建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計研究論文

　　一、供配電系統(tǒng)的節(jié)能

　　供配電系統(tǒng)的節(jié)能主要通過減少線路損耗.提高功率因數(shù).平衡三相負荷.抑制諧波等措施實現(xiàn)。根據(jù)用戶的建筑性質(zhì).負荷等級.用電容量.工程特點.系統(tǒng)規(guī)模,合理設計供配電系統(tǒng),使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行? 1.根據(jù)用電負荷的容量及分布,將變配電所設計在靠近負荷中

　　心的位置,以縮短供電半徑,降低線路損耗,減少電壓損失,滿足供電質(zhì)量的要求。供電干線半徑應控制在200m

　　,當供電容量超過500kW(計算容量),供電距離超過250m時,宜考慮增設變電所。

　　2.供配電系統(tǒng)應盡量簡單可靠,同一用戶,高壓配電級數(shù)不宜多于兩級,變壓器二次側(cè)至用電設備見得低壓配電級數(shù)不宜超過三級,盡量減少變電級數(shù)過多產(chǎn)生的電能損耗?由兩路電源進線供電的系統(tǒng),宜采用兩路電源同時運行的方式,以減少正常運行時的線路損耗?

　　3.合理選擇供電電壓?同等情況下,電壓越高,損耗越小。城鎮(zhèn)的高壓配電電壓優(yōu)先采用10kV,特殊情況下,可采用6kV,低壓配電電壓應采用220V/380V。當用電設備功率在250kW及以上或需用變壓器在160kVA及以上者,宜采用10kV供電。對于大型公用建筑的冷水機組,條件許可時,應盡量采用10kV(或6kV)冷水機組,以利節(jié)能?

　　4.減少線路能量損耗,合理選擇電纜?導線截面?在滿足允許載流量?運行電壓損失等各種技術(shù)指標前提下,應按經(jīng)濟電流密度合理選擇導線截面,并應從降低電能損耗.減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合考慮?

　　5.合理選擇變壓器?電力變壓器應選用S11型及以上非晶合金等節(jié)能環(huán)保.低損耗和低噪聲的變壓器?注重提高設備運行的負荷率,盡可能使變壓器處在經(jīng)濟運行狀態(tài)?部分對供電質(zhì)量要求高的工程項目采用有載調(diào)壓變壓器?在選擇變壓器容量和臺數(shù)時,應根據(jù)負荷變化情況,綜合考慮投資和年運行費用,選取容量與電力負荷相匹配的變壓器?

　　6.降低電動機電能損耗,提高電動機效率。根據(jù)負荷特性選擇合理高效的電動機,提高電動機工作效率和功率因數(shù)。功率較大的電動機殼采用變頻調(diào)速器(消防設備除外),減少電機輕載和空載運行。采用軟起動器,使電機啟動平穩(wěn),減少對電網(wǎng)電壓的沖擊。

　　7.合理提高供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)。正確合理的選擇電動機.變壓器的容量及照明燈具的鎮(zhèn)流器,降低線路感抗,采用正確的電線?電纜敷設方式,提高用電單位的自然功率因數(shù)?若自然功率因數(shù)達不到接入電網(wǎng)要求時,應進行無功功率補償,提高功率因數(shù),減少能耗?

　　8.諧波治理?配電系統(tǒng)的合理設計.用電設備的正確選型對于提高電能使用效率至關(guān)重要?選用Dyn11變壓器,設置濾波或隔離濾波裝置?合理選擇中性線截面等措施抑制諧波,提高電能質(zhì)量?

　　二、動力系統(tǒng)的節(jié)能措施

　　在建筑中,家電和電力設備的使用都離不開電動機,它的能耗相當大,提高它的工作效率可以有效地減少電動機的能耗。具體可以采用以下幾種方法:

　　1.根據(jù)電動機的負荷大小合理地選擇電動機的型號,這就要求對電動機的負荷需求事先進行評估。

　　2.盡可能地使用高效率的電動機,以減少電動機的空載消耗和負載消耗,提高電動機的工作效率。

　　3.對電動機的控制方式加以改進,提高其運行效率。另外,還要注意發(fā)動機的質(zhì)量,保證電能消耗的計算的準確性。

　　三、照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

　　照明系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵就是在不降低照明質(zhì)量的情況下,力求減小照明系統(tǒng)中損耗的光能。可以考慮使用以下幾種方法:

　　1.充分利用自然光。自然光是綠色環(huán)保的清潔能源,在設計中要充分加以利用,比如增加靠近室外部分的門窗尺寸等,保證建筑物在白天利用自然光可獲得穩(wěn)定的照明條件。這樣一來,可以很大程度的節(jié)約照明能耗,也利于提高室內(nèi)的溫度,進一步降低建筑的能耗。

　　2.根據(jù)建筑的各個部分照明的需求,合理選用照明燈具,采用各種節(jié)能開關(guān)。

　　3.嘗試性地使用太陽能技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品。太陽能技術(shù)的開發(fā)利用,可節(jié)約資源.保護生態(tài)環(huán)境,在節(jié)能減耗方面具有重大的意義。

　　四、暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計

　　公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的 50%以上,系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。目前,暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動控制基本上采用建筑設備自動化系統(tǒng)。BA 系統(tǒng)是智能建筑的特征之一,也是建筑節(jié)能的有效途徑之一。

　　1.BA系統(tǒng) 簡介。BA系統(tǒng)是通過中央計算機系統(tǒng)的網(wǎng)絡,將分布在各監(jiān)控現(xiàn)場的區(qū)域智能分站連接起來,集中完成分散的操作和綜合監(jiān)控。系統(tǒng)中各子系統(tǒng)或設備應采用相同的通信接口,使用公開的通信協(xié)議,使系統(tǒng)具備集成和互操作能力。 2.節(jié)能控制優(yōu)化設計。BA系統(tǒng)控制方案的優(yōu)化應將節(jié)約能耗和提高控制水平放在首位,對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

　　和參數(shù)進行最佳匹配,使整體效能最佳。從整體上講,暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動控制應考慮下列策略:(1)機電設備啟停優(yōu)化控制;(2)變風量.變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制;(3)冬夏季部分負荷時水泵分設控制;(4)與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風系統(tǒng)控制;(5)參數(shù)設定節(jié)能控制,包括溫度標準設定.焓值控制.利用室內(nèi)CO2濃度控制新風量等。

　　3.用戶管理系統(tǒng)。用戶管理系統(tǒng)主要用于以下幾個方面:(1)高壓監(jiān)測功能。監(jiān)視10kV 高壓配電柜進線.出線和母聯(lián)斷路器的開關(guān)狀態(tài)及故障報警;(2)低壓監(jiān)測功能。實時檢測回路的電流.電壓.有功功率.無功功率.功率因數(shù).頻率.有功電能.無功電能等電參數(shù);(3)設備維修功能。根據(jù)歷史記錄.實際運行狀況和檢修條件,為設備檢修提供建議;(4)預警記錄功能。設定各電量參數(shù)的上下限值,在事故發(fā)生前提前報警,并根據(jù)不同類型的報警信號發(fā)出不同聲音;(5)節(jié)能增效功能。通過調(diào)整尖峰谷平用電時間,優(yōu)化電費成本;均衡負載,優(yōu)化能耗分配。

　　五、建筑設備自動化管理控制系統(tǒng)的應用

　　隨著計算機網(wǎng)絡.信息通信.自動化控制.顯示及計算機軟件等技術(shù)的發(fā)展,建筑設備的自動化管理控制系統(tǒng)的性能日趨優(yōu)異,逐漸成為建筑控制能源損耗的有效手段。通過建筑設備自動化管理控制系統(tǒng)的應用,可以對建筑物內(nèi)部的采暖通風.給排水和熱水供應等系統(tǒng)的運行進行能效管理,確保各個設備系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行,在正常發(fā)揮建筑物功能的情況下最大限度地降低能源消耗。我國智能建筑設計時經(jīng)常將整個項目交由集成商負責,而他們并不了解智能建筑設計程序和全過程,沒有太多的經(jīng)驗和專業(yè)知識,設計的東西經(jīng)常不符合建筑要求,有些甚至有很大危險。這樣的運行環(huán)境下,電氣自動化這一安全性要求極高的項目在智能建筑中的應用定會受到嚴重阻礙。

　　六.結(jié)論

　　對于電氣設計人員而言,在工程設計中要不斷總結(jié)經(jīng)驗,深入調(diào)查研究,把握成熟的新技術(shù).新設備信息,逐步加以推廣應用。既要采用高科技的.聯(lián)動控制的節(jié)能技術(shù),也應重視行之有效的傳統(tǒng)的.分立的節(jié)能方案;既重視大范圍.大容量的節(jié)能大戶,也不應忽視局部.點滴的節(jié)能功效。將電氣節(jié)能技術(shù)充分運用到建筑電氣設計中,真正達到提高效率,節(jié)約能源的目的。

　　參考文獻:

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