摘要:摘要:隨著經濟的發展,能源越來越成為制約經濟建設的瓶頸,只有實現節能才能保證社會經濟的可持續發展。本文從建筑電氣節能的角度出發探討了節能問題,并重點從建筑暖通空調
摘要:隨著經濟的發展,能源越來越成為制約經濟建設的瓶頸,只有實現節能才能保證社會經濟的可持續發展。本文從建筑電氣節能的角度出發探討了節能問題,并重點從建筑暖通空調系統、照明系統、建筑動力設備系統、智能監控系統等幾方面,對建筑電氣設計的節能途徑進行了探討。
關鍵詞:電氣節能,空調,照明
前言
能源短缺是制約我國經濟發展的瓶頸。我國能源現狀是總量多,人均數量少,且煤炭石油等非可再生能源比例大,如果不注重能源的節約與新能源的開發,竭澤而漁,勢必貽患子孫。為了后代可持續利用國家的能源儲藏,現在必須節約能源。在我國,建筑是用能大戶,電氣是建筑能耗的另一個重要方面,根據預測,今后10年我國城鎮建成并投入使用的民用建筑至少為每年8億m2,則10年增加的用電設備負荷將超過1億kW,約為我國2000年發電能力的1/3。由此可見,如果高耗能建筑不斷大量興建,建筑用能急劇增長,勢必會限制國家經濟的發展,只有實現建筑節能才能保證社會經濟的可持續發展。
一、暖通空調系統的節能
暖通空調系統的節能占建筑節能的主要部分。當前,空調節能項目已成為國家重點改造和研發的策略,中央空調系統在各行業中得到了廣泛應用,空調節能、低能耗成為評價空調產品好壞的標準。在建筑電氣設計中應當不斷推廣可再生能源或低品位能源的空調系統。地源熱泵空調系統、太陽能供熱或者相應的制冷措施都是可考慮的形式。
冰蓄冷空調電氣節能系統是其中一種,它是在電力負荷較低的夜間,利用“低谷”區的電能資源采用制冷機進行制冷,將電能轉換為冷量,然后利用冰的潛熱特性,利用相應儲存容量將冷量儲存起來。而在電力負荷較高的白天電能需求高峰期,把冰中所儲存的冷量有機釋放出來,以滿足建筑物制冷空調系統或其它制冷生產工藝的需求,從而達到添補高峰電能供應不足、利用峰谷電價差節省電費、以及降低空調設備容量等目的。
空調設計的要堅持合理性。空調系統設計是否優秀會對系統的使用性能造成直接影響。空調設計的合理性,取決于復雜變化的實際情況。空調的設計應當遵循一定的規律,設計人員絕對不可以因為一些其它的因素如費用問題,隨意的改變空調系統設計的。我們在選擇用哪種送風模式時,要依據當時的具體情況而定。比如在人員密度較大的空間內,空氣流通相對來說比較差,我們就要采用新風需求控制來達到調節空氣的目的。在冬季供暖不足的時候,我們就不宜采用分層空調系統,因為這樣的系統在冬季時是達不到節能的作用的,同時又達不到我們對于溫度的要求,所以說我們要靈活運用設計系統,使每一個節能系統發揮出其獨有與最大的特點。
二、照明系統的節能
據估計,我國照明用電量約占總發電量的10%左右,而建筑照明用電,占建筑耗電的20%~30%,且現有照明裝置以低效照明為主,節電潛力巨大。照明節能設計主要可從以下幾個方面著手:
1、選擇合理的照度標準和照明方式作為照明節能的一個重要環節,照明設計應根據工作面的分布情況選取合理的照度標準值,正確考慮照度標準的高、中、低3檔的照度值;根據視覺作業特點,選擇合適的照明式,盡量少用一般照明,可考慮非均勻照明、混光照明以及其他靈活的照明系統,如設置照度梯度,使燈光物盡其用,達到節能的目的。
2、進行精確的照度計算建筑電氣照明設計中,往往對照度計算過于粗略,憑經驗估算,僅憑經驗估算是不可能把照度值控制在照明標準規定的誤差范圍內,會造成實際效果與要求不符,或浪費能源,所以,要獲得精確的照度,必須通過較為精確的計算。
3、選擇高效光源光源的效率與電力消耗最為密切,常用各類光源中高壓鈉燈的光效為最高,而熒光燈和金屬鹵化物燈次之,高壓汞燈不高,而白熾燈為最低。按不同的工作場所,選擇相適應的高效光源,可以降低電能消耗,節約能源。故在設計中,應嚴格控制使用白燈(除了特別需要場所),盡量減少高壓汞燈的使用量;推廣使用細管徑熒光燈和緊湊型熒光燈;大力推廣高效、壽命長的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。
4、采用合理的控制方式。燈具的控制方式可分為手動控制與自動控制兩種:對于手動控制,一是可適當增加照明開關點,以達到分區控制燈光的目的;二是可采用各種類型的節電開關,如調光開關、定時開關、節電控制器等,都有顯著的節能效果。而自動控制,則包括紅外遙控開關、光電照明控制、中央控制系統及智能照明控制系統等方式,結合具體工程實際,選用以節約用電。
三、動力設備系統的節能
作為動力源的電動機,從家用電器到民用建筑內部以及各行各業中均用得比較普遍,其耗電量極大。減少電動機電能損耗的主要途徑是提高電動機的效率和功率因數,主要可以從以下幾個方面著手:
1、 采用高效率電動機。采取各種切實可行的措施,減少電動機的個部分損耗(主要為空載損耗及負載損耗)、提高電動機的效率和功率因數。
2、 根據負荷特性合理地選擇電動機。首先要了解負荷的特性,然后根據電機的工作環境及負載特點選用合適的電動機,避免“大馬拉小車”的現象出現,以提高電動機運行的效率和功率因數。
3、 輕載電動機采取降壓運行,對經常處于輕負荷運行的電動機,應采用三角-星切換裝置。當負荷系數低于013時,將三角形接法的電動機改為星形接法,可以達到良好的節電效果。對于經常輕載(負載率小于014)的生產機械,也可采用具有啟動功能的輕載節電器,以達到“輕載降壓運行節點”的目的。
4、 根據負載情況對電動機采取就地補償。對距離供電點較遠的大、中容量連續運行工作機制的電動機,應采取電動機的無功功率就地補償裝置。單對單臺電動機補償容量不宜過大,以免產生自勵磁過電壓。
5、改進控制方式,提高運行效率。對需要根據負荷變化調節的設備采用調速電機,是節電的有效方法。交流電動機調速分為變極調速、變頻調速和變轉差率調速三種方式,節電效果以變頻調速最為明顯。在水泵、風機、壓縮機、電梯等機械上應用變頻器不但可以節約大量電能,還可以提高控制質量及產品數量,是實現機電一體化的重要手段。
四、采用智能控制節能
隨著計算機技術的發展,利用先進的智能控制技術,對建筑設備系統進行實時高效的監控管理,以達到節能降耗的目的,已經成為建筑節能的有效手段。近年來,建筑設備監控系統的性能日趨完善,節能效果也變得越來越顯著。采用建筑設備監控系統,可以對建筑中的風機及給排水泵等沒備進行有效控制;也可對制冷機組、空調器等設備、高/低壓變配電系統、照明系統和電梯系統等進行實時監控。總之,利用建筑設備監控系統,可以全方位地對建筑中各類機電設備的運行進行控制,在滿足建筑要求的前提下,使各種設備均處于最佳運行狀態,從而實現最大限度的節能。由于專業智能化控制手段的快速發展,針對電氣系統控制,推出了高效的變配電智能監控系統和智能照明控制系統,無疑對建筑機電設備的監控節能起到更加積極的作用。諸如智能照明控制系統。利用計算機技術和網絡通信技術、現代控制技術,通過不同工作場合的多種照明工作模式,達到不同照度要求,實現場景、定時和多點控制,統一管理,有效地減少燈具工作時間,節省電能。
變配電所計算機監控系統。供配電計算機監控系統,采用現場總線技術,實現供配電系統的自動化,能實現集中數據采集和處理,集中進行監控,真正達到供配電系統的遙測、遙調、遙控和遙信。該系統可對建筑物和建筑群的高壓供電、變壓器、低壓配電系統、備用發電機組的運行狀態和故障報警進行監測,并檢測系統的電壓、電流、有功功率、功率因數和電度數據等,為節能和安全運行提供實時信息并向物業管理部門提供必要的運行數據。
結束語
當前我國在許多領域采取了節能措施,建筑領域節能降耗也取得了一定成績,但總體來說還存在一定問題,因此建筑電氣節能仍需進一步貫徹,這就要求我們在建筑電氣設計過程中更加規范、嚴格的執行節能規范和標準,開發節能新產品和應用節能新技術,最大程度挖掘節能潛力,并使其得以實現。只有這樣才能保證“節能減排”目標的實現,我們的國家才能高速良性的不斷發展。
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