廣州智業(yè)節(jié)能科技有限公司 廣東廣州 510000
摘要:建筑能耗在總能耗中的比例,反映了一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平和生活質(zhì)量。目前主要發(fā)達(dá)國家的建筑能耗均已占社會總能耗的1/3左右。我國建筑能耗比例雖然不及發(fā)達(dá)國家,但由于建筑市場的飛速發(fā)展,建筑能耗占總能耗比例逐年上升。資料顯示,未來幾年內(nèi)寫字樓、公寓、飯店、會展中心等大型公共建筑會大幅度增加,在2020年前我國將新增約10億m2大型公共建筑。而我國約90%以上的大型公共建筑是典型的耗(電)能大戶,在能源需求日趨緊張的情況下,采用多種手段實現(xiàn)建筑節(jié)能是必然的選擇。在工程項目建設(shè)全壽命周期中發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)具有重要意義,其是我國國民經(jīng)濟發(fā)展過程中一項十分重要的內(nèi)容。其中,加強電氣自動化在建筑工程施工技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。通過采用各種節(jié)能技術(shù)加強能源管理和節(jié)約,提升居民生活環(huán)境質(zhì)量,進(jìn)而提升居民生活水平。本文針對建筑節(jié)能技術(shù)在建筑工程中的推廣應(yīng)用情況進(jìn)行具體分析。
關(guān)鍵詞:節(jié)能技術(shù);節(jié)能減排;電氣自動化;建筑能耗;能源管理
當(dāng)前社會生產(chǎn)經(jīng)營活動中,能源資源對經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義。全球能源短缺情況十分嚴(yán)重,這也造成了全球經(jīng)濟發(fā)展過程中增長緩慢情況出現(xiàn)。為此,解決好能源消耗過程中出現(xiàn)的問題,有助于促進(jìn)我國能源資源利用效率提升,進(jìn)一步提高能源開發(fā)與利用技術(shù)。建筑能耗消耗比例之中耗電量是主要能耗指標(biāo),大部分設(shè)備均直接或間接通過電轉(zhuǎn)換為其他能源,而被利用在各生產(chǎn)環(huán)節(jié),為此,加強對電氣工程建設(shè)的節(jié)能技術(shù)研究十分必要,從設(shè)計、施工以及運行角度綜合解決存在能耗問題是關(guān)鍵。
一、建筑工程電氣自動化節(jié)能意義、內(nèi)容
(一)意義
我國正在積極努力創(chuàng)建資源節(jié)約型社會以及環(huán)境友好型社會,為此需要在經(jīng)濟建設(shè)的過程中,充分利用好管理節(jié)能和技術(shù)技能的各種技術(shù)手段。耗電量是建筑能耗比重當(dāng)中最為重要的一部分,建筑工程的設(shè)計、施工、運維等都在很大程度上影響著能源利用率。
加強電氣自動化節(jié)能技術(shù)的運用不僅實現(xiàn)“讓數(shù)據(jù)說話,以數(shù)據(jù)引導(dǎo)決策”的能耗管理目標(biāo),更加關(guān)系到我國構(gòu)建資源節(jié)約型社會起到重要影響。因此,加強技術(shù)節(jié)能是關(guān)鍵,更是我國社會發(fā)展的一項重要基礎(chǔ)。通過電氣自動化技術(shù)的運用,達(dá)到“集中科學(xué)管理,分散節(jié)能控制”自動化要求,實現(xiàn)真正意義的節(jié)能。
遠(yuǎn)程自動抄表代替人工定時抄表工作,節(jié)省人力成本;
監(jiān)測設(shè)備運行效率,及時發(fā)現(xiàn)能源漏洞、異常特征和關(guān)鍵拐點等能耗異常問題,主動預(yù)防;
通過系統(tǒng)設(shè)備運行策略優(yōu)化調(diào)整、人員行為能耗浪費監(jiān)督引導(dǎo)等手段,實現(xiàn)低成本、無成本的管理節(jié)能;
提高能耗可視化水平,監(jiān)控、鞏固節(jié)能改造效果
(二)內(nèi)容
建筑工程當(dāng)中涉及到的電氣自動化節(jié)能技術(shù)從內(nèi)容方面看可以分為硬件和軟件兩部分。
硬件是指各種用電設(shè)備及其輔助設(shè)備,包括節(jié)能方案設(shè)計、供配電、設(shè)備選型等各環(huán)節(jié),需要整體設(shè)計、逐步實施。
1、節(jié)能方案設(shè)計
工程項目各個階段都影響到建筑能耗的使用量,從方案設(shè)計到最終客戶使用,方案設(shè)計是基礎(chǔ),項目實施要嚴(yán)格控制各項技術(shù)指標(biāo);使用者應(yīng)該在方案設(shè)計階段設(shè)計的運行策略不段優(yōu)化、完善。為此相關(guān)部門在用電的過程中應(yīng)當(dāng)形成規(guī)范,從而對用電實際效果進(jìn)行控制。
2、變配電設(shè)備節(jié)能
工程項目中應(yīng)當(dāng)對供電電壓以及供電方式進(jìn)行充分合理的優(yōu)化設(shè)計。并在此基礎(chǔ)上對變電位置進(jìn)行合理規(guī)劃。導(dǎo)線截面需要進(jìn)行重新設(shè)計,另外,還需要對三相回路設(shè)備進(jìn)行綜合設(shè)計??刂谱儔浩鞯膿p耗在最低值。除此之外,還需要對無功補償設(shè)備等選擇較為科學(xué)的設(shè)置方案,滿足用電線路的需要。
3、電動機相關(guān)設(shè)備的節(jié)能
對電動機進(jìn)行選擇時,應(yīng)當(dāng)將節(jié)能效果作為重要參照標(biāo)準(zhǔn),只有滿足負(fù)荷情況的電動機才能夠應(yīng)用在實際生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中。異步電動機同樣需要滿足機械負(fù)載需要,并能夠?qū)﹄妷?、頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。從而達(dá)到降低線路產(chǎn)生的能源消耗。
4、開發(fā)自然光能源
建筑工程項目需要加強對自然光的使用,光伏發(fā)電、導(dǎo)光管等新技術(shù),以此用清潔能源代替電能,能夠完成對電氣能源的降耗。因此,對能夠有效利用自然光的工程建筑可以采用這種方式。
5、照明選擇
建筑工程項目需要優(yōu)化對照明燈具的選擇。電器應(yīng)當(dāng)具有了綠色技能特征、LED燈具等。除此之外,照明器材的能耗指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合綠色節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。
除了硬件外,軟件是電氣自動化技術(shù)重要的組成部分,目前使用比較多的是電力監(jiān)控系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、設(shè)備管理、能源管理系統(tǒng)等,這些軟件功能相對單一。本部分討論是的集合以上功能需求的綜合能效管理平臺,即實現(xiàn)了各種設(shè)備的控制功能,又能監(jiān)視各設(shè)備的能耗參數(shù),各部分形成互補,并通過數(shù)據(jù)分析,保證設(shè)備在最佳節(jié)能效果狀態(tài)下運行。所有信息就是通過這個平臺實現(xiàn)人機交互。
1、電力監(jiān)控系統(tǒng)
是根據(jù)我國對電力設(shè)備的運行和計算機智能化監(jiān)控要求,對高/低壓供配電進(jìn)行在線監(jiān)測。系統(tǒng)集電流表、電壓表、功率表、功率因數(shù)表、電度表為一體的綜合電量監(jiān)測儀表,一般通過RS485通訊接口將儀表聯(lián)接到監(jiān)測中心的計算機網(wǎng)絡(luò)。主要監(jiān)測對象有:三相諧波,高/低壓三相電流,三相電壓,有功功率,無功功率,功率因數(shù),頻率,有功電能,無功電能等。通過電力監(jiān)控系統(tǒng)我們就可以實時采集各回路或各設(shè)備的耗電量數(shù)據(jù),實現(xiàn)電耗數(shù)據(jù)的收集。為綜合能效管理平臺節(jié)能分析提供數(shù)據(jù)支持。
2、樓宇自控系統(tǒng)
樓宇自控系統(tǒng)是智能建筑中重要系統(tǒng)之一,針對建筑內(nèi)的各種機電設(shè)施進(jìn)行全面的計算機監(jiān)控管理,通過對各子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制、信息記錄,實現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學(xué)管理,為建筑物用戶提供良好的工作環(huán)境,為建筑物的管理者提供方便的管理手段,從而減少建筑物的能耗并降低管理成本。樓宇自控系統(tǒng)是通過預(yù)設(shè)定的控制策略,監(jiān)控運行各種機電設(shè)備,采集到的數(shù)據(jù)就是設(shè)備的實際運行參數(shù),為綜合能效管理平臺提供設(shè)備的運行記錄。
3、設(shè)備管理
設(shè)備管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)管理功能包括設(shè)備檔案管理、維保規(guī)程管理,供應(yīng)商管理,備品、備件及輔材的采購管理,庫存管理,設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控管理、點檢管理、維修管理、保養(yǎng)管理、潤滑管理、事故的處理,以及成本-收益網(wǎng)絡(luò)管理等。從設(shè)備選型開始,到設(shè)備的最終報廢,建立一套完整的設(shè)備管體系,并實現(xiàn)設(shè)備管理的信息自動化,為綜合能效管理平臺提供設(shè)備運行時的理論數(shù)據(jù)。
4、能源管理系統(tǒng)
采用先進(jìn)的自動化、信息化技術(shù)建立能源管理調(diào)度中心,實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、高效化、科學(xué)化管理。從而使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來,使之能夠運用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù),進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理。其中包括能源生產(chǎn)管理統(tǒng)計報表、平衡分析、實績管理、預(yù)測分析等。實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度。優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、最大限度地高效利用能源,提高環(huán)保質(zhì)量、降低能源消耗,達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。通過能源管理系統(tǒng)分析,我們就可以分析出各設(shè)備的能耗使用情況,從而為綜合能效管理平臺的控制策略提供依據(jù),優(yōu)化設(shè)備的控制策略,進(jìn)一步提升節(jié)能空間。
以上是從硬件和軟件兩方面考慮電氣自動化技術(shù)在節(jié)能中的應(yīng)用,建立的是一套綜合能效管理平臺,為了實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的最大化,需要從整體的角度考慮,軟硬件相結(jié)合,實現(xiàn)各子項的功能互補。充分利用電氣自動化節(jié)能技術(shù),結(jié)合大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+的優(yōu)勢,除了實現(xiàn)各子項的互補外,甚至可以利用反推的原理,相互驗證各子項是否達(dá)到了最佳的節(jié)能效果,為下一步節(jié)能提供數(shù)據(jù)支持,為建筑管理者提供決策依據(jù)。
二、建筑工程項目的電氣自動化節(jié)能建設(shè)
我國到目前為止作為世界上最為重要的能源資源國家,產(chǎn)能總量僅次