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摘要:随着社会经济的发展,时代的进步,人们的生活生产水平得到大幅度的上升,对节能环保意识也有了明确的认知,对建筑工程电气的设计工作更加的重视。然而,在实际的电气设计过程中,因为技术和人员等客观因素的影响,导致建筑电气节能技术的应用不够完善,其中存在一定的问题,电气的消耗仍然屡增不减,给人们的经济造成负担。这种情况下,就要根据实际情况,对电气技能进行合理的设计,利用先进的技术手段,从而降低能源的大量消耗。
关键词:绿色建筑;电气节能;设计
一、目前在建筑行业电气节能设计及应用的重要性
能源紧缺的问题在我国甚至在全球都是一个很严重的问题,能源紧缺在一定程度上会影响社会的发展和人类的进步,所以有些发达国家已经意识到这个问题了,已经开始在建筑行业上应用节能技术了,致力于创造一个环保型社会。据相关调查报告表明,我国建筑行业在电气上的消耗比重是比较大的,其能源的消耗占据中国整个社会的百分之三十多,并且能源消耗一直呈现稳升不下的态势。另外在公共场合的照明设施消耗的能源也比较多,这一问题引起了国家关注,进而提出了建设资源节约型社会的总体目标,也刺激了政府和企业对节能技术的进一步研究。所以建筑行业应用和发展节能技术是在低碳背景下的一个重要趋势和选择。
二、建筑电气节能设计
1、动力系统节能设计
动力系统(如电动机、发电机等)是建筑物正常运行的重要动力保障。以电动机为例,假如电动机功率过大,则会造成资源浪费;而电动机功率过小,则会动力不足,影响电气设备的正常使用。因此,在设备选型阶段,相关人员应根据建筑工程的实际情况,进行最优化选择,将能源利用率提高至极限。
2、照明系统节能设计
建筑照明系统是工业生产以及居家照明的必需品,特别是对夜间施工而言,大功率的照明设备虽然照射范围广,但是电能消耗高。因此,建筑照明设备的选择在考虑性价比的同时,还应将节能性能纳入考量范围。同时,还应注重使用新型能源,科学利用太阳能设备,以实现节能减排的目的。此外,要尽可能选择可拆卸、易清洗、智能可控的照明设备,减少不必要的能源消耗。
三、建筑电气节能技术的应用分析
1、供电设备中的节能技术
在建筑电气节能设计期间,供配电系统是能源消耗的关键部分,因此在进行建筑电气节能设计过程中,设计工作者要按照设备本身具有的性能和特点,按照用电负荷和设备的容量要求来进行合理的设计和选择,保证在实际的应用中降低对能源的消耗。为了进一步确保建筑电气的安全性和合理性,就要将建筑电气配供电系统级数进行合理的掌控,保证其在规定的范围内,要是用户相同,高压配电技术就要控制在两级的范围内,低压配电级数控制在三级之内,这样就可以实现对电能消耗的有效掌控。其中,供配电系统主要运用的是两路进线的形式,这样就要保证两路电源保持一致,而且还要将电能在线路中的消耗量降到最低限度。另外,供电电压的选择情况对能源的消耗程度也会产生影响。通常情况下,供电电压越大,产生的消耗就越小。这样可以运用可靠的供电电压设置把控电能的消耗。电缆也是控制能源消耗的重要表达形式,通常情况下,线缆的电阻越小消耗的能量也就越小,要是投入成倍数上升,就要充分的将长期利益和短期效益衡量好,这样才能够对线缆的材质进行合理的选择。
2、照明设施节能技术
现阶段,我国各个领域的行业在节能环保的开展中,都已经对节能环保的重要性有了认知,对生产设施和设备进行了节能的改造和创新,设计出更多新型的功能,将工作流程不断的优化,这样就能够促进能源的使用率逐渐增加。室内照明利用的是节能设计,使得能源的消耗和消费得到节约,而且节能设计出的照明也会让人更加的舒适。在照明设施的节能设计中,可以根据光源和灯具情况进行选择和布置,进而促进对智能化的控制,也能够保证照明节能的运行功效的提高。
在照明光源的选择方面,一般都会选择LED照明,因为这种照明方式具有环保的功效,使用的寿命较长、显色性也比较高,最最重要的就是其具有高效节能的特点。LED照明的发光二极管在发展中已经取得明显的进步,也促进光源的发展迈向更高的阶梯。对于灯具效率来说,灯具的选择是重中之重,对节能功效来说也具有一定的功效。当前市场中的LED灯具与其他灯具的外观并没有太大的差别,但是在节能方面,LED是一种高效节能的灯具,不仅能够能满足消费者对外观美感的追求,在实际的应用的节能功效也会带来极大的方便。
3、中央空调节能技术
中央空调中包括了冷却水系统和冷冻水系统的变频调速技术,冷却水系统指的是对空调主机进出水温差和水温信息进行采集,这样就能够满足自动调节水泵的效果。水泵在温差调节过程中的转速保持不变,也是的系统调节不够精准,所以,这种情况下就需要添加水来调节,这样就能够促进能源的节约。在冷冻水系统的变频调速技术中,水泵自动调节是利用收集冷冻主机和冷冻泵进出水的温差来体现的。其中,温差信号主要能够将冷冻主机在回水和出水的温差情况真实的反应出来,而压差信号能够充分的表达出冷冻泵在回水和出水中的压力差。如果室内温度出现一定的转变,就会在温差信号中直接的表达出来。再按照变频器来对冷冻泵转速进行一定的调节,使得能够保证有效的控制。对于压差信号出现变动时,要利用水泵的输出功率条件来确保房间空气调节的情况。
四、绿色建筑电气节能设计要点
1、供配电系统节能设计
供配电系统是电气系统的重要组成部分,关系着终端用电负荷安全性、运行经济性,也是实现建筑居住性和功能性的关键,合理优化的供配电系统设计是绿色建筑电气节能设计的基础。配电系统设计人员应考虑地理气候条件、建筑布局等各种因素,充分调查计算建筑负荷特点、用电量大小等,基于此选择配电系统电压等级、电源位置等,节能措施还包括改进三相不平衡、治理谐波及提高功率因数,本节着眼于上述能耗点研究供配电系统节能设计。
2、电压等级及变配电房位置确定
应根据建筑总用电量确定电压等级,一般来说,当控制功率为定值时,电压越大电流越小。而计算线路损耗时采用公式为:P=I2R=I2R0L式中:I——为线路电流;R0——为单位长度电阻值;L——为线路长度。也就是是说电压的大小决定了电流,而电流又与输电导线长度共同决定了线路的电能损耗,合理选择电压等级即供电半径(即变配电房位置)可以有效减少电能损耗。根据某工程用电设备总容量和单台设备容量确定,供电电压等级采用10kV供电,所有用电设备均经10/0.4kV变压器后配电;变配电房设置在负荷中心,某工程至末端配电箱最长供电距离约240m,低压侧线路长度减少,线路损耗降低。
3、三相不平衡治理
三相负荷不对称导致三相电流(电压)幅值不一致即所谓的三相不平衡现象,其不仅会造成严重的线路损耗,还会带来一系列其他问题,如电机发烫、照明设备寿命缩短和通信质量降低等等。只有当三相平衡,即三相电流(电压)幅值一致,相位互差120°时,才能保证电网的经济性和稳定性。然而绝对的三相不平衡是不存在的,某工程只能控制三相单负荷尽可能分配在三相上,最大相负荷不超过三相负荷平均值的115%,最小相负荷不小于三相负荷平均值的85%。
结束语
在建筑工程中,电气节能设计是一项比较系统的工程,当前电气节能系统已经实现了自动化、信息化以及节能化的发展。在实际的电气设计中,可以使用多样化的电气节能设计方法,结合绿色节能的设计理念,保证建筑电气工程安全性、经济性、节能性以及可靠性的顺利实现,采取有效的节能方法,实现电气系统的功能,从而实现节能减损的效果。
参考文献
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