商业建筑电气节能设计的方法及措施的分析研究

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年第2期   作者:杨露
[导读] 随着我国市场的不断发展与进步,社会对能源的需求量也在不断增大,能源方面往往都是供不应求

         摘要:随着我国市场的不断发展与进步,社会对能源的需求量也在不断增大,能源方面往往都是供不应求,但与此同时,也存在许多能源浪费的现象。我国商业建筑的能源消耗较高,并且我国建筑能源的消耗每年都能占到社会能源总量的 30%,在建筑行业不断发展的情况下,这个比例还在不断扩大。为此,商业建筑电气在设计时应结合实际考虑完善节能的方法及措施显得尤为重要。
         关键词:商业建筑;电气节能;设计方法
        
一、利用变压器节能
         商业建筑通常指的是供人们从事各类经营活动的公共场所,包括出租或者买卖的商业步行街、商住楼、宾馆、饭店、商场等。现如今配电变压器大范围应用于商业建筑中,但是因为对变压器的认知不足,经常出现错误的类型匹配,使其长期处于一种低效率的运行状态,进而增加了很多的电压损耗。变压器的节能措施就是降低其电力损耗、增加运行效率。新型的S11(S13)型的变压器比S9的变压器空载下损耗降低接近一半,是一种国家推荐的节能设备产品,价格比同类型的节能设备产品较低。对于一些干式变压器来说,应采用SC11和以上型号规格的节能设备产品。除此之外,非晶合金变压器是现如今最为节能的一种变压器,比硅片变压器的损耗降低 70%以上,并且因为大量的商业建筑负载率极低,为此推荐运用非晶合金变压器。商业建筑所使用的电器具有明显的季节性特点,冬季和夏季的空调占据总负荷的一半左右,而在春秋季节,基本只有照明等一些细小的用电负荷,并且负载率较低,白天和夜晚的差距较大,为此商业建筑的用电负荷需要各台变压器的联合运行,才能提高经济价值,进而做到节能减排。在配电装置的方案设计环节,可以把大容量的单台变压器改为多台容量较小的变压器,让其拥有更加灵活的运行方式。
二、照明系统的设计
1.充分利用自然光源
         自然光的利用分两方面:一是室内引入阳光,提高白天进入阳光的利用率;二是充分利用光能的转换,白天积蓄太阳能,晚上供应灯具照明使用。室内灯具可以采用太阳能蓄电池系统。这两方面都涉及到初始投资和长期电能节约的问题,从能源节约角度看是很有必要的。选用高效的灯具,在不同的工作场所采用不同的照明灯具。
2.合理确定照明方式
         对房间功能单一区域的照明,设计时可以采用小功率的照明光源完成预定的照明功能,来减少照明损耗。通常有几个方面的措施:采用适当的反射系数高的饰面,增加亮度;限制照明范围,由于照明范围的大小可以很大程度地影响工作面的照度,因此需要合理布置照明设备,根据照度决定工作区。例如:一般商业房间可以采用低照度照明;一般办公室、商业活动区域采用中等照度照明;设计工作室等采用高照度照明;在走廊等公共区域可以在允许的情况下借助其他照明措施。具体的照明设置措施如下:(1)对洗手间、走廊和楼梯间等可以通过定时智能开关自动照明,感应到有人员时灯亮,在人员离开时可以自行断电。(2)采用调光开关,可以调整灯具的亮度。(3)灯具应该有独立的开关分别控制。


三、减少无功损耗量
         商业建筑大多都是一些单相感性负荷,其本身的功率较低,在供电网络中滞后,无功功率所占比重较大。为了能够充分减少这种情况,设计时应提升用电功率,保障有功功率能够得到保护,进而增加供电的质量,切实减少用电损耗,降低配电线路电压损失。在商业建筑中经常都是大量使用一些单相负荷,这种情况下照明和空调等负荷变化就会变得不稳定,出现一定的随机性,进而就会导致三相负载严重不平衡的现象,特别是一些商业居住两用的建筑,三相不平衡更加严重。由于调节补偿无功功率的采样信号是其中任意一个,剩余两相有时候会呈现出过补偿或者欠补偿两种状态,假如是过补偿就就会升高电压,造成相关线路出现损坏。假如欠补偿,其中线路就会出现电流增大,线路和断路器等出现发热被烧坏的现象。这种情况下,三相无功补偿方式不仅不能达到节能的目的,还会大量浪费能源,不能对系统的无功补偿进行有效补偿,严重地影响了电网的正常运行,造成很大的资源浪费。对于这种三相不平衡和单相配电系统采用电容器的自动补偿装置是一种良好的解决办法,现如今,低压补偿电容器的质量、生产效率等都有了很大提高,在商业建筑中大范围使用,其中分组设置补偿电容,能够根据建筑功能分区、用电集中、电气设备功率较低的配电箱设置电容补偿器,能够良好地解决集体和个别装置补偿而出现的线路无功电流增加问题,并且还能够解决一些后续工作问题,帮助其更好开展节能减排工作。
四、线路的最优化选择
         供电线路的选择。商业综合性建筑物的结构比较复杂,动力、照明、消防及空调通风等的线路数量庞大,因此在设计阶段做好线路的节能计算是非常必要的。减少线路的电压损失可以从以下三个方面考虑:①提高功率因数。②减少供电系统的无功功率。③减少导线电缆中的电阻。从节能的观点来看,供电线路的节能最优选择实际是一个初始投资和导线长期损耗的函数。增加导线的截面积可以减少损耗,但是要增加初始投资;减少导线截面积会增加线路的长期损耗,但初始投资会减少,在二者之间寻求一个平衡,就是线路节能的最优选择。
五、通风空调系统的节能
         现代商业综合性建筑物中,由于工作性质的需要,空调是必须配备的设备,满足建筑物的温度调节和通风功能。通风空调系统的设计在满足室内舒适度的前提下,改变室内温度和湿度条件,根据需要进行通风工作。例如,夏天温度可以控制在26℃左右。通风系统在冬、夏取最小的新风量,过渡季节采用全新风。配备检测室内温度成分的仪器,决定通风量的大小。合理布置通风空调设备的安装位置,减少系统的阻力,运用智能控制系统,使得通风空调系统经济运行,实现最大的节能效果。
         综上所述,现如今在商业建筑中还存在一定的用电浪费行为,严重影响了节能减排工作的顺利开展。相关单位要积极主动地寻找新技术,强化商业建筑的用电节约意识,切实提高资源的利用率。可以利用变压器开展节能工作,然后以绿色照明的方式节约资源,减少无功损耗量,进而做好用电节约工作。
参考文献:
[1]杨江涛.住宅建筑电气节能设计方法及措施 [J]. 绿色环保建材,2019(11):
58-59.
[2]宋延魁.住宅建筑电气节能设计方法及措施[J].住宅与房地产,2017(36):99.
[3]任元会. 提高认识,实施标准,推进建筑照明节电[J]. 建筑电气,2005(2).
[4]中华人民共和国机械工业部. 低压配电设计规范[S].北京:中国电力出版社,1996.
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