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摘要:随着我国社会经济的快速发展,全国各地的建筑工程数量都实现了大幅增加。与此同时,人们的节能环保意识也越来越强,希望在建筑电气设计中融入节能技术措施,在一定程度上缓解建筑电气的耗能问题,从而推动社会经济建设、人们生活水平以及生态系统平稳的同步发展。本文围绕着建筑电气设计中的节能技术措施进行了专项研究,希望给相关技术人员提供一些有价值的参考。
关键词:建筑电气设计;节能技术;应用措施
现如今,能源消耗量过大已经成为一个全球性问题。对于传统的建筑电气系统来说,每天都要消耗大量的能源,非常不利于节能环保事业的长效开展。为了解决这一问题,需要在建筑电气设计当中融入节能技术措施,从源头上降低整个建筑电气系统的能源消耗量。这就要求建筑电气设计人员将节能理念融入到设计方案当中,采取一些科学有效的节能措施,在确保建筑电气系统稳定运行的前提下,达到节能减排的目的。
1.供配电系统的节能设计
1.1合理选择变配电房位置
在选择配电房位置时,要尽可能的将其设置在负荷中心。这样的话,一方面可以有效缩短低压侧配电电缆的长度,另一方面可以使配电线路损耗和线路压降得到有效控制,力争将380/220V低压供电的半径控制在200米以内。
1.2控制配电级数
在建筑电气的节能设计中,需要对整个供电系统的配电级数进行合理控制。例如使相同高压侧配电级数不高于两级,低压侧配电级数不高于三级,以此来保障供电过程中的安全性和可靠性。
1.3选择变压器
在选择建筑电气系统的变压器时,适合选择带有低噪音、低损耗、高效能特点的产品。另外,由于变压器损耗主要来自于空载损耗和负载损耗这两个方面。其中,空载损耗是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗造成的,所以适合选用高硅含量的优质硅钢片作为导磁材料,还要选择夹紧结构较先进的铁芯结构,从而达到降低铁损的目的;负载损耗是由负载电流产生的漏磁和经过导体产生的电阻损耗累加形成的。所以适合选用无氧铜芯增大绕组的电导率,同时采取磁屏蔽措施降低附加耗能;还有,在确定变压器的容量和数量时,需要根据电力负荷的运转时间进行合理选择,要充分考虑到经常性负载系数、故障以及后期维修等因素。当涉及到多个变压器时,要对每个变压器的容量进行科学搭配。例如设备处于长期处于负载系数较小的环境下,则适合选用容量较小的变压器,如果选择的变压器容量过大,就会导致线路截面过大,反而加大了线路损耗。
1.4配电系统的三相平衡
在绝大多数建筑电气系统当中,都存在着大量的单相负荷用电。由于单相负荷用电设备的使用率具有较大的随机,导致单相负荷存在大的变动幅度,最终容易造成三相负荷不平衡。为了解决这一问题,在设计配电系统的过程中,要尽可能的将单相负荷均衡的分配在三相上,使得三相负荷处于一种相对平衡的状态下。最小相负荷不得小于三相负荷平均值的85%,最大相负荷不得大于三相负荷平均值的115%。针对三相不平衡系统的供配电系统和单相配电的供配电系统,建议采用分相无功自动补偿装置对其进行无功补偿。这样一来,即能达到节能环保的目的,又能避免过、欠补偿对整个电网正常运行所造成的危害。
2.照明部分的节能设计
在建筑电气设计当中,照明部分的节能设计是一个非常关键的环节,其设计方案是否合理有效将对建筑物耗电量的控制产生重要影响。在设计的过程中,设计人员需要对建筑照明技术的应用方式进行综合分析,在此基础上对照明光源进行科学合理的设置,尽可能多的应用自然光,促进节能减排的效果;此外,在建筑电气设计的过程中,还要在满足照明部分视觉需求与建筑功能的基础上,要尽量避免不必要的电能输出与浪费。例如传统的白炽灯发光效果相对较差,而且电能损耗量相对较高,不符合节能减排的相关要求。在建筑电气设计中,尽量不使用折炽灯,而是按国家相关照度标准,采用LED节能灯、荧光灯这一类优质高效的节能灯具。由此看来,对照明设备及供电方式进行合理选择,可充分发挥出建筑电气系统节能减排的效能,将资源浪费幅度降到最低;同时,在选择照明线路时,要尽量选择三相四线式供电方式,最大限度的降低输电线路损耗。
3.暖通空调系统的节能设计
在针对建筑暖通空调系统进行电气设计时,需要设计人员与强弱电工程师进行沟通配合,使暖通空调的接口得到优化,进一步提高电气系统的节能效果。例如在暖通空调接口处引人弱电传感器,即可帮助技术人员对风速、温度、管径等参数进行及时准确的检测;或者利用智能化接口控制系统对接口进行有效控制,可收到更加理想的节能效果;还可以设计独立控制口,分季节、分时段地对暖通空调系统进行调节。通过这些措施,使变风量和变流量系统得到全面有效的控制,使各机电设备做到及时启停,达到节能减排的目的。
4.太阳能系统的节能设计
我国大部分地区的日照间都比较充足,具备较好的太阳能资源利用条件。在建筑电气节能设计当中,利用太阳能光伏发电可以有效降低建筑物的整体能耗,达到节能降耗目的。现阶段的太阳能发电系统主要包括集中式与分布式两种形式。与分布式相比,集中式太阳能发电系统的应用范围更加广泛,将主要的发电装置安装在建筑的屋顶或者外墙上,由于发电量较大,所获得的电能也具有较多的用途。而分布式太阳能发电系统主要是利用离散型、小规模太阳能电池板进行发电,发电量相对较小,主要用于建筑物附属用电设备的电能供应,应用范围相对狭小。在针对太阳能系统进行优化设计时,可从提升发电效率和提高太阳能利用率两方面进行考虑。具体的实现途径是利用聚光系统增强太阳能电池板接受辐射的强度,最大限度的提高太阳能利用率,提升太阳能电池的发电量。聚光系统主要由聚光器、聚光太阳能电池、散热器以及追踪控制机构几部分构成。其中,聚光器可将分散的光线聚集于较小的面积上,使被集中面积上的辐射能量获得提高。也就是说,通过聚光系统可以有效克服阳光分散这一特性,对周边的闲置空间进行充分利用,使太阳能系统整体发电效率获得大幅提升。
5.电动机的节能设计
在建筑电气设计的过程中,电动机与给排水系统、工种设备、暖通系统等结构紧密相连,并且各项设备均由设备制造生产商统一供应。针对电动机进行节能设计时,要将节能措施应用到电动机的实际运行过程当中,例如通过对电容器进行补偿,降低线路运输无功造成的有功损耗,还要尽可能避免电动机出现空载运行,通过安装变频装置,对调节转速和负载变化的适应性进行优化,使电动机空载运行过程中的运行效率获得有效提升,最终达到节能降耗的目的。
结束语
在全球自然资源储备量日益减少的今天,建筑电气节能设计非常必要而且意义重大。对此,相关设计人员一方面要认识到开展电气节能设计的紧迫性与必要性,另一方面要不断提高自身的设计水平,吸收先进的设计理念,向国内外优秀的设计案例学习,提取对方的设计精髓,融入到自身的设计理念当中。同时,积极响应国家号召,在设计工作中严格执行国家相关标准及技术规范,为人们提供舒适安全、绿色健康生活环境的同时,为环保事业做出积极的贡献,推动社会经济水平与自然生态平衡的共同进步。
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