照明电气维护方案范文
时间:2023-12-27 17:55:34
导语:如何才能写好一篇照明电气维护方案,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
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关键词:建筑;电气照明;节能措施;研究
随着当前经济全球化趋势的加强,我国经济的快速发展,我们整个社会对能源的需求量也在不断增加。与此同时,建筑业也是能源需求量很大的行业。建筑工程中的电气照明也需要消耗很多的电能。电能是我们生活和工作中不可缺少的能源,没有了电能很多活动根本无法顺利进行。节约能源已经迫在眉睫。本文就对建筑电气照明设计的节能原则,措施,重要性以及发展前景进行了研究。
1建筑电气照明节能设计的重要性
随着当今社会经济的高速发展和社会的不断进步,我们倡导的是可持续发展的理念,注重经济效益与环境效益的综合发展。我国虽然是一个大国,同时也是一个能源大国,但是由于我国的人口基数较大,并且对能源的利用率也相对较低,与一些发达国家相比较也是落后的。所以我国也面临着能源短缺的巨大挑战和威胁。我们可以知道,照明包括人工照明和天然照明,而电气照明就是把电能转化为光能。因此电能是光能的最主要来源。然而在我国,主要是靠火力发电,对于风能,太阳能,潮汐能的利用率还是很低的,所以电能主要还是靠火力的支持,就需要消耗更多的煤炭资源,石油资源。然而这些都是不可再生资源,为了我们的后代的生存,节约能源刻不容缓。
2建筑电气照明节能设计的重要原则
2.1坚持以人为本的原则
我们现在经济的进步,科学技术的发展都是人类的功劳,并且我们所付出的各种努力的最终目标就是要为人类造福,能够方便人们的生活。建筑中的电气照明节能设计指的就是在不降低照明需求的基础之上来尽可能的降低照明过程中的能源的消耗,进而提高能源的利用效率。照明的目的就是为了能够给人们提供安静舒适明亮的工作生活环境。我们只有在好的照明条件下,才能拥有一个好的环境去工作和学习,也只有在好的环境中工作和学习我们的生活才会舒适,工作效率才会提高。虽然我们倡导的是低碳生活,节约能源,但是电气照明的节能设计指的是在不影响人们正常生活的基础之上的。节约能源是主题,是目标,但是也不能偏离人们需求的轨道,要一直坚持以人为本的原则。
2.2坚持最优方案的原则
我们所提出的最优方案,就是指建筑电气照明节能设计的方案不仅要注重环境的效益,注重能源的节约,同时也绝对不能忽视企业和家庭的经济效益。我们所提出的最优方案,不仅要达到节约能源的目标,也要做到保护经济效益,做到让企业和家庭满意。我们所采用的电气照明节能设计方案不一定就是最优的方案,在不同经济环境下,这种方案要随着条件的变化不断的进行调整才能真正的做到让大家都满意。我们在电气照明节能方案的设计过程中,不能为了达到节约能源的目标,较少能源的消耗量,而增加了企业的经济成本和家庭的经济负担。有些方案的设计可以大大降低能源的消耗,但是也严重影响了企业和家庭的经济效益。因此我们在电气照明节能方案的设计中要坚持最优的原则。
2.3坚持经济实用的原则
这要求设计者在建筑电气照明节能方案的实际过程中,一定要注重设计方案的实用性和经济性。设计者在实际方案时要注重方案的可行性,合理性和科学性。并且要注重合理控制电气照明节能,避免过度装饰,避免在照明过程中过度浪费能源的事情发生。
2.4坚持绿色环保的原则
绿色照明指的就是在电气照明节能设计的时候要以保证不影响人们正常的生活和工作为基础,尽量提高能源的利用率,降低能源的消耗量。设计者在电气照明节能的设计中不能为了降低能源的消耗而提高运作成本。设计者在设计中要在满足人们需求的基础上进行设计,这就要求设计者逐步建立完善的节能系统和体系。做到符合国家的相关规定,更好的完成电气照明节能工作。
3建筑电气照明节能设计的有效措施
在建筑电气照明节能设计过程中,设计的方案必须符合建筑照明设计相关规定,并且一定要达到建筑照明设计的标准。设计人员在建筑电气照明节能方案的设计中要注重方案的实用性和经济性,设计的方案要根据建筑项目工程的实际情况,一定要在联系实际的基础上进行设计,绝对不能形式化,追求形式主义。我国相关规定中指出,建筑电气照明节能方案的设计人员在方案的设计以及方案的选择过程中要保证设计方案中的照明系数值符合标准。建筑电气照明设计人员要对建筑工程项目进行分类,进行分区设置。同时也可以采用混合照明的方式来节约能源的消耗,对于对照明强度要求较高的区域提供集中并且照明系数高的照明设备和方案,对于对照明标准较低的空间区域可以适度降低照明的强度。电气照明混合的方式对于对照明标准要求高,颜色分辨率标准高的空间也是非常实用的。在电气照明方案的设计过程中,设计人员需要注意的问题还有很多。首先,设计者要选择一个合理的照明标准。建筑电气照明节能设计的过程中,设计的相关人员设计的方案不仅要符合国家相关机构的规定和标准,同时也要符合建筑工程项目的实际情况,设计者要根据建筑物的实际情况和需求确定空间的照度。其次,设计者要选择一种合理的照明方式。设计方案中的照明方式是照明方案的重要组成部分。照明方式会对建筑物的内部照明效果产生影响,这就要求照明设计者要学会根据建筑物的内部需要情况选择适合该区域的照明方式。我们要知道,即使是在同一区域内,不同场所所采用的照明方式是不同的,同一场所的不同空间的照明方式也是大不相同。照明设计者要根据空间对照明的实际需求来选择正确的照明方式。建筑电气照明节能设计的人员要不断推广高光效光源的使用。设计者可以利用自然光的反光效果。自然光是不需要消耗电能的,这无疑是节约能源消耗的一个重要方法。并且设计者还要注意灯具的安装高度,针对灯具安装在市内较高位置会存在维护与更新过程复杂这一实际情况,设计者可以延长灯具的使用寿命,缩短灯具的维护周期。这些都有助于确定一个合理的照明设计方案。
4建筑电气照明设计的节能措施的发展前景
现阶段,随着我国经济社会的高速发展,能源消耗问题已经成为整个社会不可逃避的问题和挑战,整个社会都受到了能源短缺的威胁。我们国家的相关部门机构都在一定程度上采取了措施来应对这一问题。由此可见,建筑电气照明节能设计的重要性。照明节能设计的措施已经开始实施,在实施的过程中我们了很多机遇和挑战,因此我们相关设计人员要充分抓住机会,及时解决问题,才能推进照明设计的进程。我国的电气照明节能设计的发展前景还是很广阔的。
5总结
经过相关人员在措施实施过程中的不断探索和研究,建筑电气照明节能设计问题是一个十分复杂的问题,也需要一个很长的时间和过程才能走向成熟。建筑工程项目电气照明人员要根据实际情况采取符合实际情况的节能措施。只有这样,才有利于能源的节约,减少资源的浪费,不断为人类造福。
参考文献:
[1]张君芳.浅谈绿色照明及照明设计节能措施[J].广东科技,2011(03).
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关键词:建筑电气;照明设计;节能措施
中图分类号:TU2文献标识码: A
引言
节能是一个非常复杂的问题,我国的建筑节能工作还处于发展初期,有关建筑节能工作的政策、法律、法规不断颁布和出台,说明国家对于建筑节能十分关注重视。建筑电气照明节能设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。同时在建筑的全生命周期中实现高效率地利用能源,最低限度地影响环境,使建筑成为生态的、可持续的绿色建筑。
一、建筑电气照明设计节能的原则
1、满足建筑物的功能要求
不能因为节电而降低标准,即应满足照明的照度、色温、显色指数。满足建筑物的一些特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施用电展厅的工艺照明及电力用电等。
2、考虑实际经济效益
节能设计应充分考虑经济效益, 衡量投资与收益的关系。如果过分强调节能, 为购买节能设备花费大量资金, 那么, 用户就很难在短期内回收成本, 无法获得收益, 这是有悖于节能设计初衷的。为避免这种现象的发生, 在设计期间, 我们应对各设计方案的经济效益进行反复比对。在照明效果相同或相近的情况下, 从年照明费用、年维护费及年电费3 个方面进行综合比较, 挑选出经济效益最好的设计方案。
3、节省无谓消耗的能量
节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关或影响较小,甚至在整个系统中可以近似忽略的无谓消耗能量,然后再针对该项无谓的能量消耗,考虑采取什么节能措施。
4、选择低损耗的节能型变压器
变压器是电压变换设备,广泛应用于电力系统,特别是10k V和35k V电压等级的变压器在电力和配电系统中普遍使用且数量巨大。选择高效节能产品,不但对节约能源具有重要意义,同时还可以大大降低变压器的运营成本,是改善经济效益的重要途径。因此,选择变压器时,应选用低损耗节能型变压器。对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所,宜采用低损耗节能型干式电力变压器(S G10、S G11、S C6等系列)。对电网电压波动较大,为改善电能质量,采用有载调压电力变压器。在变压器设计中,降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式等也是节约能源的有效途径。
二、建筑电气照明设计的节能措施
1、气体放电光源启动设备的选用
高强度气体放电灯中的镇流器功率消耗,一般为额定功率的15%,而荧光灯用电感镇流器中的功率消耗,一般为额定功率的20%。电子镇流器的节点效果要高于电感镇流器,电子镇流器自身的功耗与电感镇流器相比,降低的范围处于50%-70%,节能效果十分显著。所以,气体放电光源的使用可以配备节能型电感镇流器与电子镇流器,但是建筑电气照明设计在选用电子镇流器的时候,要充分的重视高次谐波会给供配电系统造成的影响,根据具体的影响状况采取相应的解决措施,运用合理的措施对高次谐波进行有效的抑制与防范,是谐波含量符合国家相关规定中的要求与标准。
2、合理选择照明方案
第一,建筑在选择照明方案的时候应该优先考虑实际的效果,而不是仅仅将目光集中在照明的形式之上。在有空调的房间之内,将照明和空调进行有效的整合。第二,比较适合采用混合照明的方法来进行分区设置,混合照明同样适合用于对颜色分辨具有较高要求的空间照明。第三,为了能够使照明的效果达到最佳的效果,建筑物的内部的墙面应该使用颜色相对比较浅的涂料。根据国家相关的标准和规范,在进行照明方案设计的过程当中,应该确保相关方案的照明系数较高。
3、高效率节能灯具的采用
建筑电气照明中的每一光源都具备自身的特点,建筑电气照明设计人员在对这些光源进行选择的时候,应当根据建筑内部中实际照明需求,对其进行合理的搭配,这样能够保证照明效果达到最佳化。所以,建筑电气照明设计人员应当偏向于采用一些效率高的节能灯具,有效的将照明过程中所产生的能源消耗控制在最低值,实现电气照明的节能目标。
建筑工程项目中的设计人员,在实际的电气照明设计环节中应当准确的对建筑内部中的占空比进行计算,在计算的过程中要以建筑内部的实际高度与面积为主要依据,根据计算出来的结果选择相应的照明灯具。电气照明设计人员还要重视建筑内部空间墙面上反射系数的计算,通过墙面反射系数对照明灯具进行选取与调整,这样能够有效的降低能源消耗。
4、积极推广使用新型光源
发光二极管(LED)被称为“绿色光源”,白光LED理论发光光效可达200 lm/W,目前实验室里已经达到100 lm/W,50 lm/W的产品已进入市场,其较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%,节能潜力巨大;随着LED的迅速发展,发光光纤得以广泛应用,与LED光源结合,发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用;室外照明可选用太阳能灯具。
5、提高照明系统的功率因数
建筑照明系统中的部分用电设备,如变压器、气体放电光源中的镇流器等因具有电感元件,会产生无功功率,影响电能的有效利用。这部分无功功率可以采取提高设备功率因数的方法降低,荧光灯应采用电子镇流器。采用电感镇流器的气体放电灯宜单灯安装补偿电容器。变压器低压侧采用集中电容器补偿。这些方法能使设备和线路上的无功功率传输减少,达到节能目的。但目前的民用建筑电气设计中,许多设计仅采用变压器低压侧集中补偿的方式,这种做法仅减少了区域变电站至用户处的高压线路上的无功传输,提高了用户处的功率因数,可以不受或少受电业局的罚款,而对用户,无功仍由变压器低压母线经传输线路输送到各用户点,低压线路上的无功传输并没有减少,那么无功补偿也就达不到节能的目的。因此,无功补偿装置应就地安装,实行就地补偿。
6、节能镇流器的选用
《建筑照明设计规范》GB 50034-2004 第3.3.5 条中明确规定了镇流器的选用原则,自镇流荧光灯应配用电子镇流器;直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器;在电压偏差较大的场所,宜配用恒功率镇流器;功率较小者可配用电子镇流器;采用的镇流器应符合该产品的国家能效标准。以常用的36W 节能型荧光灯为例:配备普通型电感镇流器自身损耗为8.8W-10W,配备节能型电感镇流器自身损耗小于5W,配备电子型电感镇流器自身损耗小于4W, 由此看出选则正确的镇流器在节能设计中的重要作用。
7、建筑电气照明节能的设计
天然光源是建筑照明中非常重要的资源,所以建筑电气照明设计人员应当充分重视天然光源的使用。天然照明系统的原理:建筑电气照明设计人员应当借助相关的采光装置接收自然光线,将这些光线导致电气照明系统的内部,经过导光装置的特殊处理之后,自然光源就能够通过电气照明系统底部中的漫射装置导入建筑内需要光线照明的位置。绿色照明是天然照明系统中最主要的一个特点,能够充分的代替白天建筑内需要使用的电力照明,不需要消耗任何的电能资源,也不需要进行维护、更新,实际使用效益与经济效益非常的高,而且自然光源所产生的热量要远远低于电力光源的热量,降低了升温状况下空调的消耗,具有重要的环保意义。
8、其他照明节电措施
据有关统计,线路损耗约占输入电能的4%左右,因而在建筑照明设计也应考虑到线路的节能。线路损耗主要与电流和导线截面有关。通常电流分为有功分量和无功分量。无功电流越大则线路损耗越大,多以应尽可能提高用户端的功率因数,减小无功电流,从而减少线路损耗。导线截面在可能的情况下宜适当加大。
结束语
在对建筑电气照明进行施工的时候,电气照明节能化设计的潜力还是比较大的,作为电气照明的设计者来讲,需要认真地进行设计,全面地思考并不断地调整节能的方法,不但能够达到照明的要求,而且实现节能的目的,以节约更多的能源。
参考文献
[1]建筑照明设计标准.GB50034—2004.
[2]公共建筑节能设计标准.GB50189—2005.
[3]黄宝胜.建筑电气照明节能的优化设计[J].电气技术.2012(04)
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关键词:建筑电气设计 节能原则 节能方式 节能分析
目前全世界都存在能源危机,我国又是一个能源消耗大国,节能也就成为我国首要解决的问题,民用建筑电气设计中节能措施也是当前我国建筑节能中的热点之一,是关系民生的重要工作之一,因此合理选择照明方案,配置先进的控制系统,可以有效地节约能源。
一、建筑电气设计的节能原则
(1)照明器具的选择。应当采用器具效率高、清扫和更换灯具容易的照明器具。采用设计不合理的照明器具或使用方法不当,是造成不舒适眩光的原因。空调型照明器具的研发可将冬季的灯具发热量回收再利用,而在夏季,则将所产生的热量排至室外,减少空调用电能,也可使荧光灯具有最适宜的管壁温度,并使光源发挥最大的光通量输出。
(2)符合工作、居住要求的照度水准。依需求的不同,确定适合其工作的照度水准,所有空间维持一定的平均照度要求,并且力求配光的均匀。对于要求高照度的场所,可尽量采用局部照明。
(3)有效的配线设计。适当的配线及自动开关设计,可配合天然采光,适当关掉靠窗边灯具或自动调光。
(4)易于维护管理的设计。由于光源和照明器的污染,使光通降低,这是造成能源浪费的原因,因此,更换寿命到期、光通量降低的光源非常重要。设计时,应采用维护管理容易的照明方式、照明器具和光源,这样,可减少维修所需的人力、物力、财力,也间接地起到了节能的作用。
二、建筑电气设计中的节能方式
照明部分的节能。照明系统的节能节电工作是一个不可忽视的重要环节,照明节能的基本原则应当是在保证不降低生产与工作视觉的要求,不降低照明质量的条件下减少照明系统中光能损耗,最有效的使用照明用电,最大限度的利用自然光,不允许采用降低照度标准的办法来节能节电。照明设计应根据工作场所的视觉要求,考虑光源的技术经济指标,尽量采用高光效、寿命长的光源,以节省照明电力费用,获得长期运行的经济效益。提高灯具的利用系数是照明节能的有效手段,利用系数与灯具效率有关,灯具效率越高,利用系数也越高。利用系数一般小于灯具效率,因为灯具并不是灯具发出的全部光都能落在工作面上,所以要选择高效率的灯具及工作面与光源的角度位置是否合适。正确选择照明器的配光曲线,能提高灯具利用系数。宽而矮的房间应选用宽配光照明器,高而窄的房间应选用窄配光照明器。而且在温度高、有腐蚀性气体的场所,灯具应加装防护罩,以保持灯具有较高的照明利用系数,从而真正做到照明系统的节能节电。
由于照明量大面广,故节能潜力巨大,包括采用高效光源;建筑物靠近室外部分增大门窗面积,采用透光率较好的玻璃门窗,充分利用自然光;凡是可以利用自然光的照明,采用按照度标准进行灯光的自动调节;可变照度的照明可采用成组分片的自动控制开停方式。
三、智能照度控制系统的节能分析
采用照明控制系统可以大大减少智能建筑能量的消耗并可缓解用电高峰时期的用电负荷。
(1)提高管理水平,减少维护费用
智能照明控制系统,将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且同时将大大减少大楼的运行维护费用,并带来极大的投资回报。
(2)利用自然光进行照度补偿
照度传感器检测周围环境的照度,与设定值比较,从而控制照明开关。当室外光较强时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒定值附近,这样可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的。一般来讲,越靠近窗自然光照度越高,人工照明提供的照度就低,保证合成照度维持在设计照度值。
(3)通过智能照明控制系统保持照度不变
新安装的合乎规定的照明设备,在使用3~5年之后,照度只剩下原设计值的44%,因此电气工程师在对新的建筑物进行电气设计时,有时其初始照度设置得较高,这种设计方法会由于照度设计偏高造成不必要的浪费,传统照明系统的房间照度曲线呈锯齿状,随着时间的推移,灯具的效率和房间墙面反射率不断衰减,引起照度下降,两次装修后又重新回到原有的照度值。使用智能控制系统以后,虽然照度设计还是偏高,但由于采用了智能调光系统,系统将会按照预先设计的亮度使照明区域保持恒定的照度,呈水平直线,不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响,阴影部分为节约的能源,这也是智能照明控制系统可节约能源的原因之一。
(4)通过人的活动情况控制灯的状态
现代高层办公大楼中,人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重,无论房间有人还是无人,经常是"长明灯"。通过动静探测控制,可以减少很多能源。当然,如果做到智能照明系统既能分散控制又能集中管理,大楼的管理人员也可以通过人工操作关闭无人房间的照明灯。
当然,在一个灯光控制系统中,我们会采用多种控制技术,来达到节能的目的。我们将各种传感器的检测情况及开关动作加以综合控制并对一天的照度情况进行分析,能量节省主要由检测人的传感器和灯光的调节技术(包括照度值调节、人工调节、自动调节)来决定。
在房间内部,若人员稀少,检测人的传感器在能量节省中是最重要的影响因素,特别是当人离开,而灯的手动开关又处于打开的时候。在人员密集的地方,光的调节则是最重要的影响因素,特别是当人在房间里位置不动的话,灯光的自动调节控制则是更有效的节约能量的方法。
参考文献
[1]高燕.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].黑龙江科技信息, 2007,(05)。
[2]俞善庆,建筑电.耗与照明节能潜力[J] ,照明工程学报,2003,9(2):12-13。
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关键词:高层复杂建筑;供配电系统;节能设计
Abstract:The high-rise building complex power supply system energy saving design involves many aspects, the article in the power supply system of electric energy conservation design basic principles briefly elaborated, overall planning of system energy saving design measures are discussed. Finally, combined with self practical experience, the power supply system of energy saving optimization design process distribution transformer, the economic selection energy saving design, wire and cable, the economic selection energy saving design, and energy saving design harmonic treatment energy saving design key points of a careful analysis research.
Keywords: high-level complex architecture; For distribution system; Energy saving design
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A 文章编号:
高层复杂建筑如大型写字楼、商场、购物中心等,其内部结构功能均较为复杂,用电设备系统也较多,包括大量的机械动力设备、电气设备、系统完善照明系统(工作照明和应急照明)、以及完善消防报警安防系统等,这些系统在运行过程中是建筑电气中的核心用电大户,其对电能消耗量相当大。但由于受传统建筑电气供配电系统设计理念和技术水平等因素的制约,高层复杂建筑物内部供配电系统中能源浪费较为严重,节能潜力非常大。据一些统计文献资料表明,在综合性高层复杂建筑内中央空调和通风空调的电能总能耗高达36%以上,而照明系统能耗高达35%以上。面对绿色智能建筑技术升级改造建设步伐的进一步加快,建筑电气中供配电系统节能就显得非常重要,尤其对设计阶段的节能措施采取就显得非常有工程实践意义。
1 高层复杂建筑供配电系统电气节能设计基本原则
供配电系统是高层复杂建筑主要动力载体,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,实现高层复杂建筑供配电系统节能降耗的目的。
1.1 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过程中,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高层复杂建筑供配电系统节能设计必须遵守的基本前提。
1.2 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,来换取设计阶段短缺较小的投资节省。而是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。
1.3 要用发展眼光进行供配电系统节能设计
高层复杂的综合性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眼光着手,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、以及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。
2 供配电系统总体规划节能设计措施
在高层复杂建筑供配电系统总体规划设计过程中,应充分统计计算电气负荷容量,并充分考虑供电方式、供电距离、以及用电设备的功能特点等因素,要做到供配电系统设计方案尽量简单可靠,操作维护方便。高层复杂建筑总降压变配所应尽量布设在靠近负荷中心部位,以缩短供电半径,降低供配电系统运行线路损耗。另外,要合理选择配电变压器的容量、台数、型号以及配电变压器的运行方式,设计出根据季节性负荷变化而能够灵活投切和分配调度的变压器调节方案,实现配电变压器的节能经济运行,有效提高配电变压器的负载率,减少由于轻载等不利运行工况造成的大量不必要电能损耗。
3 供配电系统节能设计技术要点
3.1 配电变压器节能经济选型设计
不同型号的配电变压器,其制造生产所选用的绕组材料、截面积等均有所不同,相应其电能转换效率也存在较大差异,当然其价格也明显不同。最合理经济的配电变压器节能选型设计方法,就是根据回收年限来合理选择配电变压器的型号。由于影响配电变压器经济效益的因素较多,在实际工程设计工程中,为了简化计算,通常不考虑资金占用存在的时间因素,也就是只考虑不同型号配电变压器支出费用的价格差和年耗电的电费差,则配电变压器投资价差回收年限可以表示为:
为了提高配电变压器的节能经济效益,在经济回收年限选择时,按照《关于节约能源基本建设项目可行性研究的暂行规定》中相关技术规定要求,配电变压器的计算投资回收年限通常不应超过5年,最长不能超过7年。
配电变压器选型时,应优选空载、负载损耗相对较小的节能型配电变压器。例如对容量为315kVA的配电变压器而言,S13系列与S7系列配电变压器相比,其负责损耗由4795W有效降低到3650W;其空载损耗由766W有效降低到340W,也就是节能型配电变压器其节能降耗效果十分明显。在高层复杂建筑供配电系统节能设计过程中,优选高效节能型配电变压器代替常规高能耗配电变压器,不仅可以提高系统中电能资源转换效率、降低配电变压器运行能耗,同时还可以有效延长配电变压器工作性能和使用寿命。
3.2 电线电缆节能经济选型设计
在高层复杂建筑供配电系统电气节能设计过程中,有些设计人员或业主人员为了偏面追求设计造价控制,减少工程整体投资,在供配电系统电线电缆截面选型设计时有时过于偏小,虽然能够满足建筑供配电系统中计算电流和设计负荷要求,但却忽略了供配电系统中电压降和线路损耗等影响因素,导致系统在运行过程中线损能耗较大,运行过程中能源浪费较为严重。由上海现代建筑设计(集团)有限公司编制的《建筑节能设计统一技术措施(电气)》一书中,明确指出供配电线路在满足电压损失和短路热稳定的前提下,如果其年最大负荷运行时间Tmax
3.3谐波治理节能设计
降低或抑制高层复杂建筑供配电系统中的谐波分量,可以有效地提高供配电系统电能功率因数,减少无功功率,从而有效提高供配电系统中电能资源的利用效率。合理设计谐波治理方案,可以有效提高供电电能质量和降低线损,达到节能降耗、经济运行目的。当供配电系统中,具有相对集中运行较为稳定的大容量(如200kVA或以上)非线性负载运行时,宜在设计方案中优选无源滤波器进行谐波治理,提高供电电能质量;当系统中具有大容量(如200kVA或以上),且运行工况较为复杂、断续工作较频繁的非线性负载设备运行时,常规的无源滤波器不能有效进行谐波抑制,此时宜优选有源滤波器进行谐波治理;当供配电系统存在上述两类大容量非线性负载时,宜采用有源无源组合型滤波器。对于有条件的工程中,宜优选无功补偿与谐波治理一体化智能自动化装置,有效提高供电电能功率因素和电能质量,确保高层复杂建筑供配电系统中各电气系统性能的高效稳定发挥,降低供配电系统运行损耗,达到节能降耗的优化设计目的。
4 结束语
高层复杂建筑供配电系统的节能设计涉及到许多方面,本文仅对工程设计过程中容易被忽视的几个问题进行分析探讨。如何在实际供配电系统优化设计过程中提高设计方案的节能经济效益,是电气设计人员必须长期面对的课题,也是其在实际设计工程中需要认真考虑研究探讨的重要内容。
参考文献
[1] 陈众励,赵济安,邵民杰.建筑电气节能技术综述[J].低压电器, 2007(4): 1-5.
[2] 李蔚.电气节能技术在工程设计中的应用[J].建筑电气,2006,25,,(2):29-33.
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关键词:民用建筑 电气照明 照明方式 设计
中图分类号: TU24 文献标识码: A 文章编号:
在我国民用建筑设计中,电气照明设计的重要性不言而喻。电气照明设计的科学与否关系到整个民用建筑的安全稳定性以及其使用性能的好坏,民用建筑电气照明设计还影响着一系列昏暗条件下的安全问题和光污染等环境问题。
按照设计的内容不同,可以将民用建筑的电气照明设计分为设计说明、光源选择、照度计算、安装方式、灯具布置等几个方面。这些方面相辅相成,牵一发而动全身,应该慎重对待。本文将从民用建筑电气照明设计的基本原则、设计的具体内容以及注意事项和未来民用建筑电气照明设计的发展方向三个方面作简明的探析。
1 民用建筑电气照明设计的基本原则
当前,我国民用建筑电气照明设计的原则是在全社会范围内都宣传提倡节能环保的氛围下,保证基本民用建筑各个功能区域照明需求的条件下,选择最科学优化的设计方案,挑选最适宜的照明设备,综合考量以实现民用建筑电气照明系统的完善。在我国,根据建筑区域功能的不同以及各区域配置的差异,分别制定了一定的规章制度来确保设计过程中各个方面均符合一定的标准。根据我国目前民用建筑电气照明设计的现有情况,在设计过程中需要考虑的因素包括如下几个方面。
1.1 设计要符合实际需求
民用建筑电气照明设计的基本原则是要在保证电气照明设计安全可靠的前提下,满足民用建筑的基本照明需求,另外兼具一定的观赏性和可操作性。
1.2设计要保证质量和效益
民用建筑的电气照明设计的出发点应该是低造价和高收益同时考虑,尽量在照明设备选用时挑选高质量又具有高收益的光源和相关配套器械,以减少后期在设备维护和检修上的投入。
1.3 设计要体现节能降耗
节能降耗是企业走可持续发展的方向之一,节能电气照明设计理念的广泛应用,不仅有利于节约业主的使用成本,也有利于提升建筑行业的社会形象,必须受到足够的重视。要树立一种“点点滴滴降成本,分分秒秒增效益”的节能降耗的理念。在民用建筑电气照明设计中同样要贯穿这一理念,要在设计过程中以最好的方案,来实现节能效益的最大化。可以采用淘汰耗能较高的照明设备,引入先进高效的照明设备。要在设计过程中,采用技术革新、科技进步、时展的手段革旧迎新,实现节能降耗。另外,还要注意电气照明配套设施的设计和输电线路的功能损耗等因素。
2 民用建筑电气照明设计的具体内容
在民用建筑的电气照明设计过程中,参与具体项目的设计人员务必要精准掌控设计过程中面临的一系列问题,进行实地有效地分析,待讨论商榷后循序渐进的进行各个功能区域的设计。
2.1 选择合适的照明光源
光源的选择是民用建筑电气照明设计中最重要的因素。根据民用建筑的不同可以分为居住建筑和公共建筑两大类,这两大类又可以分为若干小类。诸如,公共建筑可以分为大型商场、电影院、教学楼、工厂等等,而且不同民用建筑的照明需求各不相同。为此,在民用建筑电气照明设计中,要研究设计对象的需求,根据设计对象对于光源色调、强度、分布等要求的不同,进行科学设计。在选择灯具时,除了要考虑安全因素外,还要考虑环境的光源分布、是否有光污染、光照强度如何、使用寿命长短等因素。另外,还需要考虑是否需要设计应急照明设施和疏散标志。在选择具体的照明光源的过程中要具体情况具体分析,充分考虑用户需求。例如,在人流密度较大的场所,往往会产生震动,因此最好选用高压汞灯或高压钠灯。而针对大型广场、学校体育馆等需要大面积照明并有高挂条件的场所,最好采用金属卤化物灯或高压钠灯。
2.2 照度及照明方式选择
选择合适的照度是照明设计的重要问题,照度太低会损害建筑室内人员的视力,不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。在满足标准照度的条件下,为节约电力,应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式,当一种光源不能满足显色性要求时,可采用两种以上光源混合照明的方式,这样既提高了光效,又改善了显色性。另外,充分利用自然光,正确选择自然采光,也能改善工作环境,使人感到舒适,有利于身心健康。充分利用室内受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率,如白色墙面的反射系数最高可达80%,也能起到节电的作用。由于照度不考虑被照面的性质(反射、透射和吸收),也不考虑观察者处在的方向。因此,它只能表明被照物体上光的强弱,不能实际表示被照物体的明暗的程度。
照度标准是照明设计的依据和设计深度要求,按照《建筑工程设计文件编制深度规定》指出的要求,初设说明书中要有“照明种类及照度标准”。照度是民用建筑电气照明设计中的重要问题,照度的选择不当不仅会对业主和建筑使用人员视力造成损害,还会产生不必要的资源浪费。照度的选择要与民用建筑的场所建设的目的紧密联系在一起,要在满足用户需求的前提下节约资源。要合理的融合明、局部照明和混合照明三种方式来提高光效并改善显色性。
2.3 照度的计算
照度的计算也是民用建筑电气照明设计过程中的重要一环,照度的计算是计算通过单位面积的光通量。计算时,要根据所需的照度值和照明装置的类型和分布,结合各个功能区域的反射情况,综合估算出光通量。室内照度的计算通常是采用逐点法或者光通法。逐点法也叫做平方反比法,是利用灯具的光度数据来计算面上各点照度的算法,多用于采用直射光照明的建筑。光通法也叫做利用系数法,是根据建筑区域的几何形状、灯具的数量以及类型来确定工作面平均照度的算法,多用于采用反射状况良好的建筑物内。
3 民用建筑电气照明设计的发展方向
科学发展、可持续发展的思想在近年来一直是我国经济发展建设的主旋律。在我国社会主义现代化建设过程中,节能降耗、环保健康的理念深入人心,在各行各业中都传递着科学发展的讯息。民用建筑电气照明设计也同样要体现这一高瞻远瞩的指导思想。只有坚定不移地走环保、健康、高效的道路,才能使民用建筑电气照明设计企业走得越远。
3.1 电气照明设计凸显节能环保的理念
如今,节能环保已经成为全世界普遍关注的热点话题,电气照明设计的节能环保也直接关系到可持续发展。因此,为了节约成本、保护环境,在民用建筑电气照明设计中尽量突出节能及环保的理念是我们义不容辞的职责。
3.2 减小电气照明产生的光污染
由于在民用建筑中大量使用玻璃幕墙建筑以及大功率气体放电灯,造成了十分严重的光污染,严重的影响着人们的生活和身心健康。我国已经明文规定将光污染列为几种常见污染源的之一,但是目前仍然不能引起社会各界广泛的重视。因此,在往后的民用建筑电气照明设计中一定要设计合理,选用合适的灯具来减小光污染现象的发生。
3.3 智能照明灯具的快速发展
智能灯具主要有红外线人体感应灯、遥控智能灯具和声光控制灯具,并且随着对智能灯具投入力度的不断加大,智能灯具人工智能技术的不断完善,会有更多的智能灯具在民用建筑电气照明设计中使用,得到更广泛的推崇。智能灯具的出现极大程度的提高了人们生活的质量,也节约了能耗。智能灯具的使用也实现了使照明从满足一般人的需求到满足个体、个性需求逐渐转变。
3.4 非视觉照明将迅速扩大和发展
非视觉照明也叫做辐射的应用技术,越来越受到人们的重视。人们应该投入更多的人力物力在光和光产生的辐射对动植物及人的影响的研究上。通过探索研究光辐射对人、动物、建筑(尤其是历史建筑)的影响是将来民用建筑电气照明设计中需要认真考虑的另一重要问题。
小结
民用建筑电气照明设计与我们的日常生活息息相关,要在照明设计和建筑设计之间获得平衡的话,就要正确的、科学的选定照明方式、光源种类、灯具、灯具数量,要使照明不仅能增加空间的明亮度,而且能改善空间立体感,形成特殊的环境气氛。另外,我国普遍提倡节能减排、科学发展的理念,民用建筑电气照明设计中也应该体现节能环保的意识,充分利用现有条件,从科学设计民用建筑电气照明方案、适当选取合适的照明用具、有效地开展电气照明设备的安装及调试工作等方面着手,保证人们的基本照明需求。
参考文献
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[3]李文军,王志红,小议民用建筑电气照明设计[J],黑龙江科技信息,2010(04)
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【关键词】医院电气系统;节能;措施
一、当前医院电气管理现状及存在的问题
随着人民群众生活水平的提高,对医院就医环境的要求也越来越高,医院为了给患者提高更为舒适的就医环境,往往在设计时会提高楼层层高,美化照明环境等,这也加剧了医院电气资源的损耗;当前,尽管很多医院管理者已经意识到了能源管理的重要性,但实际工作中却往往浮于表面和口号,没有把节能工作落到实处。为此,必然需要有专门的能源管理人员,对节能工作进行设计、实施、监管和总结;近些年,出现了很多电气节能的新技术、新设施、新思想,但很多医院由于受到新技术改造经费和人力资源紧缺的实际因素,并没有多少新的电气节能技术得到真正的运用,这也使得医院电气能源节约的步伐行进缓慢。同时现在仍然有一些职工到了单位就将节约抛在脑后,夏天把空调温度开得很低、冬天把空调温度开得很高,甚至常年不关办公室的电气设备。某些患者也认为既然来到医院花了钱,就应该用这些电气设备,以至于不需要用的都用上。这些行为,都是没有公共节能意识的体现,也造成了医院电气资源的大量浪费。
二、医院供电负荷特点
(一)一级负荷所占比较大
由于医院中抢救和维持生命的仪器设备较大,其要求供电必须具有较高的安全可靠性。按照相关技术规定,设计规范》中的相关技术标准规定,医院作为一个以服务为主的公共建筑,其核心的用电负包括:手术室、急诊部、ICU监护病房、分娩室、婴儿室、影像室、配血室等,以及应急照明、火灾自动报警装置等,这些均为一级负荷,对供电可靠性和供电质量要求非常严格。
(二)谐波污染严重
目前很多医院都拥有大量的医疗电气设备,如:检查用X光机、CT机、核磁共振机,监测用数字心电机、呼吸机等,这些大型医疗机械设备在给现代医疗检查诊断提供巨大的帮助的同时,也会在利用中产生大量谐波电流,注入到电网中给医院配电系统带来谐波污染。配电网系统中的谐波分量,会降低供电电能质量水平和供电可靠性,影响各种精密设备的灵敏度,如造成监控计算机出现死机、仪器设备出现拒动误动、灵敏元件出现故障等。
三、对医院电气系统节能技术与措施的分析
(一)配电变压器节能技术措施
10kv配电变压器是医院建筑电气系统中电能分配调度的核心设备,其存在使用广泛较广、使用数量较大等特点,在实际的使用过程中,只要注重变压器节能技术措施的采取或采取有效的变压器经济搭配运行防渗等,对原有变压器调控技术系统进行微小改进,就可以获得显著的节能降耗效果。在进行医院建筑电气日常维护管理过程中,要高度重视供电数据的统计分析,对于系统中运行能耗较大、故障率较高等配电变压器,应选购如:S11, S13等高效节能配电变压器,以降低10kv配电变压器的空载、负载时的有功损耗。
(二)用电设备的节能降耗措施
1.空调设备的节能
中央空调系统是目前我国医院建筑电气系统中电能消耗中较大的电气设备之一。通过变频调速节能改造、引起冰蓄能空调机组等,可以大大降低医院电气系统中中央空调系统的运行成本费用,达到节能节约成本费用目的。
2.电梯节能降耗
对于医院建筑电气系统中的电梯来说,由于日常人群流量非常大,加上日昼、正常日和节假日人流差距非常大,这样可能导致电梯长期运行在的空载、轻载、过载运行工况,因此,可以通过变频调速节能改造或建立完善的节能管理运行体制,可以有效协调高低峰时段的电梯运行工况,确保其处于较优的运行环境,减少电能资源的无谓浪费,达到节能降耗的目的。
(三)降低医院配电网谐波污染措施
利用静止型无功补偿器(SVC)以及静止型无功发生器(SVG)补偿方案,并和在线无功补偿自动监控系统进行结合,按照医院配电系统实际情况,动态进行补偿,吸收高次谐波,减少电压闪变,有效提高配电系统供电可靠性和供电质量水平,在医院配电系统中也是一种有效的抑制谐波和无功补偿的方案,可以起到非常良好的节能降耗效果。
(四)照明系统的节能降耗技术措施
1.智能照明控制系统
智能照明控制系统,将普通照明手动的开关转换成了智能化管理,让照明系统根据预先设定的时间自动地在各种工作状态之间转换。智能照明控制系统采用控制总线将系统中各个输入、输出和系统支持单元连接,大截面负载电缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上,而无需经过开关。安装时不必考虑控制关系,整个系统通过软件设置各单元的地址码,从而建立对应的控制关系的. 智能照明控制系统具有: 节约能源、延长灯具寿命、安装方便快捷、可快速修改控制方式,减少维护费用、可与其他系统联动控制等优点。
2.光源的选择
LED灯做为新型绿色光源,它综合了荧光灯和白炽灯的优势,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。在门厅、候诊厅等大面积的功能性照明场所,由采用的灯具数量较多,可选用节能的 LED灯做主要光源;层高较高的大厅,由于维护较为困难,也可采用寿命长的LED灯作光源。
在医院的施工建设以及运行维护中,都要加强对电气节能的重视,利用科学合理的节能降耗技术措施以及有效的管理,确保医院电气系统的安全可靠、节能经济的高效稳定的运行发展,提高医院的日常服务水平和经营经济效益。
参考文献:
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关键词:供配电系统节能技术;照明系统节能设计
中图分类号: TE08 文献标识码: A
高层建筑如大型写字楼、商业大厦、购物中心等结构比较复杂,其中包括大量的动力设备、电气设备、复杂的照明系统以及完善的消防安全系统,对电气功能的要求比较高。由于供配电系统及照明系统的高电量损耗,节能技术的应用成为降低电耗的重要措施。目前电气节能主要内容有:供配电系统的节能及降低不必要的损耗、电气照明节能、建筑电气设备节能、计量和管理、能源的综合利用等。
1.供配电系统及照明系统节能技术的原则
1.1实用性原则
即照明系统要满足照明的照度、色温、显色指数要求;通风空调系统要能提供舒适的温度及恰当的新风量;电梯系统要使上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊要求,如娱乐场所中一些电气设施的用电、展厅的工艺照明及电力用电等。
1.2经济性原则
出于综合性建筑运行的长期性考虑,减少系统投运后期运行维护费用,使增加的投资能在几年或较短的时间内用节能措施节省的运行费用相抵扣,有效提高电气系统综合投资经济效益。
1.3长远性原则
综合性建筑电气设计的内容复杂,要求高,节能要从长远着手,始终贯彻方案技术先进可靠、经济合理的设计原则,在设计中精心考虑、仔细斟酌各环节中的具体设计细节,确保所建立的建筑电气系统在设计寿命期内能够具有较高技术经济性能。
2.常用节能优化设计技术
2.1 配电系统节能优化设计
2.1.1 合理进行供配电方案设计
应根据电源点、电力负荷容量、供电距离等因素,经详细计算分析,合理设计供配电系统方案和选择供电电压等级。在变电所安装位置选择时,应尽量选择靠近负荷中心部位,这样可以缩短供电半径,降低供电线损,提高电能输送效率。提高供配电系统的供电电压等级可以降低供电电流,达到节能降耗的目的,但提高供电电压会增加供配电设备投资,对此必须结合工程实际情况从技术、经济等方面进行全面比较分析,拿出技术上可行,经济上较合理的节能优化方案。
2.1.2 合理设计供配电系统网架
合理供配电系统网架,一方面可以简化供配电系统内部接线,降低系统运行维护工作量;另一方面,合理供电方案,可以减少线路损耗,提高末端供电电压,确保用电设备安全稳定的运行,达到节能降耗的目的。
2.1.3配电变压器节能优化设计
配电变压器是建筑供配电系统中的核心设备,其节能优化设计至关重要。在节能优化设计过程中,要优选节能型配电变压器,如S11、S13等节能型配电变压器用卷铁心改变常规叠片式铁心结构,这样可以大大降低磁阻,其空载电流可以减少60%~80%,大大提高了配电变压器电能转换效率,提高了供配电系统电能功率因数,降低了供配电系统线损,使配电变压器空载损耗降低约20% ~35%,节能效果十分明显。
2.1.4配电变压器的节能选型设计
对于配电变压器节能优化选型,需要依据高层建筑所需的实际电负荷要求,通常要稍高于变压器最佳负荷来选择型号。达到变压器负荷率保持在70%左右。选择相应型号时,需要首选空载损耗与负载损耗等方面较小的节能型变压器。例如:在选择315kVA 的10kV配电变压器时,一般选择S13 节能型配电变压器,这种变压器与传统变压器对比可以大大降低负责损耗与空载损耗。对于配电变压器的优化选型设计,通常首选三角形的立体卷铁芯高效节能经济型配电变压器,这种变压器已开始逐步取代常规插片式高能耗的配电变压器。该变压器可以很好地提高建筑供配电系统的电能转换效率,还可以有效降低配电变压器运行能耗。此外,还能够延长配电变压器的使用寿命。
2.1.5电线电缆节能优化设计
选择电线电缆首先要考虑供电安全性,其次要考虑电缆运行节能经济性。若所选电线电缆截面偏大,则可能会倒在线路投资增大,当然线损也会有所降低;反之,若电线电缆截面选择偏小,投资虽然会节省一些,可线损偏大,安全系数偏低,不利于后期扩建需求。
在供配电系统节能优化设计过程中,当供电线路最大负荷年运行时间小于4000h时,推荐按照导体载流量进行导线截面选择;当供电线路最大负荷年运行时间大于4000h时,推荐采用经济电流密度进行电线电缆截面选择。
2.2照明系统的节能设计
通常照明系统的节能设计从两方面着手:降低照明装置的单位耗电率;在设计阶段采取节电措施减少不必要的损耗。
2.2.1充分利用自然光源
照明的节能除了有效设计灯具和照明控制系统外,如何最大程度地利用天然光源,确定采光方式,将自然光和人工照明结合起来是一个很关键的问题。
a.对室外的灯具或者部分装饰灯具,采用太阳能灯具,虽然灯具价格较高,但从长远来看,可以大大减少电能的损耗。
b.对于室内灯具,可以采用太阳能蓄电池系统。这两方面都涉及到初始投资和长期电能的节约问题,从能源节约角度来看是很有必要的。
c.选用高效的灯具,在不同的工作场所采用不同的照明灯具。
2.2.2合理确定照明方式
对房间照明可以采用技术措施,用小功率的照明设施完成预定的照明功能,来减少照明损耗。通常采取以下几个方面的措施:采用适当的反射系数高的饰面,增加亮度;限制照明范围,由于照明范围的大小,可以很大程度地影响工作面的照度,因此采用对不同方位、不同用途的房间进行分区,合理布置照明,根据照度决定工作区。如文件资料室可以采用低照度照明,一般办公、休息室采用中等照度照明,设计工作等要求采用高照度照明。在走道等区域,可以在允许的情况下借助其他照明措施。如:
a.对洗手间、走廊、楼梯间等,可以定时智能开关,感应到有人时灯亮,人员离开时自行断电。
b.采用调光开关,调整灯具的亮度。
c.灯具应有独立的开关控制,每盏灯分别控制。
2.2.3合理采用高效光源
a. 灯具悬挂较高场所,如高大厂房等,可视生产使用要求,采用高压钠灯、金属卤化物灯、自镇流高压汞灯,也可以采用大功率细管径荧光灯。
b. 灯具悬挂较低场所,如办公室、教室、会议室及仪表生产、使用等场所, 采用三基色细管径直管荧光灯。
c. 商店营业厅等场所,采用三基色细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯。
d. 一般场所,尽量使用高效荧光灯等高效电光源。除非频繁开关场所或有特殊要求,否则,尽量不采用白炽灯,即使采用,也应优先选择双螺旋白炽灯。
2.3建筑动力系统节能
现代的建筑动力用电设备一般容量都比较大,因此消耗的电能也较大。动力系统的节能应该在满足各种要求的前提下,尽量减少电动机的电能损耗,从而增加电能的利用率。
2.3.1根据负荷特性合理地选择电动机
一般情况下要先了解负荷的特性,然后根据电机的工作情况和负载特点,选择合适的电动机,以提高电动机和其拖动负载的运行效率,降低能耗。
2.3.2选择正确的起动方式
对于那些需要经常起动的电动机设备,如何选择起动方式,将直接影响节能的效果。对于直接起动方式,建议除特别小容量(
2.3.3轻载电动机采取降压运行
对于那些经常处于轻负荷运行的电动机,应采用三角一星切换装置,以达到“轻载降压运行节电”的目的。
2.3.4对电动机采取就地补偿
对供电点距离比较远的大、中容量连续运转工作制的电动机,应采取电动机的无功功率就地补偿装置。
2.3.5提高运转效率应选择合理的控制系统
对于那些纳入建筑设备监控系统管理的动力设备,可以根据系统设计的需要,由电能程序来控制其起动和运行,同时,也可以通过控制系统的负载来达到节约能耗的目的。
3.结语
综上所述,可知对建筑供配电系统设计越完善,就可以确保建筑物用电更加经济合理,减少建筑电气系统、照明系统综合投资,进而实现绿色环保、节能降耗的效果。而要真正实现供配电系统、照明系统高效节能效果,需要电气、通风、给排水等专业在设计过程中进行积极配合,以获得科学合理、节能经济的优化设计方案,推动建筑电气节能设计工作的顺利开展。
参考文献:
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[2]李蔚.电气节能技术在工程设计中的应用[J].建筑电气,2006,25(2):29-33
篇8
一、前言
水利工程一般具有防洪灌溉、疏通航运、发电等功能,肩负着保障人民生命财产安全和创造经济效益的重任。但是在水利电气设计还存在着很多方面的问题,这样就需要从多个方面对节能设计要点进行具体的分析,从而保证水利工程的正常运行。
二、水利工程电气节能设计中所存在的问题
1、节能产品滞后
就我国当前的基本情况而言,在水利工程的施工建设当中,往往需要投入较大的资金,由于资金投入及管理不到位致使在实际采购及安装过程中产品降低了标准,这些产品不但无法实现节能的目的,并且还可能比一般的节能材料所消耗的电能更大。
2、相关制度规章有待健全
在水利工程的电气节能设计过程当中,通常会出现规范性不足、统一性差的文件,与之相配套的制度规章也缺乏必要的完善性。
3、设计人员认识不够到位
相当一部分的水利工程设计人员,在设计工程的过程当中,仅仅重视和关注的是施工的需要与利益,而并非注意其他周围因素对电气节能的迫切需求,使得所建成的水利工程周围的农田、人员、企业等电力使用不便。
三、水利工程电气节能设计的要点分析
1、供配电系统方面
在水利工程供配电系统的节能设计过程中,应当按照用电负荷分布特点、用电负荷容量、负荷等级和用电设备的性能,对供配电系统进行合理科学的设计,在运行中使供配电系统能够将损耗降低至最小,保证在最理想的状态下供配电系统的运行,以此保证供配电系统的高效经济运行,从而实现节能降耗的最终目的。所以,在设计供配电系统节能中,应当对以下因素予以充分考虑:
其一,按照用电负荷状况,科学的选择变压器容量、台数,按照经济运行原则来对变压器进行接线;
其二,供配电系统必须可靠简单,尽可能将因过多电压等级所出现的电能损耗减少,按照较为集中的负荷分布特点,择取节能型的变配电装置;
其三,应当尽可能使变配电所的位置与负荷中心相接近,对供电网络合理的进行分布,在合理的范围内控制低压供电半径。
2、合理选择和布置电力设备
选择合理的电力设备是保证节能工作得以实现的关键因素,而目前对节能电力设备的选择原则主要有:
(1)选择环保节能型电力设备,从根本上解决节能问题
在水利工程电气节能设计中,最需要合理选择的是机电设备包括变压器与电动机。在输电环节中,选择正确的变压器是一种很好的节能方法。传统的变压器在电能传输上会浪费大量的电力能源。因此,选用节能变压器尤为重要。节能变压器不仅能够节约能源,同时与传统变压器相比,其在空载损耗、噪音等方面都有所改善。
对于电动机这一类设备,需要采用高效电动机,以降低用电负荷和无功消耗,起到节能作用。除此之外,合理选择电动机的启动方式也很重要。
(2)合理布置电力设备,尽可能在不影响节能质量的前提下,简化其布置步骤。良好的位置摆放也可以有效减少电力设备能耗,布置时将需要散热的电力设备放在通风良好的位置,或者在房间中安装空调、隔热墙等,可减少设备发热带来的能量损耗。
3、照明节能设计
(1)照明设计应选择高效光源
照明光源应选择发光效率高、显色性好、使用寿命长、启动可靠方便快捷、
性能价格比高的高效光源。按不同的工作场所,选择相适应的高效光源.可以降低电能消耗,节约能源。建议按以下几个方面选择光源:
其一,灯具安装高度较低的场所选用荧光灯,荧光灯包括直管荧光灯和紧凑型荧光灯,它们都具有光效高、寿命长、显色性较好等优点。但前者比后者光效更高、寿命更长、光通维持效率高、性价比更优。因此,除有装饰性要求的场所外,一般情况下,都应选用直管荧光灯,并推荐采用T5细管。
其二,灯具安装高度较高的场所宜用金卤灯,也可用中显色高压钠灯。对于显色性要求高的场所,可以采用陶瓷金卤灯;对于没有显色性要求的工业场所,可以用光效高、寿命更长的高压钠灯。
其三,安装高度高且不易维护的场所,宜选用高频无极荧光灯。其重要特点是使用寿命长。
其四,不应该选用荧光高压汞灯。金卤灯是在汞灯的基础上发展起来的,其高效比汞灯约提高60%(400W 为例),显色指数高,寿命更长。
其五,限制热辐射光源(普通照明用白炽灯、卤钨灯)的应用,其优点是显色性好、起点快速、便于调光。但由于其光效低、寿命不长,所以最好限制使用。 (2)照明节能设计应提倡绿色照明
绿色照明并不只是照明节能,更有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,在保护身心健康的基础上达到节约能源、保护环境的目的。为此,在水利工程照明设计时,应最大程度地满足建筑工程的功能,水利工程照明不能只注重光的物理特性。
4、合理选择供电方案
水利工程中的节能设计除了要选择合理的设备之外,还要选择合理的供电方案。合理的供电方案可以让电气设备以最佳的运行模式运行,这也是节能设计中的重要一环。那么合理的供电方案应该满足什么基本原则呢?
(1)系统需要简单可靠,以防止变电级数过多而产生大量的能源消耗。
(2)根据实际情况合理选择变压器容量与台数,调整变压器负载频率,使接线能够适应负荷变化,按节能原则合理切换变压器,从而减少消耗。在满足技术指标安全要求的前提下,按照经济原则、节能原则,选择合理的电缆横截面,从而降低损耗。
(3)要根据实际情况,明确标准范围,避免供电半径选择过大,造成不必要的能源浪费。
(4)采用就地补偿
因地理条件的限制,水利工程多选用低扬程、大流量的水泵和低转速大型
异步电动机。由于这种电动机的功率较低,这与供电单位的要求存在一定的差距,这就需要进行功率补偿,而我们经常的做法就是集中补偿。水利工程设计中一般采用就地补偿技术,也就是电动机就地并联补偿电容柜,选用防爆电容器并串联电抗器以缓解电流冲击。
(5)合理选择电缆、导线
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.应按经济电流密度合理选择导线截面,并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合衡量。
(6)提高供电系统功率,在设备调速一定的情况下,如果自然状态达不到接入要求,就必须进行功率补偿,以减少线路损耗。另外,在制定节能方案的过程中,还需按照其他综合要求来不断调整优化整个实施方案,不可只侧重于某一点,必须要遵循“全面调整,整体节能”的设计大纲。
四、结束语
综上所述,水利工程中的节能设计潜能是无可限量的,节能设计可以贯穿整个水利公共的科研、设计、施工、建设以及后期维护等阶段。在节能设计中应该注意的是,电气设计人员应该先以电气节能为主要工作重心,并时时牢记自己的责任,在节能设计中不断优化自己的方案,从设计的安全性、可靠性、经济性等原则进行综合考虑,选择既能满足工程要求又能最大限度节省能源的方案。
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关键词:电气自动化;节能技术
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)30-0001-02
电气自动化过程中的节能设计技术在整个自动化系统中起着非常重要的作用,优良的节能技术方案可以降低电力用户的用电成本以及减小能源消耗。在电气自动化系统中,实现节能的前提条件是确保系统可靠运行,并在此基础上不断优化各个电力传输环节,实现电能的高效利用。在节能设计过程中,需要以提高电气自动化系统的运行效率为目标,最大可能地降低电力能源的各种方式损耗。只有充分发挥电气节能技术的优势,才能真正实现电气自动化系统的高效优质管理与传输电能的作用与价值,为国家带来良好的经济和社会效益。
1 电气自动化及节能设计简述
在社会和经济高速发展的前提下,电力的需求越来越大,建立稳健可靠的供电系统成为电网公司的首要任务。传统电力系统由于设备陈旧,主要依托人力来实现运行于管理。随着计算机以及自动化技术的发展,电气自动化技术应运而生。电气自动化系统是当前实现电能优质、灵活和可靠传输的最佳解决方案,系统中的节能设计方案也一直在不断研究进步。当电气自动化系统中节能设计方案不能充分发挥作用时,会造成电能的严重浪费并且可能威胁到整个系统的安全稳定运行。当系统受到不利影响后,输电、供电和配电环节就必然产生恶性循环,给生产生活带来严重挑战。当前电网结构复杂,容量增速很大,特别对于城市电网设计性能优良的节能方案十分困难。当前电网中存在的非线性负载,比如变频器和整流器,这些设备会引入大量谐波污染,给节能设计也带来很大的干扰和挑战。因此,如何提高节能系统的可靠性,如何最大限度地提升供电效率,是需要不断投入研究的热点问题。从电力传输的各个环节来看,减少输电线路的传输损耗,提高变压器的效率以及合理布置无功补偿装置都可以达到节能的目的。
2 发展电气自动化节能设计的必要性
我国十二・五规划中明确指出节能减排的目标是2010年的万元GDP能耗由2005年的1.22 t标准煤下降到0.98 t标准煤左右,下降20%。大力发展工业节能、建筑施工节能是中国可持续发展的必然选择。电力作为现代社会的主要能源之一,随着工业以及生活电器的增多、用电量的增大,发展电力节能具有很强的现实意义。目前电能供应过程中出现较多的损耗,如果不改善优化,很可能出现电能供应紧张的问题,影响社会的正常秩序。为了解决这一问题,必须降低电气自动化设备的能源消耗,提高其电能传输效率。只有充分提高了电能的传递、使用效率,才能缓解当前电能供应出现的危机,才能降低电力成本,提高供电单位的效益。
3 电气自动化节能技术设计
3.1 减少电力传输过程的损耗
电能通常由地处偏远的电厂产生,在到达负荷中心前需要经过架空线或者电缆等导线进行传输。由于导线电阻以及电抗的存在,传输过程中会产生一定量的功率损耗,包括有功和无功功率损耗。根据电路原理,要想减小这部分损耗就需要减小导线阻抗,或者增大电网的运行电压。就导线本身的优化而言,由于导线的电阻是和其横截面积成反比的,因此可以通过增大导线线径的方法减小电阻进而减小有功功率损耗。但是较粗的导线意味着导线成本的提高,另外由于重量以及体积的增大,给安装施工以及后续维护以及更换带来麻烦。所以通过科学的评价方法选择合适的导线线径对于电气自动化的节能设计具有非常重要的意义。在减小导线阻抗方面,还可以选择电阻率较小材料的导线,例如用铜线代替铝线,不过这同时也意味着成本的增加。在线路走线方面,尽量避免走弯路,这样可以减小输电线路的长度,也可以起到减小线路阻抗的目的。总体来考虑,减少电力传输工程中能源损耗的方法就是使用单位阻抗小的导线作为传输通道、优化线路走线,但是需要权衡投入,使得投入和损耗最小,电能产出最大,达到真正意义上的节能减排。
3.2 变压器节能技术
变压器作为电气自动化系统中的常用电力设备,在输电以及配电系统中起着至关重要的作用。在实际使用过程中,变压器中的线圈由于存在电阻也会产生有功损耗,称为铜耗;组成变压器磁路的铁磁材料也会产生铁耗,这些损耗都不利用电能的高效传输。对于电力变压器的技能设计而言,有效降低其空载损耗、负载过程的铜耗以及铁耗是节能设计的方向。具体措施比如优化线圈的绕线结构、采用阻值较小的漆包线、使用性能优良的铁磁材料等。在解决了变压器自身损耗的基础上,合理配置其接线形式,提高电能质量,也可以从负载角度提高电能利用效率。
3.3 有源滤波器对于节能的积极意义
有源电力滤波器是针对电力系统中的谐波而提出的电力装置。近年来,随着电力电子型非线性负载在电网中的大量使用,系统的电压中出现了大量谐波。谐波的存在使得电能质量变差,对用户产生很大的影响,同时也会造成不必要的电能损耗。电网中的谐波会导致电压变化不正常,可能会引发系统误操作,影响到各种电机的正常使用。随着半导体功率器件技术的进步,利用有源电力滤波器来消除电力系统中的谐波成为解决谐波问题的重要方案。相比传统无源滤波器,利用有源电力滤波器可以更大程度消除谐波,减少不必要的电能损耗,因此对于电气自动化的节能优化也有着积极作用。
3.4 无功补偿设备的合理配置
无功补偿技术在电力系统中发挥着重要的作用,它可以改善电网的功率因数、平衡系统电压以及降低输送线路的功率损耗。通过合理配置无功功率装置,可以最大可能地降低电网的能量损耗,改善电压质量。相反,如果没有科学合理的无功功率补偿,电力系统会出现电压波动、功率损耗增大的情况,影响系统的健康运行。
无功补偿设备包括传统的静止电容器、同步调相机以及同步发电机和静止无功补偿器(SVC),也包括利用柔流输电系统(FACTS)技术发展而来的静止无功发生器(SVG)。这些无功补偿装置均能优化电气自动化系统中的功率分布,但同时必须注意各种设备具有不同的工作特性。比如,同步调相机由于响应速度较慢并且自身损耗大,已基本淘汰。利用开关投切电容器的方案简单可靠,但是只能有级调节,无法实现连续的调控能力。因此,在选择无功补偿设备的过程中,就需要有针对性使用。电气自动化节能设计过程中必须科学设计无功补偿装置的配置,具体需要遵循以下几个原则:
①根据系统运行参数选择无功补偿装置,比如电压等级和负荷容量等。
②根据电网的实际负荷状态进行无功补偿设备选择,因为除了系统的具体参数外,必须还要考虑到负荷的特点,比如较大功率负荷适宜选择动态补偿装置,而小负荷则优先选择静态补偿装置,这样的配置方案可以使得电气自动化系统的节能效果十分明显。
③必须合理确定无功补偿装置的投切方式。在实际选择过程中,必须优先选择适用面广和准确系数高的投切方式,避免使用投切迟缓、故障率高的方式。
④优先选择就地补偿方式。就地配置无功补偿装置可以达到更好的补偿效果,同时降低功率损耗。
3.5 电气自动化照明系统节能设计
照明系统是电气自动化中一个必不可少的部分,其功率损耗也在整个系统的损耗中占据很大比例。因此,在电气自动化照明系统中采取节能设计,对于提高能源利用率具有重要意义。鉴于照明系统自身的特点,其节能设计可以从以下两个方面考虑:
①应该优化当前照明系统的照明效率,可以从更换更加节能的照明设备入手,也可以从系统角度分析,即对照明系统大范围规划,减少不必要的浪费,提高电能利用率。
②尽可能借助自然光进行照明,是节能的另一个思路,太阳光的大范围利用对于电气自动化的节能具有非常重要的意义。
3.6 光伏发电技术推进电气自动化节能发展
光伏发电作为新兴的可再生能源技术,是应对能源危机的解决方法之一。通过对太阳光能的捕捉,光伏系统可以将其转化为电力共人们利用。充分利用太阳能这一绿色能源,对于电气自动化的节能设计具有很强的现实意义。当前光伏发电系统尚处于发展期,在政府持续出台支持光伏产业发展政策的机遇下,电气自动化过程中应该更加注重这方面的节能设计,通过新能源的使用达到节能的目的。
4 结 语
在电气自动化设备广泛应用于各行各业的前提下,开展电气节能设计具有非常重大的实际意义。本文从减少输电环节的能量损耗、变压器节能以及积极使用有源电力滤波器和无功补偿装置实现节能、照明系统节能和大力发展光伏发电推进节能等方面阐述了具体的节能设计方案及技术措施。随着电气自动化节能技术的发展,电能的使用过程会越来越高效和经济,这对于改善电能使用紧张的现状以及促进经济社会的发展都有非常积极的作用。
参考文献:
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[6] 姜峰.电气自动化工程中的节能设计技术探析[J].数字技术与应用,2013,(1).
篇10
【关键词】强电部分;车站负荷;低压配电设计
1建筑概况
吉布提铁路工程(Galile-Nagad段)新建AliSabieh火车站位于AliSabieh市郊,交通便利。本次设计参照中国铁路设计标准和规范,在AliSabieh站设置100人旅客站房,建筑面积1248.90m2,并沿站台设置站台雨棚。
2负荷情况
车站的用电负荷等级按现行《铁路电力设计规范》(TB10008—2006)及相关国家规范分类。供电负荷主要分布于AliSabieh车站、综合工区和货场。一级负荷主要包括:与运营管理密切相关的通信、信号、信息化设备;电力各所操作电源等负荷。二级负荷主要包括:消防设备;红外轴温探测设备;检修和整备设备;车站给排水设备;为通信、信号主要设备配置的空调以及公共区照明等负荷。其余均为三级负荷。
3配电系统设计
3.1电源情况
吉布提国内电力资源紧缺,电力主要来源于邻国埃塞俄比亚。埃塞俄比亚电力供电系统电压,高压系统为400kV、230kV、132kV;中压系统为66kV、33kV、20kV;低压系统为0.4kV、0.22kV。
3.2供电方案
一级负荷由2路独立电源供电。二级负荷一般由2路电源供电。三级负荷采用1路电源供电[1]。根据吉布提电网情况以及本项目负荷分布特点,对全线供电采取分散供电方案,即吉方向AliSabieh车站提供2路独立20kV电源,为车站各负荷供电。
3.3照明配电
照明设计主要根据《建筑照明设计标准》(GB50034—2004)、《铁路电力设计规范》(TB10008—2006)。候车厅采用嵌入式大功率筒灯,光源为紧凑型节能灯(横插式)。售票厅、办公室及设备用房等采用嵌入式格栅荧光灯,沿吊顶均布,售票窗口预留局部工作照明电源。咖啡厅采用嵌入式筒灯,光源为紧凑型节能灯。站台雨棚采用金卤筒灯,安装在次檩上,灯具底边与次檩底边平齐。一般办公照明采用高光效、高显色性节能荧光灯;走廊、楼梯间及卫生间等处采用环管或H管节能荧光灯。货场厂库采用150W金卤库房灯,沿顶棚敷设。
3.4线路选择及敷设方式
站房,通信、信息和信号设备房屋等场所内的电线、电缆、光缆及其防护材料均应采用阻燃型或采用阻燃防护措施。其中,站房的电缆,还应具有低烟无卤性能。货物仓库的照明应选用安全型灯具和铜芯线缆,导线明敷时应采用金属管或者金属槽板保护[2]。
4区间光纤直放站供电方案
根据通信专业提供的资料,于全线区间设置光纤直放站。用电点分散,用电容量很小。
4.1国内外区间光
纤直放站供电方案国内铁路采用接触网电源供电方案:贯通线+杆架变电台直接供电。国内的一些专用线铁路及偏远地区铁路的车站采用接触网电源供电,作为通信、信号设备的备用电源。国外铁路供电模式:西班牙,当铁路区间无2路电源的情况下自接触网供电;法国、匈牙利,接触网提供备用电源;埃塞俄比亚和坦桑尼亚既有铁路部分采用太阳能供电和柴油发电机供电。
4.2本工程区间光纤直放站工程供电方案
由于吉布提铁路区间电网并不发达,无法就近提供中低压电源。而吉布提全国大部分地区均属热带沙漠气候,全境终年酷热少雨,日照充足。因此,采用太阳能供电为可考虑的方案。然而,吉布提大部分产品靠进口,本国生产水平低下,并且需要单独对太阳能发电站维护人员进行技能培训,提高了使用和维护的成本。吉布提铁路全线采用电力牵引供电,并设有牵引变电所,由吉布提方提供220kV电源,区间都能提供27.5kV的高压电源。因此,采用接触网电源供电,设置27.5/0.23kV杆架变电台直接供电的模式较为可行。但是,接触网电压存在波动大、谐波含量高等电源质量差的技术缺陷,这些对设备的损伤较大,特别是通信设备对于电源质量要求较高。针对这个技术问题,采用设置交直交电源净化装置解决接触网取电电源质量差的问题。交直交电源净化装置是专为电气化牵引铁路系统设计制造的产品(也称接触网取电装置)。其电源主电路由整流器、直流滤波器、高频逆变器、交流滤波回路及输出变压器等部件组成。输出波形稳定净化,消除电网干扰,解决接触网取电技术问题。目前,采用交直交电源净化装置接触网取电模式,国内技术较为成熟,已在既有铁路广泛使用。相对太阳能发电运行成本低,对于吉布提铁路是较为适用的方案,杆架式变电台配电系统如图1所示。
5结语
随着非洲铁路迅速发展,车站的功能和技术设施越来越综合化、高度集约化,对电气设计提出了更高的要求。本文根据国内外站房设计经验,介绍吉布提站房电气特点,并从电力负荷、配电系统及区间光纤直放站供电方案等几个方面阐述了设计过程中应重点注意的问题及解决方法。
【参考文献】
【1】TB10008—2006铁路电力设计规范[S].