民用建筑电气中的能耗问题及节能途径
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摘要:在民用建筑工程中,应把电气能源消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分,以提高能源利用率和综合效益为主要途径。文章分析民用建筑电气中的能耗问题,并探讨了民用建筑电气节能的途径。
关键词:电气节能;民用建筑;线路损耗;节能设备;照明设计
中图分类号:TU723文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)017(C)-0261-01
随着民用建筑功能复杂性的增加,民用建筑中的能耗问题也越来越严重,为了有效解决上述问题,需要在民用建筑电气设计时就充分考虑节能设计,把民用建筑的能耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分,结合实际考虑节能降耗,以在有效降低能源消耗的基础上,提高民用建筑电气设计的可靠性。
一、电气设计节能应遵循的原则
电气设计节能既不能以牺牲建筑功能,损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资,为节能而节能。
一是适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性电能合理利用。
二是实际性。要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
三是节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等。这应该是节能的着眼点。
二、民用建筑电气节能的途径
1、减少电能在线路传输上的损耗。一是应根据建筑物的计算容量供电距离、用电设备特性、供电回路数量、远景规划及当地公共电网的现状和发展规划等技术经济因素综合考虑,确定用电单位的供电电压,满足要求的尽量以高压供电,以减少总电源配电线路上的损耗。二是选用电导率P较小的材质做导线,通常选用铜芯。但是考虑到节约用铜,某些高层建筑的垂直干线母线可以采用新型的铜铝复合母线。三是减少配线的长度。线路尽可能走直线,低压线路应不走或少走回头线,变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离,且低压配电的供电半径不应超过规范要求。高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井干线,不致产生支线沿着干线倒送的现象。
2、节能设备的选择。设计时应优先考虑使用低损耗的节能变压器,逐步淘汰高低压配电设备中的高能耗电器,照明灯具优先考虑使用节能灯具。
3、提高系统的功率因数。一是提高系统的自然功率因数。提高电机的负载率η选用极对数少的异步电机,采用变频调速,使水泵、风机等电机在轻载时的功率因数提高,提高变压器的负载率,通常在负载率大于0.7时,变压器一次测的功率因数最高。二是采用电容器就地补偿。目前,民用建筑设计中,绝大部分采用变压器低压侧集中补偿,这种做法仅减少了区域变电站至用户处的高压线路上的无功传输,因此减少了这部分线路的电压损失及电能损耗。而对用户,无功仍由变压器低压母线传输线中输送到各用电点,低压线路上的无功传输并没有减少,那么此时也就达不到节能的目的了。所以无功补偿装置应就地安装,实行就地补偿,这样才能使线路上的无功传输减少达到节能的目的。
4、电动机在运行过程中的节能。一般来说,水暧专业在选择电机时都是按最不利环境来考虑,而设备正常工作时的负载往往比设计值要小许多,在大多数时间里水泵和风机都在轻载运行,造成了整个系统能源利用效率低,浪费现象严重。同时,由于电机长期处于高速运转状态,机械磨损大,维护费用高,使用寿命相应缩短。如果采用新型的智能化节电设备,运用计算机模糊控制理论和变频技术,通过对空调负荷的状态跟踪,适时调节空调水系统流量和冷却塔风机的风量,使其随负荷的变化而同步变化,可以最大限度地节约电能消耗,而所增加投资也可以在短时间内收回。对于生活水泵,采用变频调整,同样可以提高电动机在轻载时的效率,达到节能的目的,而且还可省掉高位水箱或水塔,在节省投资及运行费用上都有利。
5、照明设计中的节能。民用建筑照明用电量大而广,照明节能潜力巨大,可以采用高效光源,充分利用自然光,室外景观灯具使用太阳能灯具,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式等节能措施,可达到照明节能的效果。
6、楼宇自动控制系统(BAS)。大型公共建筑一般都会设计有楼宇自控系统等的有效控制。无疑BAS是最合理的节能控制方式,但由于一套BAS的初投资占整个建筑投资的2%―3%,而且从技术实现上来看,其设计、施工、维护的工作量很大,涉及面也很广,目前在国内应用还受到相当的制约。随着经济的发展以及新产品推出及其价格的降低,这项先进技术会逐步得到广泛应用。
7、对于公共建筑的精确计费。目前技术对办公楼、写字楼、餐厅、酒店式公寓、学校、商铺等类型在照明、空调、通风及水系统等方面可实现精确计量。如果针对小业主各项费用进行精确测量并作为收费管理的基础和依据,客观上利于管理并且刺激小业主的节能意识。设计部门可以与建设方主动协调并付诸实施,从而达到节能目的。
结束语:总之,在民用建筑工程中,应把电气能源消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分,以提高能源利用率和综合效益为主要途径。要合理计算民用建筑的用电负荷,达到节材、节能的目的,合理设置计量装置,合理选择电线、电缆截面和照明控制方式,要在民用建筑中推广节能灯具和高效电器,以及新的节能型生活热水制备方式,同时提倡各种行为节能措施,使建筑能耗降低。
作者单位:阳江市建设监理有限公司阳东分公司
参考文献:
[1]王邵明.现代建筑中的电气节能设计[J].科技资讯,2006,(9).
[2]罗建华.建筑电气设计中的节能措施[J].广东科技,2007,(1).
[3]焦洪伟.配备无功就地补偿装置后节能效果分析[J].黑河科技,2001,(1).
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