楊碰順
摘要:伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市化進(jìn)程不斷加快,居民對于建筑的需求量急劇驟增,在這一發(fā)展進(jìn)程中,建筑行業(yè)在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí),也作為一個(gè)超耗能行業(yè)為社會環(huán)境帶來危害,其中包括電氣耗能?,F(xiàn)如今我國在建筑節(jié)能方面受技術(shù)水平、投資力度等因素的影響,節(jié)能建筑的發(fā)展遇到了諸多問題。在建筑供電的過程中如何通過先進(jìn)的科學(xué)手段降低能耗,造福社會已經(jīng)成為建筑行業(yè)必須解決的難題。
關(guān)鍵詞:建筑供配電線路;節(jié)能設(shè)計(jì);現(xiàn)狀分析與策略研究
引言
從能源發(fā)展和利用的角度來看,我國既是能源生產(chǎn)大國,也是能源消耗大國。改善供配電設(shè)計(jì)思路,注重節(jié)能設(shè)計(jì),能很好地控制電能損耗,在保證用電安全和用電質(zhì)量的基礎(chǔ)上,更好地節(jié)約電能。
一、建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性和原則
(一)重要性
建筑行業(yè)一直是能耗大戶,受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、建筑供配電線路設(shè)計(jì)不規(guī)范等因素的影響,很多建筑企業(yè)開始應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì),將節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入建筑供配電線路設(shè)計(jì)中,通過高效率、低成本的設(shè)計(jì)理念提升能源的利用率。建筑供配電線路是建筑設(shè)計(jì)的重中之重,加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)和節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用,契合時(shí)代發(fā)展要求,是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。
(二)原則
建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作,涉及的內(nèi)容比較多,在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循以下原則。第一,滿足建筑工程使用功能的基本要求。在建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)中,要滿足不同建筑對色溫、顯色指數(shù)以及照度的需求,滿足智能化建筑工程對通信用電、消防用電、智能設(shè)備連續(xù)工作用電的需求。第二,滿足技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求。在建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)中,要明確哪些能耗是沒有必要的無故損耗,如變壓器的功率耗尹承民石橫特鋼集團(tuán)有限公司房產(chǎn)公司電氣工程師能、消耗在電能傳輸線路上的能量等,都屬于無故損耗的電能。
二、建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題
(一)建筑供配電線路設(shè)計(jì)不符合相關(guān)規(guī)范
在《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確指出,如果消防用電負(fù)荷為二級并采用交流電源供電時(shí),要采取雙回路樹干式供電設(shè)計(jì)方法,同時(shí)按照防火分區(qū)合理設(shè)置自動切換應(yīng)急照明配電箱。但在具體設(shè)計(jì)中,很多設(shè)計(jì)人員沒有“吃透”相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),存在理解偏差。設(shè)計(jì)人員經(jīng)常在消防電梯的前室安裝一個(gè)或者兩個(gè)應(yīng)急燈,從節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面考慮,這樣的設(shè)計(jì)方法非常浪費(fèi)電能,會增加成本。如果在每個(gè)樓層的每個(gè)防火分區(qū)都配備應(yīng)急照明配電箱,就更加不合理,不符合節(jié)能理念的要求,但在實(shí)際應(yīng)用中這兩種現(xiàn)象普遍存在,導(dǎo)致大量電能被無故浪費(fèi)。
(二)建筑供配電線路電纜和導(dǎo)體截面選擇不合理
在建筑供配電線路設(shè)計(jì)中,選擇合理的電纜和導(dǎo)體截面,既能保證用電的安全性,還能起到的節(jié)能效果。但在具體設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員認(rèn)為只要計(jì)算出的電流能確保建筑供配電線路安全運(yùn)行即可,很少考慮用電設(shè)備的端電壓。比如:在電梯、屋頂風(fēng)機(jī)等設(shè)備的線路設(shè)計(jì)中,由于電能在傳輸時(shí)存在線路電壓損失問題,在電能傳輸?shù)接秒娫O(shè)備端部時(shí),如果不考慮端電壓,就會導(dǎo)致設(shè)計(jì)電壓無法滿足電壓偏差和電機(jī)啟動的要求,會引發(fā)安全事故。
三、建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化
(一)供配電線路的合理選擇
按照經(jīng)濟(jì)、安全的原則,建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)過程中,需要充分考察所在區(qū)域的電氣系統(tǒng),從而選擇較為經(jīng)濟(jì)節(jié)能的導(dǎo)線,對于符合量較大的區(qū)域可以選擇銅導(dǎo)線作為其設(shè)計(jì)材料。而面對電氣系統(tǒng)符合量較小的地區(qū),則需要避開高成本的銅導(dǎo)線,選擇成本適當(dāng)?shù)匿X導(dǎo)線。除此之外在布線的同時(shí),全面了解建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu),將大容量負(fù)荷設(shè)置在離電源點(diǎn)較近、易于供電的區(qū)域,以縮短線路的供電距離,降低線路運(yùn)行損耗。
(二)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、機(jī)械強(qiáng)度、動熱穩(wěn)定等各種技術(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衡量。但是,經(jīng)濟(jì)電流密度的確定很復(fù)雜。目前,我國按最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax查經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線、電纜截面。然而,該經(jīng)濟(jì)電流密度是有缺陷的,它沒有考慮負(fù)荷的功率因數(shù)對經(jīng)濟(jì)電流密度的影響,且線路的投資、年運(yùn)行費(fèi)是變化的。因此,比較準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)電流密度,可用以下方法求取。
(三)均衡三相負(fù)荷
采用三相四線制配電線路,在各相負(fù)荷均衡的情況下,中性線的電流為零,當(dāng)然,中性線上就沒有能耗,也沒有電壓降,所以,中性線上電流越小,能耗就越少。三相配電系統(tǒng)的住宅或辦公樓,其同類負(fù)荷應(yīng)均勻地分配于各相上,避免如L1相均為照明負(fù)荷,L2相均為插座負(fù)荷,L3相均為電熱負(fù)荷的情況出現(xiàn)。單相供電的住宅,應(yīng)將各種戶型的負(fù)荷均勻地分配到各相序。
(四)選用電阻率較小的材質(zhì)作導(dǎo)線
銅芯最佳,但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此,在負(fù)荷較大的一類、二類建筑中采用銅導(dǎo)線,在三類或負(fù)荷量較小的建筑中,可采用鋁芯導(dǎo)線。
(五)電動機(jī)設(shè)備的選擇
電動機(jī)的選擇,需要充分考慮所處地區(qū)電量的載重?cái)?shù)量、啟動次數(shù)等因素,從而選擇能夠保證電力正常運(yùn)轉(zhuǎn)且低消耗的電動機(jī)。這樣一方面保障電動機(jī)能夠長久運(yùn)行,另一方面達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。除此之外有效合理的工作制度是任何工作順利開展的保障,在建筑供配電節(jié)能施工技術(shù)的培養(yǎng)過程中也是如此。要想提高此技術(shù),建筑企業(yè)在日常工作中首先必須制定有關(guān)節(jié)能施工的相應(yīng)政策和規(guī)章制度,對自己企業(yè)所開設(shè)的項(xiàng)目事先有充分的了解,在工作中嚴(yán)格要求,讓每位員工按照自己的規(guī)章制度有序展開工作。
(六)合理調(diào)劑季節(jié)性負(fù)荷
如將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與一般照明、電開水器等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷,集中在一起,采用同一干線供電,既可便于用一個(gè)火警命令切除非消防用電,又可在春、秋兩季空調(diào)不用時(shí),以同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的負(fù)荷電流,從而減小線路損耗。
(七)合理選擇變壓器的類型
變壓器是建筑供配電線路系統(tǒng)的主要組成部分,按照建筑供配電線路的實(shí)際需求,選擇科學(xué)合理的變壓器,能夠大幅度提升節(jié)能效果。因此,在條件允許的情況下,要盡量選擇節(jié)能型變壓器,以達(dá)到降低建筑供配電線路損耗、提升工作效率的目的。在建筑供配電線路設(shè)計(jì)中,需要高度重視變壓器的參數(shù)選型,以通過限制變壓器的負(fù)載能力降低建筑供配電線路損耗,保證整個(gè)供配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。此外,還要注重選擇合理的變壓器容量,以提升變壓器的節(jié)能效果,在條件允許的前提下應(yīng)盡量選擇并聯(lián)式變壓器,按照建筑供配電線路的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷合理確定變壓器的數(shù)量,以便對變壓器的能耗進(jìn)行有效控制。在選擇變壓器的布設(shè)位置時(shí),要盡量靠近負(fù)荷中心,以最大限度上降低供電距離引起的供電損耗。
結(jié)束語
本文討論了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)問題。實(shí)際上,建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能潛力很大,在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮,采用各種措施節(jié)約電能,同時(shí)應(yīng)滿足科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性的要求。由于我國屬于典型的冬冷夏熱氣候,采暖、空調(diào)能耗都很高,這些決定了我國建筑能耗基數(shù)大。因此,在建筑節(jié)能技術(shù)上的微小改進(jìn),節(jié)約的能源總量都是十分可觀的。尤其與發(fā)達(dá)國家相比,在技術(shù)上我國處于相對落后狀態(tài),這更決定了我國的建筑節(jié)能工作潛力很大。
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