建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)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(fù)荷.抑制諧波等措施實(shí)現(xiàn)。根據(jù)用戶的建筑性質(zhì).負(fù)荷等級.用電容量.工程特點(diǎn).系統(tǒng)規(guī)模,合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行? 1.根據(jù)用電負(fù)荷的容量及分布,將變配電所設(shè)計(jì)在靠近負(fù)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(yīng)控制在200m

　　,當(dāng)供電容量超過500kW(計(jì)算容量),供電距離超過250m時,宜考慮增設(shè)變電所。

　　2.供配電系統(tǒng)應(yīng)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(shè)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(jìn)線供電的系統(tǒng),宜采用兩路電源同時運(yùn)行的方式,以減少正常運(yùn)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(yīng)采用220V/380V。當(dāng)用電設(shè)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(jī)組,條件許可時,應(yīng)盡量采用10kV(或6kV)冷水機(jī)組,以利節(jié)能?

　　4.減少線路能量損耗,合理選擇電纜?導(dǎo)線截面?在滿足允許載流量?運(yùn)行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)前提下,應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面,并應(yīng)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(yīng)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(shè)備運(yùn)行的負(fù)荷率,盡可能使變壓器處在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)?部分對供電質(zhì)量要求高的工程項(xiàng)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(yīng)根據(jù)負(fù)荷變化情況,綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用,選取容量與電力負(fù)荷相匹配的變壓器?

　　6.降低電動機(jī)電能損耗,提高電動機(jī)效率。根據(jù)負(fù)荷特性選擇合理高效的電動機(jī),提高電動機(jī)工作效率和功率因數(shù)。功率較大的電動機(jī)殼采用變頻調(diào)速器(消防設(shè)備除外),減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。采用軟起動器,使電機(jī)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(jī).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(shè)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(dá)不到接入電網(wǎng)要求時,應(yīng)進(jìn)行無功功率補(bǔ)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(shè)計(jì).用電設(shè)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(shè)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(shè)備的使用都離不開電動機(jī),它的能耗相當(dāng)大,提高它的工作效率可以有效地減少電動機(jī)的能耗。具體可以采用以下幾種方法:

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

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

　　3.對電動機(jī)的控制方式加以改進(jìn),提高其運(yùn)行效率。另外,還要注意發(fā)動機(jī)的質(zhì)量,保證電能消耗的計(jì)算的準(zhǔn)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�？梢钥紤]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(shè)計(jì)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(jìn)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(hù)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(shè)計(jì)

　　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(shè)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),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(shè)備應(yīng)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(shè)計(jì)。BA系統(tǒng)控制方案的優(yōu)化應(yīng)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(jìn)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(yīng)考慮下列策略:(1)機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制;(2)變風(fēng)量.變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制;(3)冬夏季部分負(fù)荷時水泵分設(shè)控制;(4)與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制;(5)參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制,包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定.焓值控制.利用室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)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(jìn)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(shí)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(shè)備維修功能。根據(jù)歷史記錄.實(shí)際運(yùn)行狀況和檢修條件,為設(shè)備檢修提供建議;(4)預(yù)警記錄功能。設(shè)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(fèi)成本;均衡負(fù)載,優(yōu)化能耗分配。

　　五、建筑設(shè)備自動化管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用

　　隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò).信息通信.自動化控制.顯示及計(jì)算機(jī)軟件等技術(shù)的發(fā)展,建筑設(shè)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(shè)備自動化管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用,可以對建筑物內(nèi)部的采暖通風(fēng).給排水和熱水供應(yīng)等系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行能效管理,確保各個設(shè)備系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)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(shè)計(jì)時經(jīng)常將整個項(xiàng)目交由集成商負(fù)責(zé),而他們并不了解智能建筑設(shè)計(jì)程序和全過程,沒有太多的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識,設(shè)計(jì)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(yùn)行環(huán)境下,電氣自動化這一安全性要求極高的項(xiàng)目在智能建筑中的應(yīng)用定會受到嚴(yán)重阻礙。

　　六.結(jié)論

　　對于電氣設(shè)計(jì)人員而言,在工程設(shè)計(jì)中要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),深入調(diào)查研究,把握成熟的新技術(shù).新設(shè)備信息,逐步加以推廣應(yīng)用。既要采用高科技的.聯(lián)動控制的節(jié)能技術(shù),也應(yīng)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(yīng)忽視局部.點(diǎn)滴的節(jié)能功效。將電氣節(jié)能技術(shù)充分運(yùn)用到建筑電氣設(shè)計(jì)中,真正達(dá)到提高效率,節(jié)約能源的目的。

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