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建筑工程中建筑電氣能耗分析探究
建筑工程中建筑電氣能耗分析,建筑節能的關(guān)鍵在于電氣節能,盡可能減少能源消耗,提高能源利用率。
能源資源緊缺是我國也是當今世界各國面臨的一個(gè)嚴重問(wèn)題。在我國,由于建筑能耗約占全國總能耗的26.7%,位居能耗首位,因此建筑節能刻不容緩。而電氣能耗是建筑能耗的主要組成部分,建筑節能的關(guān)鍵在于電氣節能,盡可能減少能源消耗,提高能源利用率。
我國建筑節能現狀分析
建筑節能是貫徹國家可持續發(fā)展戰略的重要組成部分,也是我國經(jīng)濟工作中的戰略重點(diǎn)之一。我國的人口眾多,人均擁有量很低,建筑節能工作起步較晚,能源效率低下,未來(lái)建筑能源需求量很大,建筑節能工作任重而道遠。很多學(xué)者將我國節能工作與發(fā)達國家的節能工作進(jìn)行比較后認為,雖然我國能耗總量呈下降趨勢,但是建筑能耗將持續上升,占社會(huì )總能耗的比例也將增長(cháng),而且消費的主要是不可再生資源。
建筑電氣節能特點(diǎn)
3.1.建筑電氣節能原則
建筑電氣節能是建筑節能的重要內容,它既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價(jià),也不能盲目增加投資、為節能而節能。因此,建筑電氣節能工作應該遵循以下原則:
(1)適用性。應滿(mǎn)足建筑物的使用功能,即滿(mǎn)足照明的照度、色溫、顯色指數;滿(mǎn)足舒適衛生;滿(mǎn)足上下左右的運輸通道通暢無(wú)阻;滿(mǎn)足特殊工藝要求,如游樂(lè )場(chǎng)所的一些游樂(lè )設施的設備用電,展廳的藝術(shù)照明及動(dòng)力用電等。為建筑物內創(chuàng )造良好人工環(huán)境提供必要的能源,為建筑設備運行提供必需的動(dòng)力,按照用電設備對于負荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性等方面的要求,來(lái)優(yōu)化供配電設計,促進(jìn)電能合理利用。
(2)實(shí)際性。節能應按國情充分考慮實(shí)際經(jīng)濟效益,不能因為節能而過(guò)高地消耗投資,增加運行費用。合理選用節能設備及材料,使節能增加的投資能在較短的時(shí)間內用節能減少下來(lái)的運行費用收回。
(3)節能性。節能的著(zhù)眼點(diǎn),應是節省無(wú)謂損耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物的功能無(wú)關(guān)的,再考慮采取相應的措施節能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線(xiàn)路的功率損耗都是無(wú)用的能量損耗;又如量大面廣的照明容量,可采用先進(jìn)技術(shù)成果使其能耗降低。
3.2.建筑電氣能耗分析
3.2.1.建筑電氣系統能耗點(diǎn)分析
在建筑電氣系統中,涉及到的電氣設備主要有銅母線(xiàn)、測量?jì)x表、電氣元件(斷路器、電流互感器、電壓互感器等)、電力變壓器、電力電纜、配電箱柜(照明配電箱、動(dòng)力配電箱柜、控制箱等)、用電設備(風(fēng)機、水泵、燈具等)、應急電源(發(fā)電機、蓄電池組等)等。在上述電氣設備的功率損耗是來(lái)自于導體的電阻和磁性材料中的損耗,并且主要發(fā)生在電動(dòng)機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中,因此我們主要分析電力變壓器、電力電纜、電動(dòng)機、燈具(氣體放電燈等)的能耗情況。3.2.2.電力變壓器能效分析
電力變壓器的損耗主要分為三個(gè)方面:空載損耗(鐵損nl)、負載損耗(銅損ll)和雜散損耗。一種評價(jià)變壓器能源效率比較全面的方法是總擁有費用法。
所謂總擁有費用(toc),就是變壓器的初始投資和其在使用期內的損耗費用之和?倱碛匈M用法是通過(guò)比較具有不同效率水平和不同價(jià)格的變壓器的總擁有費用,按照總擁有費用最低來(lái)選擇變壓器的效率水平的。
無(wú)論對于電力企業(yè)還是非電力企業(yè)用戶(hù),都能通過(guò)此方法比較變壓器的總擁有費用,從而達到節約資金的目的。
3.2.3.電力電纜能效分析
傳統的設計方法按載流量選擇導線(xiàn)截面時(shí)只計算初始投資,導線(xiàn)的截面選擇過(guò)小,將增加電能的損耗;選擇的過(guò)大,則增加初始投資。從理論上講,增加電纜截面可將損耗減小到很小,但電纜所增加的費用幾乎抵消了為追求好的配電效率而產(chǎn)生的節約。因此,設計人員以電纜溫升、熱效應及電壓降的校驗為選擇條件來(lái)確定電纜截面,不一定是最合理的。利用總擁有費用法來(lái)確定導體電流密度的目的,就是在已知負荷的情況下,選擇最佳的導線(xiàn)截面;或是在已選定導體截面的情況下,確定經(jīng)濟的負荷范圍,以尋求投資的最優(yōu)方案,取得最理想的經(jīng)濟效益。導線(xiàn)的經(jīng)濟電流密度正是這種優(yōu)化設計的內容之一。
3.2.4.電動(dòng)機能效分析
在建筑領(lǐng)域的電氣設計中,大量的中小型電動(dòng)機被廣泛應用。電動(dòng)機在總用電量中占的比重也很
大,其產(chǎn)生的能耗也是相當可觀(guān)的。因此,在建筑電氣設計中,設計師必須充分考慮影響電動(dòng)機效率的因素,包括與負荷無(wú)關(guān)的損耗(常量),隨負荷增加的損耗(變量)及設計環(huán)節所增加的損耗的情況,分析高效電動(dòng)機的節能效果以及不同的電動(dòng)機系統對能耗的影響情況,才能夠選擇高效電機從而搭建合理的電機系統。
3.2.5.燈具能效分析
國內外有現行的建筑照明節能標準作為設計依據,建筑工程中建筑電氣能耗分析在設計建筑電氣中設計師必須執行合理、適當的建筑照明節能標準,分析氣體放電類(lèi)光源的各類(lèi)鎮流器的能耗情況,同時(shí)分析比較實(shí)際工程實(shí)例中各類(lèi)鎮流器的能耗,盡量選用新型的智能照明節電器。
小結
分析結果表明,在建筑電氣工程中,能耗主要發(fā)生在電動(dòng)機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中,只要在建筑電氣設計工作中遵循適用性、實(shí)際性、節能性的基本原則,就可以有效地提高能源利用率,控制建筑電氣能耗。
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