电气工程的节能设计研究

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第8期   作者:汤炎炳
[导读] 随着经济的发展,人们生活水平不断提高。建筑设计不仅要满足住户需求
        汤炎炳
        桐乡市电力工程有限责任公司 浙江 嘉兴 314500
        摘要:随着经济的发展,人们生活水平不断提高。建筑设计不仅要满足住户需求,而且趋向于智能化。“绿色化”、“环保化”等理念也逐渐深入建筑工程。因此,建筑工程在符合质量要求、满足用户需求的前提下,需要进一步优化设计方案。电气工程作为建筑工程的重要组成部分,电力消耗效果将直接影响建筑物整体的能源消耗效果。如何优化设计方案,实现电气工程的节能减排成为主流趋势。
        关键词:电气工程;节能;设计
        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。
        1电气工程节能设计的重要意义
        随着科学技术的飞速发展,人们对物质生活的追求不断提高,过度依赖能源消费,经济发展方式对社会环境产生了很大的负面影响。随着社会经济的快速发展,能源消费问题日益突出,能源消费量迅速增加。我国已成为最大的能源消费国,单纯依靠常规能源不利于社会可持续发展。建筑业巨大的能源消耗加剧了我国的能源压力。
        建筑电气节能虽然受到广泛关注,但仍有许多问题有待解决。目前,在电气工程的节能设计中,许多设计人员对建筑物的电气运行特性缺乏深入的了解。在设计电气系统时,他们往往照搬以前的设计经验。一些设计师盲目追求新技术的应用。例如,大多数建筑节能设计标准都没有包括电气节能系统,在许多工程中,由于负荷计算不合理,变压器选型过大;照明光源选择不当,未考虑节能控制方式,造成极大浪费。建筑电气工程设计对电气系统的节能有着重要的影响,但往往没有得到设计人员的足够重视,设计费用与经济效益没有挂钩,一些单位忽视了设计质量,使得设计系统的前期投入较大。深入研究电气工程节能设计的有效技术措施,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和生活中。借助可再生能源的优势,电能被应用于各个行业。建筑业是我国的支柱产业,建筑是城市基础设施体系的核心组成部分。在建筑设计和施工中进行节能设计是保证节能目标得以实现的保证,对其节能方法的研究迫在眉睫。建筑内安装照明等一系列耗能设备,将建筑电气工程节能设计技术与光伏发电技术的一系列先进技术相结合,有效降低建筑电气工程能耗。绿色建筑的电气应用从增收节支两个方面入手。电气工程在绿色建筑中有着巨大的应用潜力,但也存在着系统管理复杂等问题。目前,我国在节能方面与先进国家有一定差距,因此有必要研究建筑节能技术,提高节能水平。
        2节能设计
        2.1用电设备
        照明节能设计的基本前提在于给用户提供正常的照度,使其能够正常生产或生活,需最大限度降低光能的损失量,提高光能的利用率。自然光为重要的光源,也是照明节能设计中最为关键的应用途径,应面向用户推广可以使用自然光的设备。此外,自然光与室内人工照明相结合的方式也较为关键,且需调整好两者的比例,尽可能减少人工照明的使用量。
        现阶段,LED灯是较为典型的照明设备,相比于传统灯具而言,其节能优势更加显著。LED是冷光源,作为一种半导体照明方式,其对环境的污染相对较小,而相比于白炽灯等传统灯具形式而言,其节电效率可达到75%或更高。以相同亮度为基本前提,LED灯的耗电量可明显降低,约为荧光灯的1/3,普通白炽灯的1/15。此外,诸如电子镇流器、电子触发器等均是较为可行的节能配件,值得被应用在照明工程中。对于公共建筑场所,在该处设置荧光灯时需要尽可能选择带有无功补偿的灯具,以减少能源消耗量。


        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。
        2.3供电系统
        建筑工地供电系统包括电源、变电设备等部分,除了遵循电气实用性,节能性节能原则,考虑配电系统节能技术外,需要靠科学有效可行性措施提高建筑电气工程节能水平。要求优化电力设备设计方案,强化建筑电气系统运行管理,选择技术先进的建筑节能设备。建筑施工设计人员制定电气方案,要监督施工图设计,与业主及时沟通,按照各种电力设施功能要求,电气设备负荷特点对分项电气工程进行负荷计算,通过采用节能技术减少线路功率损耗。建筑电气设备运行情况对节能效果有直接的影响,如果电气设备保持安全稳定运行状态,出现故障可迅速排除。设备运行不畅得不到及时修理,会影响工程进度造成能量浪费。要采取有效措施强化建筑电气设备运行管理,要加快研发功能强大的系统软件,提高员工综合素质。
        2.4电气工程控制
        电气工程控制是一项系统性工程,其对工作人员综合水平提出了较高的要求,高品质的电气工程必须得到材料和人员的双重支持。为确保电气工程的整体品质,则必须充分提高工程队伍的水平,发挥出软实力的优势,加强对电气工作人员的培训力度,使其在掌握专业技能的同时还可强化责任感。参建人员必须从现场总结经验,作为后续工作的指导,以便在指定的工期内保质保量完成电气工程的相关工作。显然,高品质的电气工程与高素质的员工具有密不可分的关系,若要提高工程的整体品质,则必须将员工培训作为重点发展方向。相关人员也须怀揣积极进取之心,持续给自身“充电”,明确分工,以理论为指导,落实至实际行动中,确保工程质量。
        2.5补偿技术
        设计人员在进行电力系统设计时,不仅要考虑所设计的电力系统能够覆盖整个建筑物,而且需要考虑电力系统的补偿。由于电力系统中大部分设备属于感性特性的负载,而这种特性将直接造成这些电气设备功率因素下降,进而增大电能和能耗。此外,其他因素也会导致电力系统正常运行时产生能耗。因此,需要补偿设备或技术手段进行电力系统的补偿。补偿设备或技术手段使得电力系统能够更加稳定,进一步保证用户的生活质量和安全性能。设计人员需要加深对电气设备参数的了解,能够合理地分析数据如电压、电容量等,只有这样才能较好地完善设计方案。此外,设计人员可采用先投入应用的方式,通过实时跟踪了解、分析所用设备的电功率变化情况,进行选择相应的补偿设备或技术手段。
        结论
        随着我国建设规模的不断扩大,安全节能设计为重点内容,通过科学可行的安全节能设计方案,可提高资源的利用率,顺应可持续发展的时代潮流。对此,在建筑电气系统设计中,必须践行安全节能的基本理念,采取多重措施,切实提高资源的利用水平,并给用户营造安全、舒适的居住环境。
        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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