)行環(huán)境溫度,平衡三相負(fù)荷,合理選擇變壓器的接線方式等因素。
2. 減少線路上的能量損耗。據(jù)統(tǒng)計(jì),線路的損耗約占輸入電能的4%左右,影響線路損耗的主要是供電方式和導(dǎo)線截面積。因此在滿足允許載流量、運(yùn)行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)的前提下, 根據(jù)建筑的規(guī)模、 用電負(fù)荷性質(zhì)及容量, 使電氣位置合理的靠近用電負(fù)荷中心, 應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇電纜及導(dǎo)線的截面,從降低電能損耗、減少投資等方面綜合進(jìn)行選擇。具體措施有:①盡量選用電阻率P較小的導(dǎo)線,如銅芯線和鋁線。但又要貫徹節(jié)約用銅的原則,在負(fù)荷較大的一類、二類建筑中采用銅導(dǎo)線,在三類或負(fù)荷量較小的建筑中采用鋁芯導(dǎo)線。②盡可能減少導(dǎo)線長(zhǎng)度, 在設(shè)計(jì)中線路應(yīng)盡量走直線少走彎路, 另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應(yīng)盡可能地靠近負(fù)荷中心, 以減少供電半徑。③增大導(dǎo)線截面積,對(duì)于較長(zhǎng)的線路, 在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)配合及電壓降要求的前提下,在選定線截面時(shí)加大一級(jí)線截面。這樣增加的線路費(fèi)用,由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用,從而達(dá)到節(jié)能、 經(jīng)濟(jì)的目的。另外利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路, 這些用戶不用時(shí),可提供給常期用戶作供電線路使用,以減少線路和電阻。
3.提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。系統(tǒng)中的用電設(shè)備,如電動(dòng)機(jī)、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感,會(huì)產(chǎn)生滯后的無功,需要從系統(tǒng)中引入超前的無功相抵消, 這樣超前的無功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備,在線路上就產(chǎn)生了有功損耗,具體措施如下:
①減少用電設(shè)備無功損耗, 提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計(jì)中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備,如同步電動(dòng)機(jī),電感性用電設(shè)備可選用有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備,如配有電容補(bǔ)償?shù)臒晒鉄?。②用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償,電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流, 從而達(dá)到提高功率因數(shù),同時(shí)又減少整體無功電流。
4. 照明系統(tǒng)的節(jié)能。照明節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程, 照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)一方面照度、 色溫、 顯色指數(shù)要達(dá)標(biāo), 另一方面又要達(dá)到節(jié)能的目的。由于電氣照明設(shè)備的耗電量與照明方式、用電使用時(shí)間、 照明設(shè)備損耗、 房間面積、 照明器數(shù)量等因素成正比關(guān)系, 與照明電氣的發(fā)光效率成反比關(guān)系。因此, 照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)可從以下方面來綜合考慮:
①合理選擇高效節(jié)能電光源。照明光源應(yīng)選擇發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長(zhǎng)、 啟動(dòng)可靠方便快捷、性能價(jià)格比高的高效光源。在滿足照明質(zhì)量的前提下,一般場(chǎng)所應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈及緊湊型熒光燈, 高大車間、 廠房及體育場(chǎng)館的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、 金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源;另外推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件, 如電子鎮(zhèn)流器、 節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、 電子觸發(fā)器以及電子變壓器等;②減少設(shè)備使用時(shí)間。合理選擇照明電路控制方式通過光線感應(yīng)可根據(jù)環(huán)境光自動(dòng)控制燈光回路的開閉。當(dāng)環(huán)境光變亮?xí)r,可自動(dòng)關(guān)閉部分燈光,通過人體感應(yīng)可自動(dòng)控制燈光的開關(guān)。建筑物應(yīng)盡量利用自然采光, 采用透光性能較好的玻璃門窗。③合理選擇照明線路。照明系統(tǒng)可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。三相四線式供電比其它供電方式線路損耗小得多。因此, 照明系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用三相四線制供電。
三、配電箱的布置
在配電箱設(shè)計(jì)中,除要標(biāo)明配電箱每部電氣元件如斷路器、隔離開關(guān)等型號(hào),還要明確配電箱本身的型式,所選的配電箱應(yīng)適合用于住宅樓內(nèi),配電箱相對(duì)體積較大,內(nèi)裝電氣元件,又有不少管線敷出,設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其位置的確定更要考慮周全。一方面要對(duì)照水專業(yè)圖,協(xié)調(diào)好配電箱的安裝位置,防止兩個(gè)專業(yè)都看中了同一面墻,配電箱與消火栓箱位置重疊。
在建筑電氣的設(shè)計(jì)中,通常是將兩戶 (普通多層住戶)的戶表箱置于樓梯間,而隨著每戶配電線的增加,必須造成樓梯間管線增多, 給施工帶來麻煩,因此我們可以考慮在戶表箱內(nèi)放置電度表、燃?xì)夂屠錈崴氖彝庥?jì)量表,將每戶的分支回路開關(guān)置于戶內(nèi)配電箱,戶內(nèi)配電箱應(yīng)裝于室內(nèi)易操作的地方,這樣做首先是要以將集中于樓梯間的管線分散來布置,其次是可以使入戶的管線簡(jiǎn)單,其余的管線則完全在室內(nèi)布置,再次是為住戶的操作帶來方便。在設(shè)計(jì)中可以考慮在冷熱水表和燃?xì)鈱?duì)應(yīng)位置的墻上留86型接線。然后在預(yù)埋線至室外戶表箱, 如果用戶需要安裝只要接上線就可以了。
結(jié)語
建筑電氣節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程, 逐漸向著自動(dòng)化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施還有很多, 如提高電網(wǎng)功率因數(shù)、 采用智能化系統(tǒng)、 采用新型節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品等。電氣設(shè)計(jì)專業(yè)人員應(yīng)高度重視節(jié)能設(shè)計(jì)理念,從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合分析,全面掌握并運(yùn)用有效的節(jié)能措施,拿出一套既符合各種技術(shù)指標(biāo)又能夠滿足功能需求,行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能措施,從而真正實(shí)現(xiàn)“節(jié)電能、降電耗”的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]邱慧萍,仇洋,淺談建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施[J].經(jīng)營(yíng)建筑者,2011(02).