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摘要:现如今,社会发展的速度不断加快,使环境污染的问题和能源短缺的问题凸显出来,这也成为了世界范围内的共性问题,在这样的时代背景下,节能技术的研发就显得愈加重要了。我国的建筑行业不断发展,对能源的需求也是越来越大,尤其体现在建筑电气的设计方面,能源的消耗增加了环境的负担,对我国的可持续发展战略的落实产生了非常大的不利,文章将主要围绕建筑电气设计中的低压电气设计的节能问题进行探讨。
关键词:低压电气设计;设备选型
引言:电力是一种应用特别广泛、使用方便的能源,从节能的角度来说,设计者应该尽可能围绕给人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间原则展开设计,确保选择的设计方案和用电设备都是尽可能节能的,而建筑工程的低压电气节能设计电气设计中的一个不能忽视的方面,也是本文的研究重点,下面就这个问题简要的谈一谈。
1.低压电气设计节能的基本原则
1.1低压电气的设计需要与建筑物的使用功能相适应,确保在安全、舒适的前提下尽可能的进行能源的节约,减少不必要的浪费。
1.2全面满足经济性,经过全面的比较与分析,选取合理高效、低耗能设备,提高能源的利用效率。
1.3使用全新技术,合理开发和使用新能源。
2.低压电气设计中的节能措施
2.1供配电系统的节能措施
根据负荷用电性质、负荷容量及分布、供电距离等因素,将低压供配系统和电压进行合理的分配和选择。专业人员应该加强对系统供电进行控制,将供电线路长度缩短。
2.1.1减少线路上的能量损耗。配电应该靠近负荷中心,低压线路供电标准应该控制在200之内。高层建筑低压配电室应该靠近电气竖井,不应产生到送电的现象。针对线路较长的部分,应该将线路损失降到最低。对于比较长的线路,宜适当增加导线截面来换取较低的线路损耗。
2.1.2单相用电设备应均匀地接在三相网络上,降低三相不平衡,供电网络的电压不平衡度应小于2%。
2.2低压电气设计需要考虑节约能源
随着能源的日益增长,环境污染十分严重,人们的节能节约意识也十分重要,在低压电气设计中应该考虑节能节约与资金投入的联系;同时,由于电气设备的使用是一个持续的过程,在进行设计时应该全面注重节约。
2.3全面实行可持续节能环保
在建筑行业发展中,人们对能源的使用在不断上升,尤其在建筑电气设计方面,对能源的使用量也在不断增长,在一定程度上加重了环境负担,不利于可持续战略发展。因此,可持续发展的提出对于建筑电气节能环保有着很重要的意义。
3.提高系统的功率因数
为了提高系统的功率因数,需要选取合适的电动机、变压器容量,减少线路感抗。另外还需要选择合适的设计以及选取变流装置,对直流设备的供电和励磁应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代直流电源设备。
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4.照明节能
4.1选择高效低耗的设备
减少变压器的功率损耗,合理选择变压器的负载率 。变压器的有功损耗由两部分组成,一部分为铁损,另一部分是铜损。 变压器的无功损耗,主要由用来产生磁通的无功功率和消耗在变压器一二次绕组上的无功功率组成。 现在一般都选用SL7、SLZ7、S9、SC9等节能型变压器。它们都是选用导磁的优质冷轧晶粒,取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器。
4.2照明设备的选择
4.2.1选择高效光源。光源选取的基本条件是高效、使用时间长、显色性号的光源。该灯具造价较高,但是后期维护费用低下,能够实现最大的实现经济效益。
4.2.2选用高效节能灯具。选用高效的灯具,必须满足最基础的眩晕限制和配光标准要求。依照不一样场所,选取合适的灯具。为了满足节能的要求,一般情况下会使用光通量维持率号的灯具,采用光利用系数较高的灯具,采用照明与空调系统一体化的灯具。
4.2.3选用高功率因数的启动设备。荧光灯用电感镇流器一般功率为灯管额定功率的20%,高强度气体放电灯的镇流器功率为额定功率的15%---16%,电感镇流器具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻等优点。
4.2.4选用交流变频调速装置。采用变频调速装置,根据压力、流量、风量等指标,自动调节电动机转速,使电动机的运转与负载的变化相适应,提高了电动机在轻载时的效率,达到节能的目的。
4.2.5功率因数补偿。功率因数的补偿应做到:第一,在进行配电设计时,研究人员应该正确选择变压器容量、照明灯,这样做可以将功率因数进行提高。第二,当自然功率因数较低时,电网使用达不到标准,一般情况下都会采取电容器作为无功装置。第三,配电系统中基本无功补偿宜在变电所内集中进行。第四,容量大时,应该使用负荷较为稳定的设备。第五,10kV,35kV供电的单位,进户点功率因数应不低于0.9;低压供电的单位,在进行无功补偿时,其功率因数应不低于0.85。
4.3采用建筑智能化控制系统
智能化控制形式将受控组织内和设备的起、停控制和必要的连锁操作。实时监控和存储设备运行的工作状态及故障报警信号。楼宇自控控制系统,会根据温度、流量、风量等参数自动控制空调系统的运行,将各个部分的发展控制在最合适、高效经济的范围之内。
4.4减少线路损耗
根据数据显示,我国当前配电系统会使用10kV,出现线路问题,会占据百分之二十左右。低压配电资料中,线路总耗能的占据量很大,一般占据功率的5%~8%,其比例十分重要。当线路进行输送时,在网络中会产生很大的耗能,耗能的产生于参数和负荷之间有着较为密切的联系。专业人员应该提高电网的功率因数,减少电网的电阻危害,将电网中的线损减少至最小化。具体途径包括:选取合适的线路路径;专业人员结合实际,集合自身发展的状况,将电气功能位置进行准确的确定,将变压器设置在距离负荷较近的对方,该形式可以进一步减少供电半径;将导线的截面增加,正确利用季节性负荷线路;提高系统的功率因数,将设备的功率进行提升,安装无功补偿装置,容量大且平稳的负荷实行就地补偿方式,容量较小或断续的负荷宜采用变压器低压侧集中补偿方式。
一般情况下会采取下面计算形式:
△P=3IΦ2R×10-3
=(RP2/UL2+RQ2/UL2)10-3 (kW)
式中:UL——线电压(V);P——有功功率(kW);Q——无功功率(kVar);IΦ——相电流(A);R——线路电阻(Ω)
5.配电系统设计原则
5.1配电设计优化原则
在供配电设计中,应该遵循优化原则。对于建筑物的机构进行合理优化设计,针对供配电设计中,设计人员尽量较少重叠交叉,节省材料和减少资金投入。高层建筑应该注重节能原则,使用当前现代化技术进行设计,使用节能材料,利用太阳能、地热等自然资源。还应该将安全可靠性考虑进去,在规划实际时,应该将建筑物的配电系统装上防雷击设备,该形式可以有效的防静电。
5.2配电设计应该遵循高效原则
往往用于用电设备复杂多样,设计时考虑周围不周造成大量浪费,严重制约建筑物整效益。在配电系统设计时应该根据负荷电容量设置多个供配电中心。供配电中心的分散化往往能够更好的将配电节省资源。对于高层建筑仅仅从一个配电中心进行整个系统的供电往往是不可取的。其一单一的配电中心往往会造成大量的电缆交叉,使得整体系统变得杂乱无章,造成后期电缆建设中材料浪费。
总结:根据上述情况来看,建筑耗能占据全国耗能消耗的27%左右,电力供应也处于很缺乏的现状。专业技术人员应该结合实际,结合自身发展,将节能低压电气设备进行研究,把节能技术合理运用到建筑项目工程中去, 建筑电气设计应充分考虑选择高效的节能设备,应用先进的技术,遵循各种节能标注,做出合理节能的工程设计,为人们提供健康舒适的居住工作和活动空间,成为生态的可持续的绿色建筑。
参考文献
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论文作者:李洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/27
标签:节能论文; 功率因数论文; 低压论文; 线路论文; 变压器论文; 高效论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;