供配電系統(tǒng)節(jié)能設計探析

時間:2022-05-17 10:41:26

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供配電系統(tǒng)節(jié)能設計探析

1概述

建筑節(jié)能主要指有效合理利用能源,提高能源的使用效率。建筑物內(nèi)的大部分設備均離不開電,因此供配電系統(tǒng)是建筑內(nèi)最基本的、使用最廣泛的系統(tǒng)。在滿足供電質(zhì)量的前提下,如何提高供配電系統(tǒng)的能源使用率已經(jīng)成為全國乃至全球建筑與節(jié)能研究的熱點課題。

2實際工程對供配電系統(tǒng)節(jié)能設計的要求

對實際工程的電容量進行充分調(diào)查和合理估計,尤其是對工程用電容量的估計,合理的估計和充分的調(diào)查在一定程度上決定了供電方案的合理性。盡可能減少配電級數(shù),合理設計配電路徑。在滿足使用功能的條件下,盡可能降低設備本身的能源消耗從而達到減少系統(tǒng)損耗的目的。作為設計人員,應該足夠了解并應用新型的節(jié)能設備實現(xiàn)降低系統(tǒng)中設備的能源損耗。整個系統(tǒng)的合理性也是考慮的重點,建筑供配電系統(tǒng)是建筑的重要組成部分,其設計的合理直接影響到建筑物的使用功能和安全性。我們在對偉峰?彩宇新城二期辦公樓這一實際工程進行供配電系統(tǒng)設計時,需對建筑電力負荷等級、建筑本身的性質(zhì)、建筑規(guī)模等有清晰的認識,進而結合具體情況,最終確定各部分設計要求。

3實際工程供配電系統(tǒng)節(jié)能設計措施分析

以某醫(yī)院綜合樓電氣設計實際工程項目為例,主要包括電壓器節(jié)能,建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能和系統(tǒng)運行管理節(jié)能等設計。供配電系統(tǒng)的節(jié)能技術措施主要表現(xiàn)在線路的選擇,變壓器的選擇,照明節(jié)能控制,功率因數(shù)的提高等方面。3.1合理估計電容量。與投資方充分交流,根據(jù)投資方的使用需求,決定各層、各區(qū)、乃至各個房間的電容量??偠M行更細化的設計,達到“每個房間獨立設計”的設計標準,從設計源頭最大限度的減少建成后的能源浪費,總根本上提高能源利用率。3.2線路上的電能損耗分析及措施3.2.1線路損耗分析。供配電線路存在電阻,當電流流過時,線路產(chǎn)生有功功率損耗?!鱌=3I2pR式中:R———線路電阻;Ip———相電流。在實際工程中,線路的敷設距離很長,因此線路上產(chǎn)生的有功功率損耗也是十分巨大的,因此有功功率損耗不容忽視,降低線路上的能源損耗必須被重視。3.2.2減少線路損耗措施:①增大線纜截面S。②合理選擇電氣功能用房位置。③優(yōu)化線路路徑。④選擇合理電纜。3.3功率因數(shù)的提高。提高系統(tǒng)功率因數(shù)能提高用電設備的工作效率,改善電壓質(zhì)量,進而實現(xiàn)節(jié)能目標。3.3.1采用并聯(lián)電容器進行無功補償3.3.2提高自然功率因數(shù)。在某醫(yī)院綜合樓電氣設計中,主要采用集中補償,在進線處設計集中補償電容柜,大容量設備采用就地補償,提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。如圖1所示。3.4照明節(jié)能設計。節(jié)能是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求,照明節(jié)能設計是節(jié)能設計中重要的一項,主要包含照明燈具節(jié)能優(yōu)化選型設計、照明供電系統(tǒng)優(yōu)化設計、照明控制系統(tǒng)優(yōu)化設計、以及照明聯(lián)動操控節(jié)能控制系統(tǒng)優(yōu)化設計等。本工程中,執(zhí)行《建筑照明設計標準》(GB50034-2013)有關節(jié)能設計的強制性條文以及其它節(jié)能規(guī)定。在本實際工程中,光源選用節(jié)能型燈具,熒光燈為主,其功率因數(shù)均為0.94以上。照明系統(tǒng)的控制在滿足正常運行的前提下,結合實際管理運行情況,在病房內(nèi)采用智能照明控制系統(tǒng),利用計算機無線通訊數(shù)據(jù)傳輸、載波通訊技術、計算機信息處理技術、節(jié)能型電器控制等技術等進行分布式無線遙測、遙控、遙訊控制,實現(xiàn)對照明設備如:白熾燈、日光燈、節(jié)能燈、石英燈等多種光源調(diào)光控制。使燈光亮度的強弱根據(jù)病人需要調(diào)節(jié),可定時控制。3.5變壓器和低電壓器的選擇。本設計中,主要對變壓器的優(yōu)化選型進行考慮,首先精確統(tǒng)計建筑物未來可以達到的最大的電氣系統(tǒng)負荷,并且考慮變壓器經(jīng)濟運行以及提高變壓器的運行功率因數(shù),提高供電可靠性,選用了難燃,承受熱沖擊能力強,低損耗,防火性能高,局部放電量小的卷鐵芯結構干式變壓器;從經(jīng)濟、損耗多方面進行綜合的考慮,變壓器設計負載率應在75%-85%。低電壓器是較基礎的元件,數(shù)量大應用面廣,對每個低壓電器而言,消耗功率是很小的,但總體的耗電量十分巨大,在電氣節(jié)能設計的工作中,低壓電器的選擇尤其重要,本設計中,首先選擇具有高效節(jié)能效果的低壓電器對老舊的器件進行更替,對于大容量和中容量的交流低壓電器,設計時加裝節(jié)電器,從而提高節(jié)能效果。

我國未來經(jīng)濟的發(fā)展速度在很大程度上取決于我國能源利用領域的進步速度,建筑及建筑相關領域節(jié)能無疑是我國能源利用領域的重點課題,建筑電氣方向供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計在我國未來節(jié)能領域具有巨大的潛力,其能保證我國國民經(jīng)濟高速、持續(xù)、健康發(fā)展。優(yōu)良的設計不僅可以大幅降低工程造價,更可以提高整體工程質(zhì)量,為工程項目創(chuàng)造良好的效益。因此,供配電系統(tǒng)在實際工程中的節(jié)能設計勢在必行。

作者:周洪濤 姚小春 單位:吉林建筑大學

參考文獻

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