摘要:随着我国经济的快速发展,人口的不断增加及人们对生活质量要求不断提高,能源的消耗随之急剧增加,能源价格不断攀升,能源危机迫在眉睫,对各行业提出节能要求,而建筑电气节能不可避免地成为节能的焦点。本文对建筑电气节能的原则、具体方法及配套措施进行有益的探讨。
关键词:民用建筑;电气节能;供配电;环保技术
一、节能技术在建筑电气设计环节的重要意义
1.实现建筑物的应用与运行
在民用建筑中,电气设备是维持工作与生活重要的设备,如果在长期的使用和运行中没有展开节能措施,会造成大量的资源和能源浪费,对建筑物的应用与运行,及环境的保护和发展都不利。采取有效的方法展开电气节能工作,促进能耗的全方位降低,保证建筑物实现良好的应用与运行,保障人们的生活。
2.提高人们生活的环境质量
民用建筑在资源与能源中消耗很大,会对周边环境造成不良影响,严重降低人们的生活质量。注重节能技术的发展与应用,采取相应措施在节省资源和能源的基础上为人们生活环境质量的提高做保障,保障建筑电气功能与作用的发挥带给人们的积极影响。很多人采用太阳能发电,对自然资源的充分合理利用,不但满足人们对转化电能的需求,提高生活周边环境质量。
二、民用建筑电气节能设计的原则
1.满足基本需求
电气设计的主要目的是为人民服务,因此节能设计要以满足人们的需求为首要原则,在此基础上进行电气设计的优化,达到节能和环保的目的。比如不能为了节约能源将应急用电和消防用电去掉,这样是不合理的。
2.注重经济效益
民用建筑电气节能设计的目的一方面是节能环保,另一方面还要实现一定的经济效益,应根据具体情况选择合适的节能新方法和设备,而不能为了节能过度的采用节能新技术和新设备,增加设备运行成本。
3.电气系统设计要科学合理
电气节能设计的首要目的要减少整个系统的能源损耗,在设计过程中发现电气系统设计不合理导致能耗过大的情况要及时改进,将损耗降到最低。
4.选择那些能耗较低的变压器
作为较为常用的电压变换器,在电力系统中有着广泛的应用。尤其是l0kV和35kV电压等级的变压器在电力系统中使用数量较大,使用较为普遍。变压器由于使用量较大,运行时间较长,因而在选择和使用过程中有着较为广泛的应用。选择使用节能效果明显的产品.对于能源的节约有着十分重要的意义,同时能够降低变压器相应的运营成本,同时能够有效改善项目的经济效益。在进行变压器设计过程中,采取措施有效降低变压器的环境温度、将三项负荷充分平衡,选择合理的变压器接线方式能够达到很好的节能目的。
三、民用建筑电气设计中的节能与环保措施
1.合理选择变压器
在民用建筑的供电系统中,变压器的作用无可替代,是配电系统的重要基础设备之一,其能源消耗在民用建筑的总能耗中也占据了不小的比例。在变压器的能源消耗中铜耗和铁耗是主要的能源消耗形式。铁耗的另一个名称是空载损耗,其能量损耗大小与负荷没有一点关系,只是受制作材料和制作工艺的影响。为此,在民用建筑配电系统的建设中,应该选择节能型的变压器。铜耗与负荷大小息息相关,关于变压器容量和台数的选择过程,要根据负荷运行时间变化来确定,从而确定最合理的变压容量和台数,从而保证对能源消耗的有效控制,减少不必要的能耗,达到节能的目的。
2.制定科学合理的配电方案
在对电气系统进行节能设计时,需要对建筑的用电类型和用电需求等的基本数据进行分析,在此基础上对配电方案进行合理且科学、经济实惠的设计和选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先,对建筑的规律性负荷进行科学的合理计算后再采用共用变压器的措施,以减少对电力系统的资金和人力物力投入,同时也可减少一部分的线路损耗,在实际使用中节能效果较为明显。例如,针对夏季空调使用较为频繁的季节特点,电力资源消耗较多,便可将空调负荷单独设置变压器的对策,使不同时段、不同负荷都可使用同一台变压器,进而减少配电系统整体变压器的容量。
3.对配电系统采取无功补偿的方法
提升配电系统的功率因数的方法主要有两种:利用静电电容器对配电系统进行无功补偿。静电电容器可产生非常大的无功电流,这样便可抵消用电器的滞后无功电流,进而实现减小配电系统整体无功电流并提高功率因数的功能;提升用电器的功率因数,降低用电器自身的无功损耗。在进行节能设计时,可选用功率因数较高的设备,如同步电动机。
4.注意对自然资源的利用
太阳能是开发前景极其可观的能源,可以充分利用起来用以供电。建立光伏系统,将太阳能转化为电能,是实现节能环保行之有效的途径。太阳能作为一种绿色环保的能源,取之不尽用之不竭,在未来有极其强大的待开发空间。同时安全可靠,不受地域分布的限制。所谓建立光伏系统,就是利用建筑外墙结构,通过简单地安装并使用太阳能电池板,就能够有效利用太阳能,实现了太阳能的合理利用,对节能环保意义重大。
而近年来发展起来的“光伏发电与建筑物集成化”(BIPV)技术,让我们将建筑设计与光伏发电系统结合在一起的实现增加了可能性。由于用电在生活当中是不可或缺的,而光伏系统因镶嵌在建筑结构内部,具有不可拆卸性,故障发生时修护困难,因此,为避免故障的产生,光伏系统的建立要注意以下两点,一方面在施工过程中要设计好认真考究的布线方案,根据现场的建筑情况,进行最为优化的布线与连接,减少电能的损耗。另一方面,建筑工程完成之后,要进行对光伏系统长期的防护维修工作,积极进行设备的清理与维护。
5.使用绿色照明作为光源
绿色照明是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制调和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。绿色照明对于节约资源能源具有重要意义,绿色环保,同时还可以提供更为高质量的光源。
近些年来,电子技术突飞猛进,取得的成果已经应用于各种领域。如发光二极管(LED)便已获得突破性进展,使这种由电能转换成光的半导体器件进入照明领域成为可能。LED以其长寿命(将达100000h)、良好显色性(Ra达75~85)、无频闪、激励响应时间短(纳秒级)、耐震动、耐气候、使用安全等诸多优点,而获得广泛应用。红色、黄色LED亮度提高,特别是氮化镓等第三代半导体材料制造技术的突破,研制出蓝色、绿色LED,从而就解决了白色光。
根据国家能源局公布的数据,2014年全社会用电量5.5233万亿度,其中照明用电量14.3%,约为7898亿度,而最新的超量子LED技术使其灯具的有效光量子效率比世界上现有技术高出10―60%,试想如果其中15%的照明时长改用低碳绿色超量子LED照明产品,相当于再为国家建造一座三峡电站。因此大规模地采用绿色照明将对节能环保产生巨大影响,其带来的益处是显而易见的。
6.积极推广新技术、新产品
为了达到节能和环保的目的,目前工程中已采用了许多电气新技术、新产品,如新型变压器、EPS应急系统、LED光源、太阳能光源,矿物绝缘电缆。相信将随着技术的进步,成本的降低,新技术、新产品必然会得到更广泛的应用。
结语
改善敏敏建筑相应使用环境、充分提高相应的能源利用效率、建立环境友好型及资源节约型社会是基本国策。随着节能法规的制订与执行,有效推广相关能源节能技术得到政府相关部门、设计单位、施工安装相关单位及房地产开发商的共同努力,才能有效的解决政策实施过程中的矛盾与困难,进而有效的实现相应的节能环保目标。
参考文献:
[1]顾俊.简析民用建筑电气设计的节能措施[J]. 中华民居,2014-02-25
[2]郑亮.民用建筑电气设计的节能[J]. 中国建材科技,2015-08-25
[3]何麦玲.民用建筑电气设计的节能措施研究[J]. 门窗,2015-04-20
论文作者:李振东
论文发表刊物:《河南电力》2018年17期
论文发表时间:2019/3/1
标签:节能论文; 变压器论文; 民用建筑论文; 系统论文; 能源论文; 目的论文; 负荷论文; 《河南电力》2018年17期论文;