电气工程的节能设计研究

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年6期   作者:罗应超
[导读] 电气自动化是随着科学技术水平逐步提升而衍生出的新型技术
        罗应超
        四川西昌电力股份有限公司 四川省 西昌市 615000
        摘要:电气自动化是随着科学技术水平逐步提升而衍生出的新型技术,其在提高电气工程效率方面具有显著的应用效果,不仅大大减少人力、物力的投入,而且能够创造更加可观的经济效益。本文将主要围绕电气工程的节能设计展开探讨。
        关键词:电气工程;节能设计;建筑节能;
1电气工程发展现状
        当前,以建筑工程为代表的各类基建工程正如火如荼推进,我国综合国力逐步提升,促使电气自动化领域朝着更高层次发展,节能技术逐步融入至电气工程中。回顾传统电气行业状况,管理混乱的问题依然普遍存在,电气工程运行全过程中的安全隐患较多,丰富的能源也未得到高效的利用,技术人员的专业水平不足,以致难以在设计阶段对以上问题进行回避。而在大型项目快速发展的趋势下,行业逐步提出了全新的需求,促使电气工程在既有技术基础上实现突破,设计人员需要结合电气工程节能技术,提高设计方案的整体水平。如今,技术人员可依托于BIM模型对电气工程的设计方案做出更加科学的评价,将各方面的信息包括但不限于所需费用、突出的技术难点等通过模型直观呈现出来,从而实现更可靠、更高效的综合分析与进一步优化。
        传统层面的电气工程在设计思路上具有明显的局限性,各专业人员单独工作,缺乏技术交流与探讨的情况普遍存在,因此,往往难以顾及对新技术、新材料的应用,与节能技术相关的新技术、新材料应用则更少。而随着电气工程设计工具的发展与进步,技术人员可以充分发挥出BIM建模的应用优势,及时发现设计方案中的漏洞并修改完善,在显著提高工作效率的同时编制出更为科学可行的设计方案。同时也实现了多人员、多部门、跨专业的电气工程协作设计,通过技术人员高效沟通、协调与验证,共同突破技术难点,优化设计方案,推动新技术、新材料的有效应用。
2电气工程节能设计的重要意义
        随着科技的快速发展,人们对物质生活追求不断提高,过度依赖能源消费经济发展的模式为社会环境造成很大负面影响。随着社会经济的快速发展,能耗问题日益加重,能耗量急剧增多,提高能源利用率成为急需解决的问题。我国成为最大的能源消费国,单纯依赖常规能源不利于社会可持续发展。建筑业能耗量巨大,加剧我国能源压力。
        随着城镇化发展加快,我国节能建筑占比较小,无法满足绿色节能发展需求。我国过去经济高速发展中,存量高耗能建筑面积约400亿㎡,我国需要在绿色建筑领域迅速推广。国家相关政策推进实施,新版《绿色建筑评价标准》中,与电相关的评分项目有节能与利用模块。建筑能耗中电气能耗占比最大,增加清洁能源应用,对建筑光伏系统发电等节能技术分析非常重要。中国是能耗大国,国家出台了《节约能源法》等系列相关技术规范,十三五规划对节能减排提出明确要求,建筑物设计必须节能下合理设计。找到有效降耗方法可以创造更大的社会价值。将节能技术规范结合,可以有效解决电气工程节能问题。
        虽然建筑电气节能受到广泛关注,但目前仍存在许多问题亟待解决。目前电气工程节能设计中,许多设计人员对建筑电气运行特点缺乏深入了解,在设计电气系统时往往照搬以往设计经验,有的设计人员盲目追求采用新技术,如多数建筑节能设计标准未把电气节能系统纳入其中,不少工程项目由于负荷计算不合理导致变压器选择过大;照明光源选择不当,未考虑节能控制方式等导致浪费较大。建筑电气工程设计对电气系统节能有重要影响,但往往得不到设计人员足够重视,设计收费与产生经济效益不挂钩等原因,有的单位忽视质量,使得设计系统初期投资大。深入研究电气工程节能设计有效技术措施对指导电气工程节能设计具有重要意义。
        电气化广泛应用于生产生活中,电能借助可再生优势得到各行业的应用。

建筑行业是我国支柱型产业,建筑是城市基建系统的核心构成,对其开展节能化设计是确保建筑物设计施工中贯彻节能宗旨的保障,对其节能方法研究非常迫切。建筑物中装设照明等系列消耗电能设备,建筑电气工程节能设计技术融合光伏发电技术系列先进技术,有效降低建筑电气工程能耗。绿色建筑电气应用从开源节流两方面入手,电气工程在绿色建筑中应用潜力巨大,但存在各系统管理复杂等问题。目前我国节能领域与先进国家具有一定差距,需要研究建筑节能技术提高节能水平。
3电气工程节能措施
3.1照明设备节能设计
3.1.1节能灯具的选择
        设计人员在进行设计照明系统或选择节能灯具时,首先要保证室内的光照,而照明设备是用于补偿室内光照的。因此,设计人员首先要考虑并计算建筑物室内的自然光照,根据计算结果进行节能灯具的选择。节能灯具应具有环保、节能、经济等特性,因此通常选择年限长、效率高、能耗低的灯具,这样能够有效降低照明设备成本以及建筑整体的能源消耗。设计人员可以根据地面反射系数推算出灯具的运用系数,进而选择节能灯具。
3.1.2建筑物内部装饰
        不同建筑物内部的装饰材料功能不同,直接影响建筑物内部对光照的吸收或反射效果。例如,当建筑物内部的装饰材料选择颜色较浅的材料时,能够较好地反射自然光,进而降低补偿光源的消耗。因此,合理的建筑物内部装饰能够有效地利用自然光,进一步降低建筑物的能源消耗。
3.2输配电系统节能设计
        输配电系统对整个建筑工程的稳定运行起着重要作用。因此,设计人员需要对整个输配电系统进行预估,保证输配电系统输送的电力能够覆盖整个建筑物。此外,设计人员还需要考虑输配电系统的节能。
3.2.1输电效率
        线路的损耗是输配电系统损耗的主要部分,降低线路的损耗能够有效降低整个输配电系统的能耗。因此,设计人员需要更好地完善设计方案,计算输电线路距离。在保证电力系统能够覆盖整个建筑物的前提下,尽量缩短线路的长度,降低输电线路的能耗。此外,可以通过降低输电线路的电流,如采用高压或超高压的输电方式等,进一步降低能耗。
3.2.2节能灯具的安装
        变压器作为电气工程的主要原件,变压器的质量和效率能够直接影响整个建筑物电力系统的效率。变压器首先需要保证整个建筑物的需求,其次考虑节能、环保、低损耗。选择变压器时要考虑变压器的容量,容量过低容易损坏甚至烧坏变压器;而高容量的变压器虽然能够满足建筑物的需求,但是会造成资源浪费。因此,如何选择适宜的变压器是减少变压器能耗的关键步骤。目前,常用的选择变压器依据是变压器的经济负荷率,而当负荷率能够维持在70%左右时是比较适合的变压器。此外,选择变压器时,还需要因地制宜。不同的环境和建筑物,选择变压器的方式也不同。当建筑物类型为大型时,如图书馆、体育馆时,通常采用节能的干式变压器;而当所处环境为电压波动较大的场所时,则应采用有载调压功能的变压器。
4结语
        电气工程节能核心是将合理节能技术应用于工程中,随着绿色建筑的推广,节能减排在电气设计阶段更加常见,建筑电气工程节能设计具有广阔研究空间。应用建筑内的节能产品丰富,如何合理安排成为电气设计阶段的重要课题。本文论述建筑电气工程节能设计的意义,分析国内外建筑节能技术发展现状,介绍建筑电气工程节能设计的应用。电气技能技术应不断进行技术创新,促进电气节能技术的发展。
参考文献
        [1]施韬.建筑电气工程设计的节能措施[J].农家参谋,2020(20):113.
        [2]阿达来提·阿布力克木,帕尔哈提·麦麦提.电气工程自动化信息技术及其节能设计分析[J].电子测试,2020(18):127-128.
        [3]张新元.浅谈电气工程自动化信息技术及其节能设计[J].科技风,2020(23):7.
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