摘要:通過對以上照明工程節(jié)能的分析,可以發(fā)現(xiàn)加大建筑電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)與應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中是很必要的。我們每個(gè)人員,都應(yīng)努力學(xué)習(xí)新技術(shù)、新方法,依靠自身掌握的先進(jìn)科技知識(shí),讓建筑電氣節(jié)能在建筑工程施工與設(shè)計(jì)中得到更廣泛的應(yīng)用
關(guān)鍵詞:民用 電氣 節(jié)能 設(shè)計(jì)
國家“十—五”規(guī)劃提出了“節(jié)能減排”的約束性指標(biāo),其中民用建筑中既有建筑改造和新建建筑對電氣節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范的執(zhí)行程度是減少建筑運(yùn)行能耗的前提和關(guān)鍵,是規(guī)劃指標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要保障。本文通過電氣設(shè)計(jì)、施工實(shí)踐和參加“節(jié)能減排”檢查的體會(huì),對民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范的要求和應(yīng)用進(jìn)行探討。
一、民用電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則
1、滿足建筑物的功能,即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量,也就是舒適衛(wèi)生;滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻;滿足非凡工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。
2、考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)能應(yīng)按國情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。
不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資,增加運(yùn)行費(fèi)用,而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
3、節(jié)省無謂消耗的能量。節(jié)能的著眼點(diǎn),應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的,再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,又如量大面廣的照明容量,宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。因此,節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
二、住宅的電源與配電系統(tǒng)
一般住宅供電由小區(qū)變配電所引入,應(yīng)采用三相四線(TN-C系統(tǒng)),經(jīng)重復(fù)接地后進(jìn)入單元總電表開關(guān)箱,改成三相五線制(TN-S系統(tǒng))后再放射到各用戶,配電箱中應(yīng)有短路、過載、漏電保護(hù),斷路器應(yīng)選用能同時(shí)切斷相線--中性線的斷路器。住宅用電負(fù)荷計(jì)量應(yīng)采用一戶一表制,建議將單元總開關(guān)及分戶電能表集中設(shè)置以便管理。戶內(nèi)配電系統(tǒng):隨著家用電器的增多,為避免電氣線路過載和降低諧波電壓的影響,戶內(nèi)配電系統(tǒng)應(yīng)采用多回路形式,至少應(yīng)設(shè)照明回路、一般插座回路和空調(diào)回路,如實(shí)際需要也可將廚房和淋浴室設(shè)為單獨(dú)回路。此外考慮到家庭辦公和信息化的發(fā)展,還應(yīng)增加一條專用回路。
三、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)負(fù)荷容量,供電距離及分布,用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),做到系統(tǒng)盡量簡單可靠,操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短配電半經(jīng)減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù),以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。
四、變壓器設(shè)計(jì)
減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計(jì)算:ΔP=P0+β2Pk式中:ΔP——變壓器的有功損耗(KW);P0——變壓器的空載損耗(KW);Pk——變壓器的短路損耗(KW);β——變壓器的負(fù)載率。
1、P0作為變壓器的空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成,其值與鐵芯材料及制造工藝有關(guān),與負(fù)荷大小無關(guān),所以在選用變壓器時(shí)最好選擇節(jié)能型變壓器如S9,SL9,SC8等。它們采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片,由于“取向”處理,使矽鋼片的磁疇方向接近一致,減少鐵芯渦流損耗,45度全斜度接縫結(jié)構(gòu)使接縫密合性好,減少了漏磁損耗。
2、Pk是變壓器額定負(fù)載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損,它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小,并與負(fù)荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。β2Pk用微分求它極值時(shí),是在β=50%時(shí)每千瓦的負(fù)荷,此時(shí)變壓器的能耗最小,但在β=50%負(fù)載率時(shí)僅減少變壓器的線損,并未減少變壓器的鐵損,因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費(fèi),變壓器、高低壓柜、土建投資及運(yùn)行費(fèi)用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔?變壓器最經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)載率一般在75%~85%之間。
3、在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況,綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用,對負(fù)荷合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。
五、減少線路損耗
由于配電線路有電阻,有電流通過時(shí)就會(huì)產(chǎn)生功率損耗,其公式為:ΔP=3I2R·10-3式中:ΔP——三相輸電線路的功率損耗(KW);I——線電流(A);R——線路相電阻(Ω)。其中“R”線路電阻在通過電流不變時(shí),線路長度越長則電阻值越大。如果在一個(gè)工程中由于線路上下縱橫交錯(cuò),一般工程線路總的不下萬米,大工程更是不計(jì)其數(shù),造成電能損耗是相當(dāng)可觀的,所以減少線路能耗必須引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。在具體工程中,線路上電流一般是不變的,那么要減少線損,只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=PL/S,即與導(dǎo)線電阻率P、導(dǎo)線長度L成正比,與導(dǎo)線截面S成反比。
六、照明設(shè)計(jì)
1、充分利用自然光,這是照明節(jié)能的重要途徑之一,在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合,從而大大節(jié)約了人工照明電能。
2、照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等等。照度標(biāo)準(zhǔn)是不可隨意降低的,也不宜隨便提高,要有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質(zhì)量的前提下,一般房間(場所)應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈(如T5、T8管)及緊湊型熒光燈,高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。
3、推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等,公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補(bǔ)償?shù)臒艟,緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。
4、改進(jìn)燈具控制方式,采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點(diǎn)可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關(guān),高級(jí)客房采用節(jié)電鑰匙開關(guān),公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān),走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。
七、電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)
減少電動(dòng)機(jī)損耗的主要途徑是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)選用高效率的電動(dòng)機(jī),但是在具體工程中電動(dòng)機(jī)通常都是水暖及建筑等專業(yè)設(shè)備所配套的,由設(shè)備制造商統(tǒng)一供應(yīng)的,所以節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過程中。除了就地電容器補(bǔ)償以減少線路損耗外主要是減少電動(dòng)機(jī)輕載和空載運(yùn)行,因?yàn)樵谳p載運(yùn)行下電動(dòng)機(jī)效率是極低的,切實(shí)可行的辦法是采用變頻調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)使其在負(fù)載率變化時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使得與負(fù)載變化相適應(yīng)以提高電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)的效率從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。
八、結(jié)語
為了應(yīng)對我國的能源供應(yīng)不能持續(xù)滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀況,我國已把節(jié)能減排作為重要的大事而列入對各級(jí)政府的考核要求?茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步使電能得到了大幅的提高,但我們更應(yīng)該注意并認(rèn)識(shí)到由此而產(chǎn)生的相應(yīng)危害,節(jié)約用電,從而保證我們在享用科技進(jìn)步成果的同時(shí),其不會(huì)對我們的生活現(xiàn)狀造成明顯的損害。
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