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关于现代建筑供配电节能降耗合理设计的探讨

北极星输配电网  来源:中国建筑电气网    2018/3/17 20:10:01  我要投稿  

北极星输配电网讯:[导读]我国居民生活能源消耗,占据国内能源消耗总量的一半以上这,节能技术的重要性显而易见,建筑供配电设计的节能技术,符合时代的发展要求,是推动建筑行业快速发展的不二法宝。

“保护环境,节约能源,实现低碳”是我国在新世纪长期实行的战略与方针。电力能源是目前最重要以及紧缺的能源之一,随着社会不断进步,生活与工业用电消耗日益增加,呈现出供不应求的状况。所以,在社会生产活动中应注重节约、珍惜能源。笔者就供配电节能设计进行阐述,仅供同仁参考。

1供配电设计中节能技术应用现状

伴随我国社会经济的持续发展,建筑行业发展速度迅速提升,进入快速发展阶段。与此同时,能源消耗问题也成为制约该行业发展的重要阻碍。

在整个社会能源消耗总量中,建筑行业对于能源消耗占据一半以上,其中房建工程的总体能源消耗高达22%左右,总建筑耗能已超过能耗总量的48%。由此可见,我国的建筑行业的能耗问题,经迫在眉睫。

伴随改革开放,我的社会经济飞速发展,人们的生活水平得到了显著提高,同时,生产生活所带来能源消耗也逐渐增多,能源紧缺问题也成为当前建筑企业发展的重要阻碍因素。因此,建筑行业纷纷开始注重对节能技术的应用。所谓节能技术,实质是指运用高效率低成本的技术知识,来提升对能源的使用效率。在整个建筑领域的能源消耗中,所涉及的内容主要包括对水、电、燃气的大量消耗。我国居民生活能源消耗,占据国内能源消耗总量的一半以上这,节能技术的重要性显而易见,建筑供配电设计的节能技术,符合时代的发展要求,是推动建筑行业快速发展的不二法宝。

2建筑供配电系统电气节能设计基本原则

供配电系统是建筑主要动力载体,同时也是建筑电气节能设计的重要内容。供配电系统电气设计过程中,要在确保建筑物电气功能正常发挥的基础上,通过合理进行变压器、电缆的经济选型,以及考虑后期建筑供配电系统发展规划,通过方案技术性、经济性、适用性等方面的综合考虑,设计出高效节能经济的优化方案,实现建筑供配电系统节能降耗的目的。

2.1要满足建筑物内部电气系统功能正常发挥

供配电系统节能设计,要以满足建筑物内部电气系统功能正常发挥作为设计方案的基本前提,如供配电系统要满足建筑物内部各机械动力设备系统、电气设备系统、照明系统、以及消防报警安防系统安全可靠用电需求;要满足照明房间或场所的照度、色温、显色指数等技术要求;要满足中央空调系统、通风空调系统基本温度、湿度用电需求;要满足电梯等电机拖动系统安全用电需求。满足建筑物功能安全稳定、节能经济的高效正常发挥是建筑供配电系统节能设计必须遵守的基本前提。

2.2要综合考虑供配电系统运行经济效益

在供配电系统节能设计过程中,不要一味追求设计阶段的节能效果,而忽略了系统后期运行维护费用。要从设计、施工、运维维护等方面,综合考虑供配电系统节能设计方案的实际经济效益。要综合考虑供配电系统投运后运行维护长期性节能效益,不能以系统后期昂贵运行维护作为代价,来换取设计阶段较小的投资节省。应该考虑运行维护期间长期的节能降耗措施,使设计阶段增加的少量额外投资,能在几年或较短时间内就能通过合理的节能降耗措施相抵扣,从而有效提高设计方案的节能经济效益。

2.3要用发展眼光进行供配电系统节能设计

建筑供配电系统电气节能设计的内容较为复杂,需要考虑的影响因素较多。设计方案的节能效果要从长远发展着手,要从建筑物后期扩建、周围环境、以及电气系统投运后功能性能等方面,在设计方案中始终贯彻经济、合理、技术先进、材料新型、以及设计方案不会短期落伍等设计理念,精心考虑、详细计算、仔细斟酌供配电系统节能设计方案中的具体设计细节,确保整个设计方案具有较高节能经济性。

3建筑电气供配电系统节能设计常见问题分析

3.1缺乏对相关规范的了解

我国《10kV及以下变电所涉及规范》中明确做出规定:变配电房不能设置在浴室、经常积水的地下室、厕所等地方,并且也不能与这些场所相毗邻。一般而言,建筑小区住宅楼在设计时通常将电配电房设计在一层,楼上的卫生间位置设置局部夹层。但是这种设计通常会由于屏蔽性能差、降噪处理措施不到位等原因而导致楼上住户的频繁投诉。我国于2011年最新颁布并实施的《住宅建筑电气设计规范》中明确规定:当配变电所设在住宅建筑内时,配变电所不应设在住户的正上方、正下方、贴邻和住宅建筑疏散出口的两侧,不应该设置在住宅建筑低下的最底层。这些规定都比较明确的要求住宅楼下不能设置变配电房。

3.2供电设备的设置不符合规范

根据我国《民用建筑电气设计规范》中规定:当消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时,宜采用双回路树干式供电,并按防火分区设置自动切换应急照明配电箱。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时,可由单回线路树干式供电,并按防火分区设置应急照明配电箱。但是,在实际设计中,由存在着在理解上的偏差,建筑供配电设计人员、建筑的审查人员、校对人员经常会要求在住宅楼消防电梯前室的一两个应急灯也要求单独设置双电源切换箱。从设计的经济性考虑,这样做很明显比较浪费。如果在建筑的每一层的每个防火分区都设置应急照明配电箱,那就更不合理了。

3.3电梯井道的照明供电及检修插座设置不合理

在实际操作中,很多设计人员会在自己的供配电设计中说明,电梯的井道照明供电及检修用插座的设置有电梯厂家来成套设计完成,很显然这是不合理的,电梯厂家并不完全了解建筑中的供配电设置情况,不了解建筑中的电路分配情况,只能凭借经验或工程图纸来分析。设计人员的不负责任设计将给用户用电带来安全隐患。

3.4选择电缆及导体截面时考虑欠周全

在建筑供配电设计中,很多设计人员在对电缆及导体的截面积选择进行设计时,通常只对负荷计算出的电流满足要求即可,根本不考虑用电设备的端电压,远距离供电。例如:在高层建筑中的电梯、建筑屋顶的小风机等设备。由于电能在传输过程中存在线路的电压损失问题,当电能传输到用电设备端时,此时的电压已经无法满足电压的偏差与电机启动的要求。

4建筑供配电设计节能降耗方法的分析

4.1选择合理的变压器类型

合理选择变压器,可以达到节能降耗的目的,节能变压器主要是通过减少损耗提高其工作效率来实现的,因此在建筑电气节能的中,对变压器的参数要十分的注意。由于负载能力和负载特性的限制,供电系统应更可靠和简单,同一电压的供电系统中的配电级数不能超过两级。此外,合理选择变压器的容量也是提高变压器节能效果的有效措施。以并联形式进行供电的多变压器,需要合理地根据实际负荷来确定变压器的数量,从而有效地控制变压器的损耗。同时,变压器的位置应靠近负荷中心,以减少供电距离进而降低供电的损耗。

4.2合理选择输电线路径

不同的输电线路路径,对电能的消耗程度也是不一样的。在进行建筑电气设计时,应该重视对线路路径的选择。要严格按照建筑电路设计的相关要求来进行线路路径设计,保证线路输电的质量,同时也要提高线路输电的效率,那么就可以达到节能的目的。

(1)根据相关要求对线路路径作出初步选择,那么就要先把变电站的位置确定好,然后再根据实际情况来进行线路路径选择。确定初步线路之后,相关工作人员应该对线路路径方案进行审核,保证线路路径的合理性,同时要尽可能的减少线路距离,尽量进行直线输送,减少线路路径的拐弯数量。从而能够减少线路距离,也就是减少了线路传输的成本。

(2)在做好线路路径初步选择工作之后,还应该进行现场的考察,保证线路能够符合实际的需要。线路路径是进行建筑电气设计的一个重要方面,只有对线路路径进行合理设计,才能够保证线路在输电过程中的安全,满足用电用户的需求,同时也可以达到环保节能的需要。

4.3合理布置电源点,减少线路上的电能损耗

同其他物质的传输不同的是,由于介质和发热等原因造成电能在导线传输时会在中途出现不必要的电能损耗,而这些损耗却没有任何的意义和价值。主要表现为以下两种形式:导线交错距离长、电阻大和传送电流值大。虽然在建筑电气的传输过程中无法改变实际传输的电流,但却可以对传输电线的实际距离进行改变。例如,可以让电源点更接近于负荷中心,为了避免迂回现象的出现,尽可能的让输电线路走直线,减少输电线路的长度。并且还可以通过增大横截面来减小导线的电阻。当然,这些办法的选用都要以实际情况为主要依据,在保证传输效果的基础上,保障输电线路的实际使用效率。另外,在对导线进行选择的时候要尽量选用铜芯材料,这样不仅可以保证输电线路的效率,也可以保证企业的利益。

4.4电梯控制系统的节能技术应用

很显然,电梯控制系统是高层建筑电气系统的重要组成部分,由于高层建筑的楼层较高,因此电梯设备的使用率非常高,但是其电能消耗也非常多。因此高层建筑电梯控制系统想要达到节能降损的目的,必须要合理设计节能经济、高效可靠的电梯控制方式。首先在高层建筑电梯控制系统中采用变频调速控制方式,可以根据电梯控制系统的功能需求,在电梯控制系统中设置变频调速控制器,实现电机拖动整个

电梯控制系统输入和输出之间的动态平衡,从而提高电梯控制系统的功率因素,降低系统能耗。然后结合高层建筑电梯控制系统的实际运行情况,合理设置电梯控制系统电机的驱动容量,确保电机处于最佳的运行状态。

4.5选用节能型照明系统

建筑工程中有一个极为重要的部分就是照明系统,直接关系到人们生活的方方面面。所以说在照明系统中应用电气节能技术十分重要,是建筑工程电气施工的重中之重。为了可以更好的满足人们的日常需求,可以加强对自然光源的采用,并且可以根据自然光源的强度进行不同灯具开关的控制,这样就可以有效提高自然光源利用率,进而减少人工照明所产生的资源消耗。在进行灯具选择的时候要遵循绿色、环保的原则,加强对光源和其他因素的综合了解,选用使用时间长且能耗低的灯具。但是在一些经济相对落后的农村和乡镇地区,其对路灯的持续照明要求相对较低,这时候就可以应用太阳能技术,利用太阳能路灯来减少电能消耗。

4.6风能太阳能新能源电气节能技术

4.6.1太阳能电气节能技术

截止到目前为止,在整个建筑业中太阳能热水和采暖电气节能技术的应用范围已经非常广泛,而且取得的节能效果也非常不错。在实际建筑中,高层楼宇建筑中光热利用对太阳能集热器的安装角度、周围遮挡物以及采集面积等因素的要求是非常高的,因此,面对太阳能热水和采暖系统设计工作时,工作人员考虑的首要问题是太阳能建筑一体化设计方案,这种方案能够直接的对建筑功能结构的完美性以及太阳能集热系统带来一定的影响,因此其方案的设计与制定是至关重要的,在实际的工程项目运行中,工作人员要在建筑的坡屋面上进行太阳能热水以及采集系统的安装,使整个建筑在屋顶面积的配合中得到水供应的满足。

4.6.2风力发电电气节能技术

目前,节能建筑开展的一个重要组成部分就是可再生能源的利用开发,在电气节能的研究中,风能作为一种可再生资源,有着不可取代的作用。风能的电能资源有可能成为节能环保工作的标志性景观,这样还能提升巨门的节能环保意识,认识到环保的重要性。同时在建筑工程中利用风能,不仅能够将其产生的风力电能直接的运用于高层建筑中,还具有免于输送的特点,同时节能环保。另外,还可以和实际的工程相结合,把电气新能源应用其中,采取太阳能庭院照明,风光互补庭院照明,风光互补供电系统等等的方式进行节能技术的应用。

5结语

无论时代怎么进步,社会如何发展,节能减排永远是一个国家关注的关键话题,其对国家的经济发展和进步有着至关重要的作用。在建筑工程中应用供配电节能技术是时代发展的需求,不仅能够为居民的生活提供方便,还可以保障建筑相关企业的经济效益,更可以推动我国经济的健康发展,因此说,加强建筑供配电节能技术的应用势在必行。

参考文献

[1]曾益保.供配电节能设计应注意的几个问题[J].科技信息,2011(13):368+320.

[2]程彬.民用建筑供配电系统节能设计[J].石油石化节能,2015(09):49-50.

[3]陈洪元,张晓冬,程海涛.论电力系统供配电的节能优化[J].现代工业经济和信息化,2015(22):31-32.

原标题:关于现代建筑供配电节能降耗合理设计的探讨

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