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        試析建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施

        2013-10-31 03:24:00張文杰
        關(guān)鍵詞:電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施

        張文杰

        【摘 要】建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)已成為電氣設(shè)計(jì)的重中之重, 逐漸向著自動化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展。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, 全面掌握并運(yùn)用有效的節(jié)能措施。本文闡述了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)遵循的原則,探討了建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施。

        【關(guān)鍵詞】建筑;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能;措施

        1.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)遵循的原則

        1.1滿足建筑物的功能

        即滿足照明的亮度,色溫、顯色指數(shù);舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量,也就是舒適衛(wèi)生;滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻。

        1.2節(jié)能并不是無限制的投資,而是要綜合考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益,不能為了節(jié)能而不顧忌投資成本,而是在節(jié)能設(shè)計(jì)過程中增加的節(jié)能設(shè)計(jì)的投資,能在幾年或更短的時間內(nèi)用節(jié)能節(jié)省下來的運(yùn)行費(fèi)用來彌補(bǔ)這部分投資,也就是所謂有節(jié)能投資回收。

        2.建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施

        2.1配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

        在工程設(shè)計(jì)中,變電所的中心位置應(yīng)盡量接近負(fù)荷中心,以縮短配電半徑,減少線路損耗,同時還要兼顧電源的進(jìn)出線方向。實(shí)際上對多數(shù)用戶來講,至少從有色金屬消耗量及線路功率損失這兩個原則出發(fā)選擇變電所的位置,得出的結(jié)果才能使用戶在一次性投資、節(jié)能降損及設(shè)施維護(hù)管理等方面產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益。

        根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備的特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),使系統(tǒng)盡量簡單可靠,操作方便。根據(jù)規(guī)程規(guī)定,要求配電變壓器出口處的電流不平衡度不大于10%,干線及分支線首端的不平衡度不大于20%,中性線的電流不超過額定電流的25%,這是因?yàn)樵谂潆娤到y(tǒng)中,有的相電流較小,有的相電流接近甚至超過額定電流,這種情況下,不僅影響變壓器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,影響供電質(zhì)量,而且會成倍增加線損。在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小三相不平衡度。

        2.2提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

        系統(tǒng)中的用電設(shè)備,如電動機(jī)、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感,會產(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,而這部分損耗是可以想辦法改變的,其措施有以下幾種。

        (1)提高設(shè)備的自然功率因數(shù),以減少對超前無功的需求,可采用功率因數(shù)較高的同步電動機(jī);熒光燈可采用高次諧波系數(shù)低于15% 的電子鎮(zhèn)流器;采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈,單燈安裝電容器等,都可使自然功率因數(shù)提高到0.85-0.95,這就可減少系統(tǒng)高、低壓線路傳輸?shù)某盁o功功率。

        (2)若自然功率因素達(dá)不到要求,應(yīng)進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償。方案是:對供電點(diǎn)較遠(yuǎn)且無功功率較大的設(shè)備采用就地補(bǔ)償,在用電設(shè)備集中的地方采用成組補(bǔ)償,民用建筑內(nèi)其他的無功功率則主要在變電所內(nèi)集中補(bǔ)償,并多采用自動無功功率補(bǔ)償加固定補(bǔ)償方式。

        2.3照明節(jié)能設(shè)計(jì)

        2.3.1充分利用自然光

        充分利用自然光源是照明節(jié)能工程中的一個重要內(nèi)容。白天盡可能利用天然光源,使建筑物內(nèi)獲得穩(wěn)定的光照條件。采用透光性能較好的玻璃門窗。凡是可以利用自然光的這部分照明,可以采用燈光調(diào)節(jié)裝置, 根據(jù)照度進(jìn)行燈光自動調(diào)節(jié),達(dá)到節(jié)能的目的。

        2.3.2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、啟動可靠方便快捷、性能價格比高的高效光源。低壓鈉燈和高壓鈉燈的發(fā)光效率高, 但由于色溫低,顏色偏暖,顯色指數(shù)在40~60之間, 顏色失真度大, 只能用在路燈或廣場照明。顯色指數(shù)在60的高顯色性鈉燈可與汞燈組成混光照明燈, 用于工廠或體育館的照明。發(fā)光效率很高的金屬鹵化物燈,三基色熒光燈及稀土金屬熒光燈,由于色溫范圍廣,3200K~4000K,光色選擇性好,顯色指數(shù)又高,可達(dá)80~95, 顏色失真度小,尤其金屬鹵化物燈對人的皮膚顯色性特別好。

        2.3.3選用高效性能的電氣附件

        熒光燈用電感鎮(zhèn)流器一般功率為燈管額定功率的20%,高強(qiáng)度氣體放電燈(H D)的鎮(zhèn)流器功率為額定功率的15%~16%。而電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器相比較。具有啟動電壓低、噪聲小、溫升低、重量輕、無頻閃等優(yōu)點(diǎn)。比電感鎮(zhèn)流器節(jié)電10%以上,其本身功耗也比電感鎮(zhèn)流器降低50%~75%,綜合電輸入功率降低18%~23%,節(jié)電效果顯著。在大面積使用氣體放電燈的場所,宜裝設(shè)補(bǔ)償電容器。

        2.3.4合理選擇照明方式和線路

        在滿足標(biāo)準(zhǔn)度的條件下, 應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導(dǎo)線截面積。大多數(shù)照明電壓為220V,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。

        2.3.5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)境光自動控制燈光回路的開閉。當(dāng)環(huán)境光變亮?xí)r,可自動關(guān)閉部分燈光,通過人體感應(yīng)可自動控制燈光的開關(guān)及空調(diào)的啟停,可做到有人開燈、開空調(diào),無人關(guān)燈、關(guān)空調(diào)。當(dāng)有人將窗戶打開時,可自動將空調(diào)關(guān)閉,通過光線感應(yīng), 在夏天太陽光線強(qiáng)烈時, 可自動將遮陽卷簾放下,防止室內(nèi)溫度溫升過高。實(shí)踐證明, 住宅樓梯間燈采用了以上開關(guān)后,更換燈泡的周期大大延長, 而且燈泡容量受開關(guān)的控制也不會過大,杜絕了以往樓梯間使用大容量燈泡晝夜長明的浪費(fèi)現(xiàn)象,從而最大限度地達(dá)到了節(jié)能目的。

        2.3.6積極推廣使用新型光源

        發(fā)光二極管(LED)被稱為“綠色光源”,白光LD理論發(fā)光光效可達(dá)200lm/w,目前實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)達(dá)到100lm/w,50lm/w,的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場,較同等亮度的白熾等耗電量減少約80%,節(jié)電潛力巨大;隨著L ED的迅速發(fā)展,發(fā)光光纖得以廣泛應(yīng)用,與LED光源結(jié)合,發(fā)光光纖現(xiàn)在已經(jīng)在建筑物立面裝飾、室內(nèi)裝飾及水下裝飾中廣泛應(yīng)用;室外照明可選用太陽能燈具。

        2.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用

        太陽能屬于可再生能源,其優(yōu)點(diǎn)是減少污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。獨(dú)立運(yùn)行太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板、控制器、蓄電池和逆變器組成,若并網(wǎng)運(yùn)行,則無需蓄電池組。我國年均太陽能輻射量為5000WJ,年均日照時間為2200h,資源相當(dāng)豐富。每平方米太陽能電池板的發(fā)電量按100w/h計(jì)算,則年發(fā)電量為200KW以上。目前,太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用場所主要包括:建筑物部分用電設(shè)備、環(huán)境照明,如庭院燈、草坪燈、道路照明、體育場照明等。

        系統(tǒng)設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮:用電負(fù)荷的性質(zhì)、大小及每天工作的時間、系統(tǒng)輸出的電壓等級、陰雨天氣時系統(tǒng)連續(xù)工作時間、建筑物所在區(qū)域的太陽能輻射量和日照時間、太陽能電池板的安裝位置和抗風(fēng)荷載的措施等因素。

        總之,建設(shè)節(jié)約型社會是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,不僅關(guān)系到黨和國家、 政府制定的各項(xiàng)法律法規(guī)等,還需要我們社會的每一個成員切實(shí)行動起來,從現(xiàn)在做起,節(jié)約每一度電,每一份能源。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]劉錦華.電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能探索[J].甘肅科技,2009,(22).

        [2]陳偉勛.民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)[J].建筑知識,2010,(S2).

        [3]邱明泉.淺談建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能[J].科技信息,2009,(23).

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