建筑电气节能问题研究(精选11篇)
1、供配电系统的设计和应用分析
1.1供配电系统的合理设置和线损减少
线损的能耗在电气社会过程中属于非常关键的一个组成部分,线损就意味着一部分能源不能发挥出有效的作用,也做了更多的无用功。因此设计人员需要通过配电系统的合理性分布让线损减少[1]。相关人员还需要在方案的设计基础上对变电室以及配电室进行分析考虑,以此能够让供电半径之内的线路长度满足建设的需要。在线路的选择上一般是按照直线的方式为主要原则,要尽量减少导线的长度,在整体上的系统分部需要不走回头线,还需要减少回线上可能出现的多种线损。变压器所在的位置上也要做好精细化的设计,尽量在整个建筑的负荷中心位置上,在距离上能够减少,以此减少线损。高层建筑的配电系统当中,低压的配电方式和位置上需要有竖井的位置,且低压的配电室当中竖井干线也要更大一些,这样就能够让线路向着前方的位置去送达,一直向前才能减少线路出现的反送达现象,此种布局在高层建筑当中使用非常的广泛[2]。
1.2经济技术配电方案的合理性选择
在配电系统当中还有设计的过程中,相关的设计人员需要对方案的技术性还有方案的经济性进行多方面的分析和解读,在此基础之上让经济最佳的选择方案得以提供出来。设计人员对于方案要做好全面性的耗能分析,并且在这个基础上还需要对耗能所产生的细节进行多方面的完善。例如,空调,可以进行季节性的负荷装置变压器的设置,对于不同的季节还有不同时间段使用同一台变压器的负担性能够极大的减小,还能够减少配电系统整个变压器的负重能量。在季节性负重线路当中,共用能够让投资更加节约,还能够让电阻还有线损被减少。配电变压器的容量还有数量要经过多方面的计算之后才能够进行使用,因此初期投资还有负载率等等都是要进行研究的。在电气节能设置还有应用过程中要能够最大限度的节约投资,还需要减少线损让节能的效果更加突出,也更加明显[3]。
2、照明系统的节能性设计
照明系统就是供电系统当中非常重要的组成部分,因此成为电气设计以及电气系统当中耗能量最大的部分,要想做好照明系统当中的技能设计就需要对这个部分进行全面的研究和分析。
2.1使用高校的节能光源伴随着科学技术的不断变化和发展,每一种灯具都倾向着节能的性质,节能灯在建筑电气当中的使用也越来越广泛。节能灯的出现给建筑行业节能设计带来了曙光,也提供了非常重要的节能途径。在建筑系统的照明过程中,使用白炽灯尽管价格比较低,安装也非常简单,但是在发光方面的效率非常低,也有较高的耗能情况因此在建筑电气设计当中的照明部分,需要最大化的使用节能灯,尽量减少对白炽灯的使用。节能艺术照明还有一些高光谱的地方以及特殊性的地方,内声光的控场更需要对节能灯进行优先性的考虑和分析。不同的照明设备使用的节能灯也是不同的。
路灯还有广场上的照明设备对于颜色的辨识也有不同程度的要求,因此可以选择一些低压类型的钠灯,或者是高压的钠灯,尽管颜色比较低、温度上也非常低,光色偏重于暖色系,只要能够满足使用的要求即可。如果是工厂或者是体育馆等等位置,需要更大范围的进行照明,所需要选择就需要是显色性的钠灯,这些汞灯能够和钠灯进行混合,例如,在侯船室还有候机室等等地方做照明处理,颜色要选择一些指数偏高,颜色失真非常小的金属类别灯,在当前的很多建筑物灯具选择上已经逐步的走向了理性化的程度,可以在不同的时期进行不同灯具的`选择,以此满足更多的照明需要。我国节能灯具和发达国家的节能灯具使用之间还存在一定的差距,只有不断减少这种差距才能够让利用率更高[4]。
2.2其他照明节能设计
在灯具之外,使用照明的相关系统在节能的设计过程中需要有多个方面的关注点。在功率的密度值上需要对现有建筑进行多方面的满足,还需要在照明设计的基础上尽量让标准能够统一化。镇流器一般使用电子样式的镇流器,也可以使用节能类型的镇流器,这样不仅满足了照明的多种需要还能够让电力资源得到更好的使用,减少浪费现象的出现。在建筑物的内部楼梯间当中、走廊当中以及庭院当中,如果人流量不是特别大就需要在照明上使用声控开关,有人员的走动有声音才供电,否则不供电,这样就可以在很大程度上减少电能的消耗。当前很多的节能性措施已经在建筑当中有了广泛性的使用。预制场景的参数一般是在EPROM当中,以此便于对信息进行重新的设计和使用,并且这样的设计在使用的过程中也更加的灵活。在此基础上,智能类型的照明控制系统还能对已有的环境进行多方面的改善,让灯具的寿命得到延长,不断减少所使用的投资费用,让工作效率得到有效的提升,这样能给用户节省更多管理费用[5]。
3、结束语
综上所述,文章对绿色建筑中电气节能设计的应用进行了分析和研究。伴随着人们在节能方面意识不断提升,绿色节能性发展理念不断的深入人心,建筑电气的节能设计已经被广泛的应用在建筑当中,此种方式能够极大的减少耗能的存在,让建筑行业对于生态环境改善产生更为积极的作用。建筑设计师在做电气节能设计的过程中需要对耗能做出更为全面性的分析和研究,通过配电系统的设计以及照明节能来减少耗能,这种方式能够让电气的节能效果更加突出。希望文章的分析和研究对绿色节能建筑的发展产生积极的影响。
参考文献:
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我国一直处于经济高速发展的时期, 各行各业都需要能源供应的支持, 而建筑能耗过高直接影响着建筑行业以及国民经济的发展。在当前能源短缺和环境污染的情况下, 仍有一些政府和相关管理部门、设计单位以及开发商未给予建筑电气节能足够的重视, 只顾局部利益, 未考虑全局, 使得公众节能意识薄弱, 建筑电气节能技术难以推广普及。因此, 加强建筑电气节能可以收到很好的节能效果、环境效果以及社会效果。
1 我国建筑电气节能存在的技术问题
目前, 供电线路迂回铺设, 变压器位置远离负荷中心, 同时由于在负荷计算时缺乏用电数据, 导致变压器容量选择过大, 变压器负荷不均, 造成“大马拉小车”的情况;不合理的系统设计和设备选型及运行方式导致空调系统效率过低, 使得冷机、水泵、风机长期在偏离高效点的状态下工作;风机和水泵设备的开关控制仅有手动控制, 导致运行时间过长, 消耗大量电能, 在选择电制冷机组的台数时未考虑节能;电梯未设置节电感应或群控等节能控制模式;建筑照明光源选择、灯具选择、镇流器选择及照明方式设计不合理, 盲目提高照度, 照明控制方式不当, 未增加光控设备, 导致部分照明设施白白浪费大量电能等。
2 实现建筑电气节能的途径
2.1 电源节能
在电网投入运行后, 电能在传输过程中由于需要经过各种电压等级的线路以及多次的升压与降压过程, 会在线路和变压器中产生形式为发热而无法利用的能量损耗, 这些损耗一般占系统有功功率的15%-20%。线路损耗与电网输入量的百分率 (线损率) 反映了电网输送和分配电能的效率, 而我国的线损率比一些发达国家要高。据统计, 若线损率能够降低1-2个百分点, 就可节电90.9-181.8亿k Wh。由此可以看出, 降低线路损耗和变压器损耗是实现电源节能的两个重要环节。
(1) 降低线路损耗的途径有以下几种:选用电阻率较小的材质做导线, 并增大导线截面, 降低线路电阻;优化电网结构, 铺设供电线路时应尽量走直线, 使线路最短, 避免迂回供电, 选择最经济最合理的供电线路;对电网进行升压改造, 简化变电层次和电压等级, 在线路绝缘水平允许的情况下, 将原有线路进行升压, 可降低可变损耗, 节省大量资金;变压器的放置应根据用电负荷的变化而变化, 越接近负荷中心, 供电距离越短, 线路损耗就越少;选用正确的电动机和变压器等设备容量, 并安装并联补偿电容器, 减少无功线路损耗, 提高功率因数。
(2) 降低变压器损耗的途径有以下几种:选择合理的变压器, 如油浸变压器或干式变压器, 减少铁损和铜损, 也可以选用调容变压器, 根据负荷的变化调整变压器容量, 避免过载或负载率低, 使变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷;从材料和生产工艺方面着手, 改造现有的高能耗变压器;通过削峰填谷的方式调整负荷, 合理安排不同用户的用电时间, 减少空载损耗, 提高变压器的负荷率;采用变压器损耗最小的运行方式, 同一变电站的多台变压器需并联运行, 可以合理分配负荷, 安全持续使用。
2.2 动力节能
在当今社会中, 电动机的应用十分普遍, 耗电量极大, 电动机负荷占总发电量的60%-70%, 其中交流电动机占电动机总发电量的85%。因此, 动力节能是建筑电气节能的重中之重, 具有很大的潜力。动力节能应遵循全面改进电动机及相关机械设备、优化设备系统的原则, 其主要节能措施如下:
(1) 抓住节能要点, 根据使用场合的不同选择最经济最合理的电动机, 通过改进控制等方式提高电动机的有效使用率。
(2) 提高现有电动机的运行效率, 根据铜损和铁损的不同特点采取对应措施减少电动机损耗。在节电的同时还可以保护电动机, 延长其寿命。此外, 还可以选择低噪声节电型电动机。
(3) 将具有高效率驱动性能及良好控制特性的变频器应用于风机、水泵、电梯和空调等设备中, 可以实现交流电动机调速, 不仅能节约大量电能, 而且可提高设备的控制水平和质量。
2.3 照明节能
照明在各类建筑中是一项基本的系统工程, 近些年来绿色照明被人们普遍提倡。所谓绿色照明是对天然光源利用、光源选择、灯具控制、照明方式以及照明维护管理等方面的综合考虑, 主要目的是为了提高照明系统的总效率。在保证照明数量和质量以及注重营造健康舒适环境的前提下, 大力节约照明用电。照明节能的主要措施如下:
(1) 充分利用天然光源, 将室内采光和照明有机结合起来。
(2) 选择高光效光源, 尽量减少使用白炽灯, 优先选用荧光灯, 积极推广高效的高压钠灯和金属卤化物灯。
(3) 根据使用场合的不同, 选择光通量维持率好与控光合理的高效率节能灯具。
(4) 合理选择气体放电灯的启动设备, 采用低功耗节能型电感镇流器。
(5) 根据照度标准的不同, 结合一般照明、重点照明、装饰照明与混合照明, 合理安排照明方式。
(6) 根据照度的变化, 优选照明控制方式, 可采用自动控光、分区控光、远程集中控光等方式。
(7) 灯具在使用的过程中应适当保养, 使用时间越长, 光能损耗越多, 同时附着在灯具上的灰尘等也会引起较大光损, 缩短灯具寿命, 所以应做好照明维护管理工作。
2.4 建筑设备监控系统
除了上述三种建筑电气节能途径外, 建筑设备监控系统的出现则提供了一种更为科学有效的方法。建筑设备监控系统始于上世纪70年代的能源危机, 经过长期发展, 尤其伴随着计算机网络技术、自动控制技术和通信技术的发展, 建筑设备监控系统日趋完善, 它可以全面地对建筑物中各类设备进行控制, 在满足建筑功能的前提下, 最大限度地节能。
(1) 供配电监控系统。供配电监控系统基于现场总线技术, 由计算机、通信网络和控制设备组成。通信网络将计算机、控制设备和供配电系统中带有通信接口的开关连接起来, 可检测电压、电流、有功功率、功率因数以及设备是否运行良好等, 最终由工作人员在计算机上进行操作和管理, 确保了供配电系统的节能和安全运行。
(2) 照明监控系统。在一些大型公共建筑中, 尽管照明产生的耗电量极大, 但是为了满足建筑功能, 不能片面地为了节能而减少照明, 而应该采取科学的节能方法, 照明监控系统的出现就很好地解决了这一问题。照明监控系统将不同时间和不同地点的照度转换为数字形式的预设参数并存储在EPROM中, 通过设定值和实际值的比较, 控制照明, 达到节能的目的。照明监控系统的应用不但可以节约大量电能, 还可以延长灯具寿命, 节省了运行费用, 同时, 不同的照明控制方式还能增强建筑的视觉效果。S
参考文献
[1]王黎丽.建筑节能的现状及发展述略[J].科技创业月刊, 2008 (3) .
摘要:新时期,随着建筑工程数量和规模的日益扩大,建筑节能问题日趋重要,特别是建筑电气节能问题。本文在介绍国内建筑节能发展的基础上,就建筑电气节能现状问题进行了分析,着重提出了建筑电气节能措施。
关键词:建筑电气;节能问题;研究
随着我国社会经济的快速发展,国内能源资源短缺问题日益突出,为此国家提出了节能化发展战略。建筑工程作为国民经济发展重要基础,建筑工程节能问题日益突出,特别是建筑电气节能问题引起了社会和人们的广泛关注。基于此,国家加强了建筑用电节能技术的研究,例如建筑物的冷热源系统、空调系统、送排风系统、供配电系统、给排水系统、电梯、照明等机电设备[1]。通过采取一系列的建筑用电节能技术,有效的降低了建筑用电能耗,促进了节能环保型建筑工程的发展。
一、国内建筑节能发展
较国外发达国家,我国建筑节能研究起步较晚,随着近些年国内能源资源的日益短缺,国家对建筑节能日渐重视。基于此,为指导全国建筑设计单位进行建筑节能设计,由建设部工程质量安全监督与行业发展司牵头,委托中国建筑标准设计研究院负责组织编制的《全国民用建筑工程设计技术措施一建筑节能专篇》,其中电气节能专篇的内容与其他相关专业互相对应与衔接,充分体现出电气节能是建筑节能不可或缺的组成部分[2]。
作为建筑节能的一个重要组成,建筑电气节能技术实施过程中应遵循一定原则。首先,建筑电气节能技术实施过程中应坚持适用性原则,即建筑电气节能应充分满足建筑物的使用功能,例如照明、舒适卫生、显色等,又要对供配电设计进行优化,确保建筑用电设备的供电可靠性、电能质量与负荷容量等优化配置;其次,建筑电气节能技术实施过程中应坚持实际性原则,即实施建筑电气节能技术应充分实现建筑物用电过程的经济效益,通过对建筑用电设备、电气材料及电气运行费用等进行合理选用;第三,建筑电气节能技术实施过程中应坚持节能性原则,即实施建筑电气节能技术应对电气设备运行过程中无谓损耗的能量进行节省。
二、建筑电气节能研究现状问题
近些年,尽管国家加大了对建筑电气节能研究,并取得了一定成效,但仍存在着问题,主要表现有[3]:
(1)建筑电气在设计上存在着一定问题,对于电气节能产生了不利影响。这主要是一方面建筑电气设计人员的节能环保意识相对缺乏,导致设计人员对建筑节能重要性认识不足;另一方面,建筑电气设计周期短、设计费用与建筑节能电气产生的经济效益不挂钩,造成建筑电气节能效果不佳。
(2)建筑电气设计人员整体业务素质能力偏低,缺乏深入了解建筑电气运行特点与原理,导致在设计过程中往往采用前期设计经验,与建筑电气工程实际不符。一方面,目前国内建筑电气相关的设计规范、标准对于节能设计理念发挥相对较差,导致建筑电气节能效果不明显,例如变压器运行效率低、照明光源照明不当等;另一方面,部分电气设计人员在设计建筑电气时,盲目的追求设计潮流技术,而缺乏对节能性能的研究,导致建筑电气节能设计不合理。
(3)新时期,城市化进程日益加快,城市建筑工程发展迅速,使得建筑能耗也不断提升,对建筑工程照明系统提出了更高要求。但是,目前部分建筑物缺乏切实可行的措施,造成建筑白天也处于灯火通明的状态,进而导致建筑电气产生较大的浪费。
三、建筑电气节能措施
针对建筑电气节能研究中的现状问题,为提升建筑电气节能水平,可通过采取以下几方面措施,具体有[4]:
(1)不断加强建筑电气系统设计的优化,制定并实施科学、合理、有效的建筑电气节能设计方案。一方面,在建筑电气系统设计中,应充分融入节能环保理念,在设计前期对建筑电气工程进行实地勘察,深入了解建筑电气工程建设要求,并依据建筑使用功能、电气符合特点、建筑物结构及周边环境特点等,制定出最优设计方案;另一方面,加强建筑电气设计人员自身业务素质能力,对建筑电气各种节能新技术的原理进行了解,在设计过程中应充分考虑建筑电气社会经济效益;此外,政府有关职能部门也应加强对建筑电气设计项目的审核管理,可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查,对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建设[5]。
(2)加强建筑电气系统运行管理,以不断提升建筑电气节能效果。首先,应加强建筑电气设备管理,针对点设备运行中各种故障问题及时发现并排除,以确保电气设备的持续、稳定、安全运行;其次,应加强建筑电气运行的控制管理,例如不断优化控制软件系统,开发出界面好且功能强的控制软件;第三,应加强建筑电气电工技术培训管理,通过定期对建筑电气管理人员业务素质能力的培训,促进其综合能力的提升,以确保建筑电气设备运行的安全可靠性;此外,为了保证电气系统安全、经济、良好的运行,根据建筑电气工程实际情况,制定出行之有效的建筑电气规章制度。
(3)在建筑电气设备选择中,应尽量选用先进的节能设备及器具。一方面,在建筑电动机和变压器选择方面,应选择市场中节能型设备,以实现建筑电气节能效果;另一方面,对于建筑物照明系统而言,由于其在建筑电气用电量中占比较高,应尽量选用高效灯具、发展高效光源及照明控制的改进等,例如选用LED灯。
四、结语
总而言之,建筑节能电气已成为当前建筑节能系统的一个重要组成,引起了社会和人们的广泛关注。基于此,应从建筑节能电气设计、建筑电气系统运行管理以及建筑节能电气设备选用等方面进行改进,以提升建筑电气节能效果,确保建筑电气工程节能、高效、持续、稳定运行。
参考文献:
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1节能原则
1.1满足建筑物的基本功能
要先遵循满足建筑物基本功能的节能原则,即需要满足建筑的基本照明亮度、空调温度和建筑内部楼道畅通无阻等日常基本用电需求。另外,还要满足现代化特殊工艺的要求,例如,在一些大型娱乐场所中,需要设计一些独特的照明系统,以提高亮化程度,满足工艺照明的需求,同时还能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考虑经济效益
电力节能活动需要根据当前我国的国情科学开展。要充分考虑经济效益,避免盲目性,不能因为过度节能而浪费不必要的资金,增加运行成本。
1.3减少不必要的能源耗费
对一些高层建筑而言,由于楼层较高,内部人口较多,所以,需要消耗大量的能源来维持其正常运行。但是,在这个过程中,往往会出现一些不必要的能源浪费隋况。为了有针对性地解决这个问题,可以有效调查高层建筑中的日常能源使用情况,详细掌握每个环节对能源的使用程度,进而采用先进的节能技术减少无谓的能量消耗,在不影响建筑物内正常使用电能的前提下,减少用电设备,降低不必要的能耗。
2建筑节能在建筑电气设计中的应用
2.1配电系统中的节能技术设计
在设计配电系统时,相关设计人员和施工人员需要结合配电系统的实际容量、配点距离和电气设备的功能、特点等内容合理设计,尽可能地缩短变配电所与负荷中心之间的`距离。这样做,不但能够大大节省输电材料,还能够有效降低输电过程中消耗的电能,从而发挥出节能的作用。同时,设计人员还要合理选择电源变压器的数量和容量,改变变压器的结构设计,进而起到一定的节能效果。另外,在完全放电的状态下,电容器才能充电。如果电容器中还有电就充电,会增加电能的耗费。因此,在实际工作中,要防止这种问题出现。
2.2照明系统节能设计
根据我国目前照明系统的实际情况来看,设计理念老旧,不能满足当今建筑对于照明设计的需求,例如建设的工程中灯具选择存在很大的问题,相互之间存在一定的差距,使得光照环境混乱,照明启动器还有照明方式的选择并不适用于当前建筑工程,对于电器线路的分布也十分的混乱,没有相对合理的规划,最终导致照明系统不仅耗能量巨大,同时照明效果和综合服务性能也很差,不能很好地满足人们对于照明系统的正常需求,导致人们生活、工作、学习的质量受到严重的影响。绿色照明理念在新时期被提出来,绿色照明对于整个照明系统有着多方面的要求,不仅仅要求在电能的损耗上大幅度降低,同时不能影响人们对于照明系统使用功能的需求,详细的描述就是绿色照明无论在照明强度还是相应的光色上都要符合相应的标准,保证人们的照明环境健康稳定,从而提高大家在照明环境中的工作效率、学习效率等。避免能源浪费现象,同时要注重减少投资消耗。
2.3降低线路和产品的电能浪费
3建筑节能技术基本原则
3.1建筑节能技术应当遵循实用性的原则。建筑工程的电气设计在应用建筑节能技术时,应当保证建筑的基本功能不被影响,在保证日常的照明系统、空调系统以及供配电系统的正常运行的前提下,实现降低建筑能耗,提高资源的利用率这一目标。同时也应考虑部分现代化设计的实际需求,对于功能不同的建筑主体应当采用符合其要求的建筑节能方式。在电气设计中运用节能化技术时,避免因盲目使用建筑节能技术而导致的照明问题或者是其他的建筑功能问题,使得建筑无法满足人们生产生活的实际需要[1]。
3.2建筑节能技术应当遵循经济性的原则。在进行建筑节能化的电气设计时,不仅应当考虑建筑节能的效果,更应该充分考虑企业的经济效益。在进行设计时应当注意企业在建筑节能技术方面的的资金投入,尽量确保企业的经济利益不会因此而受损。如果由于建筑节能方面的施工费用过高而超出企业预期的资金投入,企业的投资开发成本由此提高,而使企业蒙受损失,则会使建筑节能技术难以得到建筑行业的支持,并且很难在建筑行业中推广和发展。因而,电气设计中的建筑节能化是必须要满足经济行的基础原则,从而确保在进行建筑电气化设计时会有更多的企业乐于把建筑节能技术纳入考虑范围。
3.3建筑节能技术应当遵循科学性的原则
我国处于发展中国家,这也导致建筑消耗非常巨大。根据调查,我国比西方同等发展中国家在建筑方面的消耗高出3倍不止。其中,民用建筑电能消耗比例中,空调用电占到百分之四十到百分之五十,水泵等设备占比例百分之十到百分之十五,而照明用电占了百分之十五到百分之二十五。从调查资料中可以发现,照明用电是耗电量重要的一方面,所以,建站节能想要达到效果,照明用电节能是不可忽视的一部分。在建筑工程中,注重照明光源,灯具设备,照明方式,电线的消耗等方面,从其中寻找节能效果是十分明显的,如此一来,不仅能达到节能的目的,同时也能提高经济效益。
(1) 满足建筑物的功能,
(2) 考虑实际经济效益,
(3) 节省无谓消耗的能量。
1. 变压器的节能
1.1 变压器的损耗及效率
有功损耗包括铁损和铜损, 铁损又称空载损耗, 其值与铁芯材质等因素有关, 与负荷大小无关, 且基本不变;铜损与负荷电流平方成正比, 变压器的有功损耗可用下式计算:
式 (1) 中, ΔP——有功损耗 (k W) ;
P0——空载损耗 (k W) ;
Pk——短路损耗 (k W) ;
b——负载率 (%)
无功损耗由两部分组成, 一部分是由励磁电流即空载电流造成的损耗Q0, 它与铁芯有关而与负荷无关, 可用下式计算:
式 (2) 中, I0——空载电流百分数;
Sn——变压器额定容量 (KVA)
另一部分无功损耗是指一、二次绕组的漏磁电抗损耗, 其大小与负载电流的平方成正比, 此损耗又称变压器无功漏磁损耗Qk, 用下式计算:
式 (3) 中, Uk——阻抗电压百分数;
变压器综合功率损耗是指变压器的有功损耗、无功损耗折算成有功损耗的两者之和, 可用下式计算:
式 (4) 中, ΔPz——变压器综合功率损耗 (k W) ;
Kq——无功经济当量。
变压器的效率h是变压器二次侧输出功率P2与电源侧输入功率P1之比的百分数, 可按下式计算:
式 (5) 中, cosq——二次侧功率因数。
变压器的效率与变压器的负荷和损耗有关, 也与负荷功率因数有关。负载率为0.3~1时效率比较高, 为0.5~0.6时效率最高;当负载一定时, 功率因数越高变压器效率也越高。
1.2 变压器的节能措施
变压器节能的实质就是降低其损耗, 提高其运行效率, 可具体采取以下措施:
(1) 合理选择变压器的容量和台数
选择变压器容量和台数时, 应根据负荷情况综合考虑投资和年运行费用, 对负荷进行合理分配, 选取容量与电力负荷相适应的变压器, 使其工作在高效区。当负荷率低于30%时, 应调整或更换;当负荷率超过80%, 且通过计算不利于经济运行时, 可放大一级容量选择变压器。
(2) 选用节能型变压器, 更换或改造高能耗变压器
新建或扩建工程应选用SL9、SC8、SC9等。企业为了节省投资, 也可对原有的高能耗变压器如SJ1、SL1进行技术改造, 但改造后应达到国家对配电变压器能耗标准的要求。近年出现的SG (B) 11—R系列卷铁芯干式配电变压器具有高效节电、安全可靠、绿色环保等优点, 值得大力推广选用。
(3) 加强运行管理, 实现变压器经济运行
在企业负荷变化的情况下, 如投运变压器的台数和容量不变, 其负荷率和运行效率都将发生变化, 使其超出经济的运行范围, 因此, 要及时投入或切除部分变压器, 防止变压器轻载或空载运行。对长期轻载 (负荷率小于30%) 的变压器, 必要时按实际负荷更换小容量变压器。
2. 供配电系统的节能
2.1 供配电系统线损率
电能在变压输送过程中造成损耗, 这部分损耗称线变损或简称电损, 在《评价企业合理用电技术导则》GB/T3485中规定, 线损率要求为:一次变压不得超过3.5%;二次变压不得超过5.5%;三次变压不得超过7%。在设计及施工中, 尽量减少导线长度。低压柜出线回路及配电箱出线回路尽量走直线, 少走弯路, 不走或少走回头线。变配电所应尽可能靠近负荷中心。低压线路的供电半径不宜超过200m;负荷密集地区不宜超过100m;负荷中等密集地区不宜超过150m;少负荷地区不宜超过250m。这样可以减少电 (线) 长度, 实现供电距离最短。
2.2 供配电系统节能的主要环节 (1) 合理设计供配电系统
根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备的特点等因素, 合理设计供配电系统和选择供电电压, 供配电系统应尽量简单可靠, 同一电压供电系统变配电级数不宜超过两级。
(2) 提高功率因数减少电能损耗
提高功率因数可减少线路损耗。假设输电线路每相导线的电阻为R (Ω) , 则三相线路的功率损耗可按以下公式计算:
式 (6) 中, ΔP——三相输电线路的功率损耗 (k W) ;
P线路输送的有功功率 (k W) ;
U线电压 (V) ;
I线电流 (V) ;
cosq—线路功率因数
由式 (6) 可知, 在有功功率一定的情况下, c o sq值越小, 功率损耗ΔP就越大。反之, 将cosq值提高后, ΔP值就会相应减小。
提高变压器二次侧的功率因数, 可使总的负荷电流减少, 从而减少变压器的铜损。
(3) 提高功率因数的措施
减少供用电设备的无功消耗, 提高企业自然功率因数;用静电电容器进行无功补偿:按全国供用电规则规定, 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户, 在当地供电局规定的电网高峰负荷时功率因数应不小于0.9。
2.3 平衡三相负荷
在低压线路中, 由于存在单相以及高次谐波的影响, 使三相负荷不平衡。三相电压或三相电流不平衡会对供配电网络造成一系列的危害。要解决三相电压或三相电流的不平衡度, 首先设计时尽量使三相负荷平衡零线上电流极小, 从而大大减少了相线及零线上的电能损耗。
2.4 抑制谐波危害
供配电系统中的电能质量是指电压、频率和波形的质量。电压波形是衡量电能质量的三个主要指标之一。随着各类电力电子设备在工业与民用建筑中日益广泛地应用, 由此产生的谐波电流对供配电系统的巨大影响已引起了人们的高度关注及重视。为了抑制谐波, 通常在变压器低压侧或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器, 或将有源滤波器及无源滤波器混合使用。通过上述措施有效滤除中性线和相线的谐波电流, 这样不仅净化了电路, 而且降低了电能损耗, 提高了供电质量, 保证系统安全可靠地运行。
深圳某公司采用ABB公司生产的三次谐波滤波器进行技术改造后, 相电流由1063A减少到637A。零线中的三次谐波由1000A减少到50A。
3. 电动机的节能
减少电动机能耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数。电动机的节电方法如下:
3.1 采用高效率电动机
采取各种切实可行的措施, 减少电动机的各部分损耗、提高电动机的效率和功率因数。
高效电动机的总损耗比普通标准电动机减少20%~30%, 电动机的效率可比普通的标准型提高3%~6%。YZR系列新型电机与以前的JZR或JZR2系列电机相比, 平均效率要高2%, 空载电流减少20%, 平均功率因数高9%, 具有较好的节能效果。因此, 在设计和技改当中, 应选用Y、YZ、YZR等新系列电动机。普通高效电机的价格比一般电机高20%~30%, 采用时要考虑资金回收期, 即需在短期内靠节电费用收回多花的费用。符合下列条件时可选用普通高效电机:
(1) 负载率在0.6以上;
(2) 每年连续运行时间在3000h以上;
(3) 电机运行时无频繁启、制动;
(4) 单机容量较大。
3.2 根据负荷特性合理地选择电动机
对旧有设备使用的电机, 要进行必要的测试与计算, 结合电机的工作环境及负载特点, 选用适当的电机取代“大马拉小车”的电机, 提高电机运行的效率和功率因数。当电机的负载率大于0.65时, 可不用更换;小于0.3时, 不经计算就可更换;在0.3~0.65之间时, 则需经过计算再确定。
3.3 轻载电动机采取降压运行
对经常处于轻负荷运行的电动机, 应采用三角—星型切换装置, 将三角形接法的电动机改为星形接法, 可以达到良好的节电效果。电动机的星形接法和三角形接法的效率比ηy/ηd与负荷系数β的关系见表1。
由上表可知, 只有在负荷系数低于0.3以后, 将电动机的三角形接法改为星形接法才能使电动机的效率明显提高。当负荷系数为0.5时, 星形接法和三角形接法的效率基本相等, 无节电效果;当负荷系数大于0.5时, 电动机星形接法的效率反而低于三角形接法。电动机由三角形改为星形接法后, 其极限容许负载大致为铭牌容量的38%~45%。因此, 在采用三角形改星形接法作为节电方法时, 一定要考虑到改接后的电动机的容量是否能满足负载的要求。
3.4 根据负载情况对电动机采取无功就地补偿
对距供电点较远的大容量电动机应对电动机进行就地无功补偿。电动机无功功率就地补偿, 对改变远距离送电的电动机低功率因数运行状态、减少线路损失、提高变压器负载率有着明显的效果。有数据表明, 每千乏补偿电容每年可节电150~500k Wh。对单台电动机补偿容量不宜过大, 以防产生自励磁过电压, 应保证电动机在额定电压下断电时电容器的放电电流不大于铭牌上的空载电流。
3.5 根据负荷特点采用调速电机
交流电动机的调速分为三种形式:变极、变频和变转差率调速。在建筑设备类电动机中, 风机和水泵调速节能的效果最明显。
4. 照明设备的节电
4.1 实施节能照明的要点
照明用电量L可用公式表示:
式 (7) 中W——每一盏灯具消耗的电功率 (k W/盏)
T——开灯时间 (h) ;
E——平均设计照度 (LX) ;
A——地板面积 (m2) ;
U——照明率;
F——每盏灯具的灯泡光通量 (Lm)
M——保持系数;
h——灯泡的综合效率。
因此, 如果要降低照明电耗, 必须设法提高照明率、使用高效光源、提高灯具的维修率;或者减少开灯时间、保持适当的照度和尽量采用局部照明等。但是, 照明节能的原则是在保证足够的照明亮度和质量的前提下节约电能, 不允许采取降低《建筑照明设计标准》GB50034-2004中的推荐照度来实现节能。
在设计建筑物照明时应注意以下几点:
(1) 光源和灯具的选择:在考虑照明时, 一定要依据照明目的来选择合适的光源和灯具。
(2) 照度和年龄:在辨认文字时, 年龄越大需要的照度也越高。在确定照度时, 除考虑目的和用途之外, 还必须考虑使用人的年龄。
(3) 荧光灯的光通量与环境温度的关系:荧光灯的使用环境温度通常设计在20℃, 在这个温度下工作, 荧光灯可以获得最高的效率。所以在使用时, 应注意尽量符合这个温度。
(4) 照明设备减光的原因:如果设备的维修工作跟不上, 不仅给工作和安全带来不利, 而且还会造成电能浪费。本应获得的光通量没能得到, 因此, 把维修工作作为节能措施的重要一环是非常必要的。灯射出的光通量的减退, 灯具变脏带来的光通量减退, 天棚和墙壁造成的减光是三个主要原因。
4.2 建筑照明节能相关技术措施
4.2.1 采用高效长寿命光源
光源是节能的首要因素。近年来, 光源的性能和技术参数呈现以下发展趋势:
(1) 提高发光效率:未来, 预计气体放电灯的光效将普遍超过100Lm/W, HID灯还会更高, 白炽光源将通过多种技术革新进一步提高光效。
(2) 提高显色性能:多数光源的显色指数将超过80, 荧光灯将普遍使用三基色荧光粉。
(3) 提高使用寿命:气体放电灯的寿命将超过10000h。
4.2.2 采用高效节能的照明灯具
(1) 提高灯具效率。现在市场上有些灯具效率仅为0.3~0.4, 光源发出的光能大部分被吸收, 能量利用率比较低。要提高效率, 一方面要有科学的设计构思和先进的设计手段, 运用计算机辅助设计来计算灯具的反射面和其它部分;另一方面要从反射罩材料、漫射罩和保护罩的材料等方面加以优化。
(2) 提高灯具的光通维持率, 要从灯具的反射面、漫射面、保护罩、格栅等材料和表面处理上下功夫, 使表面不易积尘、腐蚀且容易清扫, 采取有效的防尘措施。
(3) 提供配光合理、品种齐全的灯具, 应该用多种配光的灯具, 以适应不同体形的空间, 不同使用要求 (照度、均匀度、眩光限制等) 的场所的需要。
(4) 提供与新型高效光源配套、系列较完整的灯具。现在有一些灯具是借用类似光源的灯具, 或者几种光源、几种尺寸的灯泡共用灯具。
4.2.3 采用合理的照明控制方式
(1) 公共建筑和工业建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明, 要采用集中控制, 并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施。
(2) 体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所要采用集中控制, 并按需要采取调光或降低照度的措施。
(3) 宾馆的每套客房要设置节能控制型总开关。
(4) 居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明要多采用光控开关。
(5) 每个照明开关所控灯具数量不宜太多。
(6) 照明场所装设有两列或多列灯具时, 要按下列方式分组控制:所控灯列与侧窗平行;生产场所按车间、工段或工序分组;电化教室、会议室、多功能厅、报告厅等场所按靠近或远离讲台分组。
结语
我国是一个能源短缺的国家, 但能源浪费却非常严重, 节能降耗已经成为我国一项长期的基本国策。作为建筑电气设计人员, 如何以最合理的设计尽量做到既节能降耗又不大量增加投资, 以此来造福社会, 是一个值得思考的问题。
参考文献
[1]《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) .
[2]居荣.《供配电技术》.北京化学工业出版社, 2005.
建筑领域节能降耗环保已经成为新一代潮流,现代建筑设计与施工必须做好电气节能设计,在保证建筑本身应用价值的基础上,深入挖掘其节能潜力,降低电气资源消耗量,以缓解能源紧张危机、保护环境,将绿色环保理念更加深刻的融入到建筑领域。下面对建筑电气节能设计原则进行研究。
建筑电气节能设计原则
建筑电气节能设计中要谨遵三大原则,即适用性、实际性、节能性三原则,在不影响建筑本身价值与功能的前提下,以经济成本合理、尽可能满足更多需求为目标,到达节能设计的目标降耗环保。
适用性是以满足建筑内部电气能源应用为目标提供各类必要能源,为建筑的运行与管理提供充足且到位的能源,结合各类用电设备供电可靠性、负荷容量及电能质量等提升电气应用安全性与可靠性,进行供配电系统的优化设计,实现电气能源的合理利用。实际性是着眼于建筑电气节能设计经济成本与运行效益,通过大量应用各类节能材料与设备从而实现短期效益与长期效益的平衡,通过节能减少运与使用成本。节能性是立足于建筑本身功能与价值,尽量减少或消除各类无关电气能源消耗,比如减少传输线路消耗、电气设备自身消耗、空闲时间电气能源消耗等,以这些为节能设计的着眼点确保降耗、环保两大目标的实现。
建筑电气节能设计原则的应用实践
1.照明部分
建筑电气节能设计中,照明部分、供配电系统及线路的设计都积极应用节能设计原则。以照明部分为例,由于现在建筑多数照明要求高、数量大且范围广,因此在照明部分进行节能设计有较高经济效益与节能环保价值,在满足照度、色温、显色指数等参数情况下,要按照不同建筑照明设计标准对建筑物内部照明进行优化设计,通过大量使用高效光源、节能光源、易清扫光源和照明灯具从而减少消耗,要积极应用各类自然光增强照明效果,通过应用节能光源或者太阳能采光技术来达到理想效果。考虑到建筑照明环境,在装修部分也可进行优化,比如增加光反射或使用大量浅色装饰以提高照度。
比如电动外遮阳系统的系统,采用绝热电动外遮阳卷帘,使用高耐用性的多功能卷帘帘片、多孔卷帘板,设置隐藏式外遮阳,可根据需求自由调节室内光线,控制室外光线的射入量及室内明暗度,在减少可见光和紫外线辐射的基础上达到私密、保温节能、降噪、阻挡恶劣天气等效果。
2.供配电系统及线路
建筑电气节能设计中供配电系统及线路的合理设计直接关系到节能降耗环保效果。要结合建筑所需供电负荷容量、供电距离及线路分布、用电设备情况与特点等对系统、线路进行优化,在保有一定余量的基础上以简单可靠、操作方便等为目标,大量使用节能、降耗环保的供配电设备,让建筑变配电所尽量靠近负荷中心,以减少线路损耗,优化变压器容量与数量控制,以灵活适应季节性负荷变化及时投切变压器,减少电能损耗的同时保证经济效益。配电系统的节能设计可通过多种途径实现,比如分相智能无功补偿或者采用瞬流抑制专用快速开关元件,在提升末端电力设备安全性的基础上减少顺溜浪涌及能耗,提高设备运行可靠性与运行效率,延长设备应用寿命、降低维护检修成本。
除此之外,还要积极引入相关能源供应系统,与供配电系统及线路一起进行节能优化设计,在满足能源供应要求的同时减少能耗与污染,实现节能、环保的双赢。比如采用智能化管理系统实现三网合一,实现供配电系统的优化管理,或者增加各类能源供应系统与设备达到节能设计效果。如地源热泵系统,结合建筑情况采用清洁可再生的地源热泵技术,利用分布在建筑地表下的地下浅层热量的闭路循环,完成土壤源热置换,为室内辐射冷暖系统提供低成本、清洁、环保、可再生得能源。或者采用天棚/地板柔和辐射冷暖系统,利用地板辐射采暖以整个地面为散热器,通过地板辐射层中的热媒,均匀加热整个地面,保证能源供应并做到温度均衡、散热均匀、无浮尘噪声污染、卫生环保。
3.其他部分
建筑电气节能设计还有其他许多着力点,比如空气调节、热水供应、外墙保温等,都可大量采用节能设计以达到节约能源、满足应用需求这一目的。比如电气节能设计中全置换式空气调节系统的应用,采集高空清洁空气经新风机组进行除尘、过滤、加湿/除湿、加温/降温等处理以无风感低速不间断进行室内空气全置换,减少空气交叉污染的同时保证室内空气品质,同时节能降耗无污染。采用全天候热水供应系统通过热水支管循环将热水循环管道延伸至用水区域,缩短热水与用水点的距离,减少放水时间的同时维持出水温度始终稳定,减少能源损失。
结束语
综上所述,建筑电气节能设计要在确保满足功能需求的基础上进行优化设计,以节能降耗环保为目标进行相关设备与技术的应用,提升节能设计效果与效益,满足建筑电气功能要求。
(作者单位:石家庄常宏建筑装饰工程有限公司)
1电气能耗
随着近些年,我国国民经济的迅猛发展及工业规模的扩张,工业能耗、建筑能耗问题突出,能源、资源浪费现象日益严重,我国属于能源短缺国家,能源是国家经济发展的基石,是科学进步的前提条件,是社会进步的基础。能源短缺问题制约着我国未来经济的发展,节能迫在眉睫。目前我国建筑能耗占能源消耗总量的百分之三十以上,是发达国家的三到四倍。建筑能耗中尤其电气能耗最为突出。调查数据显示目前我国建筑能耗中,大部分能耗来自电气能耗,电能消耗大致情况是:空调系统占建筑总能耗的42%-52%;水泵设备占总能耗的9%-16%;照明能耗占总能耗16%-26%,其他设备占总能耗的8%-16%左右。通过数据不难看出各类电气能耗在建筑能耗中所占的比例,加强建筑工程中电气节能技术的应用势在必行,电气节能技术是降低我国建筑能源消耗的重要手段。
房屋建筑节能设计的理念出现的时间较晚,截止到目前,仅发展了几十年,但从发展现状来看,其理论得到加好的应用,各个方面在实践应用中有所提升。在建筑设计中,需要了解节能环保的复杂性,这种情况也会制约建筑行业的发展。我国建筑市场对节能环保的重视程度不高,发展缓慢,不利用节能工作的开展。
2.2 节能环保的深度不够
经济发展与人们生活水平的提升,人们的环保意识也所有增加,房屋建筑环保工作,得到了更加全面且直观的解释。设计人员在建筑设计中,要分析节能环保的各方面要素,避免片面的采取防护措施。这种情况也说明,建筑设计中节能环保工作不够深入,在实际应用中,过于注重形式,没有关注实际效果。所以设计人员要加深建筑节能设计的深入,推动其全面发展。
2.3 节能环保发展协调性不足
在我国房屋建筑设计中,采取节能环保设计的方法过于形式化,设计人员更加重视建筑物的外观,没有了解建筑节能设计的形式与实际结构是否匹配。在房屋建筑设计中,很多因素会影响节能环保质量,例如建筑施工的环境、地质问题等,设计人员需要考虑多项因素,保证建筑物协调发展。
3 建筑设计节能环保的实施手段
3.1 节能环保建筑材料的选择
在房屋建筑中,材料具有非常重要的作用,直接影响房屋的最终质量,是开展节能环保工作的关键问题之一。设计人员要合理进行建筑材料的选择,以节能、安全和环保为基础。建筑设计中,要应用合理的建筑技术,增加建筑资源的利用率。主要手段是在房屋建筑中,使用环保的材料和照明设备,节约建筑资源,增加房屋内部的照明,增强节能环保的效果。设计人员使用新型的材料和能源时,要结合房屋建筑进行综合分析,使用可再生能源,减少不可再生能源的消耗。
3.2 提高太阳能的利用率
能源的节约,可以采取利用再生资源的方式。太阳能是我国使用量比较大的.再生资源,在建筑设计中,设计人员可以使用太阳能降低能源紧缺的影响。目前,太阳能热水器的安装比较复杂,无法充分进行太阳能转化,导致房屋建筑不够美观。房屋建筑设计中,要对太阳能转化设施进行合理设计,确定安装的位置再进行安装,从而在保证建筑物外观的同时,增加太阳能资源的利用率,实现节能环保工作。
3.3 实现建筑绿化
在房屋建筑的绿化设计中,建筑的使用质量有所提升,为人们提供了更加舒适且环保的环境。从实际情况分析,环境的改善,能够减少房屋的噪音污染,更好的进行温度和湿度的调节,使人们居住的更加舒适。设计人员可以在房屋建筑周围种植树木,在夏季时,树木浓密的树荫可以抵挡太阳辐射,对生态环境进行调节。设计人员在房屋建筑设计中,要结合内外部控制,掌握地面与立体空间关系,将建筑环境的绿化思想,融入到整体结构设计中,烘托建筑的外观,体现其人文价值。
3.4 全面实现房屋建筑的节能环保设计
在房屋建筑的节能环保设计中,要掌握设计的要点,充分结合房屋结构。首先是针对建筑材料和建筑结构的选择,这种情况下的节能环保设计更加贴合设计。其次是建筑材料方面,在建筑材料的选择上,要使用倒置式隔热保温屋面、外墙保温涂料和保温砂浆等节能环保的材料,由此在节能环保的同时,发挥较好的保温性。最后要改善房屋建筑材料的能源消耗,在节能环保工作中,充分利用科再生能源,利用太阳能、风能、水能等清洁能源,然后在照明和通风功能上,严格遵守建筑的节能环保要求。
4 结语
房屋建筑设计的节能环保工作实现,需要掌握其影响方面,然后采取合理的措施,能够提升对能源的利用,增加利用率,有效缓解当前能源紧张的现状。从实际情况分析,环境的改善,能够减少房屋的噪音污染,更好的进行温度和湿度的调节,使人们居住的更加舒适。房屋建筑工程的不断拓展,节能环保措施拥有越加重要的作用,是城市建设中必须考虑的因素,促进了社会发展。
参考文献
[1] 邓国标.房屋建筑设计中的节能环保问题分析[J].江西建材,: 39-42.
[2] 李营良.浅析在房屋建筑设计中如何体现节能环保理念[J].黑龙江科技信息,(04):165.
关键词:超高层建筑;电气节能;节能措施
一、超高层建筑现状及节能原则
可持续发展战略一经提出,各个领域积极响应,作为建筑行业,更应从自身各个方面思考如何将节能减排做到最大化。社会经济发展越来越快,传统的建筑已经满足不了人们日益增长的需求,近些年来超高层建筑遍地开花,超高层建筑作为一个庞大的建筑系统,满足了城市发展的需求,解决了城市空间问题,然而,超高层建筑的用电是一项巨大的消耗,超高层建筑的用电问题事关每一位市民的切身利益,因此,需要从各个方面着手,将超高层建筑的用电效益最大化。
(一)超高层建筑现状
近些年来随着技术的发展,建筑电气行业取得了一定的进步,然而整体发展情况不容乐观,在以往的实际施工过程中,出现了一系列问题,为搞好超高层建筑节能工作带来了巨大的挑战。总的来说,具体问题有以下几点。
首先是供电线路的设计问题,为了达到良好的体验效果,经常出现供电线路迂回设计,这样一来就造成了线路损耗的问题;其次是变压器型号的选择问题。在实际选择变压器时,必须以真实的用电符合数据来计算才能选择具体型号的变压器。然而在实际施工过程中,由于用电符合不具有代表性,真实性受到质疑,所以往往造成变压器型号选择不合理加大耗能;最后,空调运转问题和电梯的节能控制问题。空调缺乏智能温控系统,制冷剂、风机长时间运转,大大增加了电能的消耗。
(二)超高层建筑节能设计原则
在具体的建筑设计环节,一方面需要保证用电设备可以正常运转,另一方面也要利用现代高科技技术,全面实现节能问题,将效益最大化。然而也不能盲目考虑节能问题,忽视了实际应用时用户体验。在考虑节能设计问题时需要遵循以下两个原则。
第一,把握好节能设计成本与其实际带来的经济效益之间的关系。节能措施定会在能源节约方面有功效,然而节能设计本身也是需要投资,决定是否投资与否关键在于目前的投资在将来的时间内能否通过能量的节约回报过来。假如在节能设计上的投资在一段时间内通过节能效益得到回报,那么这样的节能投资就是值得的。入不敷出的的节能设计没有进行下去的必要。第二,将无用的能源消耗降到最低。超高层建筑是一项庞大的工程,其中难免有一些不必要的消耗,节能设计中应避免这一疏漏。在实际的项目排查过程中,将无用的用电设施排查出来,减少不必要的能源消耗,在研究具体的解决方案时,也要将这部分无用设施剔除,使能源消耗效率最大化。
二、超高层建筑电气节能设计
(一)科学选择变压器位置
超高层建筑由于自身错综复杂的的位置且项目工程庞大,不确定因素太多,因此变压器的选择尤为重要。在选择变压器的位置时,要综合考虑各方面的因素,位置因素、楼层因素、设备因素以及检修时是否方便的因素。超高层建筑负荷点众多,且分布散乱,造成了不小的能源消耗且各地方分散的负荷点还会造成大量电缆线路的使用。这又是一笔不小的消费。因此合理的选择变压器的位置就显得十分重要了。总的来说,变压器的位置一般选择在距离各个负荷点最近的位置,通常的超高层建筑都选择把变压器安置在地下室、中间层、最高层这几个位置,实际中具体安置在什么位置还要根据超高层建筑的具体负荷点的分布、建筑的具体结构形式、管理条件以及相应的规模来合理安排。总的来说就是要用一种方式或者几种安装方式相結合,在达到用电设备的用电需求以后最大限度的节能。
(二)安装合适型号的变压器
安装适合型号的变压器是电气节能设计的核心。变压器的型号决定了能多大程度的节能并能多大程度的降低损耗。变压器的损耗主要来源于两部分。一部分是空载损耗,它主要是铁损,铁损又包括了磁滞损耗和涡流损耗。频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度等因素都可以影响空载损耗。另一部分主要是浮载损耗。负载损耗主要是负载电流通过绕组时在电阻上的消耗,通常把这种消耗称为铜损。铜损的大小随着负载电流的变化而变化,与负载电流的平方成正比。
因此在选择变压器时需要综合考虑各方面的因素,尽量选择电阻值较小的变压器,铜芯制作的变压器通常是比较好的选择。
(三)改善照明系统来节能
超高层建筑中最大的电能消耗之一就是照明系统,想要最大程度的节能还需从照明系统入手,传统建筑中白炽灯是首选用来照明,白炽灯耗能较高,因此节能设计中应摒弃白炽灯。选用节能灯具首选LED灯,虽然安装成本和灯自身成本较高,但长期使用下来,节能灯节约的能源效益远大于其成本投入。在超高层建筑中,加入太阳能设施也是一个明智的选择。太阳能不仅可以用来加热水,还可以利用太阳能来照明,增大玻璃面积,选择透光率较好的玻璃材质可以大大提高太阳能的节能效益。把自然光、节能灯、太阳能相结合可以达到可观的节能效果。空调系统的能量消耗也是很大一部分。在超高层建筑中使用中央空调系统,这套系统是目前比较先进的运行控制系统,通过新风设备、风机盘以及水泵风机的控制来节能。因此在系统中加入控制系统,预先设定温度从而达到节能目的。在高层建筑的电梯与自动人行道之间添加启停的传感器,采用节能型电梯,这些措施都可以大大降低能源消耗。
三、小结
随着社会经济的不断发展,超高层建筑如雨后春笋。因此,精心做好节能设计工作,将高效节能设备应用到超高层建筑中。同时,相关人员也应把握好投入与效益的关系,权益好成本与利益,防止弊大于利的情况。在选材上,注意变压器的型号问题,选择合适型号的导线粗细材料等来降低能源消耗。
参考文献:
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