浅谈建筑电气中节能设计的应用__墨水学术,论文发表,发表论文,职

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:144

副标题#e#      摘  要:本文从合理地进行用电负荷计算、变压器的经济运行、合理设置计量装置等方面,论述了工业与民用建筑电气设计中节能设计的应用。
      关键词: 建筑电气; 节能设计;计量装置
     在建筑设计方面,应把能源消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。同时,节约电能,又不能片面降低标准和忽视安全,而应在保证使用的前提下,以提高能源利用率和综合效益为主要途径。
1 　合理地进行用电负荷计算
      用电负荷计算方法选择得当,会达到节材、节能的目的,若选择不当,会给用户带来不必要的投资和能源浪费。关于用电负荷计算方法宜按下列原则选取:在方案设计阶段可采用单位指标法,在初步设计阶段及施工图设计阶段,宜采用需要系数法,对于住宅建设,在设计的各个阶段均可采用单位指标法和单位面积法。
　　(1) 单位面积法单位面积法计算有功功率的公式为
 
式中: P′e ———单位面积功率(WP㎡)
S ———建筑面积(㎡)
关于单位面积功率P′e 的取值, 目前,我国内地民用建筑为10～35W/㎡ ,香港地区为10～60W/㎡,内地一些主要旅游饭店或宾馆大约为60～120W/㎡ ,其中有空调的为70～120W/㎡ ,无空调的为30～60W/㎡ 。
(2) 单位指标法
单位指标法计算有功功率的公式为
 
式中: P′e ———单位用电指标,如W/户,W/人,W/床;
N ———单位数量,如户数,人数,床位数。
(3) 需要系数法
a. 有功功率　Pjs = Kx •Pe
无功功率　Qjs = Pjs •tgφ
式中: Kx ———需要系数;
Pe ———用电设备额定功率。
b. 配电干线或变电所的计算负荷
Pjs = Ktp Kx Pe 　Qjs = KtqKxPe tgφ
式中: Ktp ———有功功率同时系数,取0.8 ～ 0.9;
Ktq ———无功功率同时系数,取0.93 ～ 0.97。
2 　变压器的经济运行
       通过变压器的经济运行,能使电力系统有功损耗为最小,对于已投入运行的变压器,由实际负荷系数与经济负荷系数Kjib 差值情况即可认定运行是否经济,等于或相近时为经济,相关较大时肯定不经济。
       要解变压器的经济负荷系数,应先计算出设备无功损耗的电力系统引起有功率损耗的增加变量,为此,引入换算系数,无功功率经济当量( Kq )这一概念,表示电力系统每多输1 千乏无功功率时,在电力系统中增加的有功功率损耗(kW) 。Kq值与电力系统结构和计算点有关,见表1。
表1 无功功率经济当量表(kW/KV)
 
　　将变压器本身的有功损耗和无功损耗在电力系统中引起的有功损耗,称为变压器有功损耗的换算值。
一台变压器在负荷为S时的有功损耗换算值为
ΔP ≈ΔPb + KqΔQb ≈ΔP0 + Pd
( S/Se ) 2 + KqΔQeΔ( S/Se ) 2
ΔP ≈ΔP0 KqΔQ0 + (ΔPd KqΔQe ) (S/Se ) 2
式中:ΔPb ———变压器的有功损耗;
ΔQb ———变压器的无功损耗;
ΔP0 ———变压器的空载损耗;
ΔPd ———变压器的短路损耗;
ΔQ0 ———变压器空载时的无功损耗增量;
ΔQ0 ≈ Se I0 %100 ;
ΔQe ———变压器空载时的无功损耗增量;
ΔQ0 ≈ SeUd %100 ;
Se ———变压器的额定容量;
I0&n#p#副标题#e#bsp;%———变压器空载电流与额定电流的百分值;
Ud %———变压器短路电压占额定电压的百分值。
    要使变压器运行在经济负荷Sjib 下,就必须满足变压器单位容量的有功损耗换算值ΔP/S 为最小的条件,因此,设 可得变压器的经济负荷为
 
变压器经济负荷为额定容量的比值,称为变压器的经济负荷系数或最佳负荷系数,用Kjib 表示,由上式得变压器的经济负荷系数为
 
    一般变压器的经济负荷系数为0.5～0.7 ,对于负荷系数长期偏低的变压器,应该考虑换用较小容量的变压器,如果运行条件许可,两台(或两台以上) 并列运行的变压器,可考虑在负荷低时切除一台,或者采用在负荷变化自动调整运行台数的装置,对双电源供电系统,宜用两路电源同时工作的方案,以减少线路损耗。
3 　合理设置计量装置
    民用建筑电器设计中的计量装置宜按下列原则设置:
(1) 单元总配电箱设于首层,内设总计量表,层配电箱内设分户表,由总配电箱至层配电箱宜采用树干式配电,层配电箱至各户分户箱采用放射式配电。
(2) 单位不设总计量表,只在分层配电箱内设分户表,其配电干线、支线的配电方式同上项。
(3) 分户计量表全部集中于首层(或中间某层) 电表间内,配电支线以放射式配电至户内。    多层住宅照明计量应一户一表,其公用走道,楼梯间照明计量可采取:当供电部门收费到户时,可设公用电度表,如收费到楼总表时,一般不另设表。
4 　合理选择电线,电缆截面
    合理选择电线、电缆截面,在用电负荷计算时要尽可能算得准确,电线、电缆截面与保护开关的配合原则一般是: 对于25A 以下的保护开关,电线、电缆载流量应大于或等于保护开关整定值得0.85 倍。对于25A 以上的保护开关,电线、电缆载流量应大于或等于保护开关整定值的1倍。
5 　照明节能
    节约照明用电不能单靠减少灯具数量或降低功率,要充分利用自然光,改善环境的反射条件,推广应用新光源和改进照明灯具的控制方式。
5. 1 　应用高效电光源
    在灯具悬挂较高的场所的一般照明,宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯,除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯。
    灯具悬挂较低的场所照明采用荧光灯。除特殊功能建筑物(如博展馆、影剧院、高级饭店等场所) 外,不宜采用白炽灯。
5. 2 　改善照明器的控制方式
    照明器的控制,要根据各房间使用的不同特点和要求区别对待,尽可能做到使用方便,又为节电创造条件。
(1) 面积较小的居住,办公用房或类似的房间,宜采用一灯一控或二灯一控的方式,在经济条
件允许时可采用变光开关。
(2) 面积较大的房间宜采用多灯一控的方式,当整个房间有均匀照度要求时,可采用隔一控一的方式,无均匀照度要求时可分区控制,此时,应考虑适当数量的单控灯。
(3) 居住、办公建筑内的楼梯间、走廊等公共通道,照明器宜采用定时开关控制。
(4) 在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电器照明,宜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。
(5) 室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制,按预定的照度和预定的时间自动接通或断开电源。
6 　结束语
    关于民用建筑电气设计中的节能措施还有很多,如提高电网功率因数,采用节能机电产品,智能化系统以及各工种之间的密切配合等。从民用建筑电气设计方面,只要掌握以上措施,便能达到节约能源#p#副标题#e#的理想效果。
参考文献：
[1]许琳  建筑电气节能途径探讨  2007 （4）
[2]罗建华    建筑电气设计中的节能措施   2007（1）
[3]朱林根   21世纪建筑电气设计手册  2001