建筑电气设计中的节能原则与多方面节能方法

时间:2022-08-06 11:20:03

建筑电气设计中的节能原则与多方面节能方法

摘要:本文阐述了建筑电气设计中的节能内容、节能原则,从建筑供电和配电的系统设计、能源管理、抑制电力谐波、功率补偿和选择用电设备等方面,对建筑电气设计之中的节能问题进行探讨。

关键词:建筑电气设计;节能原则;节能方法

随着我国社会主义市场经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,对能源的需求水平不断增加,全球都面临着严重的经济危机,尤其是在我国之中,能源浪费和短缺的问题十分严重,因此,节能问题受到社会各界的广泛关注,尤其是在建筑行业之中,节电是十分重要的内容。

1、建筑电气设计之中的节能原则

在设计建筑电气的过程中,应该针对环境保护、节约能源、经济合理、安全使用和技术先进等原则,在满足舒适性和功能性的原则之后,对环境效益和经济效益进行综合性的考虑,最终使能源的使用效率得到提高,避免能源的无谓消耗。

2、建筑电气节能设计的主要内容

在设计建筑电气的过程中,应该合理的配置供电和配电系统,对供电设备进行高效的使用,使系统的功率得到提高,减少谐波,最终确立完善的能源管理系统,减少建筑物的用电情况。

供电配电系统能够传输、分配和供应电力,因此,应该重视供电设备的损耗和供电线路的磨损,应该针对供电的分布、供电距离、负荷性质和负荷容量等因素,选择合适的供电配电系统,对电压进行设计和选择,采用可靠简单的供配电系统,降低配电的级数。

在选择变压器的过程中应该遵循“低损耗、高效率”的原则,对变压器的台数和容量进行合理的配置,根据负荷的特点,对季节性负荷变化较大和集中负荷较大的负载应单设变压器,根据负荷容量选择变压器容量,使变压器负载率在70-85%之间,严禁变压器低负载率和空载运行,减少变压器的能耗。在变压器运行的过程中可以采取“多布点和小容量”的方式。比如在一些大型小区中,单独的变压器往往无法满足使用的要求,因此,应该设置成对的变压器,在两台变压器之中设置相关的联络开关,应该针对负荷的实际水平,对变压器进行切除和投入,减少空载运行和轻载运行的情况,将损耗降到最低。

在配电线路之中存在着电阻,一旦有电流通过,就会产生损耗功率,从电网的角度上来说,应该增加电压等级或提高功率因数的方式来降低电流,在一般的单体建筑之中,因为电源电压已经被确定,因此,想要降低线路的能耗,就必须降低线路的电阻或提高功率因数。提高功率因数主要有选用正确合理的用电设备来提高系统的自然功率因数和增设补偿设备进行人工补偿两种方式。降低线路电阻的方法有:第一,应该选择具有较小电导的材料制作导线,就是使用铜芯导线,在我国改革开放的初期,因为铜价很高,因此,国家在制作导线的时候使用铝线代替铜线,二十一世纪,随着我国经济的发展和对节能、环保的需求,我们能够大面积的使用和应该使用铜质的导线。第二,减少配电线路的长度,配电室应该选择靠近负荷中心的位置,减少供电的半径,降低能耗,在设计和实际布线中尽量减少回头路和弯路,降低导线的整体长度,针对环形的供电方式,应该减少电阻值,使用闭环运行的方式代替以往的开环运行,最大限度的减少线路的损耗。第三,提高导线的横截面面积。对比这三种方法,第三种方法最不利于降低工程造价,其次是第一种方法,第二种方法既能够降低工程造价,还能够降低线路损耗,我们应该大力提倡和鼓励。在实际使用中这三种方法可以组合使用,也可以同时使用。

在选择用电设备的过程中,应该首先对设备进行分类,例如,电动机、电热设备和照明灯具等,在民用和工业建筑之中电动机尤其是交流电动机的应用非常频繁,节能潜能比较大,电动机的节能措施主要有:第一,使用高效率的电动机。和普通的电动机相比较,高效电动机损耗降低了百分之二十到百分之三十,电动机效率提高了百分之三到百分之六。第二,可以针对负荷的特征,选择合适的电动机,使电动机工作在经济运行范围内,a)恒负载连续运行,功率在250KW及以上,宜采用同步电动机,b)功率在200KW及以上应选用高压电动机,c)除特殊负载需要外,一般不选用直流电动机。第三,对负载率低于百分之四十的轻载电动机应该使用降压或星一三角切换装置来减少电动机的损耗和提高电动机功率因数,最终提高节电的效果。第四,采取电动机无功功率就地补偿措施,以降低配电线路电流,减小导线截面和配电变压器容量。第五对控制的方式进行改进,最终使运转的效率得到提高,针对负荷的转变使用调速电机,一些风机和水泵没有恒定的流量,应该针对风量的需求,对调速进行有效的控制,大大电机的能耗,尤其对大容量的电动机的节能效果明显。在对新风量进行控制的过程中,如果新风量过多,很容易产生能耗过大的现象,因此,应该针对室内的二氧化碳水平,对新风量进行调节,保持空气的水平,对楼宇的温度进行控制。应该完善机电设备的控制,对最完善的启停时间进行控制和计算,在保持环境舒适的情况下,减少空调所需的启停时间,最终实现节约电能的目的,在新风系统预热和预冷的过程中,应该对室外的新风量进行关闭,降低设备的容量。在很多公共建筑之中,缺乏中央调控系统,此系统能够实现节能控制,有助于智能建筑和绿色建筑的发展。

我国的照明用电占有很大比重,因此,在设计建筑电气节能的过程之中,应该重视以下几个方面。首先,合理选择和确定照度值。第二,使用高效的光源和灯具,在设计的过程中对白炽灯进行严格的控制,禁止高压汞灯的使用,推广高效三基色荧光灯和高效整流器的应用。第三,针对使用场所的具体特征,使用合适的照明和控制方式,在一些较大的空间之中采用混合照明方式,将重点照明和一般照明相结合。第四,充分利用天然光,把照明和天然采光结合。使用新型的光源,和一般的白炽灯相比,能够降低能耗百分之八十左右,最终使整个供电系统的功率得到提高,降低无功的传输,减少电能的消耗。

3、结语

总之,在设计建筑电气的过程中,应该针对环境保护、节约能源、经济合理、安全使用和技术先进等原则,满足舒适性和功能性的原则,在设计建筑电气的过程中,应该合理的配置供电和配电系统,对供电设备进行高效的使用,使系统的功率得到提高,减少谐波,最终确立完善的能源管理系统,减少建筑物的用电情况。

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