關于建筑電氣設計中的節(jié)能技術應用探討

1、    關于建筑電氣設計中的節(jié)能技術應用探討    湯曉芳【摘要】電氣設計是根據(jù)規(guī)范要求，確定電源、負荷等級和容量，并對供配電系統(tǒng)接線圖、線路、照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、接地系統(tǒng)進行設計，使其與電源端、用戶端實現(xiàn)功能匹配?，F(xiàn)代建設電氣設計除重視上述內(nèi)容外，額外強調(diào)節(jié)能技術的運用，降低建筑能耗，契合節(jié)約型社會建設要求。本文就節(jié)能技術及應用進行分析。【關鍵詞】節(jié)能技術;現(xiàn)代建筑;電氣設計應用1、節(jié)能技術在我國建筑電氣中的應用現(xiàn)狀因為中國情況的特殊性，我國的電力事業(yè)與發(fā)達國家相比起步的相當晚，所以在節(jié)電技術這方面還欠缺了很多，但即使如此，我國的節(jié)電事業(yè)也存在一定的特

2、點。首先，我國制定了大量的法律法規(guī)來限制電量的使用，并且進行了大量的宣傳來樹立公民的節(jié)電意識，同時，我國在近些年來，也投入了大量的人力物力財力來開設研究項目、劃出獨立的資金進行電氣節(jié)能技術的研究。除此之外，電氣節(jié)能也被確立為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，是我國進行經(jīng)濟戰(zhàn)略的重要方向之一。2、常見建筑電氣設計中的節(jié)能技術2.1清潔能源技術清潔能源技術始于德國，20世紀70年代，德國科學家在慕尼黑的基地進行了建筑節(jié)能設計的廣泛嘗試，系統(tǒng)提出并論證了清潔能源技術的價值和運用方式。如太陽能技術，該技術是指應用光電轉(zhuǎn)化設備對電能進行存儲，用于建筑內(nèi)電能的日常需求。此外，我國廣東地區(qū)的閉路水循環(huán)空調(diào)、

3、美國各地廣泛運用的地道風空調(diào)，也有助于通過降低建筑常規(guī)能耗的方式實現(xiàn)節(jié)能。2.2 照明節(jié)能技術照明節(jié)能技術體現(xiàn)在兩個層面，一是做好建筑內(nèi)照明需求的分析，合理進行電氣參數(shù)設計、設備選取;二是采用現(xiàn)代音控技術（也稱聲控技術），使設備的在非作業(yè)狀態(tài)下處于關閉狀態(tài)，實現(xiàn)電能的節(jié)約。在此前學者的研究中，照明能耗約占民用建筑電能消耗的 9%14%、占商用建筑的 22%26%，在推行上述技術后，均可實現(xiàn)能耗降低，民用建筑下降約3.4%，商用建筑下降約2.1%。2.3 補償技術補償技術此前主要用于平衡電壓，確保建筑的供電質(zhì)量，現(xiàn)代補償技術在此基礎上擁有了節(jié)能功效，該功效主要體現(xiàn)在有功補償方面。如此前建筑作業(yè)過

4、程中，各類用電器的工作態(tài)勢存在動態(tài)變化，供電部門無法獲知建筑用電的精準信息，傳輸?shù)碾娔芸赡艹^實際需求，導致電能浪費。有功補償機制是指對多余電能、太陽能轉(zhuǎn)化的電能等進行存儲，供電部門傳輸?shù)碾娔芸勺们樯僖?，在建筑用電增加的情況下，啟動補充設備保證足量供電，避免電能過量傳輸造成的浪費。3、建筑電氣設計中節(jié)能技術的應用方法3.1 太陽能應用太陽能應用的基本原理為光電轉(zhuǎn)化，其主要工作設備為光伏發(fā)電設備，利用太陽電池板、控制器和逆變器構(gòu)成總體設備，借助半導體的光電轉(zhuǎn)化效應進行電能的轉(zhuǎn)化。太陽能電池板在光照條件下，可將電子吸收，使其成為光電子、形成電流。在電氣設計中，利用太陽能實現(xiàn)節(jié)能，需要重視半導體材料

5、的選取，一般單晶硅的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率為 17.5%，多晶硅的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率為 16%，砷化鎵的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率為 23%，但價格較高，無法普及。以單晶硅應用為例，某建筑為多層建筑，電氣設計采用常規(guī)模式，為保證節(jié)能效果，額外應用太陽能設備。建筑占地面積 369.3m2，處于北緯 41°40，東經(jīng)117°20，太陽照射的入射角相對較小，應用單晶硅設備的面積應在 2025m2左右，與地面水平角為 30°33°左右。 因發(fā)電總量有限，無需單獨設置大容量蓄電池，完成光電轉(zhuǎn)化后的電能直接存儲于小容量設備中。上午電池板傾角為 30°，中午為33°，下午為30

6、76;，非陰雨天氣持續(xù)工作 10h 的情況下，可產(chǎn)生電能 1115kwh， 滿足40l水加熱的需求，減少建筑用于冷水加熱的能耗 1218kwh。3.2動力設計中節(jié)能技術的應用無論是在家用電器還是現(xiàn)代建筑中動力電動機的應用非常廣泛，但其在運行過程中的所消耗的電量非常大，據(jù)相關人士的調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，電動機的負荷大約能占到所有發(fā)電量的65%左右，而在整個電機中交流點估計能夠占據(jù)總電量的 85%左右，所以在其中應用節(jié)能技術十分關鍵。主要可以從以下幾方面開始展開：第一使用效率較高的電動機。使用效率較高的電動機例如y系列或者是y2系列，能夠有效的降低實際耗電量，而且將其與其他電動機相互對比，能夠減少總消耗量的

7、25%左右，實際效率能夠提升5%左右。而且在其中使用相應的節(jié)能措施，還能夠有效的降低內(nèi)冬季內(nèi)部的損耗狀態(tài)，例如負載與空載的實際損耗，從而有效的提升電動機的實際效率與功率。第二依據(jù)負荷特性挑選電動機。在挑選電動機的時候一定要充分的考慮到負荷特性、特點與工作環(huán)境，從而選取最為適合的電動機，以免出現(xiàn)大材小用的現(xiàn)象。第三按照負載的實際狀況展開就地補償。對于供電地點較遠且容量較大的電動機，可以針對電動機采用無功率的就地補償裝置，但是對于單獨的電動機補償裝置的實際容量不能太大，從而避免會在電動機運行的過程中出現(xiàn)自勵磁的過電壓現(xiàn)象。3.3 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計為了可以更好的實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計，就需要采

8、用可以提高系統(tǒng)運行電壓的因素以及降低無用功率與導線中的電阻等方式，同時還需要降低供配電系統(tǒng)線路出現(xiàn)損耗的情況，一般情況下供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計可以通過以下幾個方面來實現(xiàn)：第一個方面是根據(jù)負荷容量、供電距離、分布以及用電設備的特點等方面，設計出相對而言更加合理的供配電系統(tǒng)以及選擇的供電電壓，同時供配電系統(tǒng)需要盡可能的簡單，而且相同電壓的供電系統(tǒng)最高變配電級數(shù)不可以超過兩級;第二個方面是在設計變電所的過程中，需要盡可能的將其靠近負荷中心，同時需要所見配電的半徑距離、降低線路的損耗，而且還需要盡量縮短相應的用電客戶內(nèi)部變電所之間的宜敷設聯(lián)絡線，并根據(jù)實際負荷情況切除部分變壓器。結(jié)語：綜上所訴，由于我國在建筑方面的能源消耗量過于龐大，所以在現(xiàn)代建筑設計電氣的過程中，一定要充分的了解到節(jié)能技術，不僅能夠緩解電力供需之間所產(chǎn)生的矛盾，也能夠?qū)ι鐣c市民的經(jīng)濟發(fā)展起到一定的保障作用，而且屬于一種經(jīng)濟收益較為明顯的電力開發(fā)方式。因此，在針對現(xiàn)代建筑的電氣展開設計時，一定要采用最為合理、有效的節(jié)能技術，還可以在確保廣