浅谈实现建筑电气节能的相关措施

摘 要:党的十六大、十七大提倡加大力度建设节约型社会,建筑行业相关部门也接连出台了不少关于节约能源的系列政策和文件。节约能源已成为每位公民的责任和义务。 建筑电气节能是指在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,合理配置建筑设备,并对其进行有效、科学的控制与管理,以尽量减少能源消耗,提高能源利用率,而不是简化建筑物的功能要求,降低其功能标准。节能减耗一直基于科学发展观的策略,坚持可持续发展,因此,建筑电气节能已经是如今节能建筑的重点课题之一。

关键词:建筑电气;节能;措施

节能已成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针,是保障国家经济安全、改善环境、增强企业竞争力,实施可持续发展战略的重要措施。随着国民经济高速发展,能源资源紧缺是我国也是当今世界各国面临的一个严重问题。当前,我国正处于大量消耗自然资源、原材料以支撑经济高速增长的工业化时期,能源对经济增长的约束作用已经开始显现,节能成为关系到我国国计民生的大事。现代建筑中广泛采用了变压器、空调、电动机、照明、电梯等耗能系统,建筑作为我国一个重要的能耗源,对其节能方法和节能措施的研究已是刻不容缓。

一、我国建筑电气节能概述

目前我国能源利用率比较低,建筑节能工程被国家确立为“十一五”期间十大重点节能工程,近年来,作为二次能源的电能供需矛盾尤为突出,拉闸限电屡见不鲜,而建筑电气用电是又是耗能大户。所以,如果大量使用节能照明产品并采取有效的节能措施,则每年可节约大量电能,减轻对生态环境的破坏,经济和社会效益非常可观,也是建设“能源节约型”社会的一大有益举措,并可延缓温室效应,减轻对生态环境的破坏,经济和社会效益非常可观。

在发展我国建筑电气节能技术时要遵循一定的原则。首先要充分满足建筑物的基本功能;其次要减少建筑电气的能源消耗;然后还要提高能源利用率。因此,要坚持实用、经济合理、技术先进这三个原则:

1.要充分满足建筑物的基本使用功能:使得照明的照度、色温、显色指数达到一定的要求;要满足上下、左右的运输通道畅通无阻;要满足舒适性空调的温度及新风量;此外,还要要满足特殊工艺要求,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。

2.考虑实际效益节能需要:根据国情考虑实际的经济效益,而不能单单因为节能目的而过高地消耗对节能的投资,增加运行费用,也不能建立在终止生产发展至上。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内以节约的运行费用进行回收。

3.节省无谓的能量消耗:首先要找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗是,然后再采取相应的措施节省能耗。例如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无谓的能量损耗,需要采取措施予以解决;又如晕大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。

二、建筑电气节能措施

2.1 供配电系统的节能措施

1、合理设计供配电系统。根据负荷性质、供电距离、用电设备、负荷容量等因素,合理选择供电电压和设计供配电系统,力求简单可靠的供配电系统接线,同一电压供电系统配电级数不宜超过两级。变配电所应尽量靠近负荷中心,从而使得配电半径线路缩短,以便降低线路未端电压降,而多个变配电所之间宜设计联络,这样就可灵活根据负荷变化情况投入或切换变压器,使变压器能高效运行,减少损耗。按经济电流密度合理选择导线截面,一般按年综合运行费用最小原则确定单位面积经济电流密度, 以减少线路阻抗。

2、正确选用变压器。变压器节能的实质就是降低损耗,提高运行效率。变压器在起着降压和传递电功率的过程中自身要产生有功率和无功功率的损耗,而不同时期生产的变压器其技术特性存在着很大差异。变压器损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分。变压器有功功率损耗可用下式计算:p2=p0+β2pk

式中:p2——变压器有功功率损耗(kw);

P0——变压器空载损耗(kw);

Pk——变压器短路损耗(kw);

β——变压器负载率(%)。

在设计中,要正确选择变压器的负载率,以便合理选择变压器容量。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,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。

3、提高功率因数和负荷率。变压器效率与变压器损耗和负荷有关, 同时也与负荷的功率因数有关。由于减少了无功功率,提高了功率因数,供给同一负荷功率所需的负荷电流和功率均减少,可以选择较小的变压器容量和线路截面,从而减少投资耗费。对现有设备而言,提高了功率因数,变压器容量和线路截面就有了富余,可增加用电设备,也就等于直接增大了配电系统的供电能力。

提高功率因数的措施主要有:1.采用移相电容器进行补偿:变压器和高压用电设备的无功功率由高压电容器补偿;对用电设备集中的采用成组补偿,供电点距离较远且无功功率较大的采用就地补偿。2.自然调整法:合理选用电气设备的容量,提高负荷率;尽量减少用电设备的空载运行时间,提高设备的自然功率因数。

2.2 照明系统的节能措施

对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。由于住宅公共部分是无人值守的,所以灯具在人来时点亮,人去时熄灭是很重要的。对于高层住宅电梯前室,由于其对于保证人员疏散的重要意义,所以此处只能采用翘板开关,但对于住宅大部分公共楼梯间,节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。高效光源顾名思义具有高光效,显色好等优点。试验证明,白炽灯只有10%的电能转变为可见光,90%的电能转变为热辐射,而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源,应积极推广应用,尽量减少白炽灯的使用量。好的光源有了,如何使这种好光源发挥其功效能,这就要求灯具的效率要高。灯具的效率为灯具出射光通量与光源总光通量的比值,其值越高,照明的效率也就越高。灯具反射面设计科学,这样才能使好的光源物尽其用。高效光源、高效灯具不仅适用于住宅公共部分照明,在民用建筑中也可大量采用。

2.3 太阳能节能措施

目前住宅热水系统虽然已不少设计采用了太阳能设备,但本人认为在大型住宅小区以及公共建筑的室外照明系统应该可以设计采用太阳能蓄电的照明设备。目前这类产品以太阳能LED灯具为主,其产品的工作原理是:白天太阳光照射到太阳能组件上,使太阳能电池组件产生一定幅度的直流电压,把光能转换为电能,再传送给智能控制器,经过智能控制器的过充保护,将太阳能组件传来的电能输送给蓄电池进行储存;到了夜晚太阳能组件因接收不到光能,其输出的直流电压降到接近为零时,智能控制器自动开启控制装置,向LED提供电能,促使LED发光源发出足够的亮度用于照明;到天亮时,太阳能组件又接收到光能产生电压时,智能控制器又自动转换到充电模式工作。随着太阳能蓄电的照明设备的产业发展,这种产品的制造成本将会越来越低,相信在不久的将来太阳能蓄电的照明设备应该会在室外照明领域得到普及应用。

三、结语

以上就建筑电气的节能现状和节能的原则予以分析,在最后提出与建筑电气节能有关的措施,此外,还有其它相关节能措施,但由于篇幅有限,在此不再详述。总的来说,建筑电气的节能技术较多,我们需要针对建筑物的实际情况择优选择相应的技术措施,提高对电能的利用效率,降低能耗,提高经济效益。

参考文献

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