试析建筑电气设计中几种常见的节能技术

试析建筑电气设计中几种常见的节能技术

深圳市建筑设计研究总院有限公司广东深圳518000

摘要:随着人们生活水平的提高,在各种建筑中,电气设备应用越来越广泛。在整个建筑工程设计中,建筑电气设计作为一项重点环节,是建筑电力系统正常运行的有效保障,对于建筑企业的生存和发展起到了关键性作用。在能源日益短缺的今天,建筑行业的能源节约问题也越来越严重,纷纷采取了一系列的节能技术措施应用在建筑电气设计中,达到理想的节能作用,从而降低了能源的消耗。本文就建筑电气设计的技能技术入手,结合目前我国建筑电气设计中节能技术现状进行,阐释建筑电气设计中所存在的弊端,总结出相关有效的节能方案,以供参考。

关键词:建筑;电气设备;方案

前言:近些年,我国已建成建筑项目面积逐年递增,能源消耗逐渐严重,加深了能源和环境问题的恶化,对我国经济可持续发展带来了不利影响。随着社会经济的不断发展,人们的各项需求增多,虽然为建筑业的发展提供了一定的机遇。但是,也导致了能源短缺情况的出现。为进一步节约能源,稳定企业的发展,建筑行业采取了一些节能措施,应用到建筑电气设计当中来减少能源消耗量,以起到节能的目的。电气设计不仅是工程设计中不可或缺的一环,还是保证电力系统正常运行的重要步骤,它直接关系着建筑行业的生存与发展。

1当前建筑电气设计中节能技术的现状分析

建筑电气设计作为工程项目建设中的重要组成部分,近年来,人们对电气的需求呈逐年上升的趋势,而大多数的设计人员始终未能重视到电气设计的重要性,进而引发电气安装不清、电气设计不能满足国家标准等现象,甚至有盲目用电的情况出现。其主要原因是因为设计人员有将节能意识融入到建筑电气设计之中,只考虑到用户的用电需求,不仅增加了能源的消耗量,同时为建筑工程的安全埋下了隐患。此外,我国不论是企业还是个人都没有节约能源的意识,普遍存在不重视能源短缺情况的现象,政府也没有出台相应的政策和宣传节能的重要性,致使我国民众节能意识淡薄,造成能源浪费严重。

2节能技术在建筑电气设计中的具体应用策略

2.1照明节能技术

首先,选择光源。根据场所的差异,选择适宜的光源光效、显色性、寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标。居家一般照明优先荧光灯。户外场地,选用金属卤化物灯、高压钠灯等高效长寿命气体放电光源。对于室内显色性要求较高的前提下,选用三基色荧光灯、稀土节能荧光灯、小功率高显色型钠灯等高效光源。

其次,自然采光也是照明节能的重要途径之一,电气设计人员可通过自然光和室内照明的有机结合,选择理想的照度标准值,充分利用天然光的照度变化,尽量少用一般照明。同时,实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点,在给定的时间和地点控制照明提供的照度,达到有效节能的目的。

2.2提高用电设备的功率因数

在电网的运行中,如何使得配电系统功率因数尽可能接近1,使得电路中的无功功率可以降到最小,是提高电能输送功率的关键。在供配电系统中的某些用电设备,很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,进而增加了线路的功率损耗。因此,在设计中需尽可能采用功率因数高的用电设备,减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。此外,用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流,从而提高功率因数,减少整体无功电流。

2.3降低变压器的功率损耗

变压器的有功功率损耗公式:(指变压器用电功率;指变压器的空载损耗;指变压器的有载损耗;指变压器的负载率。)

首先,降低空载损耗。变压器的空载损耗值与铁芯材料和铁芯制造工艺等有关,主要由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗构成。因此,应采用节能型的油浸变压器或干式变压器,此类变压器应选用优质冷轧取向硅钢片,取向处理中硅钢片的磁畴方向大体相似,可有效降低铁芯涡流损耗,进而降低漏磁损耗[1]。其次,应用适宜的负载率。负载率公式为:。指变压器的实际容量,是变压器的定额容量。通过得到极值,在=50%时每千瓦负荷时,变压器的能耗最低。而此时的负载率仅减少了变压器的线损,变压器铁损实际并未减少,因此此时的能耗不是最低的。综合考虑变压器使用中,需要预留适当的余量,负载率在75%一85%之间时的变压器最经济最节能。再次,择选容量与电力负荷相适应的变压器,对负荷加以合理分配,使变压器运行保持在高效低耗区间内。相同变电站的变压器的运行应选用并联运行方式。通过调整负荷的数值以及并联运行变压器的台数。并综合调控各类非线性用电设备所产生的高次谐波,减少高次谐波值,降低变压器的运行环境温度,降低变压器的损耗。最后,降低负载损耗。变压器额定负载传输的损耗,其主要由变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小所决定。为此,应综合考虑选用阻值较小的绕组。

2.4降低输电线路上的能量损耗

线路上有电阻,必然会产生有功功率损耗。功率损耗公式为:(指相电流;指线路电阻)。通过相关的实践表明,线路上的功率损耗巨大。线路上的电流无法更改,减少线路损耗,由此只有通过降低线路电阻的方式,才能降低线路的能耗。从公式中可知,电导率与线路电阻之间成正比,电路电阻与线路长度成正比,电路电阻与线路截面存在反比关系。基于此,在降低线路损耗措施的探讨中,可大致从以下几个方面入手:

首先,采用电导率较小的材料作为导线、电缆的芯线,铜芯最佳,以节约用铜为原则。仅在负荷偏大的一类、二类建筑中,应用铜导线。在导线截面选择中,寻找出导线压降、损耗和供电距离与价格的关系,择选最优截面。其次,缩短导线长度。线路应用中,应尽量布直线,少布弯路,有效缩短导线长度,减少回头线路上的电能损失。再次,低压配电室应靠近竖井,以减少回头输送电能的支线。在高层建筑中,由低压配电室提供给每个竖井的干线,避免产生支线沿着于线倒送的现象。

2.5治理谐波

伴随电气技术的发展速度的提升,诸多家用电器和设备的使用,均向电网输送大量的高次谐波量。高次谐波可能会导致风机或水泵的电动机效率降低,缩减其使用寿命。使变压器所产生的附加损耗,或导致绝缘介质提早老化。谐波电流会导致电气设备及配电线路过载导致短路,严重的可能会引发火灾。在治理谐波中,需综合比较谐波达标的水平、效果、经济性和技术成熟度,抵制高次谐波造成的系统发热和损耗,达到电气系统的节能作用。

结语:目前,我国能源短缺问题已经越来越严重,建筑行业对于能源的需求也越来越多,这无疑会加剧能源的消耗程度,其对于我国国民经济的发展带来严重的影响。因此,若想解决能源问题,建筑行业要高度重视建筑电气节能技术的应用,一方面保证能满足人们对于用电的需求,另一方面也要减少了能源的过度消耗。同时,我国相关部门要加大对电气节能的宣传力度,使广大群众树立正确的电气节能意识,有效促进电气节能技术的蓬勃发展,为人们创造更多的便利。

参考文献:

[1]卢若凡.建筑电气设计中的节能技术措施[J].低碳世界,2014,01:174-175.

[2]魏京涛.建筑电气设计中的节能技术分析[J].科技创新与应用,2014,26:256.

[3]吴青.节能技术在建筑电气设计中的应用分析[J].低碳世界,2015,35:130-131.

[4]张丹蕊.浅议节能技术在建筑电气设计中的应用[J].山东工业技术,2016,13:73.

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