基于节能角度的公共建筑电气供配电系统设计

发表时间:2021/3/29   来源:《科学与技术》2021年第1期   作者:周勤
[导读] 为实现对公共建筑电气供配电传输电子量的有效节约,
        周勤
        中国美术学院风景建筑设计研究总院有限公司,浙江 杭州  310012
        摘要:为实现对公共建筑电气供配电传输电子量的有效节约,设计基于节能角度的公共建筑电气供配电系统。在供配电调试电路、电压触发器、电流触发器三类硬件应用设备的作用下,计算系统内的电气负荷等级,再通过对比实验的方式,突出该系统的实际应用价值。
        关键词:节能;公共建筑;电气供配电;调试电路;触发器;负荷等级;
中图分类号:      TU852    文献标识码:A

0引言
        现阶段电气供电配电系统主要应用于公共建筑项目中,由于建筑功能需求的不同,各类装配电设备的建设功能也有所不同。因此合理选择电气供配电系统的软、硬件执行元件,才能使其电气供应能力得到最大化发挥。根据电气配比关系的不同,公共建筑供电传输电子量具备三级负荷标准。其中,第一级负荷的耗能量最大,主要应用于超高层公共建设中;第二级负荷的耗能量相对较小,主要应用于常规公共建设中;第三级负荷的耗能量最小,主要应用于不超过5层的公共建设中。
1公共建筑电气供配电系统设计
        公共建筑电气的供配电系统由调试电路、电压触发器、电流触发器等多个结构共同组成,具体搭建方法如下。
1.1供配电调试电路
        公共建筑电气供配电系统的供配电调试电路存在于建筑设备的高压输入端与低压输出端之间,可在D1、D2、D3等多个电感元件的作用下,实现对电气供配电传输量的聚集处理。TP8533D设备作为供配电调试电路的核心搭建元件,可准确感知建筑设备高压输入端的输出电子量,并可将交变电流转化为直流传输形式,从而避免供配电混乱行为的出现[1]。D1、D2、D3等多个电感元件同时存在于供配电调试电路中部,能够记录各个电路阶段中的电阻系数值,并可在电压触发器与电流触发器的作用下,更改电路中已接入电阻的平均数值,从而实现对公共建筑能耗总量的有效节约,具体供配电调试电路如图1所示。

图1供配电调试电路示意图
1.2电压触发器
        电压触发器存在于公共建筑电气供配电系统中部,具备较强的电子量感知能力,可在记录高压端交变电子输入量的同时,感知系统内部的电感传输形式,从而解决公共建筑电气项目中的电子过量消耗问题[2]。常规的电压触发器最少具备8个电子感知接口,其中4个接口属于交变感知元件,另外4个接口属于直流感知元件。由于公共建筑中供配电量的惯性传输行为,交变感知接口始终存在于电压触发器左端,能够在连接导线的作用下,深入供配电调试电路内部,并从中吸取大量的待传输供配电子量。直流感知接口始终存在于电压触发器右端,一般情况下,直接与系统电流触发器相连,具备较强的电子量感知能力,能够平衡公共建筑中的能耗电子负载量。
1.3电流触发器
        电流触发器位于电压触发器下端,能够准确记录公共建筑中的供配电量传输水平,并可在不违背电气负荷等级条件的情况下,实现对建筑电气能耗量的汇聚处理。从节能角度来看,电流触发器所具备的电子消耗能力相对较低,由于公共建筑中始终存在稳定的供配电调试关系,所以高压电子只能从系统左端传输至系统右端,并可在此执行过程中,以电气量整合的方式,实现对供配电关系的有效平衡与维护[3-4]。与电压触发器不同,电流触发器的执行能力水平相对较弱,但因为交变电流、直流电流间物理转化关系的存在,该原件只能对能耗量较低的供配电参量进行记录,并可在人工过滤思想的引导下,实现对耗量较高供配电参量的有效屏蔽。
1.4电气负荷等级
        电气负荷等级描述了公共建筑电气供配电系统所具备的能耗量承载能力,在不考虑其他干扰条件的情况下,该项物理量只受到电压均值量、电流均值量两项物理量的直接影响。电压均值量常表示为,在既定执行时间内,该项物理量的表现数值越大,最终计算所得的电气负荷等级水平也就越高。电流均值量常表示为,由于配电阻值系数的存在,该项物理量的表现数值越大,最终计算所得的电气负荷等级水平也就越低。联立上述物理量,可将系统电气负荷等级计算结果表示为:

        公式(1)中,代表公共建筑中的电子量节能消耗系数,代表供配电调试电路中已接入电阻的物理数值,代表公共建筑中的特征电气量供配系数。
2系统应用能力测试
        为验证基于节能角度公共建筑电气供配电系统的实际应用价值,设计如下对比实验。选取一个输出能力相对稳定的公共建筑电气元件作为实验设备,分别将其与实验组、对照组供配电控制主机相连,其中实验组控制主机搭载基于节能角度公共建筑电气供配电系统,对照组主机搭载传统电气供配电系统。
        瞬时能耗量描述了供配电系统的实际电气消耗水平,一般情况下,瞬时能耗量数值越大,供配电系统的实际电气消耗水平也就越高,代表系统的节能效果越差,反之则越好。表1记录了实验组、对照组瞬时能耗量数值的具体变化情况。

        分析表1可知,随着实验时间的延长,实验组瞬时能耗量保持先上升、再稳定的数值变化趋势,整个实验过程中的最大数值结果仅能达到8.6 kW。对照组瞬时能耗量则保持先上升、再稳定、最后下降的数值变化趋势,整个实验过程中的最大数值结果达到了15.3 kW,与实验组极值相比,上升了6.7 kW。综上可知,应用新型公共建筑电气供配电系统后,瞬时能耗量的数值水平出现了明显下降的变化趋势,符合节约供配电系统电气消耗量的实际应用需求。
3结束语
        与传统供配电系统相比,新型公共建筑电气供配电系统,可在节能思想的作用下,联合调试电路、电压触发器、电流触发器等硬件设备元件,实现对电气负荷等级系数的准确计算,具备较强的应用可行性。
参考文献
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