電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
關(guān)鍵詞:電氣節(jié)能設(shè)計,照明節(jié)能
0前言
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,能源消耗也不斷增加。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計表明:我國國民生產(chǎn)總值每增長1%,能源消耗就要增長1.5%,與其合理的比例:國民經(jīng)濟每增長1%,能源消耗只增長0.8%,相差較遠。中國經(jīng)濟的快速增長不能建立在高能耗的基礎(chǔ)上,這樣得不償失。節(jié)約能源,保護環(huán)境是我國長期的重大方針,也是全世界所關(guān)注的重要課題。
對于一個電氣設(shè)計師而言,電氣設(shè)計已經(jīng)并不像過去那樣僅僅是為了滿足建筑物的供配電和照明需求,而是要綜合考慮節(jié)能、環(huán)保、舒適等諸多因素,將這些節(jié)能理念貫穿于設(shè)計始終。電氣節(jié)能設(shè)計并不意味著降低工作或生活的標準,更不能以犧牲建筑功能、減少甚至損害使用功能及需求為代價,也不能盲目增加無謂的投資為節(jié)能而節(jié)能。如何進行合理的電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計,實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能,是每一位電氣設(shè)計師都應(yīng)深思的課題。本文將在此探討對電氣節(jié)能設(shè)計的幾點認識。
1合理設(shè)計供配電系統(tǒng)
根據(jù)用電負荷容量及其分布、用電設(shè)備特點及負荷等級,合理設(shè)計供配電系統(tǒng),使供配電系統(tǒng)在運行中的損耗減至最低,系統(tǒng)工作在最佳運行狀態(tài),實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟運行,達到節(jié)能的目的。設(shè)計時應(yīng)從以下幾個方面考慮。
(1)供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠,同一電壓等級供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于三級。
(2)合理選擇供電電壓。民用建筑用電設(shè)備電壓等級大部分為220V/380V,但一些大型或特大型民用建筑的空調(diào)主機為了達到節(jié)能目的,可選擇10(6)KV的制冷設(shè)備。
(3)變電所應(yīng)靠近負荷中心,低壓配電間應(yīng)靠近電氣豎井,合理分布供電網(wǎng)絡(luò),使低壓供電半徑控制在200m以內(nèi)。
(4)根據(jù)負荷情況合理選擇變壓器容量、臺數(shù),變壓器負載率宜為0.7-0.85。
(5)合理選擇電纜、導(dǎo)線截面。
(6)提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。
2選用節(jié)能型變壓器
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計表明,全國電網(wǎng)上每年運行的35kV和10kV及以下配電變壓器總電能損耗約占當年總發(fā)電量的2%~3%。因節(jié)能變壓器具有損耗低、重量輕、噪音低、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點。采用節(jié)能變壓器能節(jié)約能源和減少溫室氣體排放,所以設(shè)計時應(yīng)首選高效低損的節(jié)能變壓器。
3照明節(jié)能設(shè)計
3.1推廣使用高光效光源
在工程實際應(yīng)用中如何合理地選擇光源,應(yīng)根據(jù)工程的具體性質(zhì)、使用的場所、人員的視覺要求、照明的數(shù)量和質(zhì)量來確定。應(yīng)在滿足顯色性、啟動時間等要求條件下,從發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長、啟動可靠、方便快捷、性能價格比高等方面選擇高光效光源。建議按以下幾個方面選擇光源:
(1)燈具安裝高度較低的場所選用熒光燈。除有裝飾性要求的場所外,一般情況下,都應(yīng)選用直管熒光燈,并推薦采用T5,T8細管。
(2)燈具安裝高度較高的場所宜用金鹵燈,也可用中顯色高壓鈉燈,對于顯色性要求高的場所,可以采用陶瓷金鹵燈;對于沒有顯色性要求的工業(yè)場所,可以用高效、壽命長的高壓鈉燈。
(3)限制熱輻射光源(普通照明用白熾燈、鹵鎢燈)的應(yīng)用。
(4)LED光源的使用,由于壽命長、耗能少、體積小、響應(yīng)快、抗震抗低溫、污染小等突出的優(yōu)點,其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊。初步計算,未來中國每年采用LED照明節(jié)省的電力相當于三峽電站全年的發(fā)電量,同時可減少8000萬噸CO2、65萬噸SO2和32萬噸NO2的排放,稱之為"人類照明史上的革命"并不為過。
3.2采用高效率節(jié)能燈具
燈具的效率對節(jié)能的影響很大。燈具選擇不當、效率太低,將使能量損失高達30%-40%,這是用其他方法都無法補救的;反之,燈具效率高,可使單位面積耗電量下降,降低投資和運行費用,從而節(jié)能。
燈具的選型考慮以下幾個方面:
(1)采用利用系數(shù)高、效率高的的燈具。
(2)合理的燈具配光可使光的利用率提高,以實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。
(3)優(yōu)先選用塊板燈具。
(4)設(shè)計中應(yīng)選用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等。
3.3選擇合理的照明設(shè)計方案
3.3.1確定合理的照度和照明方式
根據(jù)GB50034-20045建筑照明設(shè)計標準6等規(guī)范要求,不同的建筑類型和工作區(qū)域均有相適宜的照度標準值與照明功率密度值,設(shè)計人員可根據(jù)所設(shè)計的工程,參照標準值進行設(shè)計。若有必要時,也可在標準值的基礎(chǔ)上適當加以調(diào)整,但不能盲目提高照度標準,以免造成不必要的能源浪費。
選擇合理的照明方式,按照分區(qū)、分組、營業(yè)、非營業(yè)、白天、夜晚等采用一般照明、局部(或重點)照明、均勻?qū)ΨQ布置、適宜的距高比等等。例如大型商場應(yīng)采用一般照明和局部重點照明、地下車庫宜采用車行道和車位分區(qū)分控照明、道路照明應(yīng)采用半夜燈照明方式。此外,每個開關(guān)所控光源不宜太多,所控燈列與窗平行(即利用自然光),樓梯走道采用節(jié)能延時開關(guān)。在有條件的場所還應(yīng)該采用智能照明控制系統(tǒng)。
3.3.2減小照明線路上的能量損耗
在做設(shè)計時,布線過程中應(yīng)考慮減少照明線路上的能量損耗,而減少線路損耗可以從減少導(dǎo)線長度和增大導(dǎo)線截面兩方面入手。第一,線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導(dǎo)線長度;第二,低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失;第三,變壓器、配電箱盡量接近負荷中心,以減少供電距離,當建筑物每層平面在10000m2左右時,至少要設(shè)2個變配電所;第四,在高層建筑中,低壓配電室應(yīng)靠近豎井,而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線,不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。第五,對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護的配合及電壓損失所選定的截面,再加大一級導(dǎo)線截面。
3.3.3照明控制方式
在實際工程中,我們可根據(jù)建筑物特點、建筑功能、使用要求采用分散、集中、手動、自動等方式,實現(xiàn)對照明系統(tǒng)經(jīng)濟合理有效的控制。例如:公共建筑、辦公、學(xué)校、賓館、商場等宜采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光采取分區(qū)、分組控制;影劇院、多功能廳、報告廳及展示廳宜采用調(diào)光控制;大開間辦公樓、圖書館、廠房等宜采用智能照明控制系統(tǒng),在有自然光區(qū)域采用恒照度控制,靠近外窗的燈具隨自然光線變化自動點燃關(guān)閉。
4結(jié)束
語目前,電氣系統(tǒng)設(shè)計節(jié)能是建筑節(jié)能所倡導(dǎo)的,電氣設(shè)計師通過選擇合理的供配電方案、使用節(jié)能變壓器、采用高光效、壽命長、污染小的光源、燈具以及選用合理的照明設(shè)計方案等措施為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間,使居住者真正感受到綠色節(jié)能建筑的存在。
參考文獻
[1]楊航超.建筑電氣節(jié)能設(shè)計及照明節(jié)能設(shè)計的探討[J].燈與照明,2006,(6).
