試析建筑電氣節(jié)能應(yīng)用
論文關(guān)鍵詞:建筑 電氣節(jié)能 應(yīng)用 策略
論文摘要:節(jié)能降耗一直基于科學(xué)發(fā)展觀的策略,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展,因此,電氣節(jié)能已經(jīng)是如今節(jié)能建筑的重點(diǎn)課題之一。闡述了我國建筑電氣節(jié)能狀況,分析了存在的相關(guān)問題,基于節(jié)能應(yīng)用措施,提出了建筑電氣節(jié)能策略。
黨的十六大、十七大提倡加大力度建設(shè)節(jié)約型社會,建筑行業(yè)相關(guān)部門也接連出臺了不少關(guān)于節(jié)約能源的系列政策和文件。節(jié)約能源已成為每位公民的責(zé)任和義務(wù)。目前國家針對建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能審查已屬于強(qiáng)制審查環(huán)節(jié),建筑物特別是公共建筑的能耗控制尤其引人關(guān)注。
節(jié)能已成為我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針,是保障國家經(jīng)濟(jì)安全、改善環(huán)境、增強(qiáng)企業(yè)競爭力,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施。
1.我國建筑電氣節(jié)能概述
早在2005年7月初國務(wù)院發(fā)出《關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會近期重點(diǎn)工作》的通知,特別指出“要堅(jiān)持資源開發(fā)與節(jié)約并重,把節(jié)約放在首位的方針”。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,電氣用電是一個耗能大戶。很多相關(guān)的文章都曾顯示過,其每年要消耗總發(fā)電量的10%以上,如果大量使用節(jié)能的照明產(chǎn)品和有效的措施,節(jié)電5%,則每年可節(jié)約照明用電60億kWh,為國家節(jié)
省投資約30億元,并可延緩溫室效應(yīng),減輕對生態(tài)環(huán)境的破壞,經(jīng)濟(jì)和社會效益非常可觀。因此,在設(shè)計(jì)文件中,電氣節(jié)能措施以專篇的形式陳述,從建筑物規(guī)劃的初期就以節(jié)能的思想為指導(dǎo),在技術(shù)根源處為實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能提供理論依據(jù)及可行性。建筑電氣節(jié)能的原則是:在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下,減少能源消耗,提高能源利用率。節(jié)能的途徑之一是合理配置建筑設(shè)備,并對其進(jìn)行有效、科學(xué)的控制和管理。
建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持以下三個原則:
1)滿足建筑物的功能;
2)考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資,增加運(yùn)行費(fèi)用,而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收;
3)節(jié)省無謂消耗的能量。同時在選用節(jié)能的新設(shè)備上,應(yīng)具體了解其原理、性能、效果。從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后,再選定節(jié)能設(shè)備,才能真正達(dá)到節(jié)能的目的。
如今建筑電氣節(jié)能的應(yīng)用已經(jīng)在我國取得了一定的成效,但是往往在節(jié)能措施上存在相關(guān)問題。
1)盲目節(jié)能;通常為了達(dá)到節(jié)能效果,而刻意地控制電氣,從而導(dǎo)致滿足不了建筑物的功能。而這樣的情況在我國出現(xiàn)不在少數(shù),通常一方面是設(shè)計(jì)原因,而主要的方面是人為因素。
2)經(jīng)濟(jì)因素考慮不周;由于建筑物的電氣節(jié)能措施,必須采取相關(guān)先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)方案,然而這些必然會增加部分成本。通常這樣的原因主要是未采取合理的節(jié)能方案,導(dǎo)致額外的附加成本。
3)節(jié)能目的偏差;節(jié)能的目的是為了可持續(xù)發(fā)展,而相對部分的節(jié)能建筑,只是表明形勢上的節(jié)能,節(jié)約無謂消耗的能量,導(dǎo)致從實(shí)質(zhì)上來說,不是正規(guī)節(jié)能。
2.建筑電氣節(jié)能策略
2.1高效光源、高效燈具和節(jié)能控制措施
對于住宅公共部分節(jié)能控制措施即是指采用節(jié)能自熄開關(guān)。由于住宅公共部分是無人值守的,所以燈具在人來時點(diǎn)亮,人去時熄滅是很重要的。對于高層住宅電梯前室,由于其對于保證人員疏散的重要意義,所以此處只能采用翹板開關(guān),但對于住宅大部分公共樓梯間,節(jié)能自熄開關(guān)的采用可作為一條重要節(jié)能措施。高效光源顧名思義具有高光效,顯色好等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)證明,白熾燈只有10%的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽猓?0%的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊彷椛洌@種熱輻射性又往往帶來火災(zāi)隱患。細(xì)管徑熒光燈、緊湊型熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和節(jié)能燈均為高效光源,應(yīng)積極推廣應(yīng)用,盡量減少白熾燈的使用量。好的光源有了,如何使這種好光源發(fā)揮其功效能,這就要求燈具的效率要高。燈具的效率為燈具出射光通量與光源總光通量的比值,其值越高,照明的效率也就越高。燈具反射面設(shè)計(jì)科學(xué),這樣才能使好的光源物盡其用。高效光源、高效燈具不僅適用于住宅公共部分照明,在民用建筑中也可大量采用。
2.2供配電系統(tǒng)節(jié)能措施
應(yīng)采取提高系統(tǒng)的運(yùn)行電壓和功率因數(shù),減少無功功率及導(dǎo)線中的電阻,降低供配電系統(tǒng)線路損耗等措施。節(jié)能途徑主要有:
(1)根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素,合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓,供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠,同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于兩級。
(2)變電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短配電半徑,減少線路損耗,電力用戶內(nèi)部變電所之間宜敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線,根據(jù)負(fù)荷情況,可切除部分變壓器,從而減少損耗。
(3)降低線路電阻,線路截面選擇要與國際接軌,推廣應(yīng)用 “電力電纜截面的經(jīng)濟(jì)最佳化”,按經(jīng)濟(jì)電流密度法合理選擇導(dǎo)線截面,以減少損耗。此外,對于環(huán)形供電方式,為降低線路的電阻值,將開式網(wǎng)運(yùn)行改為閉式網(wǎng)運(yùn)行,同樣可明顯降低線路損耗。
(4)傳輸上可以采用提高電壓等級的方法。通過計(jì)算可知,當(dāng)電壓提高10%耗損可降低17.4%,因此,提高電壓傳輸,是降低線損的有效途徑。
(5)提高功率因數(shù)減少電能損耗。線損與電力用戶的功率因數(shù)的2次方成反比,故提高功率因數(shù)也是降損的有效措施。提高功率因數(shù),可從合理選用電氣設(shè)備容量及裝設(shè)并聯(lián)補(bǔ)償電容器兩方面著手。
2.3太陽能節(jié)能措施
目前住宅熱水系統(tǒng)雖然已不少設(shè)計(jì)采用了太陽能設(shè)備,但本人認(rèn)為在大型住宅小區(qū)以及公共建筑的室外照明系統(tǒng)應(yīng)該可以設(shè)計(jì)采用太陽能蓄電的照明設(shè)備。目前這類產(chǎn)品以太陽能LED燈具為主,其產(chǎn)品的工作原理是:白天太陽光照射到太陽能組件上,使太陽能電池組件產(chǎn)生一定幅度的直流電壓,把光能轉(zhuǎn)換為電能,再傳送給智能控制器,經(jīng)過智能控制器的過充保護(hù),將太陽能組件傳來的電能輸送給蓄電池進(jìn)行儲存;到了夜晚太陽能組件因接收不到光能,其輸出的直流電壓降到接近為零時,智能控制器自動開啟控制裝置,向LED提供電能,促使LED發(fā)光源發(fā)出足夠的亮度用于照明;到天亮?xí)r,太陽能組件又接收到光能產(chǎn)生電壓時,智能控制器又自動轉(zhuǎn)換到充電模式工作。隨著太陽能蓄電的照明設(shè)備的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,這種產(chǎn)品的制造成本將會越來越低,相信在不久的將來太陽能蓄電的照明設(shè)備應(yīng)該會在室外照明領(lǐng)域得到普及應(yīng)用。
2.4變壓器節(jié)能措施
變壓器損耗包括有功功率損耗和無功功率損耗兩部分。變壓器有功功率損耗可用下式計(jì)算:p2=p0+β2pk
式中:p2——變壓器有功功率損耗(kw);
P0——變壓器空載損耗(kw);
Pk——變壓器短路損耗(kw);
β——變壓器負(fù)載率(%)。
一般,在50%~60%時,變壓器效率最高。在設(shè)計(jì)中,要正確選擇變壓器的負(fù)載率,以便合理選擇變壓器容量。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行在節(jié)能的同時,還能降低運(yùn)行費(fèi)用(包括設(shè)備折舊、正常維護(hù)和能耗),取得經(jīng)濟(jì)效益。鐵損對變壓器來說雖為常數(shù),但可通過合理選型與運(yùn)行而達(dá)到節(jié)能的目的;變壓器銅損是變化的,合理地確定最佳運(yùn)行,保持變壓器在正常條件下,選擇最大效率點(diǎn),可達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。
故變壓器節(jié)能措施主要為:
1)合理選擇變壓器容量和臺數(shù),選擇容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,對負(fù)荷進(jìn)行合理分配,使其工作在高效區(qū)內(nèi)。對車間停產(chǎn)后仍不能停電的負(fù)荷,宜設(shè)置專用變壓器,大型廠房及非三班制車間宜設(shè)置照明專用變壓器。
2)選用節(jié)能型變壓器,更換或改造高能耗變壓器。近年來逐漸推廣的S10、S11系列油浸變壓器比s9系列更為節(jié)能。S11型卷鐵芯變壓器與s9型變壓器相比:空載損耗平均降低30%,空載電流平均下降70%。新型干式變壓器SC9系列以及非晶合金變壓器等產(chǎn)品也都顯示了低損耗的節(jié)能潛力。
3.結(jié)語
建筑電氣節(jié)能應(yīng)該始在設(shè)計(jì)上體現(xiàn),終在實(shí)踐中應(yīng)用,只有采取合理的設(shè)計(jì)方案,應(yīng)用合理的節(jié)能器具以及優(yōu)化節(jié)能措施,才能實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展。
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責(zé)任編輯:電力交易小郭
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