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摘 要:本文阐述了建筑电气节能是一项技术专业性强,影响因素复杂的系统工程。建筑物交付使用运行管理期间,电能消耗是主要的成本费用指标,因此,如何在电气设计、设备选择、施工控制及运行管理中,采取有效的措施达到电气节能。
关键词:建筑电气 ；节能控制 ；设备器具
Abstract: This paper describes the building electrical energy saving is a strong technical expertise, influence factors of complicated system engineering. Building operation and management during delivery, electricity consumption is the main cost index, therefore, how the electrical design, equipment selection, construction and operation management, take effective measures to achieve electrical energy saving.
Key words: building electrical energy saving control; equipment;
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1 做好前期准备工作,选用节能型设备及器具在电气节能工作中,准备事前控制是关键,设计合理经济的供配电系统,选择节能型设备及器具,对保证电气节能,可以起到事半功倍的效果。
1.1 供配电系统的选择
1.1.1 供配电系统根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理选择供配电系统,包括变压器及配套设施。变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少供配电线路损失,内部变电所之间宜敷设联络线,根据负荷情况,可切除部分变压器,从而降低电能损耗。
1.1.2 配电变压器应根据负荷情况,综合考虑投资和年运行费用,选择变压器的容量和台数,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。尽量选用节能型干式变压器,更换或改造高能耗的变压器。变压器可按照每户计算负荷,再取同时系数确定,如:中型城市200户住宅,每户100m2,计算负荷取5kW,同时系数取0.4,则变压器负荷约440kVA(现今市政供电均要求无功补偿,故取负荷功率因数cosφ＝0.9)。
1.1.3 电力电缆电缆截面的选择应同时满足技术条件和经济电流条件,取截面较大者,按经济电流条件选择电缆有利于电缆的节能降耗。
1.1.4 选用节电装置自动稳压型交流电源集中控制节电装置,采用“电磁平衡原理”节电技术,通过装置本身的感抗和复合系统感抗形成互感,可提高复合系统电能的利用率。节电装置串联接入电力系统中,对系统输入电能进行集中控制与多方位管理,改善电能质量,将供电参数调整到负荷设备最合适的工作状态。
1.1.5 采取抑制谐波技术谐波的产生会导致电动机效率降低、发热增加、缩短使用寿命;变压器产生附加损耗,从而引起过热,使绝缘介质老化加速,导致绝缘损坏;谐波电流会引起电气设备及配电线路过载导致短路,甚至引发火灾。常用的抑制方法有增加换流装置的脉动数、加装交流滤波装置、改善三相不平衡度、在用户进线处加装串联电抗器、采用有源滤波器/无源滤波器等新型滤波措施,从而抑制高次谐波造成的系统发热和损耗,实现电气系统的节能。
1.1.6 充分利用太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用光生伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能光伏发电系统主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明。太阳能发电系统由太阳能主要由电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成,如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。
2 照明系统
2.1 光源的选择
应根据使用场所的不同,合理选择光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标。一般房间优先选用荧光灯。在显色性要求较高的场所宜选用三基色荧光灯、稀土节能荧光灯、小功率高显色型钠灯等高效光源。高大房间和室外场所的一般照明宜采用金属卤化物灯、高压钠灯等高效长寿命气体放电光源。
2.2 照明方式
照明方式可分为一般照明、分区照明、混合照明。一般情况下,应充分利用自然光,避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式,坚持在不降低照明质量的前提下,有效控制单位面积的安装功率,优先采用分区照明方式。
2.3 灯具镇流器的选择
主要选用:自镇流荧光灯应配电子镇流器;直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器在电压偏差较大的场所,宜配恒功率镇流器;功率較小者可配电子镇流器。
2.4 照明控制方式
照明控制方式应遵循以下几条原则:(1)灯具控制开关控制的光源数量不宜少于2个(单灯具除外)。(2)每个灯具开关控制的光源数量不宜太多。灯具按与侧窗平行分别控制。对部分光源实施声、光控制,或全夜、半夜控制。公共区域、展厅、停车库(场)、建筑泛光照明等宜采用建筑设备监控系统控制。(3)观众厅、会议室等宜采用智能照明控制系统控制。
3 抓好过程控制,确保工程质量建筑电气节能工程施工时,检查其应认真专项施工方案和技术措施,并要求施工单位严格按该方案和措施进行施工。
3.1 结合工程实际, 确定控制要点建筑电气节能工程具有隐蔽性强、现场测试要求多、质量数据采集快、材料质量与安装质量对节能效果影响大的特点。在施工中,参建各方要认真做好材料设备的验收,而且要按规定进行见证取样检测,严把材料、工序质量关,及时做好隐蔽工程验收。应把国家相关节能技术要求和设计节能值作为质量控制的目标,如配电电源质量参数、照明系统的照度、照明功率密度、总线路损耗等。
3.2 加强检测调试, 实施过程监控和验收施工过程中,应加强对电气设备交接试验、接地电阻测试、绝缘电阻测试等电位联结测试等的抽测和资料核查,以评价施工质量是否满足节能设计要求和相关节能标准规定,对发现的施工质量问题要求施工单位加以整改。验收时应采取抽测等手段,审查各种性能参数的测试情况和电气系统空载试运行及负荷试运行。
4 加强运行管理,满足节能要求搞好设备设施的运行及维护管理,节约用电,降低运行成本,是建筑物投入使用后节约能耗的重要内容。
4.1 合理调整高峰时段用电负荷正常情况下应尽量使变压器的负荷率控制在75％左右,此时变压器的损耗较低。因此,在高峰用电时段,应优化设备运行方案,选择切除某些相对不重要的机电负荷和照明负荷,使高峰期负荷降低。
4.2 公共照明和办公设备运行管理在不影响办公的情况下,应尽量调低照度或及时关闭灯具,无特殊需要,装饰类灯具尽量不要长时间开启。对人员流动较少的区域,灯具控制开关应采用感应式、声控式、触摸延时关闭等控制方式,有条件的可对公共照明系统进行实时监控。长时间不用的计算机等办公设备应及时切断电源,减少待机损失。
4.3 空调系统运行管理夏季将空调设定温度值下调1℃,将增加9％的耗能;冬季将设定温度上调l℃,将增加12％的耗能。因此适当调整空调设定温度值,是空调节能的有效措施。同时,利用设备监控系统来加强空调系统机组设备的运行管理,并根据系统负荷的变化和气象环境,及时调整空调系统运行方案,降低设备运行总功率,控制空调设备的最佳启停时间,可在保证环境舒适的前提下,缩短空调不必要的运行时间,以实现节能运行。
4.4 电梯的运行管理在低峰运行时,应及时调整程序停运部分电梯,并尽可能减少电梯的空载或低负荷运行。在高峰运行时,可采取每部电梯按计划缩减层站或错层停站措施,延长电梯行程,缩短运行周期,运行速度会有较大提升,从而提高其运行效率。
5 结语
总之,应精心考虑设计方案,选择高效节能设备,应用先进的设计技术,只要设计安全合理经济的供配电系统,选用节能型电气产品,施工中加强过程监控和验收,运行中通过科学的管理,定能实现建筑供配电系统及用电设备的节能目标。
参考文献:
[1] 滕小芳.浅谈建筑照明的节能措施[J].工业科技,2008,37(3):40.
[2] GB 50034-2004,建筑照明设计标准[S].
[3] GB 50189-2005,公共建筑节能设计标准[S].
关键词:建筑电气 ；节能控制 ；设备器具
Abstract: This paper describes the building electrical energy saving is a strong technical expertise, influence factors of complicated system engineering. Building operation and management during delivery, electricity consumption is the main cost index, therefore, how the electrical design, equipment selection, construction and operation management, take effective measures to achieve electrical energy saving.
Key words: building electrical energy saving control; equipment;
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1 做好前期准备工作,选用节能型设备及器具在电气节能工作中,准备事前控制是关键,设计合理经济的供配电系统,选择节能型设备及器具,对保证电气节能,可以起到事半功倍的效果。
1.1 供配电系统的选择
1.1.1 供配电系统根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理选择供配电系统,包括变压器及配套设施。变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少供配电线路损失,内部变电所之间宜敷设联络线,根据负荷情况,可切除部分变压器,从而降低电能损耗。
1.1.2 配电变压器应根据负荷情况,综合考虑投资和年运行费用,选择变压器的容量和台数,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。尽量选用节能型干式变压器,更换或改造高能耗的变压器。变压器可按照每户计算负荷,再取同时系数确定,如:中型城市200户住宅,每户100m2,计算负荷取5kW,同时系数取0.4,则变压器负荷约440kVA(现今市政供电均要求无功补偿,故取负荷功率因数cosφ＝0.9)。
1.1.3 电力电缆电缆截面的选择应同时满足技术条件和经济电流条件,取截面较大者,按经济电流条件选择电缆有利于电缆的节能降耗。
1.1.4 选用节电装置自动稳压型交流电源集中控制节电装置,采用“电磁平衡原理”节电技术,通过装置本身的感抗和复合系统感抗形成互感,可提高复合系统电能的利用率。节电装置串联接入电力系统中,对系统输入电能进行集中控制与多方位管理,改善电能质量,将供电参数调整到负荷设备最合适的工作状态。
1.1.5 采取抑制谐波技术谐波的产生会导致电动机效率降低、发热增加、缩短使用寿命;变压器产生附加损耗,从而引起过热,使绝缘介质老化加速,导致绝缘损坏;谐波电流会引起电气设备及配电线路过载导致短路,甚至引发火灾。常用的抑制方法有增加换流装置的脉动数、加装交流滤波装置、改善三相不平衡度、在用户进线处加装串联电抗器、采用有源滤波器/无源滤波器等新型滤波措施,从而抑制高次谐波造成的系统发热和损耗,实现电气系统的节能。
1.1.6 充分利用太阳能光伏发电太阳能光伏发电是利用光生伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能光伏发电系统主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明。太阳能发电系统由太阳能主要由电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成,如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。
2 照明系统
2.1 光源的选择
应根据使用场所的不同,合理选择光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标。一般房间优先选用荧光灯。在显色性要求较高的场所宜选用三基色荧光灯、稀土节能荧光灯、小功率高显色型钠灯等高效光源。高大房间和室外场所的一般照明宜采用金属卤化物灯、高压钠灯等高效长寿命气体放电光源。
2.2 照明方式
照明方式可分为一般照明、分区照明、混合照明。一般情况下,应充分利用自然光,避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式,坚持在不降低照明质量的前提下,有效控制单位面积的安装功率,优先采用分区照明方式。
2.3 灯具镇流器的选择
主要选用:自镇流荧光灯应配电子镇流器;直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器在电压偏差较大的场所,宜配恒功率镇流器;功率較小者可配电子镇流器。
2.4 照明控制方式
照明控制方式应遵循以下几条原则:(1)灯具控制开关控制的光源数量不宜少于2个(单灯具除外)。(2)每个灯具开关控制的光源数量不宜太多。灯具按与侧窗平行分别控制。对部分光源实施声、光控制,或全夜、半夜控制。公共区域、展厅、停车库(场)、建筑泛光照明等宜采用建筑设备监控系统控制。(3)观众厅、会议室等宜采用智能照明控制系统控制。
3 抓好过程控制,确保工程质量建筑电气节能工程施工时,检查其应认真专项施工方案和技术措施,并要求施工单位严格按该方案和措施进行施工。
3.1 结合工程实际, 确定控制要点建筑电气节能工程具有隐蔽性强、现场测试要求多、质量数据采集快、材料质量与安装质量对节能效果影响大的特点。在施工中,参建各方要认真做好材料设备的验收,而且要按规定进行见证取样检测,严把材料、工序质量关,及时做好隐蔽工程验收。应把国家相关节能技术要求和设计节能值作为质量控制的目标,如配电电源质量参数、照明系统的照度、照明功率密度、总线路损耗等。
3.2 加强检测调试, 实施过程监控和验收施工过程中,应加强对电气设备交接试验、接地电阻测试、绝缘电阻测试等电位联结测试等的抽测和资料核查,以评价施工质量是否满足节能设计要求和相关节能标准规定,对发现的施工质量问题要求施工单位加以整改。验收时应采取抽测等手段,审查各种性能参数的测试情况和电气系统空载试运行及负荷试运行。
4 加强运行管理,满足节能要求搞好设备设施的运行及维护管理,节约用电,降低运行成本,是建筑物投入使用后节约能耗的重要内容。
4.1 合理调整高峰时段用电负荷正常情况下应尽量使变压器的负荷率控制在75％左右,此时变压器的损耗较低。因此,在高峰用电时段,应优化设备运行方案,选择切除某些相对不重要的机电负荷和照明负荷,使高峰期负荷降低。
4.2 公共照明和办公设备运行管理在不影响办公的情况下,应尽量调低照度或及时关闭灯具,无特殊需要,装饰类灯具尽量不要长时间开启。对人员流动较少的区域,灯具控制开关应采用感应式、声控式、触摸延时关闭等控制方式,有条件的可对公共照明系统进行实时监控。长时间不用的计算机等办公设备应及时切断电源,减少待机损失。
4.3 空调系统运行管理夏季将空调设定温度值下调1℃,将增加9％的耗能;冬季将设定温度上调l℃,将增加12％的耗能。因此适当调整空调设定温度值,是空调节能的有效措施。同时,利用设备监控系统来加强空调系统机组设备的运行管理,并根据系统负荷的变化和气象环境,及时调整空调系统运行方案,降低设备运行总功率,控制空调设备的最佳启停时间,可在保证环境舒适的前提下,缩短空调不必要的运行时间,以实现节能运行。
4.4 电梯的运行管理在低峰运行时,应及时调整程序停运部分电梯,并尽可能减少电梯的空载或低负荷运行。在高峰运行时,可采取每部电梯按计划缩减层站或错层停站措施,延长电梯行程,缩短运行周期,运行速度会有较大提升,从而提高其运行效率。
5 结语
总之,应精心考虑设计方案,选择高效节能设备,应用先进的设计技术,只要设计安全合理经济的供配电系统,选用节能型电气产品,施工中加强过程监控和验收,运行中通过科学的管理,定能实现建筑供配电系统及用电设备的节能目标。
参考文献:
[1] 滕小芳.浅谈建筑照明的节能措施[J].工业科技,2008,37(3):40.
[2] GB 50034-2004,建筑照明设计标准[S].
[3] GB 50189-2005,公共建筑节能设计标准[S].