建筑电气节能措施探究
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作者: 陆信惠
摘要:能源问题已经成为一个国际性的话题,在我国,能源问题是社会经济可持续发展一个刚性约束问题。在能源消耗项目中,建筑能耗占一国总能耗的30%~40%左右。因此,本文从建筑节能中的电气节能出发,探讨建筑电气节能的可行性措施。
关键词:建筑节能、现状、可行性措施
能源问题已经成为一个国际性的话题。目前,我国是世界上第二大能源生产国和能源消耗国,能源问题已经成了社会经济可持续发展一个刚性约束问题。在能源消耗项目中,建筑能耗占一国总能耗的30%~40%左右。
1、建筑节能
建筑节能是指在建筑材料生产、房屋的规划、设计、建筑改造及使用过程中,保证提高建筑舒适性的条件下,尽可能降低能耗,提高能源利用效率。
建筑节能主要技术途径就是减少能源总需求量和探索、利用新能源两大方面。在设计、建设、改造和使用建筑的时候,要执行节能标准,采用节能型的技术、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率。同时,利用可再生资源,在保证建筑物舒适性的前提下,减少能源消耗。
2、我国目前建筑电气能耗现状
中国是一个发展中国家,又是一个建筑大国。从改革开放之后,国家城市建设高度发展,每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。新建和改建建筑每年需要消耗几十亿吨树、砖石和矿物材料,造成森林的过度砍伐,自然环境的破坏。而建筑物需要采暖、空调、照明和家用电器等设施消耗占全球三分之一能源。与国外发达国家相比,我国我国建筑用能浪费极其严重,而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度。目前,我国每年从国外进口大量石油和天然气。面对这种现状,国家部门及相关人员必须研究建筑电器节能的措施,缓解资源紧张。
建筑电气节能是指在建筑材料生产、房屋的规划、设计、建筑改造及使用过程中,对电气的生产、使用和传输进行技术开发和改善,减少电气能源的损耗。多年以来,我国政府、各企业单位及个人节能意识薄弱,忽视了优选节能设施和日常的节电教育。而电气人员一直按照前人的经验来选照明、动力和电源等设备,从而造成能源使用的严重浪费。近几年,许多城市随着季节性的变化出现拉闸限电的现象,甚至断电断气,严重阻碍了国民经济的发展和人民生活水平的提高。
3、建筑电气节能措施
建筑电气节能措施要遵循满足建筑物本身的功能,充分考虑实际经济效益和利用先进技术三个原则。
3.1充分利用自然光源
天然光源是取之不尽用之不竭的能源,充分利用天然光源是实现电气节能最好的方法。太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。目前,建筑利用自然光源主要应用于太阳能照明、太阳能采暖、太阳能空调和太阳能热水器等领域。
3.1.1太阳能照明
用导光管照明。导光照明系统即是自然光线系统,通过采光部分接收光线,然后,通过导光系统进行导光,最后采用特殊制作的漫射器,使自然光进入室内更加均匀柔和,光损耗小、利用率高且便于制造模具。
3.1.2太阳能采暖
是用集热器、蓄热器、管道、风机及泵等设备来收集、蓄存及输配太阳能的系统,系统中的各部分均可控制而达到需要的室温。比如,由太阳能集热器加热的热水或空气直接被用来供暖,或者用集热器加热的热水温度通过热泵提高后再供暖。
3.1.3太阳能空调
利用先进的超导传热贮能技术,集成了太阳能,生物质能,超导地源制冷系统的优点,高效节能。
3.1.4太阳能热水器
是利用集热管把太阳能转换成热能,将水从低温度加热到高温度。
3.2在建筑电气设备上进行节能
建筑物内的用电设备基本上分为照明灯具、电热用具及各类电动机。
3.2.1选择节能的照明灯具
照明用电量占我国用电总量10%%左右,建筑照明在其中又占有相当大的比例。所以,要选择高效节能的灯具,比如使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、冷反射单端照明卤化物、混光灯以及LED、发光光纤、太阳能灯具等新型光源,尽量少用一般照明。
3.2.2合理使用变压器
选择节能型的变压器,以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗。选择节能型变压器主要依据有:可采用S9,SL9,SC8型变压器,降低空载损耗;采用铜芯变压器,缩小绕组阻值;从理论上来说,β=50%时,变压器的能耗最小,由于Po值是固定的,因此此时减少的是PK值,实践证明,80%的负载率最经济节能。
3.2.3其他设备选择
对于变流装置,采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备;对空载率大于50%的电动机和电焊机, 安装空载断电装置,对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式,以减少能耗。荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器;采用电感镇流器的气体放电灯,单灯安装电容器等,都可使自然功率因数提高到0.85~0.95,这就可减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。
3.3降低电气的损耗
3.3.1减少线路的功能损耗
功率损耗的公式为△P=3IΦ2R×10-3KW),其中IΦ――相电流(A),R――线路电阻(Ω)。要减少线路损耗,就要减小线路电阻。其方法有:在线路设计中尽量减少导线的长度,使用直线,少用或者不用回头线,要尽可能把配电箱放置负荷中心。按照正常需求的截面,加大一级导线截面,既能减少功能损耗,又能延长使用寿命,并且还能提高用电的安全性。
3.3.2减少电机轻载和空载运行
采用用变频调速器,调节水泵流量,当流量变小时,水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降,从而 减少电机轻载和空载运行。
3.3.3合理使用电气设备
在公共走廊和楼梯间采用声控灯;对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控,面积较大的房间采用多灯一控的方式;室外道路、景观照明采用光控、时控方式;采用光电控制的自动调光装置以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱,保证室内照明的稳定。
对于空调,采用楼宇自控系统,根据室外温湿度和季节变化的情况,改变室内温度的设定。通过对空调设备的最佳启/停时间的计算和控制,缩短空调启/停时间,达到节能的目的。
4、结语
目前,我国能源利用效率与世界先进水平相比,存在很大的差距,但是这些差距也说明我国爱节能上存在巨大潜力,建筑电气节能也是其中重要组成部分。本文主要对建筑电气节能措施进行论述,积极响应国家节能减排的号召,实现的可持续发展。
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作者简介:
陆信惠,江苏人,启东建筑集团有限公司就职,目前主要从事工民建,油田产能建设方面工程,2002年升建筑工程师职称
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