周幸春
泛城设计股份有限公司 浙江省杭州市 310006
摘要: 在建筑供配电线路节能设计方面,应该做好节能技术管理,不断优化设计方案,合理分配电能。供配电线路节能设计必须要遵循适用性、经济性、协调性等原则。供配电线路节能设计是一个系统的性的工作,从电源距离到电气设备、输配电材料选择都需要纳入考虑范围。未来供配电线路节能设计需要从智能化、信息化、标准化、规范化等角度出发,全面推动供配电线路节能设计水平。
关键词:建筑;供配电线路;节能设计
引言
随着经济发展,城市居民生活得到了质的改变,美好的生活很大程度来源于电力系统。电力为工农业生产提供源源不断的能源,继而建设、生产我们所需要的产品。建筑供配电系统作为居民生活的主要能源体系,对其设计的规范性、节能绿化,对我国能源管理都有着重要意义。
一、建筑供电线路节能设计原则
在建筑供配电线路节能设计方面,必须要遵循以下几个原则,才能够开展相应的节能作业。
1)建筑节能与建筑的协调性原则,在开展建筑供电线路节能设计时,不能够损害建筑本身的功能;
2)经济性原则,企业在开展建筑供电线节能设计时,从本质上上降低后期的能源消耗,势必会增加一部分施工成本,但是要综合考虑投入与产出的问题,避免“形式性”的节能设计,影响企业发展;
3)适用性原则,建筑供配电设计必须要满足建筑施工需求,为建筑施工提供能量支持,合理分配负载,保证电能的稳定性和输配电质量;
4)多管齐下,在进行节能设计时,不仅仅从供配电节能方面考虑,还应该从多种节能措施入手,达到节能目的。
二、建筑供配电线路节能措施
2.1 优化节能设计方案
在建筑供配电线路节能设计方面,应该做好节能技术管理,不断优化设计方案,合理分配电能。在设计过程中,应该从不同角度、不同方向给出不同的设计方案,继而对所有方案进行综合考量,得出配电安全性、可靠性、经济性、节能性、操作性的综合最佳方案。实际上,以上五点可能无法同时没满足,供配电设计必须要按照安全第一的原则,保证输配电质量的情况下,考虑节能设计,
2.2 合理配置实现节能目标
在工程设计中,变电站的中心应尽可能靠近负载中心,缩短输配电距离,减少电路中的损耗。同时,还需要考虑线路的进出位置,保证后续的线路维护方便、简单,使用安全。
在建筑施工中,应根据负载情况、电源距离以及电气设备的特点进行供配电线路设计。在施工时必须要按照相关规范进行时设计,配电变压器出口的电流不平衡度不得大于10%,干线和支线头端的不平衡度不得大于20%,中性线的电流不得大于20%。超过额定电流的25%,这是因为在配电系统中,某些相电流很小,某些相电流接近甚至超过额定电流。如果超出相应的范围,不仅仅影响了系统的安全运行,还会降低用电质量,增加电能消耗。
2.3 基于设备与材料的供电线节能设计
在建筑供配电线路设计完成后,需要采购大量的电子元件和电气设备,因此电气设备和电子元件都会对配电性产生一定的影响,继而造成电能浪费。根据配电功率损耗的计算公式,可知功率损耗取决于线路的阻抗和电流,其与阻抗和电流的平方成正比,而线路的阻抗与导体的电导率和长度成正比。根据这一原理,在选择导线时,尽量使用铜导线,不再采购使用铝芯线。对于无特殊要求的场所,应尽量采用三相电源,避免使用单相电源,也可以减小电流。比较三相和单相电源线的损耗,假设线长相同,负载为电阻性负载,三相完全平衡,当负载功率相同时,单相线电流是三相线电流的三倍,增加了电能损耗。
另外,还必须避免导体产生的涡流通过管道,这可能会导致功率损耗。例如,严禁在金属管中穿一根交流导体。对于带铜套的矿物绝缘电缆,应按照一定的规则布置,以减小涡流。
通过精心设计,可以缩短电源线的长度,增加功率因数,减少电流,提高电源质量。
2.4 智能家具控制系统应用
住宅内供电线路的设计,在很大程度上也会增加能力的消耗。现阶段我国城市人口不断增加,城市居民用电量尤其是在冬夏两季出现高峰,如何降低住宅内的非必要消耗,也是一个重点话题。随着智能技术的发展,智能家具系统能够很好的解决这一问题。从智能插座、智能门禁、智能灯具等产品被应用到建筑之中,能够很好的对室内情况进行感应,继而进行智能化调节,节约了能源,延长了产品的使用寿命。智能控制面板也不仅仅是智能开关,是一个高度集成的控制系统,能够完成照明、音响、温控、湿控等工作,远程控制房间内电器,对于容易忘记关灯的用户来说,远程控制能够很好的实现节能目标。
但是在进行建筑供配电线路设计时,智能控制系统的引入,必须要注意不要破坏原有设计,充分考虑用户体验,设计的智能面板操作不能过于繁琐,控制方式不易过多,反而让用户产生排斥心理。
2.5 做好功率补偿
在配电系统运行过程中,由于非线性负载产生的谐波往往是基波电流的几倍甚至十几倍,强大的电流会造成给系统带来剧烈冲击,继而导致供电电压发生畸变,因此使用动态功率补偿或者分相补偿成为了研究热点。利用动态无功补偿以及消谐装置,保持电路系统电压稳定,降低系统的线损,同时还可智能调节配电系统的三相负荷平衡,削弱谐波分量大小,减少无功容量平衡,保证配电系统运行稳定,实现节能目标。
三、建筑供配电设计节能发展趋势
3.1 建筑供配电设计一体化
随着建筑节能一体化概念的提出,从建筑学的角度融合节能措施,继而发挥二者最大的作用,实现供配电线路最优布置。这一课题研究也成为了近年来的研究热点,各大高校、建设单位都投入了大量的人力物力。未来一体化设计任重而道远,需要更多试验和探索才能够摸索出一条可行之路。
3.2 智能化高度集成发展
随着智能产品应用越来越多,单纯的智能孤岛控制已经无法满足现代建筑节能需求,不仅仅造成了系统空间浪费,也造成了材料浪费。通过加快智能控制系统高度集成化,将布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动化控制技术以及音视频技术等与家具设施高度集成,实现高度集成的物联网家具。同时加强感应设备的集成控制管理,提高环境感应精准度,利用数据控制避免过多消耗能源。同时物联网的使用,也会减少诸多线材的使用,实现了工程供配电线路的节能目的。
3.3 标准化规范化发展
供配电线路的节能设计想要发展推广起来,必须要进行标准化、规范化发展,通过对电气设备、输配电材料、计算公式参数的规范化,为选材、设计提供了方向和指导,减少了企业进行节能设计的投入,继而让节能设计进入到每个建筑项目之中,达到节能目标。
3.4 提高节能设计意识
节能设计的推动需要设计人员时刻想着节能,时刻用节能的思维去解决问题。因此在供配电线路节能设计方面,首要一点是加强节能意识培养,让基层员工、技术人员、管理人员都具备这种意识,按照这种想法提出节能方案,继而达到节能目标。
结束语
经济发展离不开电力支持,居民生活幸福度也离不开电力供给,能源的消耗过大又是当下面临的重要难题,因此开展供配电线路节能设计十分有必要,根据全文所述,可得出以下结论:
1)供配电线路节能设计必须要遵循适用性、经济性、协调性等原则;
2)供配电线路节能设计是一个系统的性的工作,从电源距离到电气设备、输配电材料选择都需要纳入考虑范围;
3)未来供配电线路节能设计需要从智能化、信息化、标准化、规范化等角度出发,全面推动供配电线路节能设计水平。
参考文献
[1] 林毅宏. 智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究[J]. 自动化与仪器仪表, 2011, 000(003):135-136.
[2] 周峰. 高层建筑供配电系统节能设计探寻[J]. 智能城市, 2019, 005(007):187-188.
[3] 王猛. 建筑供配电系统节能设计技术要点分析[J]. 建材发展导向, 2018(9):104-104.
[4] 智超. 商超等公共建筑供配电节能设计举措[J]. 中国高新区, 2018, 000(020):150.
[5] 王颢澎. 高层建筑供配电系统及电气节能设计分析[J]. 建筑·建材·装饰, 2018, 000(023):196.