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摘要:在时代不断进步的过程中人们的生活水平得以不断提升,而建筑最为生活中重要的组成部分,对其质量安全与功能性提出更高的标志。为解决此问题,提出基于建筑机械设备电气工程自动化的供配电节能控制方法。分别从中央控制设备、现场控制设备两个角度,分析建筑设备的功能及其控制特点,实现建筑机械设备电气工程自动化网络的搭建。在此基础上,选择合理的供配电平台,借助控制执行功能软件,调试各项已连接的节能管理上机位,完成建筑机械设备电气工程自动化的供配电节能控制分析。对比实验结果表明,新型节能控制方法可在满足建筑物使用功能的前提下,降低建筑机械设备电气工程的运行电耗成本,且能够大幅提高建筑物的用电能耗比,具有较高的社会经济效益,完全满足节能型建筑的实际应用需求。
关键词:建筑机械设备;电气工程自动化;供配电;节能控制
引言
建筑供配电系统的节能设计,不仅可以大幅度减低能源损耗,还能最大化发挥电能的作用。目前建筑用电设施复杂,需要满足楼梯、电梯、室内照明、电器使用等多方面用电设施的用电要求,各用电设施间若设计不当,就会留下安全隐患,引发重大用电安全事故,带来巨大的经济损失和社会影响,不利于和谐社会的建设。
1建筑电气设计中节能降耗措施的意义
建筑电气节能降耗设计的主要内容是电气设计期间采用多种技术措施严格落实建筑电气节能标准,在实现建筑电气各项使用功能的同时实现最大限度减少建筑电气能耗。随着国民经济的快速发展,工业化水平逐步提升,能源危机已成为当今限制社会发展的关键问题。同时,我国又是一个能源紧缺的国家,石油、天然气等大量依靠进口。在实际生产生活中,如何最大程度降低能耗是摆在各行各业面前的一个重大突出难题。在建筑领域,大量研究表明,建筑电气能耗是社会能耗极为重要的组成部分,并随着经济的发展,其在社会能耗中的占比还呈现出上升趋势。据不完全统计,我国电力设备增长速度较发电设备增长速度更为迅猛,这无疑会对我国能源供给造成严重威胁。因此,开展电气节能降耗措施研究,降低建筑电气能耗或减缓其增长速度对社会具有极为重要的意义。
2响建筑供配电系统节能设计效果的因素探讨
在对建筑的供配电系统进行节能设计时,一方面要考虑设计方案的科学性和合理性,另一方面也应考虑会其节能效果产生影响的因素,并在设计中有针对性地对其进行处理,才能保证达到最佳节能效果。通过分析发现可能会影响建筑供配电系统节能设计效果的因素主要有以下几种:(1)设计人员节能意识不足。供电系统的节能设计都是依托于设计方案完成建设的,若设计人员未能正确地认识到节能环保的重要性,势必会在设计过程中未能充分应用节能理念,使设计方案的节能效果不足。(2)节能设计方式不合理。随着建筑行业的不断发展,建筑的种类多样性增强,建筑的使用功能也各有不同,节能设计方案应根据建筑的种类、功能和建筑实情等多种情况科学的设计,但部分设计人员专业水平不足,使得出具的设计方案与建筑的实际情况不符,在一定程度上影响供配电系统节能设计的节能效果。(3)其他因素影响。如设计人员节能理念落后、设计方案针对性差、施工质量不达标等,都会不同程度的对建筑供配电系统节能设计效果产生影响。
3建筑电气设计中节能技术的应用
3.1合理配置变压器
(1)电能转换建立在电磁转换的原理上,转换过程必然会发生功率损耗,具体包涵变压器的空载损耗和负载损耗、杂散损耗、介质损耗。下图比较了SC(B)13和SC(B)11干式变压器的年运行费用,可得出在售电单价相同、负载率相同的情况下,变压器能效等级越大,年运行费用越低。所以在设计时,选用变压器选用13型及以上节能环保型、低损耗、低噪音,接线组别为Dyn11的干式变压器。(2)合理布置变电所位置。变电所选址时,宜尽量靠近负荷中心,减少线路损耗。例如,新建居住区,低压供电半径不宜超过200m。
变电所偏离负荷中心时,电能损耗增大,同时,增加了线路长度,增加有色金属消耗量,降低供电质量。低压配电线路布置时应多走直线少走弯路,避免倒送电。三相平衡负荷线路电压降。
3.2分路供电设计
在建筑工程施工完成以后,由于内部涉及较多的负载设备,并且这些设备种类也相对较为复杂,所以对于供配电线路设计的要求是非常高的,尤其是分路供电方面。基于此,在设计的时候,需要科学、合理地设计电源和接地系统,也可以设置单独的供电体系,这样才能有效保证供配电线路的稳定性。同时,在分路供电设计时,可以在建筑内部设置供配电控制器,其目的就是保证建筑工程的供电控制效果,从而避免电气异常的产生。
3.3照明系统节能设计
在建筑中,照明是不可缺少的,照明设备带来的耗电量也是不可忽视的。建筑许多照明设备选择中,使用的都是“长明灯”,造成的电能损耗极大。但其实照明系统并不是一个每时每刻都需要使用的设施,因此,在设计过程中,首先应该按照《建筑照明设计标准》选择适合的照明设备,构建智能照明系统,比如智能声控装置,智能调节亮度装置等,按照实际情况来改变照明情况,对于光源较好的地方,可以适当降低光的亮度的最大值,避免不必要的浪费。由于照明设备并不是全天都要使用,所以在设计电路时,对于不使用时或者没有必要使用的地方,应该降低电能的供给,在一些空旷视野范围广的地方,可以选择一些照射范围广且长的照明设备,适当减少设备的使用个数,从而进行建筑节能。
3.4接地设计
在供配电线路设计中,接地设计也是非常关键的一项设计内容,不仅确保供配电线路与行的稳定性,也保证其安全性。因此,在接地设计的时候,可以直接接地。但是,如果保护方式不同,其分类和选择方式也有着一定差异。一般情况下,接地系统可以分为TN和TT系统。另外,设计时,需要结合建筑工程的实际情况,选择合适的接地系统。这样才能适当减少导线的使用量,以此降低不必要的消耗。
3.5优选导线类型
优选导线类型的依据是选用的导线型材具有较小的电导率且经济合理。大量研究表明,铜芯电缆较铝芯电缆具有电导率更小、输电效率更佳、成本偏高的特点。设计供配电线路时,应兼顾铜芯电缆的高效性和铝芯电缆的经济实惠,例如,在负荷量较大的线路采用铜芯电缆,在负荷量较小的线路采用铝芯电缆。(2)优化输电线路长度。在进行变配电所的选址时以其尽可能与负荷中心更近、低压配电室尽可能与建筑强电竖井更近为原则,因为这样可以有效缩短馈电线路距离,进而降低线路电能损耗。(3)增大线缆截面。在对难以靠近馈电系统的部分机电设备进行导线类型优选时,应在综合考虑线路载流量、电压降、热稳定、保护需要等基本功能的基础上,根据工程实际情况适当增大线缆截面以达到降低线路损耗的目的。(4)采取就地无功补偿措施。在对无功功率需求较大、距离配电所较远的电气设备线路设计时,可进行就地无功补偿设计,从而在保障电气设备运行稳定的基础上有效降低无功传输损耗,实现节能降耗。
结语
综上所述,通过一定的电路设计、节能设备的选用可以达到节能的要求,对于以后的各方面施工问题提供技术支持,在未来阶段,我国的科技人员应该继续开发节能设备并开发新能源,降低电能损耗。
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