绿色环保与节能控制技术在现代建筑电气领域中的应用

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)10期   作者:陈锦田
[导读] 本文先对建筑电气领域的能耗问题进行分析,并在此基础上就该领域的绿色环保以及节能控制技术应用实践,谈一下个人的观点与认识,以供参考。

        陈锦田
        佛山市南海多宝电力电器安装有限公司 广东佛山528000
        摘要:现代建筑电气行业正在朝着绿色环保、节能降耗方向发展,绿色建筑极大显现出其了保护环境、减少污染等特点,营造出健康而又舒适的宜居宜业的环境。本文先对建筑电气领域的能耗问题进行分析,并在此基础上就该领域的绿色环保以及节能控制技术应用实践,谈一下个人的观点与认识,以供参考。
关键词:建筑电气;绿色环保;节能控制;技术应用
        近年来随着社会经济的发展,国内外能源资源的消耗量不断增大,而且发展形势非常的严峻。当前建筑电力领域的绿色节能技术应用,关键在于确保建筑物基本功能的基础上,采取绿色节能技术,对变配电系统、照明以及建筑设备等耗能问题进行有效应对,以此来提高建筑电气的绿色水平。
一、建筑电气领域能耗问题概述
        人们对建筑的核心需求在于高效、安全以及可持续性,建筑电气领域的节能既要降低绝对能耗,又要提高管理效率、运维效果和应用体验等。能效水平较之于能耗水平有所差异,后者强调的是能源资源的绝对消耗情况,前者则是能源资源的需求层次。
        就建筑电气领域而言,电力依然是主要能源,建筑能效管理平台中的能效系统,以电力管理为核心,结合水、汽等其他能源,共同集成为一个系统,通过整体以及局部的能耗数据实时采集、监控,来有效提高能效管理水准。建筑电气领域的设备节能管控,主要是基于管理控制柜(其中包括监控主机、辅助设备以及能耗监测软件等)、区域组网信息采集设备、配电回路相关的电能计量设备等。信息数据采集设备、电能计量设备间,通过总线组网连接,采集器和监控主机之间利用超五类线组网连接,同时综合利用计算机网络、传感器以及信息处理和自动化控制等技术手段,来实现对建筑电气领域的绿色节能管控。就建筑能源管控方案而言,应当在建筑电气工程规划、设计阶段就应当及早介入,对各类能耗电气设备进行管理,并在此基础上构建绿色节能信息数据模型,如下图所示。
 

(图1:建筑电气领域节能降耗管控方案示意图)
二、建筑电气领域的绿色节能技术应用实践
         从实践来看,建筑电气领域可采用的环保节能技术很多,而且涉及面非常的广泛,结合图1的内容,以下将从三个方面入手,就建筑电气领域的节能降耗技术应用进行阐述。
(一)供配电系统
        建筑电气领域的配电系统,应当采取切实可行的节能环保措施,既要可靠、经济,又要确保供配电系统的整体运行效率,降低单位能耗以及系统损耗。其中,配电系统环保节能处理过程中,应当合理选择电压等级,结合负荷容量以及供电距离等要素,对变电所的位置予以明确,一般电源进线为10kV。根据用电情况、性质以及容量等,合理选择供电电压及其方式。其中,电源电压应当结合项目负荷以及电源点和距离等,根据地方电网供给电压与主管部门进行协商确定。变配电所与负荷中心应当相近,供电线路应当注意路径的选择,尽可能对供电半径进行缩减。同时,还应当对变压器低压侧配出供电级数的合理选择,保持三级供电以内为宜。就低压配电系统而言,单相负荷较大,若各单相负荷分配不均,或在应用时出现不同期应用问题,则会导致负荷不对称,进而增大中性导体电流;中性导体电流较大时,不仅会导致供电质量下降,而且电能损耗也随着增大。


        值得一提的是,变配电设备的选型也非常重要,其中包括配电变压器、UPS以及EPS 电源等。变压器的主要损耗在于空载、负载以及介质和杂散等多种类型的损耗。其中,空载损耗表现为铁芯损耗,其与铁芯磁通密度、芯片厚度以及材料性能和具体的加工工艺密切相关。实践中采用高牌号电工钢,可有效降低单位重量空载能耗,电力变压器内部的铁芯采用非晶态合金,具有特殊磁特性,磁通密度不超过1.2T时小于0.2W/kg,较之于普通材料,容量相同的条件下能耗可降低75%以上。
        建筑电气领域的电力网系统中,无功补偿电容器较多,其与电力电子设备结合在一起,某种频率条件下就会出现串联谐振,形成高次谐波,电力无功损耗增大。当前谐波量不断增大时,会引发过电压或者危险的过电流,因此供配电系统的优化设计、谐波的有效治理非常重要。为了有效改善建筑电气领域的电能质量,应当合理设计配电系统,对用电设备进行正确选型,尤其要确定谐波指标,这关系着整个系统的能耗及其安全可靠性。
(二)电气照明系统
         首先,照度选择与照明功率密度控制。在建筑电气领域,应当根据条件考虑各方面的要求,不仅要与整体建筑装饰相协调,而且还应当处理好节能降耗问题。在设计过程中,应当严格按照标准要求来确定照度值,其与标准值相比,偏差不超过10%,照度计算值应当保持一定的灵活性。
         其次,选用高光效光源和节能灯具。建筑电气领域的照明光源选择时,应当严格按照国家相关标准和要求,选用节能型高效光源。一般特殊场所外,严禁低光效白炽灯的选用。光源能效值、镇流器能效因数的把控也非常的重要,不能低于目前国标下的节能评价值,而且照明功率因数不小于0.9,走道以及楼梯间照明,首选自熄开关装置。
         (三)建筑电气节能设备
        建筑电气节能设备的绿色环保,主要表现在设备的选型与运行两个方面,其中包括变压器以及电动机和电梯配置等。其中,设备的运行节能就是对空调系统、给排水系统以及电梯设备系统进行节能控制。具体分析如下:  
第一,暖通空调。该系统是当前建筑电气设备的核心组成部分,同时也是智能化系统不可或缺的一部分,暖通空调可提供较为舒适的工作和生活环境,同时也是整个建筑电气领域能耗最大的系统之一,对其进行节能降耗意义重大。
        第二,电梯系统。建筑电气系统中的电梯、扶梯以及消防电梯和货梯等,都是长期使用的动力设备。其中,电梯的控制方式以及电力拖动形式选择非常重要,应当严格按照载重量、停层方案以及提升高度等因素,进行综合比较以后再予以确定。建筑电气工程中的客梯电力驱动有两种方式,一是交流驱动方式,二是直流驱动方式。对于高中档电梯而言,以变压变频调速方式为宜、对于成对或者成组电梯组而言,在布设时可并联控制、群控;在计算多台电梯电源容量时,应当将同时系数计入其中。
结束语:
总而言之,建筑电气领域的绿色环保以及节能技术应用时,应当进行全局统筹,全面把握全寿命周期范围内的功能、节能节电以及保护环境等因素,辩证的进行考虑和设计,才能真正实现节能环保之目的,才能实现互利互惠以及和谐共生。
参考文献:
[1]黄保宽.建筑电气工程中电气节能技术的应用研究[J].建筑与装饰,2019,(21).151.
[2]李进,翁云鹏.建筑电气项目的节能技术[J].科学与财富,2020,(9).297.
[3]何顺明.建筑电气工程中电气节能技术的应用[J].化工管理,2019,(6).176-177.
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