■林 武 ■福建西海岸建筑設(shè)計(jì)院,福建 福州 350000
在社會(huì)飛速發(fā)展的今天,人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)在不斷的增強(qiáng);而建筑行業(yè)在能源消耗中,占據(jù)著較大的比例,因此,就需要深入貫徹節(jié)能降耗理念;根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)研究表明,在總能耗中,有百分之三十左右都與建筑有關(guān);電能作為二次能源,主要是精練了一次能源,如今主要采用的是煤、水力和石油等,沒(méi)有較高的轉(zhuǎn)化率,相較于其他能源,比較的貴重。
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,逐漸出現(xiàn)了節(jié)能型電動(dòng)機(jī),相較于標(biāo)準(zhǔn)電機(jī),這種節(jié)能型電動(dòng)機(jī)可以對(duì)電動(dòng)機(jī)本身的功率損耗有效降低,電動(dòng)機(jī)的輸出功率得到顯著提升,經(jīng)過(guò)實(shí)踐研究表明,具有十分顯著地節(jié)能效果;在一般情況下,可以提升4%左右的效率,節(jié)約15%以上的電能。
調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),電動(dòng)機(jī)的效率往往不小于0.8,如果能夠合理選擇,電動(dòng)機(jī)和拖動(dòng)負(fù)載的運(yùn)行效率可以得到顯著提升,因此,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行盡量保持在滿載狀態(tài),避免長(zhǎng)期處于輕載或者空載等狀態(tài)下;因?yàn)樵诘拓?fù)荷運(yùn)行過(guò)程中,沒(méi)有較高的功率因數(shù)和效率,就會(huì)消耗掉大量的能源。
在使用過(guò)程中,部分電動(dòng)機(jī)設(shè)備啟動(dòng)比較的頻繁,那么就需要結(jié)合具體情況,對(duì)啟動(dòng)方式合理選擇,以便促使電力資源得到節(jié)約;如今經(jīng)常會(huì)直接啟動(dòng),這種啟動(dòng)方式有著較大的電流,可以達(dá)到7倍左右的額定電流,電力資源無(wú)法得到節(jié)約;因此,我們規(guī)定,可以直接啟動(dòng)那些較小容量的電機(jī),其他電機(jī)需要降壓?jiǎn)?dòng),促使啟動(dòng)電流得到降低,電力資源得到了節(jié)約。
如今設(shè)備被建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)所管理,那么本設(shè)備的啟動(dòng)和運(yùn)行就可以由程序來(lái)控制,同時(shí),為了促使節(jié)能的效果得到實(shí)現(xiàn),還需要對(duì)系統(tǒng)負(fù)載進(jìn)行有效的控制,對(duì)于其余動(dòng)力系統(tǒng),則可以對(duì)風(fēng)管上或者水管上等末端的執(zhí)行器進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)設(shè)備有效的啟動(dòng),它的控制和啟動(dòng),通常利用可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
要對(duì)燈具合理選用,提升使用效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果;如果沒(méi)有較高的效率,那么就很容易浪費(fèi)能源。在我國(guó)相關(guān)的規(guī)范中,已經(jīng)對(duì)室內(nèi)外燈具效率做出了明確的規(guī)定,分別需要控制在50%和70%以上。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),直接型燈具在一系列燈具中,具有最高的效率,而具有最低效率的燈具則是帶格柵式和帶保護(hù)罩式,因此,如果其他方面都沒(méi)有問(wèn)題,就可以將直接型燈具應(yīng)用過(guò)來(lái),同時(shí),結(jié)合具體的使用場(chǎng)合,將控光合理和有著較高光通量維持率的燈具給應(yīng)用過(guò)來(lái),提升光利用系數(shù),節(jié)約能源。
要結(jié)合具體情況,科學(xué)設(shè)計(jì)照明,在照度標(biāo)準(zhǔn)值選取方面,需要將工作面的分布情況給充分納入靠攏范圍。要對(duì)照度標(biāo)準(zhǔn)三個(gè)等級(jí)的照度值科學(xué)分析,依據(jù)視覺(jué)作業(yè)的特點(diǎn),來(lái)對(duì)照明方式合理選擇,并且對(duì)依據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)形式,盡量將自然光給應(yīng)用過(guò)來(lái),在室內(nèi)裝修中,白色和淺色盡量使用,這樣光的反射系數(shù)就會(huì)得到增大,更加高效的利用光能。
為了更好的節(jié)約電力資源,就需要對(duì)照明控制進(jìn)行優(yōu)化,在對(duì)手動(dòng)或者自動(dòng)進(jìn)行選擇時(shí),需要將自然光的照度變化給充分利用起來(lái),對(duì)電氣照明點(diǎn)亮范圍進(jìn)行合理確定;同時(shí),結(jié)合具體情況,對(duì)燈光分區(qū)控制,并且對(duì)照明開關(guān)點(diǎn)適當(dāng)?shù)脑黾?如果建筑物有著較大的開窗面積和較淺的進(jìn)深,在白天的事后,盡量將自然光應(yīng)用過(guò)來(lái);如果有著較深的進(jìn)深和較大的面積,那么就需要分組分片平行布置采光窗。對(duì)于室外的公共場(chǎng)所,則可以將集中控制遙控管理或者自動(dòng)控光裝置給應(yīng)用過(guò)來(lái)。
在日常的使用過(guò)程中,需要科學(xué)的清潔和維護(hù)燈具和光源,如果有嚴(yán)重的積塵問(wèn)題出現(xiàn)于燈具和光源中,就會(huì)在較大程度上降低照度,浪費(fèi)掉大量的電能資源。
電力在導(dǎo)線上傳輸會(huì)產(chǎn)生損耗,有功功率損耗主要以熱的形式散發(fā)于空氣中,而無(wú)功功率損耗主要供給導(dǎo)線周圍的交變電磁場(chǎng)。民用建筑低壓配電線路由于輸電線間距較短,線路電阻值比電抗值要大得多,故一般可忽略電抗的作用,通常線路損耗可認(rèn)為就是有功功率損耗△PWL(kW),僅與線路電阻R(Ω)和輸送電流I(A)有關(guān),也即與線路電流I、電阻R、電導(dǎo)G和線路長(zhǎng)度L成正比,而與導(dǎo)線截面S成反比。
對(duì)于某一特定的配電線路來(lái)說(shuō),因線路上的傳輸電流無(wú)法改變,故要減少線路損耗,就要縮短線路來(lái)減小損耗,電源點(diǎn)應(yīng)靠近負(fù)荷中心,線路應(yīng)盡可能走直線,盡可能減少迂回。
電力變壓器是供配電系統(tǒng)的核心設(shè)備,其自身?yè)p耗占線損的60%以上,因此減少其損耗就能達(dá)到節(jié)能的目的。目前使用的變壓器還存在著一些問(wèn)題,如高能耗變壓器使用量較大,變壓器未達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求,都會(huì)嚴(yán)重影響變壓器損耗的降低效果。
變壓器的損耗主要是電鐵損和銅損,為了減少變壓器的損耗,應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)生產(chǎn)工藝制造的低損耗、高效率的節(jié)能型變壓器,從而大幅降低鐵損和銅損值。以10kV∕1250kVA變壓器為例,S9系列低損耗節(jié)能型的鐵損和銅損比S7系列分別降低8%和25%。
變壓器的容量受負(fù)荷大小、負(fù)荷特點(diǎn)、變壓器臺(tái)數(shù)和接線方式等諸多因素影響,確定其容量時(shí)應(yīng)力求使變壓器的實(shí)際負(fù)荷接近設(shè)計(jì)負(fù)荷,同時(shí)從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度即最小損耗的運(yùn)行方式來(lái)確定其容量。通過(guò)計(jì)算可知,變壓器運(yùn)行負(fù)荷率在75%時(shí)為最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn),此時(shí)為變壓器效率最高點(diǎn)。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體條件而定,總的要求是選擇技術(shù)特性好的產(chǎn)品,即在相同負(fù)載條件下?lián)p耗較小的為優(yōu)。
功率因數(shù)是表征供配電系統(tǒng)電能利用程度及電氣設(shè)備使用狀況的一個(gè)具有代表性的主要指標(biāo),常用cosφ表示,即:
式中:φ為功率因數(shù)角;P為有功功率(kW);S為視在功率(kVA);Q為無(wú)功功率(Kvar)。國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)為cosφ≥0.9。有功功率是滿足建筑物功能所必須的,因此是不可變的,如該值低則需要的無(wú)功功率就越大,此部分無(wú)功功率若不能及時(shí)消除,就會(huì)在配電網(wǎng)中大量流動(dòng)而占用有功功率,增加電能損耗,因而提高功率因數(shù)可以達(dá)到節(jié)能的目的。
綜上所述,民用建筑電氣節(jié)能潛力巨大,節(jié)能總原則是消除供用電過(guò)程中不必要的電能損耗和提高電能的利用率。目前民用建筑電氣節(jié)能技術(shù)尚未深入研究并形成體系,本文亦僅從民用建筑電氣節(jié)能的技術(shù)層面進(jìn)行初步探討,望能引起重視。
[1]《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16-2008.
[2]《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034-2004.