时间:2022-09-29 07:10:53
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电气节能技术主要从电力系统节能、照明系统节能、电子设备节能这三大部分考虑。对于一个石油化工企业来说,电气设备占据着大部分生产线,所以电力系统节能是整个电气节能中的重点。照明系统节能、电子设备节能(大规模集成电路、电动机驱动)控制也不容小觑。电气节能需要满足如下三个原则:首先要满足生产设备的基本功能,保证生产设备的安全性和可靠性。在兼顾生产技术性能的前提下才会考虑降低能耗,提高生产的经济指标;其次要满足经济性要求,应考虑节能和投资回收期;最后的原则要从节能的观点着手,同时考虑能源节约和环境保护两大方面。
二、电气节能技术在石化企业工程设计中的应用
1电力系统节能
电力系统节能要从变压器选型、系统功率因素提高、线路功率损耗、减少高次谐波这四个方面论述:
1.1变压器选型。
变压器是在电力系统中是较为常用且较为普遍的电气设备,尤其在石化企业中,大量的变压器投入使用。7×24小时运行,其消耗电能量也是相当之大。通常我们在选择变压器时,需要根据变压器的负载率这一指标来进行选择。Pf是变压器的额定负载有功损耗;Qf是变压器的额定负载漏磁功率;β是变压器的负载率;Ud%是短路电压的百分比值。当变压器的负载率β处于40%~60%之间的时候,可以使得变压器的额定负载有功损耗PL取得极小值,那么我们在实际选择变压器时,应尽量使得其负载率处于40%~60%之间。另外,为了提高石化企业的经济效益,减少生产过程中的能源消耗,建议在工程设计的时候对变压器的选择采用国家新型的、高效节能的产品。
1.2系统功率因数的提高。
在电力系统中,功率因数占据着举足轻重的地位。如果能够提高功率因数,那么就意味着能源的利用率会得以提高,同时生产和电力成本、线路电压都会相应减少,而设备的利用率会大大改善。石化企业就会以最小的投资得到最大的经济收益。大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数cosφ,其计算公式为:cos()//()1/222PSPPQ在实际运转的电网中,功率因数cosφ反映了电源输出的视在功率的利用率,cosφ是一个大于0小于1的数,那么,当电气系统的功率因素无限趋向于1时,电路中的无功功率就越小,意味着视在功率的利用率越高,从而电能输送的功率就越大,这样就可以通过提高功率因素来降低电路损耗。一般的,功率因数有两种方式来提高,分别是自然提高和人工补偿。自然提高功率因数比较简单,主要是电动机的选型上,选择合适的电动机和变压器,避免电机的空载运行。第二种人工补偿方式主要采用同步电动机补偿、动态无功功率补偿、并联电容器补偿的方式。
1.3减少线路的功率损耗。
根据公式P=I2R可知,只要电流经过有电阻的介质就会产生能量消耗。那么在一个大的工程中,有成百上千的设备以及设备线路,减少线路的功率损耗对于电气节能的贡献是相当可观的。根据R=ρL/S可以得出,在工程设计中应当合理地设计电气线路的走向,减少线路的长度L以及合理地选择线路的粗细S能够有效地降低线路损耗。
1.4降低高次谐波。
在我国使用的交流电的频率为50Hz,当正弦波受到外界干扰时就会发生畸变,畸变越严重,高次谐波分量越大,基波的分量越小。在具有高次谐波电压和电流的电网系统中,对电动机的正常运行起作用的仅是电网的电压和电流的基波部分,而系统中的高次谐波电流和电压部分,则只能产生有功损耗和额外的无功损耗。同时,高次谐波会产生过电压、过电流直接影响到工作的可靠性。解决电网高次谐波主要是采用无源滤波技术(电容、电感组成的滤波器吸收高次谐波)和有源滤波技术(由先进的电子控制和电力电子设备组成,通过探测系统瞬间的畸变波形,并产生与之相反的畸变波形与其抵消,从而输出标准的正弦波)。
2稳定电压节能
稳定供电电压至额定电压,系统供电效率最高。电压的不稳定,高电压和低电压都不能形成高效供电。绝大多数的用电设备,它在额定电压工况下效率最高。如果供电电压高于额定电压,就会产生过高的空载电流,造成能源的浪费。如果供电电压低于额定电压,负载不变时就会产生过大的负载电流,造成线损的增加,也会造成能源的浪费。要选择合适的供电电压,如果压力变化过大,可使用带有有载调节开关的变压器。
3照明系统节能
在满足正常照明需求的前提下,优先选取发光效率高、能源消耗小的节能灯、电磁感应灯、LED灯等。这些灯的寿命长、能耗小,可以满足节能的要求。在我国,电网的标准电压是220V,但是存在一个电压的-10%~-7%的电压偏差。过高的电压经过照明系统会产生大量的热量,同时也会影响到照明设备的寿命。通过控制照明系统中回路电压,能够起到节约用电和延长照明设备使用寿命的功能。
4电子设备节能
在石化企业中,电子设备节能主要包含工作计算机、打印机、复印机的节能和工业使用的PID控制系统节能。在日常工作中,企业的每一位员工需要养成顺手关闭计算机显示器、下班后关闭计算机的习惯,在使用操作系统时尽量设置为省电模式。另外打印机、复印机在不使用的时候选择待机或直接关机减少耗电量。工业使用PID控制系统设计时选择低功耗的模块。
三、结语
1.1节能设计存在问题
在对高层楼宇建筑的电气设计过程中存在的设计问题是导致其浪费电能的主要原因,设计师在设计高层楼宇建筑电气工程时既要满足大楼日常办公的需要,而且还要使得电气设备有较好的扩展性,这样就方便以后对大楼进行电力维护。而且有的高层大楼智能化程度很高,智能化的实现是依靠电动机来进行的,只有通过对其智能化系统进行节能设计才能够有效的节省电能,但是目前的智能化系统并没有进行相关的节能设计。
1.2设备选用存在问题
由于传统的电气设计没有考虑到节能的因素,所以在现今很难进行更改,老旧的电气设备虽然可以正常使用,但是在节能方面非常欠缺,相对于新型的电气设备而言其能耗非常大,由于老旧电气的使用而导致的电能浪费占据总电能浪费的大半部分,所以对于这种问题是很难进行解决的,只有通过全面更换电气设备来实现,不过更换的过程非常麻烦,不利于大楼其他人员的正常办公。
1.3设备维护存在问题
电气设备正常使用的电能要远远低于设备故障时所消耗的电能,而高层楼宇建筑中的线路物理损耗要远远大于其他普通建筑,因为高层楼宇中的电缆线路非常长,电缆线路也有一定的电阻,短距离的情况下可以忽略不计,但是长距离电缆导致的电能消耗是非常大的,高层楼宇的电气维护人员如果没有将这些设备的故障排除就会浪费较多的电能,只有及时维护才能够避免这些电能的损耗。
2高层楼宇建筑电气节能设计的原则
在高层楼宇建筑的电气节能设计中需要遵循一定的原则,这样才能够使得高层楼宇建筑在电气方面更加节能,下面将详述高层楼宇建筑电气节能设计的原则。
2.1合理分配
高层楼宇建筑的人口密度非常大,因此用电量会非常大,但是每部分的用电量却有着较大的差异,所以在进行节能设计的过程中要进行合理分配,要让各个部分都有充足的电力,即在保障人们用电稳定性的前提下,将电力按照负荷的比例进行合理的分配,这样就可以保证用户正常使用的情况下,电能资源得到最大限度的节省。
2.2使用节能设备
节能设备较普通的设备要贵一些,但是从长远的规划考虑使用节能设备可以更大限度的节省高层楼宇所消耗的电能。例如高层楼宇可以大范围的使用太阳能,太阳能作为一种清洁能源得到了非常广泛的运用,利用太阳能所转换成的电能可以为大楼提供部分电力,这就会使得高层楼宇的用电量得到节省。此外在大楼进行电气安装的过程中就使用节能型的材料,例如使用导电性更好的电缆,这样就可以减少电缆的损耗。虽然在短时间内并无法看出节能材料为大楼带来的效果,但是在长时间的使用过程中就能够看到节能设备为大楼带来的经济收益。另外节能材料都具备可回收可重复利用的优点,这样还可以节省这部分有限资源,对于高层楼宇日后的电气改进工程将非常有利。
2.3优化系统原则
高层楼宇建筑电气的智能化程度比较高,因此可以利用智能化的系统来节省电能,以此来降低不必要的电能损耗,在对高层楼宇建筑进行电气安装的过程中采用变频的电器,通过采取变频措施就会更大限度的节省电能。另外绿色照明设备的使用也可以提高电能的高效利用,通过优化高层楼宇的电气系统将使得电气节能更加合理有效。
3高楼所采用的电气节能技术
为了使得高层楼宇建筑在更大限度上节省电能就需要采取相应的电气节能技术,目前通常所采用的电气节能技术包括更改配电系统、降低线路损耗以及优化配电系统功率因素,下面将简述这些电气节能技术。
3.1优化配电系统
优化配电系统主要是要了解用电设备的分布情况以及相关布局,然后计算最短的供电半径,这样便能够减少不必要的电能损失,高层建筑在优化配电系统的过程中主要方法是更加接近负荷中心,并且选择离大楼最近的供电系统,这样就减少了电能运输中的电能损耗。同时还可以使用切换变压器的方式来合理的调节用电高峰期与低峰期,这样就可以在保证用户正常用电的前提下更大限度的节省电能。
3.2减少线路损耗
在高层建筑中最损耗最多的就是线路,因为线路中的电阻会损失部分的电能,那么为了减少线路损耗就需要减少线路的电阻,减少电阻的方法主要包括更换导电性更好的导线、增大导线的横截面积以及较少导线的长度,而且使用大横截面积的导线不仅可以降低线路的电阻,而且还可以为日后线路的改良提供方便。减少导线的长度就是缩短配电设备与用电设备之间导线的长度,这样就会减少线路的电阻。虽然线路损耗是不可避免的,但是只要采取上述的方法就可以有效的减少线路带来的电能损失。
4结束语
电气节能技术主要从电力系统节能、照明系统节能、电子设备节能这三大部分考虑。对于一个石油化工企业来说,电气设备占据着大部分生产线,所以电力系统节能是整个电气节能中的重点。照明系统节能、电子设备节能(大规模集成电路、电动机驱动)控制也不容小觑。电气节能需要满足如下三个原则:首先要满足生产设备的基本功能,保证生产设备的安全性和可靠性。在兼顾生产技术性能的前提下才会考虑降低能耗,提高生产的经济指标;其次要满足经济性要求,应考虑节能和投资回收期;最后的原则要从节能的观点着手,同时考虑能源节约和环境保护两大方面。
2电气节能技术在石化企业工程设计中的应用
2.1电力系统节能
2.1.1变压器选型。
变压器是在电力系统中是较为常用且较为普遍的电气设备,尤其在石化企业中,大量的变压器投入使用。7×24小时运行,其消耗电能量也是相当之大。通常我们在选择变压器时,需要根据变压器的负载率这一指标来进行选择。
2.1.2系统功率因数的提高。
在电力系统中,功率因数占据着举足轻重的地位。如果能够提高功率因数,那么就意味着能源的利用率会得以提高,同时生产和电力成本、线路电压都会相应减少,而设备的利用率会大大改善。石化企业就会以最小的投资得到最大的经济收益。大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
2.1.3减少线路的功率损耗。
根据公式P=I2R可知,只要电流经过有电阻的介质就会产生能量消耗。那么在一个大的工程中,有成百上千的设备以及设备线路,减少线路的功率损耗对于电气节能的贡献是相当可观的。根据R=ρL/S可以得出,在工程设计中应当合理地设计电气线路的走向,减少线路的长度L以及合理地选择线路的粗细S能够有效地降低线路损耗。
2.1.4降低高次谐波。
在我国使用的交流电的频率为50Hz,当正弦波受到外界干扰时就会发生畸变,畸变越严重,高次谐波分量越大,基波的分量越小。在具有高次谐波电压和电流的电网系统中,对电动机的正常运行起作用的仅是电网的电压和电流的基波部分,而系统中的高次谐波电流和电压部分,则只能产生有功损耗和额外的无功损耗。同时,高次谐波会产生过电压、过电流直接影响到工作的可靠性。解决电网高次谐波主要是采用无源滤波技术(电容、电感组成的滤波器吸收高次谐波)和有源滤波技术(由先进的电子控制和电力电子设备组成,通过探测系统瞬间的畸变波形,并产生与之相反的畸变波形与其抵消,从而输出标准的正弦波)。
2.2稳定电压节能
稳定供电电压至额定电压,系统供电效率最高。电压的不稳定,高电压和低电压都不能形成高效供电。绝大多数的用电设备,它在额定电压工况下效率最高。如果供电电压高于额定电压,就会产生过高的空载电流,造成能源的浪费。如果供电电压低于额定电压,负载不变时就会产生过大的负载电流,造成线损的增加,也会造成能源的浪费。要选择合适的供电电压,如果压力变化过大,可使用带有有载调节开关的变压器。
2.3照明系统节能
在满足正常照明需求的前提下,优先选取发光效率高、能源消耗小的节能灯、电磁感应灯、LED灯等。这些灯的寿命长、能耗小,可以满足节能的要求。在我国,电网的标准电压是220V,但是存在一个电压的-10%~-7%的电压偏差。过高的电压经过照明系统会产生大量的热量,同时也会影响到照明设备的寿命。通过控制照明系统中回路电压,能够起到节约用电和延长照明设备使用寿命的功能。
2.4电子设备节能
在石化企业中,电子设备节能主要包含工作计算机、打印机、复印机的节能和工业使用的PID控制系统节能。在日常工作中,企业的每一位员工需要养成顺手关闭计算机显示器、下班后关闭计算机的习惯,在使用操作系统时尽量设置为省电模式。另外打印机、复印机在不使用的时候选择待机或直接关机减少耗电量。工业使用PID控制系统设计时选择低功耗的模块。
3结语
建筑物在运行过程中,能源、资源的消耗量比较大,而电气设备对能源、资源的消耗占据最为主要的部分。随着人们生活质量提高,对周围环境要求也越来越高,在建筑电气设计中,综合采取有效措施,实现资源、能源节约是十分必要的,具有重要现实意义。
1.1促进建筑物更好运行和工作
电气设备是建筑得以有效运行和工作的重要设备,如果忽视采取相应措施做好电气设计,容易导致资源、能源出现大量浪费现象,对整个建筑物的运行带来不利影响。而采取有效措施,在电气设计中采用节能技术,能有效转变这种情况,推动设计水平提高,促进电气设备能耗降低,使整个建筑物更好运行和工作,为人们生活创造良好条件。
1.2提高生活质量和环境质量
如果建筑物电气设备的资源、能源消耗过大,不仅影响周围环境,还会对人们生活质量的提高带来不利影响。而采取相应措施,重视节能技术应用能彻底改变这种情况,对建筑电气作用的发挥产生积极影响。例如,通过太阳能、风能利用,能促进建筑电气节约能源、资源,更好满足人们对各种能源的需要,为人们生活营造良好氛围,也有利于提高周围环境质量。
2建筑电气设计节能技术的原则
在建筑电气设计中采用节能技术,应该以相关原则为指导,将这些原则有效落实到电气设计的每个环节。总的来说,这些原则包括以下几个方面。
2.1安全原则
建筑电气设计的目的是满足人们日常使用的需要,为人们日常生活营造良好环境氛围。节能技术的采用是为了节约能源、资源,降低消耗,取得更好的效果。但不能忽视的是,采用节能技术的同时必须坚持安全原则,实现对各类事故有效预防,保证电气设备绝缘性能良好,合理设计防雷技术、防静电技术,在降低能耗的前提下,实现对各类事故的有效预防。
2.2适用原则
节能技术的采用必须与建筑物相适用,不能为满足节能而进行设计,而是在适应建筑物的前提下,采取有效的节能技术,促进节能水平提高。另外在采用节能技术时,还要确保电气设备正常运行,满足人们日常生活的使用要求,保证质量合格,满足负荷容量要求,进而促进电气设备综合性能有效发挥,更好发挥其节能效果。
2.3经济原则
在确保电气设备节能降低的基础上,促进电气工程经济效益最大发挥。要在保证电气设备使用功能及安全的基础上,尽量采用投资低,效果佳的节能技术,提高设计的经济性,节约成本。合理选用节能设备,提高设备性能,降低设备运行和维修成本,在发挥节能效果的前提下,促进电气设备更好运行和工作,降低整个建筑物电气设备运行成本。
3建筑电气设计的节能技术应用存在的不足
尽管很多设计单位认识到建筑电气设计节能技术的应用意义,能根据具体情况,综合采取有效对策。但由于设计人员综合水平偏低,相关管理制度不完善,导致电气设计中仍然存在一些问题与不足。例如,供配电系统选择不合理,变压器选型不恰当,照明设计未能得到有效落实,导致大量电能的浪费,对太阳能、风能等清洁能源的利用存在不足的情况。这些问题影响电气设计水平提高,也不利于整个建筑节能工作,今后应该采取措施改进和完善。
4建筑电气设计的节能技术及其应用对策
为应对电气设计节能工作存在的不足,根据存在的问题,结合实际工作需要,笔者认为今后应该采取以下有效对策。
4.1合理选择供配电系统及变压器
在供配电系统选择时,要综合考虑建筑电气的负荷性质与容量、电气设备类型、供电距离等多种因素,选择合适的供电电压,科学设计供配电系统,保证系统连接到位,能有效运行和发挥作用。另外,为促进电气设备更好运行和工作,必须合理选择变压器,降低其运行能耗,提高运行效率,实现节能的目的。
4.2做好照明系统节能设计
整个建筑工程建设中,照明电器所消耗的能源较多,是节能设计的重点和关键环节,要结合实际情况,充分挖掘节能潜力,促进设计水平提高。高处灯具选择金属卤化物或高压钠灯,或采用大功率荧光灯,以实现节能的目的,通常不采用白炽灯。面积较小房间采用两灯一控或一灯一控方式,面积较大房间采用一控多灯方式,适当设计单控灯,楼梯、走廊、过道采用定时开关控制方式,室外照明采用光电定时控制方式。
4.3提高电气系统功率因素
提高电气设备自然功率因素,降低无功功率要求,应用功率较高的电动机。利用电容器进行无功功率补偿,当自然功率因素达不到要求时,要进行无功功率补偿,减少路上无功传输损耗,实现节能的目的,降低能耗。
4.4重视无功补偿设计
设计中要加强配电变压器的无功补偿,提高变压器功率因素,实现节能的目的。在传统无功补偿工作中,采用的是三相共补方式,其应用相对比较广泛,取得良好的施工效果。随着社会生产力提升,建筑电气中的大功率电气应用越来越多,使三相平衡难度不断加大,对电气设计也提出更高要求。为应对这种情况,有必要对变压器进行单相无功补偿,但该技术应用会增加投资,设计中要对其综合、全面考虑。
4.5有效利用清洁能源
随着技术发展和进步,越来越多的清洁能源被应用到建筑电气设计中,这也为电气设计中更好应用节能技术指明方向。其中最为常见的是太阳能、风能、地热能等,设计中要重视对这些清洁能源的利用,使其更好发挥节能作用。例如,在建筑电气设计中,应用太阳能光伏供电系统能促进建筑物节能效果提升,该技术通过光伏效应,将太阳能转化为电能,为建筑物提供电能,其重要组成内容包括蓄电池、太阳能电池板、充电控制模块、放电控制模块等。建筑电气设计采用太阳能,主要将其应用到照明、热水系统、锅炉系统当中,并且其应用具有良好效果,设计中应该重视清洁能源利用。
5结束语
现如今,节能减排已经成为了二十一世纪关注的焦点。在建筑行业逐渐兴起的节能建筑工程,是发展时期的新目标也是努力的方向。正是因为节能建筑工程所带来的不菲的经济效益,深深地吸引了广大的消费者。在建筑中,电能是占有相当比重的一部分,在用电过程中必然会有能量的消耗,因此,节能也具有比较现实的意义。使用新型的电气技术,可以从多方面改善建筑使用情况,比如能耗过高问题,供电传输中的损耗问题等等。电气技术的使用,可以极大地提高能源的使用效率,尽可能实现资源的最大化利用。
二、电气技术在节能建筑工程中的具体应用
电气技术在节能建筑工程中的应用涉及到了多个方面,只有在最开始的时候设计出合理的方案,确定好具体施工计划,才能更好地将电气技术应用于建筑中,充分发挥出电气技术的最大优势。
1)制定合理的规划一份合理的规划对于建筑施工而言是必不可少的,这也是施工中的重要环节。在制定规划的时候,需要综合多个方面进行考虑,尽可能考虑周全。设计图纸确定之后,后续的各个工序都要以此为标准,这也是保证工程能够达到质量要求的主要措施。节能最主要的是节约电能,因此供电系统的设计至关重要。对于一整栋建筑而言,供电系统的设计必须考虑网络线路的排列方式、原材料的使用能耗等等问题,在满足供电要求的具体情况下尽可能选择更加合理的方案。供电系统会涉及到很多的能耗,因此设计的时候尽可能按照规定的标准来,这样能耗也会有一定的减小。现如今,由于建筑环境的多样性,在设计供电系统的时候还需要考虑区域负荷、外界安全、路途距离等具体因素。
2)节能材料和设备的选择设计方案确定之后,下一步就是选择具体的节能材料和相应的设备。每一个不同的环节使用的材料都会有所差异,因此在选择材料的时候需要慎重考虑。材料选择不合适,会对后期的建筑使用产生比较严重的影响。单从短期来看,材料的选择不同,会影响工程的成本,以致对工程产生的整体经济效益也会有较大的影响。以建筑中使用的照明灯为例,现在很多的建筑中都是使用节能灯,以往的白炽灯逐渐退出了照明的舞台。就算都是使用节能灯,但是节能灯自身的质量有好有坏,不同质量的节能灯的节能效果也是会有差异的。从长远的角度来看,还是尽可能选择质量较好的节能灯,这样节约的能源更多。
3)引入智能控制系统在一般的建筑中,除了有正常的照明之外,如电梯、门窗、电脑、饮水等基础设施也已经成为了现代建筑中的必不可少的一部分。合理地引入智能控制系统,在某一种程度上可以节约一定的人力、物力、财力。智能控制系统主要利用温度、声音等感应,通常这些智能控制系统是设置在无人使用的区间,这样设置也是为了节约能源,减少不必要资源的浪费。一旦有人进入设置有智能控制系统的区域,控制系统会根据具体的情况作出及时地判断,从而满足人们的实际需求。现如今的智能控制系统都是借助了计算机技术,逐渐实现了智能化,不仅可以有效地节约更多的资源,同时也方便了管理,安全也更有保障。如果出现电能超出负荷的情况,系统则会自动报警,及时采取相应的保护措施,这样的智能化设施大大降低了危险事故的发生。
三、电气技术在使用过程中需要注意的事项
电气技术在建筑中使用之后,产生的效果是比较明显的。但是只有严格按照相应的标准进行实施,才能进一步保障建筑完工后的质量。就电气技术而言,在节能建筑工程中应用不仅需要技术的开发与创新,更需要政府对它的支持。不断地开发与创新电气技术,会不断改善它的使用功能,从而更加迎合消费者的需求,对建筑而言也是百益而无一害。至于政府的支持,也是其中比较关键的一部分。在“十二五”规划以后,政府力求在各个方面都做到节能,这与节能建筑工程有着共同的出发点,因此政府支持电气技术的发展也是毋庸置疑的。比如政府对从事节能建筑工程设计与开发的企业可以进行适当的税收优惠,对于从事新型节能电气技术的企业给予适当的奖励,这样做的好处可以逐步推动电气技术的发展,从而逐步扩大电气技术的使用范围。从另一个角度来说,节能建筑工程除了自主开发之外,政府的引导和监督也是十分关键的。将节能落到实处,绝对不只是单纯的提倡就够了,这时就需要发挥政府的监管作用。政府颁布相关的法令法规,对于一些不符合要求的规定,必须严格按照规定来,否则给予一定的惩罚。节能技术的发展,推动了节能建筑工程的发展。
四、结语
(一)优化配电设计。随着我国经济的发展,对能源的需求量也是非常大的,尤其是对新能源的开采利用量更是很大,电能作为新型能源,逐渐的激怒了人们的视野。越来越成为人们备受关注的焦点,国家对电能的运用给予了厚望,当然社会也不例外,在这种情况下,国家投入了大量的财力,对电力系统进行升级改造,并达到了预期的效果。在整个配电网络中电力系统的正常运转发挥着重要的作用,我们也把该电力系统与整个配电系统匹配作为重要的环节。在确保电力系统的运转能实现高效的前提下,把可操控性和稳定性作为重要的控制因素,当然安全性和实用性也必不可少。我们要把电力系统的安全问题放到第一位上,将其作为尚方宝剑悬挂在企业的战略思维中,全员明确电能的功效强大,和在一定情况下造成的可怕之处,所以,我们要采取相应的措施,把电线网络的绝缘性落实到实处,其次是在进行线路规划时,也要将其因素全部考虑进去,其设计和规划要从全局的角度出发,确保导线之间都能够实现绝缘距离,从而将危害降到最低。当出现一些恶劣的天气时,尤其是雷雨天,这个时候最容易出现一些人们不愿意看到的现象,如用电设施的损坏,看似简单的损坏,它就会影响到人们的日常生活,带来经济上的损失,更有甚者会付出生命的代价,因此,我们要把安全意识放到第一位,严格落实各项规章制度,使其作为没有人敢碰的高压线。
(二)减少电能的传输损耗设计。由于我国区域的特征,各个地区各不相同,大小不一。电能通过遍布各地的网络进行输送的过程中,电阻在导线上会带来一定的损失,这损失量每年都是很大的,让电能在输送的过程中就白白的浪费,从而使电能的利用率大大的降低了。如何解决上述的问题,那就在电能的利用率放在首位,降低输送中的消耗率,这就要从减小导线的电阻这下功夫。下面介绍方法来解决上述问题,方法一是根据对供电网络线路进行合理的设计与布局,本着一些能够把握的原则,对线路进行相应的规划,尽可能的做到简单的直线分布,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费;方法二是要在变压器这个器件上做足功夫,让它尽可能靠近负荷中心,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费。也在一定程度上解决了损耗的问题;
二、电气自动化节能技术功能分析
通过上述的分析,我们发现电气自动化的技能设计尤为重要。我们希望采取一定的措施进行保驾护航,新技术和新思路是必不可缺少的,只有这样才能保证设备的安全运行,运行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在实际的应用过程中,我们要考虑到设计与施工过程中的各个环节,从以下几个方面出发,进行相应的优化。
(一)无功补偿。在电气自动化系统中,无功功率是相关行业面临的一个严重的问题,也是现实面临的一个问题,这个问题的出现在一定程度上影响了作业的效率,它占有供配电设备的容量,容量要根据实际情况来确定,其数量也不是小的,而是非常的庞大的,这种现象的出现必然会带来一系列的影响,这种占有必然会增大了线路的损耗,损耗也带来一系列的问题,电网的电压的呈现出来下降的趋势,电压一出现下降的趋势,必然会在一定程度上大幅度影响到电能的质量,电能的质量受到影响后,电网的正常运行是很难保证的。因此,为了实现无功就地平衡,减少各个环节的损耗,我们可以根据实际情况,采取系列的措施,对无功补偿设备根据实际情况有针对性的选择,这样就会出现一定的成效,能够有效提高社会和经济的双重效益。具体按照下列的情况进行相应的操作,在使用电容器补偿时,也要考虑相应的具体参数,不能泛泛的去考虑参数,并且通过调整这些参数来进行相应的确定;也可以有另外的一种选择,就是选择无功功率作为投切参数物理量,这样它会带来很多的好处,不仅可以有效防止投切振荡,而且还可以使无功倒送等情况的发生。此外,还要考虑无功补偿装置,要选择好安装的方式是非常关键的,最好就地安装,在就地安装的基础上实行就地补偿,这样会带来一系列的良好的连锁反应,它既减少了无功传输,又减少了损耗,从而实现了节能效能的目的。
(二)选择电压等级。电压等级是一个关键的指标,所以在日常的操作当中,我们一定要把握好这个指标,它是否合理配置关系到了系统的正常运转,它也起到了较好的节能效果,所以,在实际的操作中,我们要选择高压和低压配电是一个非常重要的环节,当然处理好高压和低压配电的电压等级的关系就显得更是重要了,另一方面,如何确定供电电压,这也是该领域重点关注的一个问题,我们不能孤立的看待这个问题,要站在全局的角度来看待,它不是考虑单一的因素,我们要根据处于的实际环境重要的考虑,这里讲的考虑是指要考虑全面的因素,要把设施的整体情况一并考虑进去,根据设施的自身特点,进行相应的配套匹配。
(三)照明节能。在电气自动化的使用过程中,节能设计一直贯穿始终,照明就是一种很好的方式,我们在实际运用中是可实现的,在具体的操作过程中,照明节能可通过以下两种方式来实现,一种方法是把高效光源作为利用对象,来改造传统的白炽灯,虽然它有简单便宜的优势,但是它的发光的效率低下是难以改变的;另一种方式就是把自然光充分的利用起来,这就需要对构筑物进行相应的改造,把门窗进行扩大,或者是对建筑物朝向进行改造。以上两种方法都能实现电器自动化。
三、结束语
关键字:建筑电气 电气工程 电气节能节能设计
Abstract: in building energy consumption is electricity is an important aspect, how to reduce the loss, efficient use of electricity, energy saving technology reasonably applied to the engineering project has become a more and more important problem. How to realize the energy saving of building electrical engineering, is the problem that this thesis will focus on.
Key words: building electrical electrical engineering electrical energy-saving energy-saving design
中图分类号:TG502.34文献标识码:A文章编号:
目前我国正处于城镇化快速发展的时期,每年有大量的建筑工程项目完工和在建。目前,我国建筑能耗巨大,其能耗已占全社会总能耗的30%左右。与此同时我国建筑还面临着能源利用效率低下的问题,目前我国单位建筑能耗比同等气候条件下的发达国家高出2~3倍。据有关专家预计,到2020年,我国城市化水平将超过60%,这意味着我国建筑能耗还将以较高的速度增长。在建筑能耗中电能是一个重要的方面,如何降低损耗、高效利用电能,将节能技术合理应用到工程项目当中已成为一个越来越重要的问题。
一、建筑电气设计的内容
建筑电气设计应该在认真的执行国家技术经济政策以及有关国家标准与规范的前提下,进行工业以及民用建筑的建筑电气的设计,并且能够满足保障气居民人身、财产、电气设备以及建筑物安全、供电安全、电气节约以及经济合理等要求。设计还需做到以下几点要求:方案合理、技术优良、运行安全和满足相关建筑电气规范,建筑电气设计的目的是通过对各个电气系统的设计实现电气系统简捷实用、便于操作、管理以及维护,减少综合投资预算。
主要包括低压配电系统、强电部分,弱电部分。低压配电系统主要是负荷等级的划分和对应的供电要求,以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等要求。配电线路系统设计应根据线路要求、电压等因素线路的走向,配管材材料、型号和规格,导线型号等设计制作平面图。电气设备的选择涉及很多因素,首先要考虑的是产品性能与质量,其次是经济性。随着人们保护环境的意识越来越强,环保产品和节能产品也是我们要考虑的新的因素。但是没有百分之百可靠的系统和设备,我们还要对各种可能发生的意外情况进行保护,这是电气设计工程师要履行的职责。强电部分内容包括:低压配电系统设计、照明系统设计,防雷以及等电位接地的设计;弱电部分内容包括:有线电视系统设计、电话系统设计和宽带网络系统设计。
二、建筑电气设计节能的基本原则
建筑电气设计节能的基本原则是电气施工的重要指标,只有在满足原则的前提下,我们才能既保证建筑工程电气施工的科学合理性,同时又达到节能的目的。具体的原则主要包括以下三个方面的内容:
2.1建筑电气设计节能应当满足建筑物的各项功能需求
通常来说,建筑电气施工应当满足建筑物的照明需求以及色温、显色等指数;满足舒适性空调的风量和温度,即建筑的舒适卫生需求;此外,还应当满足建筑工程的运输畅通、通风顺畅等公用性需求以及娱乐场所电气设施的用电、展厅工艺照明、电力用电等非凡工艺的各项要求。
2.2节省无谓消耗的能源
节能的基本出发点就是节省无谓消耗的能源。这就需要我们首先考虑建筑物的那些能源消耗是与建筑物发挥各项功能不相干的,然后再考虑具体应采取什么样的节能措施。比如说变压器的功力损耗以及传输线路上的有功损耗等。
2.3节能应当考虑实际的经济效益
节能应当从当前的科技水平以及基本国情出发,不能因为注重节能而过高的提高工程的成本,增加项目整体的运作费用,最好的节能规划是让因为节能而增加的部分投资,在几年之内或者是较短的时间内用节能下来的运行费用回收回来。
三、如何实现建筑电气工程的节能化
3.1优化建筑电气系统的节能设计
要想保证建筑电气节能工程的顺利开展,首先需要做的就是要完善建筑电气系统的节能设计,对此,设计单位需要严格要求设计人员,对于每个环节的建筑电气工程,都需要有详细的电气负荷计算书,并根据实际的情况采取相应的节能措施。同时还需要注意的是,在进行建筑电气节能设计的时候,要秉承“以人为本、尊重实际“的设计理念,设计之前深入现场做好调查工作,制定完善的设计方案,同业主进行有效地沟通,在设计时充分考虑电能符合特点、建筑电气的实用功能要求以及周围的综合环境等,经过前面的分析之后最后确定完善的方案。在设计的过程中,需要根据季节的变化设计出灵活的投切变压器,从而实现节能经济运行,减少不必要的能耗损失。
3.2加强建筑电气节能管理
实现建筑电气节能除了要加强改进技术之外,最重要的还需要进行建筑电气的节能管理,在保证技术的同时可以实现监管,保证节能目标的实现。要加强管理,首先需要建立健全的监管机制,制定完善的监管政策,保证管理工作的顺利进行和建筑电气节能工程的顺利进行;其次要加强管理者的管理技能,使管理者熟知建筑电气节能的基本程序,避免管理过程中出现差错,如可以定期进行管理者的技能培训,增加他们的管理理论知识水平和建筑电气节能常识,还可以在平时利用多种手段进行宣传,使得这种节能的意识深入人心,这样在管理过程中就更为得心应手;最后需要建立奖惩制度和激励机制,充分调动各方面人员的积极性,保证在监管的力度下能够实现建筑电气节能的目标。需要注意的是,由于建筑电气节能在很大程度上取决于建筑电气设备的运行状况,所以说需要认真管理,使得各种设备有效且安全的运行。
3.3保证施工过程中的各个环节实现节能
要想实现建筑电气节能目标,除了要采用新型的节能技术和加强管理之外,还需要保证施工的每个环节实现节能,这就要求在设备选择上格外注意。首先需要合理选择变压器的型号和规格。为了实现节能的目标,减少电能的损耗,可以适当的降低变压器的负载率,但是这样又会造成工程投资的提高。采用非晶态合金作为变压器的铁芯,这样能够拥有特殊的磁特性,与普通的材料相比同容量能够降低损耗达到80%左右,所以说选择合理的变压器十分重要。其次要选择合适的电缆和电线。线路要尽可能走直线以减少导线的长度,低压线路要少走回头先,减少电能的损耗,同时要保证变压器接近负荷中心,减少供电的距离。同时需要注意的是可以增加导线的截面,还可以利用某些季节性的负荷线路减少线路和电阻。最后需要注意保证电动机的节能。实现电动机的节能主要需考虑电动机的工作效率和功率因数,因此说要实现电动机的节能,在进行选择时一定要正确掌握其负荷特性,分清是否是连续的。而为了降低无功功率流动引起的能量损耗,需要改变电容器集中安装的做法。
3.4合理选择节能设备
合理选择建筑电气的节能设备也是实现节能的一个至关重要的措施。能源的浪费主要是光能和热能,因此,首先需要合理选择节能光源,荧光灯在节能方面应用的十分广泛,气体放电光源也由于其结构简单、使用寿命长、光效高以及无电磁辐射等优势成为建筑电气节能照明的首选。同时还需要选用节能的设备,诸如节能变压器和电动机等,这些都能够减少能量的消耗,实现建筑电气节能的目标。
四、结束语
总的来说,建筑电气设计中的节能是一项系统化的工程,需要我们从当前的电气节能技术以及整个电气项目的各个环节来综合性的进行考虑,具体的技术与措施的采用需要我们不断的进行发掘与创新,才能保证建筑节能规划越来越符合现代化的节能需求。
参考文献:
[1]杨向东;浅谈电气节能在建筑工程中的运用[J];价值工程;2010年24期
【关键词】现代建筑,电气设计,节能设计,方案措施
中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:
一、前言
改革开放以来,我国的建筑电气能耗逐渐增大,从我国国家建筑协会的统计数据显示得出,到目前为止,我国的建筑能耗已经达到中国全国能源总体消耗百分之三十多,而且,这一比例正在逐年增长。由此可以看出,我国的建筑电气设计上存在着很多问题,设计不合理,忽视环保节能设计研究,因此造成建筑电气消耗尤为严重,进一步加重了我国经济发展面临的巨大的能源压力和环境危机。要全面贯彻落实科学发展观,贯彻落实建设生态文明的发展理念,全面促进我国社会经济生态的和谐发展,就必须从建筑电气设计中探讨出节能设计技术,减少我国建筑能耗,提高能源利用效率,缓解我国的能源压力。
二、现代建筑电气节能设计的意义和应遵循的原则
1.现代建筑电气节能设计的意义
(一)我国经济的发展面临着巨大的能源压力,建筑能耗作为最大的能源消耗主体之一,其能耗几乎占据了我国整体能耗的三分之一还多,不科学的建筑电气设计加大了能源的消耗和浪费,增添了我国能源负担。因此,加强对能源的控制,提高对各种能源的利用效率,是我国可持续发展战略必须要坚持的策略。建筑电气设计是降低建筑能耗最为关键的环节,将节能环保的设计观念贯穿到整个电气设计中来,从而推进我国建筑降低能耗的进程,促进资源节约型社会的步伐。
(二)是提高居民生活水平,生活质量的客观要求。建筑电气设计,既可以据不同的实际状况满足建筑物所有的基本功能,而且还从建筑物的照度,温度,湿度,色差色温,气流,通风等各种细节作出合理科学的设计规划,既可以减少建筑的资源能源浪费,又大大提高了居民居住的舒适度,有助于身心健康,有助于居民生活质量的提高。
2.现代建筑电气节能设计要遵循的原则
(一)要遵循相关法律规定。随着我国电力系统的完善和建筑节能设计的要求,我国政府相关部门制定了《建筑照明设计标准(GB 50034—2004)》,并于2004年12月1日起实施。《公共建筑节能设计标准(GB 50189。2005)》已于2005年7月1日起实施。因此,在进行建筑电气设计时候,要严格按《公共建筑节能设计标准》要求进行建筑节能设计,降低消耗,提高能源利用效率。
(二)要从实际情况出发,既满足建筑功能,又经济节能。要立足国情,立足本地的发展实际情况,无需过多花费投资达到节能目的,而是要通过建筑电气的合理设计,采用合适的设备材料,完善运行方式,针对建筑物不同的 处所,不同的照度,温度,湿度,色温等一系列的建筑物功能要求,采取合理的设计,做到物尽其用,避免浪费。
(三)科学严谨设计,合理严格施工。要采用先进技术,降低能耗。要通过不断的观测和实验找出建筑物容易存在的能源浪费点,在这些和建筑物功能无关的能量消耗上重点关注,采用先进的技术,采取合理的施工措施,降低细节处的浪费,做到整体的节能。
三、现代建筑电气节能设计方案探讨
1.精确严密计算。对各种电气设备的负荷能力做出严密科学测试,得到准确数据,做出精确严格的核算。计算的结果将会对电气设备的设计和安全有着重大影响,同时,严密的计算,也是可以采取经济手段的前提。
2.科学设计建筑内的配电系统。鉴于每幢建筑的不同特点,要据实际情况对低压高压,供配系统做出科学合理的设计,既可以保证整个电力系统的正常运营,又可以保证供电用电的稳定和安全。
3.照度标准在电气设计中的选择
选择照度是照明设计的重点。照度太低,会损害工作人员视力,影响产品质量和生产效率,而且不合理的高照度则浪费电力。因此,选择照度必须与所进行的视觉工作环境相适宜,按国家颁布的《建筑照明设计标准(GB 50034—2004)》选择照度。
4.选择合理的照明方式
照明方式分为:一般照明、局部照明和混合照明。在满足标准照度的条件下为节约电力,应恰当选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。
5.科学设计电气设备的开关方式
要据不同情况选用开关方式。电气设计中有很多开关方式,在不同用途的建筑中安装不同的开关控制方式,有助于减少能源的消耗,更可以方便操作使用,提高居民使用的安全稳定性。右图是电气设计中常用的一些开关控制方式,根据不同的特点,加以对比,设计安装合理的开关程控措施,有助于贯彻落实节能措施,达到降低能耗,方便生活的目的。
6.设计合理的供电线路和导线截面
根据建筑的规模、用电负荷性质及容量,使电气间位置合理的靠近用电负荷中心,减少供电半径、减少电能的损耗。据统计,照明线路的损耗约占输入电能的4%左右,影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。
7.选择低能耗的电气设备
在对建筑用途有了深刻的了解的基础上,对照明做出科学设计,同时,使用光效高,能耗低,使用寿命较长的电气设备,同时,要保证设备的安全稳定,减少安全隐患。在设备设计过程中,可以采购一些高效节能设备,比如节能灯,这样一来,既可以保证建筑的功能完整,又可以提升居民生活质量,还大大降低了消耗,达到了节能的目的,可谓一举多得。
8.加强防护措施设计。高层建筑越来越多,且越建越高,遭到雷电的袭击概率也日益频繁,对建筑采取防雷设计,做好接地设计工作,可以有效保障整个建筑的安全性和稳定性。
9.减少电气能量损耗
(一)减少变压器的能量损耗。建筑电气对变压器的依赖性非常强,变压器在长时间的运转下造成的能耗也是相当可观的,因此在安装中最好选择合理的变压器如选用节能型变压器。综合考虑投资和设备运行费用,对负荷进行合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器, 使其满负荷高效运转
(二)减少线路上的能量损耗。电气工程对线路的使用量和消耗量非常之巨,据有关统计, 线路的损耗约占输入电能的4%左右。因此设计时,在满足允许载流量运行电压损失等各种技术指标的前提下,根据建筑的规模用电负荷性质及容量,使电气位置合理的靠近用电负荷中心,另外应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面,从降低电能损耗。
四、结束语
建筑电气设计是降低建筑能耗最为关键的环节,将节能环保的设计观念贯穿到整个电气设计中来,从而推进我国建筑降低能耗的进程,促进资源节约型社会的步伐。随着科学技术的不断进步,建筑电气节能化技术设计,将会有着自动化和节能化的发展趋势,因此,我国的相关工作人员必须加强对自己综合素质的提高,更新设计理念,提高设计水平,对建筑电气设计做出合理规划,并采取合适措施,保证整个系统的政策运营,减少浪费,降低消耗,促进我国节能步伐,推进社会和谐。
参考文献:
[1]李蔚 在建筑电气设计中的节能技术措施 [期刊论文] 《电气应用》2007年5期
[2]龚国栋 浅谈建筑电气设计的节能 [期刊论文] 《浙江建筑》 -2007年1期
[3]张成明 浅谈建筑电气设计的特点及节能方案 [期刊论文] 《城市建设理论研究》 -2011年23期
[4]刘启寿 浅议建筑电气设计中的节能技术应用 [期刊论文] 《知识经济》 -2012年5期