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篇1
能耗問題在工業生產中受到的重視逐漸加強。考慮到各國政府對環境保護的要求越來越嚴格,而且降低能耗能夠為企業帶來巨大的經濟回報,因此節能降耗有著越來越多的現實意義[1]。
天然氣集輸系統是由氣田集輸管網、氣體凈化與加工裝置、輸氣管線以及各種站場組成的一個統一的水動力系統。其中,天然氣井口、增壓站、處理廠構成了主要的能耗單元[2]。具體的能耗包括:井口節流帶來的壓力損失、對天然氣進行加熱帶來的能量損失、對天然氣進行增壓帶來的動力損失、處理廠中各種處理工藝中能量損失、物流流經各管道閥門、設備時的水力損失以及由于泄露造成的漏失。
氣田集輸系統的節能降耗是一項系統性工程,應針對產生能耗的各個環節,從節能管理、節能技術改造等方面同時進行研究[3]。本文主要從節能技術改造方面,對單井站節流、增壓設備、加熱爐以及部分處理工藝提出節能降耗措施。
1. 單井站節能措施
天然氣在井口需要進行節流降壓,并且加熱以防止水合物生成。而新井和老井由于壓力不同,因此其節能措施不同[2]。
(1)新氣田的單井站
通常新井的井口壓力較高,節流壓差較大,形成水合物的風險較大。為了避1免生成水合物,通常需要在井口設置加熱爐。此時能耗的具體表現形式為用于消耗的天然氣量。除了合理設置加熱爐加熱溫度能降低能耗外,還可以通過井下節流技術來有效這一過程的能量消耗。該技術是將節流器安裝在油管中的某一位置,其節流壓差可以根據生產井的具體情況進行調節。經井下節流的天然氣,其壓力等級已經滿足地面集輸的需要,因此地面不需再設置節流裝置。而利用地熱對天然氣進行加熱,節流后的天然氣溫度高于所處壓力下的水合物形成溫度,地面的加熱裝置亦可取消。
(2)老氣田的單井站
老氣田氣井的壓力降低,井口節流壓差較小,氣體溫降較小。此時可以取消加熱裝置,而改用加注抑制劑的方式來防止天然氣水合物的形成。當氣田開采進入中后期后,壓力進一步減小,需要進行增壓開采。此時集輸系統中的壓力能耗成為主要方面,原先的水套式加熱爐、調節閥等成為了主要的地面阻力元件。為了減小壓力能耗,就需要對這些阻力元件適時拆除。
2. 增壓設備節能降耗措施
目前,世界上在天然氣氣田增壓設備采用的原動機有電動機、燃氣發動機和燃氣輪機。而燃氣輪機在原動機中所占的比重越來越大。以電驅動的增壓機,其能耗為驅動壓縮機的電動機的電力消耗;以燃氣驅動的增壓機,其能耗為驅動增壓機的燃氣發動機的天然氣消耗。
2.1 電動機驅動
對于使用電動機驅動的增壓機組,可以考慮根據生產情況加裝變頻器來減小電力的消耗。
改變電動機頻率f即可改變電動機的轉速N[4]。而由泵的相似性可知:泵的排量Q與電動機轉速N的一次方成正比,出口壓力H與電動機轉速N的二次方成正比,功率P與電動機轉速N的三次方成正比。即:
在實際生產過程中,當流量發生變化時,為了使增壓設備的功率保持在較高水平,即可以通過變頻器,按比例調節電動機轉速來節約電能。
實際上,利用變頻技術調節電動機轉速達到而節能降耗的做法已經成功應用于油氣田生產的各個環節。靖邊氣田第一采氣廠采用變頻技術調節MDEA及TEA循環泵的排量,在節約電能的同時減少了溶液循環損耗和加熱爐的能耗[5]。
對于已經進入開發中后期的油田,產量減小,外輸增壓設備經常出現“大馬拉小車”的現象。這種情況下,結合自動控制技術,可利用緩沖罐的液位信號實現外輸泵的實時變頻控制,保證泵的高效運行,節約大量電能。
變頻技術還可以用來調節加熱爐風機的進氣量,控制好加熱爐的空燃比,改善其運行參數,從而提高燃料利用效率[6]。
2.2 燃氣發動機驅動
可以通過下面途徑降低燃氣發動機能耗[7]:
(1)通過調節空燃比降低燃氣發動機能耗。
(2)通過調節混合氣體的均勻性降低發動機能耗。
(3)當壓縮機負荷降低時,氣缸內殘余氣量相對增加,致使燃料和氧氣接觸的幾率減小。此時可以通過提高混合氣體濃度來加快燃燒。
(4)通過調節冷卻系統溫度來降低發動機能耗。適當提高發動機冷卻液溫度可以減少能耗。
由于燃氣發動機具有以下幾方面缺點[8]:
(1)結構復雜,內部運動和易損部件多;
(2)外型尺寸和整體重量大;
(3)運轉過程中有振動,而且噪聲大;
(4)機器維護、保養、零件更換頻繁。
因此,燃氣發動機在天然氣長輸管道的壓縮機站中應用并不多。
2.3 燃氣輪機驅動
燃氣輪機因其變速范圍大、安全可靠、自動化程度高、技術先進、裝置輕巧、建設周期短、維修方便等優點,在油氣田中的應用越來越廣泛[8]。尤其是在天然氣長輸管道中,由于燃氣輪機可以直接采用所輸天然氣作為燃料,而不需要進行處理和增壓,既方便快捷又成本低。近年來在我國大型天然氣長輸管道中依靠燃氣輪機進行增壓越來越多。
對于燃氣輪機的改進和降低能耗的方法,主要是通過逐步提高其熱效率來實現的。采用燃氣輪機回熱循環、聯合循環、復合循環(及帶有中間冷卻和熱量回收)、蒸汽循環等工藝均可以提高燃氣輪機的熱效率。同時,提高循環參數(溫度和壓力)、應用以陶瓷為基礎的新型材料、完善燃氣輪機的冷卻系統以及提高尾氣余熱利用等都是提高燃氣輪機熱效率的有效方法[1]。
3. 加熱爐節能降耗措施
油氣田用的加熱爐主要消耗的是熱能,其來源主要為氣田自身所產的天然氣。采用各種有效的方法提高加熱爐的加熱效率,可以降低加熱爐能耗。對于提高加熱爐效率,可以通過以下幾種途徑:
(1)合理控制空氣量[9]。
提高加熱爐的主要途徑是控制合理的空氣量,保證加熱爐內燃料能夠完全燃燒,減少燃料損失。實驗證明,最佳燃燒區域的過剩空氣系數范圍為1.2~1.3,過大或過小都會影響加熱爐熱效率。
(2)開展加熱爐的清防垢工作[10]。
加熱爐中的污垢,既有由于水質問題引起的無機垢,還有因設備腐蝕產生的硫化物,同時也會存在油垢。污垢的存在不僅會降低加熱爐的效率,增加能耗,更嚴重時可能導致設備局部過熱,引發安全問題。因此,加注防垢劑、安裝除垢器、定時除垢,可以減輕加熱爐結垢情況,提高加熱爐爐效。
(3)進行真空加熱爐更新改造。
真空加熱爐利用真空相變換熱技術提高換熱效率。所謂真空相變換熱,是指通過利用熱媒在汽、液相變過程中放出的潛熱進行換熱。真空相變加熱爐熱效率高,節能效果明顯。
(4)應用熱管對老式加熱爐進行改造。
熱管是一種新型的高效傳熱元件。熱管具有傳熱速度快、效率高的特性,可快速將高溫煙氣的熱量傳至水中,降低煙氣溫度,提高加熱爐效率。
(5)進行負壓蒸汽換熱技術改造。
對于水套式加熱爐,可以將作為傳熱介質的水換為氣化潛熱為水的2~3倍的傳熱合成劑。改造后的水套式加熱爐實際變成了以新型傳熱合成劑為熱媒的負壓蒸汽換熱器,其換熱原理與相變換熱相同。因此將大幅度提高了加熱爐效率,節能效果明顯。
(6)采用帶有自控系統的高效節能燃燒器
高效節能燃燒器具有自動檢測和控制功能,能夠實時檢測加熱爐的爐膛溫度、進/出口溫度,以此調節燃料和空氣的混合比例,保證燃料的充分燃燒,較大程度地提高了加熱爐的效率。
除此之外,定期煙道清灰、煙管清焦,保持煙管干凈,搞好爐體保溫工作,減少不必要的熱損失等,均是減少加熱爐能耗的有效措施。
4. 天然氣處理系統的節能降耗措施
天然氣處理凈化過程中的能量損失主要包含以下5個方面[11]:
(1)流體的流動阻力造成的能量損失;
(2)天然氣節流膨脹造成的能量損失;
(3)熱交換過程中溫差造成的能量損失;
(4)非平衡的兩相物流在設備中混合以及接觸傳質過程中造成的能量損失;
(5)因設備泄漏或者外排氣體攜帶而造成的漏失。
4.1 脫水系統節能措施
對于常用的TEG脫水工藝,經過長期使用及反復實踐,認為采取以下途徑可以提高脫水效果,減小TEG消耗,降低脫水能耗。
(1)嚴格控制工藝溫度及壓力[12~14]。
(2)改善進入吸收塔的濕天然氣分離狀態。
(3)吸收塔內部設置補霧器。
(4)加注消泡劑。
(5)增強貧富甘醇換熱[2]。
對于采用分子篩脫水的裝置來說,可以通過再生氣換熱技術降低能耗。
分子篩脫水工藝包括分子篩脫水、吸附塔再生和吸附塔冷卻三個階段。一般情況下,吸附塔再生采用加熱后的高溫天然氣反吹再生塔,吸附分子篩中的飽和水。吸附了水的再生氣需要冷卻之后進入下一步驟。為了降低再生氣加熱爐以及冷卻器的負荷,可以將高溫再生氣同未加熱的再生氣進行換熱,以這種方式回收高溫再生氣中的熱量。
4.2 輕烴回收裝置節能措施
輕烴回收是指采用特定的工藝分離和回收天然氣液烴中的乙烷、丙烷、丁烷、丙烷/丁烷混合物、天然汽油和凝析液等組分的過程。輕烴回收過程中可采用下列方法節能降耗[15]:
(1)天然氣增壓單元使用循環水冷卻器兩用換熱技術
天然氣進入輕烴回收裝置前,在壓縮的過程中溫度升高。所謂循環水兩用換熱,是指充分利用天然氣壓縮后溫度的升高,在夏季循環冷卻水用于降低天然氣溫度,而冬季吸收了熱量的循環水可用于為生產或伴熱管線提供熱源。
(2)進料與塔底產品換熱節能技術
以脫丁烷塔為例。為了減小脫丁烷塔的重沸器的負荷,可以在進料處增加一個換熱器,使進料與塔底產品進行換熱,利用穩定輕烴的熱量加熱進料。大港油田實際生產表明,此舉可以將脫丁烷塔的進料提高約20℃,塔底產物降低約10℃。
4.3 低溫SCOT工藝進行尾氣處理
天然氣處理廠的尾氣只有經過尾氣回收后才能達到相應環保標準外排。SCOT法或者類似的加氫還原方法是應用較為普遍的方法。而低溫SCOT工藝,使用低溫催化劑,將克勞斯裝置后的尾氣經再熱器預熱后進入加氫反應器還原,而后經急冷卻塔冷卻,進入吸收塔脫硫,其最大特點在于省去了加氫段前的預熱設備[16]。
低溫SCOT工藝具有以下節能降耗特點:
(1)由于使用低溫催化劑,降低了加氫反應器的入口溫度(與傳統工藝相比大約可降低60℃),采用再熱器取代了價格昂貴的在線燃燒爐和鍋爐,因而在降低成本、節約能耗的同時,簡化了處理工藝流程;
(2)低溫SCOT工藝的采用可節約裝置投資費用約7%,操作費用約20%,使整個尾氣處理工藝的總操作費用降低14%左右。
5. 總結
5.1氣田集輸系統的節能降耗工作是一項系統性工程,應針對產生能耗的各個環節,從節能管理、節能技術改造等方面同時進行研究。
5.2對于井口節流來說,不同的壓力等級對應不同的節能方法。對于節流壓差大的新井,可采用井下節流裝置;對于壓差小的老井,需要適時拆除部分阻力元件。
5.3氣田增壓設備采用的原動機有電動機、燃氣發動機和燃氣輪機。利用變頻技術可以大幅度提高電動機增壓設備功率。燃氣輪機由于其卓越的性能在長輸天然氣管道增壓設備中所占比重越來越大。
5.4對于降低加熱爐的能耗,提高其燃燒效率,可以通過調節空氣量、加強清防垢以及進行設備改造等方面實現。
5.5天然氣處理系統既是實現天然氣價值的單元,也是集輸過程中的能耗大戶。在運行過程中,既采用新技術,又要合理控制溫度、壓力等工藝參數,還要注意充分利用換熱器,加大熱量的回收利用,達到節能降耗的目的。
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篇2
近年來,很多工業城市出現嚴重的空氣污染問題,例如北京,經常出現霧霾,嚴重影響生存環境質量,不利于實現經濟的可持續發展。因此,在發展環保經濟的倡導下,油田燃氣鍋爐應在運行方式和節能保護等方面采取一定措施,為實現社會主義現代化建設提供幫助。
一、燃料
油田燃氣鍋爐的氣體燃料種類很多,其中天然氣涉及到氣田氣等,其主要的組成成分是甲烷(90%以上)。另外,該氣體的熱值也比較高,低位的發熱數值區間為35000-3900KJ/Nm3。正常情況下,其需要脫除硫化氫以及二氧化碳和水分,進而制作成為液化天然氣。油田氣主要指的是石油開采過程中產生的氣體,其中甲烷的含量為80%,且其低位發熱數值區間為39000-4400KJ/Nm3。煤田氣指的是從煤炭開采過程中產生的可燃性氣體,其中甲烷的含量一般為50%,且其低位發熱數值區間為13000-1900KJ/Nm3。還有一種燃料為人工氣體燃料,主要指的是將煤炭和石油等作為原料進行加工所得到的氣體燃料。焦爐煤氣主要指的是煉焦爐當中高溫進行干餾分解所產生的燃氣類型,其最為主要的可燃成分是甲烷、氫氣,其低位熱值區間為15000-25000KJ/M3。
其中,轉爐煤氣和高爐煤氣都是煉鐵與煉鋼過程當中產生的副產品,最為主要的可燃成分為一氧化碳和甲烷等,低位熱值區間在3500-7000KJ/M3。液化類型的石油氣一般在石油煉制的過程中產生,屬于一種氣態形式的碳氫化合物,由丙烷、丁烷等可燃成分組成。
氣體燃料具有很多優點,使用性能優,且容易和空氣進行混合,燃燒過程較為穩定,油田燃氣鍋爐經濟運行與節能措施
徐秋野
(大慶油田有限責任公司第七采油廠第四油礦)
[摘 要]油田企業在一定程度上是促進我國經濟發展的重要部分,其運營效率直接與其相關產業發展聯系密切。筆者主要分析油田燃氣鍋爐實現經濟運行和節能的重要策略,旨在為實現環境保護和經濟水平的和諧發展提供借鑒。
[關鍵詞]油田燃氣鍋爐;運行;節能
中圖分類號:TK229.8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)08-0081-01
熱效率相對較高。除此之外,其燃燒的速度加快,且灰份較少,余熱的回收效果相對其他類型燃料更好,還能夠靈活地對性能進行調節,且具有較高的自動化程度。最為重要的一點特點是其環境污染較低,且運輸較為方便。
二、鍋爐運行
(一) 調節溫度和壓力
油田燃氣鍋爐的汽壓如果出現過高的情況,那么其中各個部件所需要承受的壓力也會隨之增加,進而嚴重影響其使用的壽命。如果汽壓出現過低的情況,那么其中蒸汽焓值會急劇降低,進而提升汽耗量,且花費降低,實用性能高。一般汽壓會因為外界負荷改變進而不能有效調整燃燒而出現變化。風量和燃料數量的調節能夠有效調整汽壓。
除此之外,汽溫蒸汽本身的溫度可能影響鍋爐正常運行的經濟性。如果汽溫較高,那么會出現金屬過熱的情況,導致其使用壽命受到影響,嚴重情況下可能引起事故發生。如果汽溫的蒸汽焓值出現降低的形勢,那么其汽耗會增加,鍋爐運行的經濟性受到影響。一般情況下,汽溫蒸汽的溫度變化范圍應為10-20度,工作人員通常情況下會采用調整火焰中心高度和風量的方式調節汽溫。
(二) 調節水位
油田燃氣鍋爐在運行的過程中還需要對水位進行調整。鍋爐內水位如果出現過低的現象,可能出現缺水事故,反之困難出現蒸汽品質惡化的現象。正常情況下,鍋筒幾何中心的下50mm處可作為正常水位標準,其允許波動的范圍為±50-100mm。鍋爐當中的負荷如果突然發生改變,可能出現虛假水位的情況。假如水位突然增加,那么應增加燃料的數量,進而強化其燃燒程度,實現蒸發量和蒸汽流量相等的目的,進而恢復運行過程中的汽壓。
三、油田燃氣鍋爐的節能措施
油田燃氣鍋爐的節能措施主要分為兩個部分,分別為運行方面節能和鍋爐本身節能。
鍋爐節能主要涉及到燃燒和空氣預熱等部分。天然氣容易燃燒,且能夠和空氣進行充分混合,對過量空氣的需求量較低。如果過量空氣的系數較大,那么可能會引入大量低溫性空氣,并進入到爐膛當中,明顯降低溫度,進而導致燃燒條件出現惡化的現象,造成不完全燃燒的情況。另外,在空氣預熱中,如果對即將進入鍋爐燃燒的空氣進行預熱,那么能夠有效提升爐膛內的溫度,進而強化其燃燒強度。
正常情況下,其熱水鍋爐設計的實際給水溫度應為70攝氏度,實際運行過程中產生的給水溫度在35-50攝氏度范圍之內。在鍋爐運行的時候,應維持其較高的給水溫度,主要方式可為:混合回水和部分鍋爐出水,達到改善鍋爐內給水溫度的作用,直至其正常運行,最后切斷出水的回路。
(二) 運行方面節能
油田燃氣鍋爐在運行過程中的節能主要在于完善負荷預測,并跟蹤其實際負荷變化情況,最后及時調節鍋爐運行的過程。鍋爐當中的出力和系統負荷情況有直接關系,保持平穩運行。因此,該系統需要保持節能狀態,并避免出現一些不必要的高負荷情況。如果回水溫度較高,應及時降低其出水溫度,進而避免出現較大散熱的情況。
結語
我國近年來越來越重視生態環境建設,其中油田燃氣鍋爐的運行過程涉及到大氣污染等問題。為促進油田企業的健康發展和節能目標的實現,應開始開發新能源,緩解當前企業經濟運行和環境發展的緊張態勢。筆者分析油田燃氣鍋爐經濟運行和節能的相關措施,希望為保護環境和油田正常運營提供幫助。
篇3
1. 我國建筑電氣節能現狀
我國經濟的快速發展,加之人口數量的劇增,對電能的需求量越來越龐大,往往供不應求,用電高峰期甚至會出現電荒現象。特別是近些年來興建了大批規模龐大的大型甚至特大型共建以及住宅小區,極大的增加了總用電量。然而,這些建筑在設計與施工的過程中,大多沒有重視建筑電氣節能,沒有采取建筑電氣節能措施,長此以往,必將造成新的、巨大的能源浪費。
例如:08年初冬,覆蓋全國26省的國家電網半壁江山陷困頓,加之無法協調的煤電之爭,多數省級電網拉閘限電,造成了“煤荒”與“電荒”的一次集中爆發。而全國范圍內的天然氣提價、空調與供暖能耗上升導致的電力、天然氣供應不足早已成了不爭的事實。 能源緊張已成為中國經濟的命脈所在,威脅到國家的穩定與安全。能源已經成為制約我國經濟進一步發展的瓶頸。我國建筑節能勢在必行。
從建筑耗能來看,據相關資料統計,目前我國建筑耗能占總耗能的27.8%,是世界上同緯度國家的3倍左右。其中建筑電氣耗能占用了主要份額,包括空調、水泵、照明等設備的用電耗能。從目前的形式來看,雖然國家以及相關部門已經開始意識到節能問題的重要性與迫切性,建筑電氣節能工作不斷開展與深化、節能技術與設計標準不斷完善、公眾節能意識也不斷增強,但建筑電氣耗能現象仍然比較嚴重,建筑電氣節能迫在眉梢。
2 建筑電氣節能的意義
國際能源危機明顯加劇,全球能源儲備量日益減少。而作為人類生存的基礎,能源更是掌握著國家甚至全球的經濟命脈。中國更是一個能源緊缺的國家,據相關數據表明,我國人均能源占有量僅為世界平均水平的40%。面對如此能源現狀,我們更應冷靜、客觀的面對能源問題。
從實測結果來看,建筑電氣耗能占據了建筑耗能的較大部分。由此,引發的建筑電氣節能受到廣泛關注,建筑電氣節能有著重大意義。
首先意味著資源的節約與排放的減少。能量不會憑空產生,也不會無端消失。對一次性的煤、天然氣來說,能量的釋放意味著環境的污染及資源的減少。提高建筑物電氣節能標準,就是減少建筑用能,達到節約資源保護環境的目的。
其次,對節能技術有著促進作用。建筑電氣節能技術是廣泛的技術,從熱源的產生、輸送、利用等各環節,均存在較大的提升空間與需方市場空間。這不僅能夠促進電氣節能技術的發展,對整個建筑節能產業也有著推動作用。
另外,電氣節能在一定程度上也推動著經濟的發展。建筑電氣節能所帶動的產業可涉及節能型材料、節能相關設備、節能改造等等,這些在目前我國的發展較為落后,存在著極大的潛力市場,必將形成一個帶動面廣泛的產業,促進國民經濟的發展。據資料顯示,電氣節能設施在初期建設資金投入與后期節能經濟效果的對比后發現,電氣節能不僅能帶來可觀的經濟效益,更能帶來良好的深灰效益。由此可見,建筑電氣節能在建筑領域的運用有著必要性與緊迫性。
3 建筑電氣節能未來發展趨勢
目前,我國建筑電氣節能的效果并不理想,除了建筑節能設計標準與規范中沒有將電氣節能系統的納入之外,節能技術更是主要的原因。要想實現電氣節能,就必須先滿足技術層面的節能,同時要選用性能優良的產品。以下是建筑電氣節能在為發展與實施過程中應當注意的一些問題。
3.1 供配電系統節能
盡管我國加快了電力建設的速度,提高了電力設備的運行效率,也增加了裝機容量,但仍然會有很多地方在用電高峰期時出現電力缺口。其中一個重要的原因是,電能在變壓器以及線路中傳輸的過程中會因發熱而損耗大量能量。因此,要實現電源節能,就必須從降低變壓器損耗以及電路損耗兩個方面進行。就前者來說,主要措施是改變變壓器位置,減少供電距離,同時選用能耗較低的變壓器,并合理分配各變壓器的負荷,達到減少無功線路損耗,提高功率因素地目的。而對于后者,則主要是優化電網結構以及選用電阻率較小的材質做導線等。
3.2 照明節能。
近些年來,天然光源的綠色照明受到廣泛推崇。在保證照明適量的前提下,應大力推廣節約照明用電。其主要方法有在設計中充分考慮利用天然采光、選用高效光源、合理選擇照明方式等等。另外,適當保養燈具,進行高效的日常的維護管理,能夠延長燈具的使用壽命,間接減少能量損失。
3.3 建筑設備電氣節能。
隨著自動控制技術、計算機網絡和通信技術的發展,出現了一種新的建筑電氣節能途徑,即建筑設備監控系統。規模較大的及重要建筑物可采取自動化監測系統,從而對建筑物內采暖、通風和空氣調節系統、給排水及熱水供應系統、照明和其他各類用電設備系統的運行實施能效管理,確保各類設備系統運行穩定、安全、可靠,從而達到提高能效、降低能耗的目的。
3.4 利用可再生資源。
在條件允許的場所,合理利用太陽能、風能等可再生資源,有利于節能減排、改善能源結構、保護環境。
4 小結
建筑電氣節能作為建筑節能的有機組成部分,有著極大的潛力,更是億萬群眾的切身事業。因此,要正確認識其工作的重要性與緊迫性,調動各方的積極性,引導市場,優化資源配置,促進節能事業的發展。在建筑設計的過程中,電氣設計人員應當肩負重任,精心考慮,多方案進行比較,選擇合理的供配電方案,實施電網的經濟運行技術。在節能設備的選擇上,應多方面綜合考慮,選擇低能耗設備等,減少中間過程損耗,已達到真正節能的目的。總之,建筑電氣節能是一項需要長期堅持的工作,我國正處于城鎮化加速發展時期,在這個特殊的階段推動電氣節能,對擴大內需,推動經濟增長具有積極意義。
參考文獻:
篇4
Abstract: with the rapid speed up the process of industrialization, China's demand for energy present a continuous high growth trend, because our country is a per capita energy more poor countries, the annual energy supply far from meeting the growing demand, the energy problem has already become the limiting the economic development of China a bottleneck, at present, the dependence on oil has gone far beyond the normal world level, coal, and natural gas resources also presents the gradually shrinking the situation, the development of The Times, called for our country must go new energy conservation and emission reduction in the way of sustainable development, therefore, must be in various fields to push the idea of saving energy and reducing consumption and measures, this idea and measures also require the application to civil building construction and design of do to save energy, rational use of energy, improve energy efficiency.
Keywords: electrical energy saving civil building construction and design
1引言
隨著我國工業化進程的迅速加快,我國對能源的需求呈現出持續高增長的態勢,由于我國人口眾多,且在近幾年來以汽車為主要消費品的大宗商品迅速進入千家萬戶,更是極大地推動了我國的能源需求。據悉,我國每年的石油供應量遠遠不能滿足日益增長的需求量,能源問題已經成為了制約我國經濟發展的一個瓶頸問題,目前,我國對石油的依存度已經遠超世界正常水平,煤炭、天然氣資源也呈現日益衰減的態勢。時代的發展,呼吁我國必須走節能減排的新型可持續發展之路,為此,必須在各個領域大力推行節能降耗的理念和措施,這種理念和措施也同樣需要應用到建筑的設計當中,做到合理使用能源、提高能源利用效率。民用建筑是建筑的耗電大戶,近幾年民用建筑電氣節能的重要意義已逐步受到人們的重視。
實現建筑電氣節能需要依據三個準則:一要考慮建筑物的功能。二要照顧到節能電氣所產生的實際經濟效益。三是要把電力損耗降到最低。也就是電氣節能在實際使用過程中既要注重技術,又要考慮實用,必要的時候還需要考慮與建筑整體的造型和裝修是否搭配。對于在建民用住宅來說,照明節能電氣在選用時,首先需要保證充足的光亮,不能因選用節能電氣而使光照不足,影響建筑物的正常施工,另一方面應避免在光照時出現光能損失。通常采用的節能措施主要有下面幾種。
1 合理選用光源
節能電氣的光源應選擇T8或T5稀士三基色熒光燈管。這種燈管在顯色指數和光效上價值更高效率更好,此外還具有光衰小、使用壽命長、有毒物質汞的用量極少,和我們倡導的節能、環保要求是一致的。熒光燈是日常家庭常用的照明光源,具有照明效果好,電能損耗少,使用效率高,使用壽命更長久的特點,一般常將他們安置在門廳、走廊這些地方。
2 高效節能照明燈具的選用
燈具的選用還需要考慮懸掛場所的要求,對于需要將燈具在較高場所懸掛,主要考慮增大照明范圍的,一般常采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈,這種燈亮度大,照明范圍廣。對于懸掛場所要求較低的一般照明,常使用熒光燈,對于影劇院、博展館等需要強光照明的特殊場所,一般也不采用普通白熾燈。對于配光燈具的選用也需要合理,以功率低,發熱量小的冷光源為主,適宜的功率數為10-20瓦。
3 高效節能電器附件的選用
3.1 使用節能電感鎮流器和電子鎮流器
要做到電氣節能,還需要考慮的一個方面是電氣附件的選用,因為電氣附件在使用中也會產生大量的電力損耗,如果僅僅選用了節能的照明燈具,而忽視了節能電氣附件的選擇,常常會使節能效果大打折扣。建筑物照明中,經常使用的節能電氣附件為電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等。
3.2 實行單燈電容補償
所謂燈具單燈補償,就是在每套燈具上并聯一個電容器從而提高氣體放射等、熒光燈功率因數,據測算,使用燈具單燈補償,可以將功率因數提高到0.9以上,不僅起到了電路無功功率,又使線損和電壓損耗有效降低。
4 其他照明節電措施
4.1 最大限度利用自然光源,減少照明用電的時間。
4.2 切實執行 GB50034-2004建筑照明設計標準規定,在民用建筑物上對照標準予以施工。
4.3 改進燈具控制方式,對于面積不大的房間可選擇一燈一控或二燈一控的方式,多燈一控可以針對面積較大的房間。建筑內的樓梯間、走廊等公共通道,可以采用聲控或者定時開關控制。對于離窗較遠的區域,由于天然光采光不足即使白天也常需要電氣照明,可以采用隨天然光的變化而自動調光的光電控制自動調光裝置。室外照明宜采用光電自動開關或光電定時開關控制。
4.4 選擇合理的照度和功率密度值。光源電氣的照度值選擇范圍應依據新修訂的GB50034-2004建筑照明設計標準,局部照明應按該場所一般照明照度值的1倍~3倍選取。
4.5 減少供電線路上的損耗。電流在輸送過程中,如果照明導線較細、線路過長,并且線路接頭過多等,都會增加線路的電阻,造成較大的用電損耗,因而必須重視供電線路的損耗,采用的方式是盡量減少不必要的線路長度,使用橫截面較大的導線,線路中間盡量減少接頭,如果確需接頭的,也要規范對接,切忌胡亂擰在一起,不僅增加電能消耗,而且接頭處容易打火,給用電帶來安全隱患。
5 結語
總之,由于當前我國正處于工業化和城鎮化快速發展的時期,未來對能源需求量的高增長將是持續的,所以,未來我國電力供應不足而導致的大面積“電荒”問題可能長期存在,同時我國的民用建筑增長也將是快速的,因此,大力在建筑設計中提倡節能型電氣工程的使用是很有必要的。我們相關設計工作者一定要不斷嘗試新的設計方法和技術,為增進電氣節能技術在建筑工程的應用作出自己應有的貢獻。 轉
參考文獻:
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一、電氣節能應遵循的原則
建筑電氣節能方面要遵循以下幾個原則,尤其是不能為了節能而忽視建筑功能的體現,更不能為了損害建筑的安全性而進行盲目的節能措施,建筑節能在本著保障建筑安全性和功能性的前提,采取相應的措施進行處理。其具體原則如下:
(1)適用性原則的把握,適用性是在滿足人們日常生活功能的需求下對建筑采取節能措施,在不影響建筑設備的良好運行的基礎上,根據用電設備對電能所需質量和可靠性等幾個方面的要求,來對配電系統進行優化,保障電能能夠被合理利用,起到建筑電氣節能的效果。
(2)實際性原則的把握,實際性原則要求在建筑節能方面充分考慮實際經濟效益,在設備以及材料的選取上,盡可能能本著從實際除非,物盡其用,不超標使用,避免造成資源浪費,從而達到建筑電氣節能的效果。
(3)節能性原則的把握,在充分分析建筑功能的基礎上,減少無關緊要的電氣設備,或者對電氣系統進行優化,尤其是電能傳輸線路上的電能消耗,積少成多,防微杜漸,真正實現建筑的整體節能效果。
二、電氣節能的方法
1、充分利用天然光源
建筑照明是建筑電氣中的比重相對很大的一個部分,所以在節能方面要充分考慮如何利用天然光源來滿足建筑的照明需要,尤其是近些能人們在關注節能的同時,對照明的光源要求也越來越高,人工光源太多容易造成光源污染,對人們生活與人體健康沒有好處,而采取自然光源來滿足建筑的照明需要,不僅有利于電氣節能更有利于人們的身心健康。白天要盡可能多的利用天然光,讓建筑物能夠在自然光的條件下就能滿足照明需要,這對于建筑節能來說是最直接有效的措施,非常具有現實意義。
2、提高系統的功率因數,減少無功在線路上傳輸。如熒光燈采用高次諧波系數低于 15%的電子鎮流器等措施,都可使自然功率因數提高到0. 85~0. 95,這就可減少系統高低壓線路傳輸的超前無功功率。還有采用電容器補償、無功補償裝置就地安裝就地補償等。只要處理好減少自然無功、無功補償及補償裝置的安裝地點這三部分,就可以實現合理的選擇無功補償方式而達到節能的目的。
3、把傳統的供配電系統、空調通風系統、電力照明系統等納入智能控制網絡進行計算機管理。提倡戶式中央空調,通過節能控制器對冷暖用設備在統一平臺進行管理,減少能源不必要的浪費。特別是在我國南方地區,常年需要開放空調來制冷或加熱空氣,既是耗能大戶,也是具有節能潛力的大戶。
4、減少變壓器的有功功率損耗。變壓器應選用節能型的,以減少鐵芯的渦流損耗和 漏磁損耗,同時要將變壓器的負載率提高到75%~85%,減少變壓器的線損,還應選用 大容量的變壓器,盡可能減少變壓器的臺數,使變壓器經濟運行。
5、高效節能電熱設備的應用。推廣使用蓄熱型電熱水器、電鍋爐,削峰平谷,使電 網及發電機運行更穩定、經濟、壽命長。
6、降低供配電線路上的能量損耗。應選用電導率較小的銅芯材質做導線、減少導線 長度、增大導線截面積。
7、電動機在運行過程中的節能。主要是減少電機輕載和空載運行。可采用變頻調速器,使其在負載下降時自動調節轉速,以與負載的變化相適應,提高電機在輕載時的效 率,達到節能目的。另一種節能方式是采用軟啟動器,按啟動時間逐步調節可控硅的導通 角,以控制電壓的變化。如生活水泵、電梯等設備。
8、提高系統的功率因數
(1)正確設計和選用變流裝置,對直流設備的供電和勵磁,應采用硅整流或晶閘管整流裝置,取代變流機組汞弧整流器等直流電源設備
(2)限制電動機和電焊機的空載運轉設計中對空載率大于50%的電動機和電焊機, 可安裝空載斷電裝置;對大中型連續運行的膠帶運輸系統,可采用空載自停控制裝置;對大型非連續運轉的異步籠型風機泵類電動機,宜采用電動調節風量流量的自動控制方式, 以節省電能
(3)條件允許時,采用功率因數較高的等容量同步電動機代替異步電動機,在經濟合算的前提下,也可采用異步電機同步化運行
(4)變壓器無功功率損耗很多,應考慮在一次側裝設靜電電容器進行無功補償或采用二次集中補償。
(5)減少照明系統光能損失。要合理選擇照明器具(采用T5、T8直管熒光燈或小功率陶瓷金屬鹵化物燈等),以及合理選擇照明的配光曲線以提高照明利用系數。
三、合理的計量方式
在建筑電氣節能過程中,合理的計量方式非常重要,我們在設計過程中應該引起高度重視。雖然計量的目的是為統計建筑物的能耗,但是如果沒有合理的計量方案就不知道不同的用電設備各自的能耗情況,也就不能直觀的體現建筑電氣節能的效果,因此在設計時應分區或分功能的對不同的用電設備進行計量。
四、能耗結構形式
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引言
目前全世界都存在能源短缺,而我國又是一個能源消耗大國,每年要從國外進口大量石油和天然氣等,我國人均資源和能源相對貧乏,不到世界人均水平的一半,而我國能源利用率又低,大約為30%(日本的能源利用率可達到57%)。我國單位建筑面積能耗相當于發達國家的2~ 3倍,由此可見節能工作潛力很大,同時可降低工程造價。節能工作又關系到技術進步和緩解能需矛盾,是支持國民經濟迅速發展的重要一環。
建筑電氣節能應遵循的一般原則
建筑電氣節能應遵循的一般原則有三個:一是滿足建筑物的基本功能的實用性原則;二是充分考慮經濟效益的經濟合理原則;三是盡量減少能量的消耗的技術先進原則。
照明設計中的節能措施
照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度地利用光能,通常的相應節能措施有以下幾種。
(1)高效節能光源的選用。應合理選擇燈具的配光,以提高利用系統。設計時辦公室主張采用T8或T5稀士三基色熒光燈管。這是由于T8或T5燈管具有更高的顯色指數和光效,光衰小、壽命長、用汞量少,更符合節能、環保要求。門廳、走廊等場所采用緊湊型熒光燈替代以往的白熾燈,達到節約能源的目的。
(2)高效節能照明燈具的選用。燈具按光通量在上下空間分布比例分為五類:直接型、半直接型、全漫射型、半間接型和間接型。①燈具的結構應便于安裝、維護和更換光源。一般辦公區優先選用直接式燈具,在有吊頂的辦公場所優先選用高光效格柵燈具。②合理選擇燈具的配光。
(3)選擇高效節能電器附件的方法。節能型電感鎮流器和電子鎮流器的選用。一是我們盡量選用性能優能耗低的光源用電附件,如節能型電感鎮流器、電子鎮流器、電子變壓器及電子觸發器等;二是一般而言,電感式鎮流器能耗比較低,自身能耗僅為光源的10%~15%。能耗更低的是電子鎮流器,它的輸出的特點是具有恒功率性;三是對于單端小功率熒光燈(功率不大于25W)和一體化節能燈,由于對它們的預熱要求、異常保護功能和諧波要求等均比較低,在選用節能電器附件時,應選用電子鎮流器;四是節能型電感鎮流器一般比較適合25W~65W 的直管熒光燈。單燈電容補償的實行。燈具單燈補償指的是:在把一個電容器與每套燈具并聯來達到補償的目的。氣體放射燈、熒光燈功率因數都可以提高到0.9 以上,這樣既能使電路無功功率大大降低,又能使線損和電壓損耗降到最低,同時由于降低了線路電流,還使導線的截面面積減少,能夠有效地節約能源損耗和經濟開支10%以上。
電氣節能的方法
(1)千方百計利用天然光源。一是照明節能中的一個非常重要的方法,就是如何千方百計把天然光源合理進行利用。在能越日漸緊缺和環保意識日漸增強的今天,在建筑物中如何盡可能地利用天然光源,以達到節約照明用電的目的,已經引起了人們的普遍關注;二是天然光源具有取之不盡、用之不竭的優點。在照明節能技術應用工程中,應當充分利用天然光源的優勢,按照建筑物的采光標準和建筑的實際情況,確定適合建筑物實際個性的采光方式,做到采光與照明充分結合;三是白天時,應盡量地利用天然光源,讓建筑物內具備充足的光照條件。同時,室內經過陽光的照射,既能大大節約能源,又能提高室內溫度,具有使建筑能耗降低的重要作用。
(2)目前應用的方法主要有。1)導光管法。2)采光擱板。3)反射高窗。4)棱鏡窗。高效的照明控制系統設計:照明控制是照明設計中一個重要的內容,是照明設計基礎理論的一部分,與燈具、光源一樣是照明節能實施中不可缺少的。主要體現在以下兩個方面:①能營造良好的光環境。通過控制光環境來劃分空間,同一空間中可創造出不同的環境氛圍,體現了照明環境的舒適性。②可節能。使用者需要時才開啟照明,盡可能減少不必要的開燈時間、數量和過高的照度,以有利于照明的節能。雖然我國現有的照明設計標準中有很多關于照明控制的具體內容,但對照明控制也沒有給予應有的重視,工程設計人員應當充分認識到它的重要性。
(3)高效節能的照明控制設計。電氣節能應用的主要方法有:導光管法、反射高窗、采光擱板和棱鏡窗。高效照明控制設計與燈具、光源等一樣,屬于照明設計中非常重要的內容,是照明節能實施中不可或缺的組成部分,主要表現現在以下點:一是能營造不同效果的光環境。通過對光環境控制來劃分空間,在同一空間中,可以根據需要創造出不同效果的環境氛圍,能夠增強照明環境多元化的適應性和舒適性;二是可以有效地節約能源。按照滿足需要的原則,在這一基礎上,使用者應該根據需要來開啟照明燈具,盡量地減少不必要的照明時間,控制照明數量和過高的光照度,切實做好照明的節能。作為建筑電氣節能設計人員,應充分認識到照明控制的重要性,并在設計中積極實施,盡量做好建筑電氣的節能工作。
(4)科學合理地利用太陽能照明技術與產品。其一、太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽能照明技術的開發利用,可節省資源,減少廢氣排放,減少對地球資源的使用和破壞,保護地球環境。科學合理地利用太陽能照明在節能、環保方面具有重大的意義。其二、太陽能照明技術通常利用太陽能光伏發電系統,將入射的太陽輻射能直接轉換為電能,提供給照明負荷。
(5)建筑電氣設備的節能。空調系統。其主要內容包括:一是冷凍水與冷卻水系統的優化控制;二是冰蓄冷系統的優化控制,現行的冰蓄冷控制技術還很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究,尤其是在蓄冰裝置優先方式下的融冰策略的研究;三是熱交換系統溫差與流量的優化控制;四是變風量系統等控制技術。給排水系統的優化控制。一是電動機。包括電動機的正確選型、調速方法、基于負載檢測的臺數控制;二是電梯。包括電梯的合理選型、停層計劃及群控策略;三是電動門窗。包括門窗的節能控制、遮陽系統的自動控制等。
(6)合理選擇節能光源節能光源的選擇是最直接也最明顯也最方便的建筑節能措施,資料統計顯示,熒光燈的發光效率是白熾燈的4-5倍,壽命是白熾燈的7-8倍,而且具有結構簡單、光效高、發光柔和、壽命長、無頻閃和無電磁輻射等優良性能,在現代建筑中得到廣泛的應用,對提高建筑的節能效率起到重要的作用。同時高壓汞燈、高壓鈉燈、高顯鈉燈、金屬鹵化物燈等高強氣體燈近年來也在建筑中得到了廣泛的應用和普及,對減低建筑物能耗,提高電能利用效率起到了重要的作用。
(7)能源的綜合利用。1)太陽能光伏電源系統。GB 16895.3-2004《建筑物電氣裝置》第7-712部分:特殊裝置或場所的要求《太陽能光伏(PV)電源供電系統》規定了太陽能光伏電源系統的適用環境、系統設計方法、電池技術要求、逆變器的技術指標、控制系統技術要求等技術原則。2)冰蓄冷系統。提出了冰蓄冷系統的常用控制策略及系統配置。另外,一些其他節能方法還可以利用:①減少變壓器的功率損耗,合理選擇變壓器的負載率。②減少線路能量損耗。所以在線路上消耗的有功功率相當大,必須減少線路能耗。
工程造價應對電氣節能的改革
電氣工程離不開工程造價控制,電氣節能型建筑更需要對節能投資及工程造價成本、使用成本進行全過程的管理和控制。電氣節能需要全面的工程造價管理,應對建筑節能,工程造價管理主要應從以下幾方面實施改革:
(1)要樹立:“全過程成本”的電氣節能造價管理思想。從“全過程成本”的角度來看,電氣節能的成本有建造成本和使用成本兩部分,從其主體來看涉及建設方、施工方和使用方,從其全壽命來看分建造期和使用期兩個階段,從專業來看涉及到復雜的新技術、新材料、新設備、新工藝、電氣工程涉及的投資資金更大。單純的工程量清單計價或預結算編制、審查式的、僅偏重工程造價成本的造價管理已經不能適應電氣節能的要求,必須開拓思路,樹立“全過程成本”管理意識,緊跟電氣新技術、及時反饋行業變化,為建設提供工程造價全面透明、完整、高效、準確的信息服務,是進行工程造價管理工作改革的當務之急。
(2)提高電氣節能工程造價管理水平。在造價管理工作中要提高服務意識,改變工作方法,充分發揮橋梁和紐帶作用,為電氣節能各主體如設計、施工、造價、節能材料供應商等建立節能電氣全面工程造價信息監管和互動平臺,變事后監管為事前控制;充分發揮政府機構的信息優勢,變靜態管理為動態控制;根據電氣節能的要求完善適合使用的電氣節能工程技術經濟體系,變被動管理為主動服務,為電氣節能的建設提供全面工程造價服務。
結束語:
我國在建筑電氣節能領域中面臨著新的挑戰,因為國外的設計公司在設計過程中十分重視環保和節能,如果我們在設計過程中不重視節能,就有可能被淘汰出局。而節電節能工作牽涉的面又十分廣泛,從發電廠開始到線路末端的用戶都應該高效地使用電能以減少損失。對于設計者而言,就是要合理的選用設備(變壓器,電動機,電纜,照明光源等),合理確定供電電壓等級以及采用新材料,新技術等。建筑電氣節能設計潛力很大,應精心考慮設計方案,選擇高效節能設備,應用先進的設計技術,按照節能標準合理設計。在為人類提供健康、舒適、安全的居住、工作和生活空間的同時,又能行之有效地節約能源,降低工程造價。
篇7
電力和燃氣供需矛盾日益突出,隨著經濟社會快速發展。將成為制約我區經濟社會發展的重要因素之一。近年來,全區節電節氣工作取得了一定成績,但消費結構、消費方式不合理等狀況未得到根本轉變,仍需運用經濟、技術以及必要的行政措施來加強節電節氣工作,優化配置緊缺的能源,引導社會各界科學、合理、有序使用電力和天然氣。全區各級各部門要充分認識當前電力和燃氣供需的嚴峻形勢,高度重視節電節氣工作,采取強有力的措施,推進本區域本系統的節電節氣工作。
二、節電節氣主要措施
一)以進一步優化工業結構和布局為契機,加快淘汰落后產能和設備工作。嚴格執行工業發展規劃。逐步淘汰汽摩、醫藥化工、有色金屬、矸磚建材企業高耗能設備及生產線。同時,區發改委、區經信委要從源頭上遏制高耗能企業、設備和生產線入駐我區。
二)制定用電、用氣投入與產出比標準,大力發展節電節氣型產業。認真貫徹落實《某市某區“十二五”工業發展規劃》大力發展電子信息、汽摩、裝備制造等低能耗、高技術、高附加值產業。區發改委、區經信委等有關部門要嚴格執行固定資產投資項目能源評估和審查制度。嚴格禁止新建、擴建高耗電、高耗氣項目,大力扶持節電節氣型產業發展。
三)或達不到燃氣設備運行效率限額標準的企業,嚴格執行超限額用電、用氣加價收費政策。嚴格執行《某市單位產品超限額使用能源收費管理辦法》區發改委、區經信委要對超過高耗能產品電力、天然氣消耗限額標準。實行超限額用電、用氣加價收費。
四)實施燃煤鍋爐、供電系統、廠區照明系統、生產工藝等節電節氣改造項目;區商委、區旅游局要組織商場、超市、酒店、賓館,大力實施節電節氣改造。區經信委要大力引導和組織企業。對大型電梯、空調、照明等設備設施進行節電節氣改造;區文廣新局要組織網吧、茶樓、歌舞廳等娛樂場所實施照明、空調節電改造;某供電局要采用先進的輸變電技術設備,降低輸電、配電等環節的電力損耗。
五)積極支持區內符合條件的合同能源服務公司向市政府和國家發改委申報備案。區發改委、區經信委要充分利用本部門外網政務平臺,大力發展合同能源服務產業。認真貫徹落實國家和市政府有關大力發展合同能源服務產業的各項優惠政策。大力宣傳區內節能服務公司經營范圍,支持企業與節能服務公司開展合作,采用合同能源管理模式實施節電節氣技術改造。區金融辦要進一步引導和鼓勵金融機構加大對合同能源管理模式實施的節能技術改造項目給予信貸支持。
六)對具有典型性、示范性、能普遍推廣運用的節電節氣技術改造項目給予專項補助。對企業通過技術改造,加大財政資金及相關政策支持。進一步增大區級節能專項資金額度。經核查實現了電力、燃氣節約,或轉移高峰用電負荷的電力、天然氣供應緊張時,可在供應方面予以傾斜,適當優先供應。
七)科學合理地編制全區電力和天然氣調度實施方案。工業企業、商貿流通、交通、建筑、行政機關、農村等領域主管部門要結合實際,加強電力和燃氣調度。區經信委要組織電力和燃氣企業在能源緊缺或特困期。分行業分系統地制訂具體的節電節氣措施,指導本系統內加強節電節氣改造工作和進行錯峰用能,確保經濟社會穩步發展。
八)淘汰或更換高耗能電器產品。加大節能技術及產品的推廣與運用力度。區經信委、區商委、區財政局要繼續嚴格執行國家“節能產品惠民工程”大力開展節能空調、綠色照明、節能電機等高效節能產品的推廣和審核工作。
九)廣泛深入地宣傳節電節氣常識、節能產品種類、節能產品使用方法、家用電器不用時關閉電源等知識,廣泛開展節電節氣宣傳。各級各部門要大力開展節電節氣宣傳活動。不斷增強市民節電節氣意識。同時,倡導在夏季用電高峰期( 盡量使用電風扇,并控制好空調溫度;冬天用氣高峰期( 盡量使用電飯鍋煮飯或煲湯,炒菜時控制好燃氣灶火候,同時減少地暖使用次數。
三、加強節電節氣監督管理
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能源問題已成為全球共同關注的問題,能源短缺成為制約經濟發展的重要因素。建筑中的節能設計已得到充分重視,做到合理使用能源、提高能源利用效率,為能源的節約提供了保障。民用建筑是建筑的耗電大戶,近幾年民用建筑電氣節能的重要意義已逐步受到人們的重視。建筑電氣節能應堅持的三個原則是:①滿足建筑物的功能。②考慮實際經濟效益。③節省能源。因此,節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。
照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度地利用光能。
二、建筑節能的重要性
目前世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭,人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、風力、地熱、太陽能、核能,而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲備量低;②能源結構依然以煤為主,約占75%,全國年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現在經濟發達地區能源短缺和農村商業能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發達國家低10%。
隨著城市建設的高速發展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產能耗約13%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400多億平方米,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億平方米,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。
三、電氣節能的方法
(一)充分利用天然光源
照明節能工程中的一個較為主要的內容是如何充分利用天然光源。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節能的實施工程中,應當充分加以利用,制定建筑物的采光標準,確定采光方式,將采光和照明有機地結合起來。白天盡可能地利用天然光源,使建筑物內獲得穩定的光照條件。同時,室內引入陽光,既能大大節約照明能耗,亦有助于提高室內溫度,對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義。
(二)目前應用的方法主要有:(1)導光管法(2)采光擱板(3)反射高窗(4)棱鏡窗
照明控制是照明設計中一個重要的內容,是照明設計基礎理論的一部分,與燈具和光源一樣是照明節能實施中不可缺少的。主要體現在以下兩個方面:(1)能營造良好的光環境。通過控制光環境來劃分空間,同一空間中可創造出不同的環境氛圍,體現了照明環境的舒適性。(3)可節能。使用者需要時才開啟照明,盡可能減少不必要的開燈時間、數量和過高的照度,以有利于照明的節能。雖然我國現有的照明設計標準幾乎沒有照明控制的具體內容,對照明控制也沒有給予應有的重視,但工程設計人員應當充分認識到它的重要性。
(三)科學合理地利用太陽能照明技術與產品
其一、太陽能照明技術的開發利用,可節省資源,減少廢氣排放,減少對地球資源的使用和破壞,保護地球環境。其二、太陽能照明技術通常利用太陽能光伏發電系統,將入射的太陽輻射能直接轉換為電能,提供給照明負荷。
(四)建筑電氣設備的節能
(1)空調系統。其主要內容包括:①變風量系統等控制技術。②冰蓄冷系統的優化控制,現行的冰蓄冷控制技術還很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究。③冷凍水與冷卻水系統的優化控制。④熱交換系統溫差與流量的優化控制。(2)給排水系統的優化控制。(3)電動機。包括電動機的正確選型、調速方法、基于負載檢測的臺數控制。(4)電梯。包括電梯的合理選型、停層計劃及群控策略。
(五)能源的綜合利用
(1)太陽能光伏電源系統。規定了太陽能光伏電源系統的適用環境、電池技術要求、系統設計方法、逆變器的技術指標、控制系統技術要求等技術原則。(2)冰蓄冷系統。提出了冰蓄冷系統的常用控制策略及系統配置。
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0 引言
目前,世界建筑電氣的能源消耗量很大,已經占據了整個社會能耗總量的40%,所以實現全球的氣候目標,關鍵是降低建筑電氣能源消耗。應用大規模的節能減排措施,使建筑電氣節約的能源總量和全球運輸行業使用的能源總量持平。節能與減排是經濟社會發展的必要前提。近年來,由于對建筑電氣節能的要求越來越高,太陽能光伏發電被廣泛的用于現代化建筑中。下面主要對建筑電氣節能減排的主要措施和光伏新能源的應用進行簡單的介紹,這對提高整個工程項目的安全性、可靠性有重要意義,在國內的建筑電氣節能減排、應用光伏新能源的發展潛力巨大。
1 建筑電氣節能減排的主要措施介紹
1.1供配電系統的設計
供配電系統的設計應該簡單可靠,且配電的級數不要過多。根據用電負荷等級、容量以及分布,使變壓器進入到負荷的中心,而且配電系統宜采用環式的,以減少電能損耗,提高供電的質量。
1.2電壓等級的選擇
根據供電距離、用電設備的特性、計算容量及當地的用電現狀等因素總和考慮用電單位的供電電壓。一般情況下,高壓的配電電壓采用10kv,而低壓的配電電壓采用220/380v比較適宜。
1.3變壓器的選擇
建筑電氣在使用上會產生季節性負荷。季節性負荷是冬天取暖,夏天空調用電量大導致的。在設計時,如果季節性負荷大,則應使用專用的變壓器。
1.4提高自然功率因數
自然功率因數是在供配電系統沒有放入無功補償裝置時,有功功率和現在功率的比值。用電設備具有電感,通電以后易產生滯后的無功,這時需要引進超前的無功與其抵消,使得有功在傳輸過程中的損耗降低。
在負荷的有功功率維持不變的前提下,提高功率因數,可以減少負荷電流與無功功率,降低線路損耗。但是在實際應用中,并沒有達到節能的目的,只是減少了被電力部門罰款。
1.5降低電能在線路的傳輸中的損耗
首先導線要選擇電導率比較小的材質;其次線路要避免迂回供電,盡可能是直線,使損失在線路上的電能最少,變壓器離負荷中心也要近些;最后是電線電纜的使用規格,要合理選擇。
1.6照明部分的節能
在過去,普遍使用的是白熾燈,因為它不僅價格便宜,而且易于安裝,但是發光率比較低。近年來,隨著科技的提高,照明技術也日漸完善起來,LED逐漸被人們接受,其具有壽命長、低消耗以及高效率的優點,在很多領域都收到了不錯的效果。在建筑物內,用自然采光比較好,但應考慮采光度,而在照明設計中,采用高效的光源和高效的燈具,設計成自動控制開和關的方式,實現照明節能的母的。
2 光伏新能源的應用
2.1光伏新能源發電技術
能源是整個世界發展和經濟增長的最基本的驅動力,現代的建筑對石油、天然氣等天然能源過于依賴,耗能高且效率低的建筑不僅使能源消耗增加,而且嚴重的污染了環境。太陽能是一種無污染又可再生的潔凈能源,資源豐富,對環境無任何污染,是世界各個國家競相開發的一種新型能源。
太陽能光伏發電是利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。由于其無污染、無噪聲、易于維護等有點,在城市建筑、美化工程等領域廣泛應用。
光伏新能源發電技術主要包括太陽電池板、控制器以及逆變器三個主要部分。
2.2光伏新能源發電技術的主要工作原理
太陽能發電系統所發的電能通過逆變器把直流電轉換為交流電,再由控制器對電能進行調節和控制,主要是通過光電效應產生電能。在光照條件下,太陽電池組件產生電動勢,通過充放電控制器對蓄電池進行充電。到了晚上則由蓄電池組在逆變器的作用下,將直流電轉換成交流電,輸送到配電柜,再由配電柜的切換作用進行供電。
2.3光伏新能源發電技術的特點
1)調整電網峰值,提高電網末端電壓穩定性,有效地消除電網雜波;
2)有效減少蓄電池組的使用費用;
3)光伏電池與建筑完美結合,使資源充分利用。
2.4光伏新能源發電技術的應用
2.4.1安裝和維護安裝
安裝要求在周圍無高大物體遮擋陽光和光照比較好的地方,如果是較大面積工程,要適當拓寬安裝場地,這樣有利于避免太陽電池板遭遇碰損。太陽電池板應朝向赤道,充分地利用太陽能。最好按傾斜角度放置,這樣使得使太陽電池板能給比較均勻地接受全年太陽輻射量。
2.4.2安裝過程中主要的注意事項
1)光伏板前不能有高大建筑物等遮蔽陽光,最好用指南針確定方位;
2)光伏幕墻都能有效防雷、防火等措施;
3)嚴禁碰撞、敲擊,以免損壞其元器件;
4)每年至少檢查兩次做常規性檢查含光伏幕墻、屋頂,時間最好安排于春、秋季;
5)應及時采取有效防護措施如遇到狂風、暴雨、冰雹和大雪等天氣。
3結論
一份關于建筑電氣能源效率的報告曾指出,到2050年,減少60%的建筑電氣能源使用量,是全球的氣候目標得以實現的關鍵所在。因此,應用大規模的節能減排措施,使建筑電氣節約的能源總量和全球運輸行業使用的能源總量持平,是一項重要的工程。節能與減排是經濟社會發展的必要前提。在國內,建筑電氣節能減排、應用光伏新能源的發展潛力巨大。
參考文獻
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一、電力工程中提倡節能的意義
(一)電力工程行業是我國能源生產和消耗的重要部門,擔負著為國內輸送電能的重要使命,為經濟生產發展保駕護航。電力工程領域能否行之有效的開展節能工作,對我國整體能源的節省起著重要影響。所以我們需要在電力工程設計中采取更加有效的節能措施,降低電力工程領域的能耗比。
(二)我國電力工程的節能重點是如何能高效率高品質的提高能源的使用,并且研究出各項措施進行節能,節能措施在電力工程中的使用,能極大緩和國內對能源需求的迫切同時降低企業的能耗,提高綜合市場競爭力,電力工程領域中的節能消耗措施更有助于我國環保事業的發展,作為我國可持續發展道路上的長遠決策,更是基礎國策,電力工程領域的節能措施與我國發展目標是一致的,是我國實現可持續發展與構建和諧社會的主要力量。
二、電力工程節能中存在的問題
在我國企業當中,電力需求大、費用高的問題一直存在。這種情況不僅增加了經濟投資也對生態環境造成了破壞。很多的節電宣傳和規范落實不到位、沒有提高緊迫性等原因而不能很好的實施。
(一)變電所的位置以及低壓供電線路設計不合理造成的電力消耗。由于實際地理條件的變化或生產需求的不同,變電所位置不合適,使供電總線路過長壓力變大。或者的為了節約資金,減少了配電箱的數量,導致配電箱超負荷運行,增加了線路使用壓力和線路以及開關的損耗。
(二)對電力節能改造的資金和技術投入不足,過多重視眼前經濟效益,對節能改造問題就不再那么重視。對電力節能方面的管理問題,在定期對電力計量工作當中不嚴謹,技術水平較低,不夠重視。
三、電力工程設計中的節能技術
(一)加強運用價格機制對于用電的調控。現代社會的市場經濟下,價格對普通的民眾和中小型企業來說都是市場經濟中重要的部分,是市場供求中的杠桿。電力工程設計中電力有時候會出現短缺的情況,所以抓好電力資源的有效配置,有效把控用戶用電的最大負荷量。實施峰谷分段電價,要積極調控管理技術,加強對于用戶用電的調控管理。
(二)供配電系統的節能重點應該在設計、優化階段,而這塊往往容易被忽視,要從根本上出發控制電能的利用,在企業中要進行合理的水電和火電的聯合調度模式,優化電網調度模式,提高輸電的質量。供電電壓的選擇應根據用電容量和供電距離并考慮當地電網現狀、用戶的用電負荷性質及未來發展規劃等因素綜合而定,裝機設備等級和設備狀況以及平均負荷率直接制約著輸電的質量,是電網發電的重要經濟性指標,通過節能型變壓器的使用,降低其本身造成的電力損耗。降低綜合線損,通過科學調控手段的采取,根據各個發電廠的實際運營情況,制定出科學的配置方案減少電力損耗。
(三)節能型變壓器,變壓器是輸變電行業中的主要耗能項目,我們要在條件允許的情況下進行改造,維護和保持三相負荷之間的平衡安全。在節能技術的設計中一定要保護三相技術的平衡性,如果三相負荷不能平衡的時候,就會帶來漏電的隱患,變壓器負載荷度與電流間是呈正比的關系的,靈敏相的漏電會直接導致變壓器功率損耗的加大,不靈敏相的漏電還會直接引發觸電事故。危害到人身安全以及財產損失,所以,電力工程設計中考慮到三相平衡問題是十分有必要有意義的。
(四)對運行中的電壓進行實時有效的調節。電力工程設計中在電壓及線路上作出一定的調節,理調節電壓的運行,保證供電的質量,實現有效的節能,根據電壓的平方和有功的耗損之間是正比的關系的理論,自動調節壓力的變壓器可以一定程度上保證輸出電壓的穩定性。另外在制定節能措施中要注意自然因素和部分人為因素,最大限度地避免可能造成危害的因素。
(五)減少設備的無用功的消耗。在電力工程的設計中可以設置并聯電容器來減少供電中感性負荷的產生來控制電能的損耗,作出無功補償。無功補償大大降低了無用功的損耗,節省了可開支。動態的無功補償是無功的發生器巨大提升,這種方法產生的諧波少,有效地改善了供電質量。相關的設計人員應當從多方面考慮,敢于創新實踐,主動尋求更多新型的節能能源,完善設計人員素質和技術,進一步提高電力節能措施。
(六)新能源的應用,風能和太陽能是我國電氣新能源開發的重要資源,電氣新能源的開發分析隨著工業經濟的迅速發展,我國能源問題也面臨著越來越嚴峻的挑戰,除了要從意識上技術上節約電能之外,還應當大力開發電氣工程新能源。以政府為保障不斷加大新能源的開發力度,將開發新能源作為現階段節約能源戰略的重要措施之一。煤炭是我國主要的電力能源,但能源利用的效率很低下,與天然氣相比,煤燃燒時每單位能量排放的二氧化碳量也要更多。所以,要著手調整和優化能源結構。我國很多地區和企業已經開始采用新能源發電,一定程度上為減少了城市污染。天然氣在安裝中比煤的價格便宜,更適合大范圍運用。
(七)積極研究和尋找開發新型節能技術。和世界先進理念接軌,尋找更多有效的節能技術,多方位開展節能工作,選擇節能設備,并利用到可以利用的天然資源。例如有些企業中推廣使用離子點火助燃技術了,自然,環保科學,屬于有效節能減排的新興技術,減少了污染物的排放。新技術在不斷地開發,需要全球的共同努力為世界可持續發展做出一份貢獻。
四、結語
綜上所述,電力工程設計中應當提高節能減排觀念,改進節能技術,不斷創新發展,并且將節能意識推廣到生活中。電力工程設計的節能措施需要設計工作人員的共同努力,在設計上考慮充分,同時注重節能和安全性問題,真正意義上落實節能措施,保證社會綠色環保可持續發展。
參考文獻:
[1]陽煌.淺析電力工程設計中的節能措施[J].魅力中國,2014,(5)
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電力和天然氣供需緊張矛盾日益突出,隨著經濟社會快速發展。將成為制約全市經濟社會發展的重要因素之一。近年來,全市節電節氣工作取得了一定成效,但消費結構、消費方式不合理等狀況未得到根本轉變,亟需綜合運用法律、經濟、技術以及必要行政措施,加強節電節氣工作,優化資源配置,引導全社會科學、合理、有序使用電力和天然氣。各區縣(自治縣)人民政府、市政府各部門、各企事業單位要充分認識當前電力和天然氣供需的嚴峻形勢,高度重視節電節氣工作,加大工作力度,采取有效措施,積極推進節電節氣工作。
二、節電節氣主要措施
(一)切實履行職責,加快淘汰高耗能落后產能工作。重點加強電力、冶金、有色、建材等行業淘汰落后產能工作。各區縣(自治縣)人民政府負責本行政區域內的淘汰落后產能工作;市國資委負責協調督促市屬國有企業開展淘汰落后產能工作;市政府有關部門要積極配合。共同推進淘汰落后產能工作。淘汰落后產能工作中,有關責任主體要妥善處理好資產、債務和人員安置等問題。
(二)制定用電、用氣投入與產出比標準,大力發展節電節氣型產業。大力發展電子信息、儀器儀表等低能耗、高技術、高附加值產業。市經濟信息委、市發展改革委等市政府有關部門要嚴格執行固定資產投資項目節約能源評估和審查制度。嚴格限制新建、擴建傳統高耗電、高耗氣項目,促進節電節氣型產業發展。
(三)實行居民階梯電價政策。市物價局、市經濟信息委、市電力公司要嚴格按照國家規定,加大差別電價政策執行力度。對鋼鐵、電石、鐵合金、電解鋁、電解燒堿、水泥、黃磷、電解鋅等8大高耗能行業,以及屬于限制類和淘汰類的企業執行差別電價政策。同時,市經濟信息委、市物價局要根據我市產業結構調整和節能工作要求,研究確定其他高耗能行業,提出限制類、淘汰類企業名單,并參照國家標準實行差別電價。市物價局要研究對居民生活用電的階梯電價政策,并適時組織實施,具備條件的地區可先行試點。
(四)按國家規定對超限額用能實行懲罰性加價。市質監局、市經濟信息委要結合我市產業結構,嚴格實行超限額用電、用氣加價收費政策。嚴格執行國家已公布的高耗能產品強制性能耗限額標準。盡快制定市高耗能產品電力、天然氣消耗限額標準,并根據國家相關標準制定市燃氣設備運行效率限額標準。市物價局、市經濟信息委要按照《市單位產品超限額使用能源收費管理辦法》規定,對于超過高耗能產品電力、天然氣消耗限額標準,或達不到燃氣設備運行效率限額標準的企業,實行超限額用電、用氣加價收費。
大型電機、風機、水泵的變頻調速、無功補償,(五)大力開展節電節氣改造。大力實施垃圾、余壓余熱、沼氣、瓦斯氣發電。重點推進工業爐窯的窯爐保溫、富氧燃燒、余熱回收等節氣改造。以及商場、賓館、酒店等大型建筑電梯、空調等設備節電改造。鼓勵利用生物質能源替代天然氣。發電企業要積極實施主要系統和設備的節電改造,降低廠用電率。供電企業要采用先進輸變電技術設備,降低輸電、配電等環節的電力損耗。鼓勵發展冷熱電三聯供和熱電聯產。市發展改革委、市經濟信息委要積極引導和支持投資100億元及以上的工業項目和符合國家產業政策的項目發展熱電聯產自備電廠。
(六)采用合同能源管理模式實施節電節氣技術改造。鼓勵和引導金融機構加大對節電節氣技術改造項目的信貸支持,大力推行合同能源管理。鼓勵企業與專業節能服務公司開展合作。優先為符合條件的節電節氣項目提供直接融資服務。鼓勵商業銀行創新信貸產品,支持合同能源管理模式的節電節氣技術改造。
(七)實行差別電價和超限額用能加價收費的收入應專項用于支持節電節氣技術改造。企業通過技術改造,加大財政資金及相關政策支持。市節能專項資金和天然氣附加費應重點投向節電節氣技術改造項目。經核查實現了電力、天然氣節約,或轉移高峰用電負荷的電力、天然氣供應緊張時,可在供應方面予以傾斜,適當優先供應。
(八)全額安排可再生能源上網電量;優先安排大型水電、熱電聯產、資源綜合利用機組發電;綜合考慮燃料供應、設備健康水平、機組參數等因素,加強電力節能調度。科學制訂電力電量平衡方案。火電機組中推行差別電量計劃。
(九)大力開展節能空調、綠色照明、節能電機等高效節能產品的推廣和審核工作,繼續實施“節能產品惠民工程”市經濟信息委、市財政局要按照國家“節能產品惠民工程”相關要求。逐步形成家用電器、照明產品、工業設備等高效節能產品推廣體系,保證節能惠民效果。
十)廣泛深入開展宣傳教育,開展節電節氣宣傳。各區縣(自治縣)人民政府、市政府有關部門要以節電節氣為重點。提高市民節約用電、用氣意識。新聞媒體要加強宣傳,普及節電節氣知識,著力宣傳報道節電節氣先進典型,及時曝光嚴重浪費能源事件。鼓勵市民使用節能燈,購買節能型家電產品、燃氣器具,倡導在夏季用電高峰時段(18∶30―21∶30盡量使用電風扇,控制空調溫度,家用電器不用時關閉電源,減少開燈數量,養成節約用電、用氣的良好習慣。
三、加強節電節氣監督管理
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我國單位GDP能耗是美國的3倍多,日本的6倍多,合理節約能源和有效提高能源利用效率將是我國經濟能否持續發展的重要因素。在我國,電氣能耗是建筑能耗的主要組成部分。因此,在建筑電氣工程設計、施工、運行階段采取相應的技術方法和預防和控制技術措施,保證建筑電氣在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下,減少能源消耗,提高能源利用率。
一、建筑節能的涵義
全面的建筑節能,就是建筑全壽命過程中每一個環節節能的總和。是指建筑在選址、規劃、設計、建造和使用過程中,通過采用節能型的建筑材料、產品和設備,執行建筑節能標準,加強建筑物所使用的節能設備的運行管理,合理設計建筑圍護結構的熱工性能,提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統的運行效率,以及利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。全面的建筑節能是一項系統工程,必須由國家立法、政府主導,對建筑節能作出全面的、明確的政策規定,并由政府相關部門按照國家的節能政策,制定全面的建筑節能標準;要真正做到全面的建筑節能,還須由設計、施工、各級監督管理部門、開發商、運行管理部門、用戶等各個環節,嚴格按照國家的節能政策和節能標準的規定,全面地貫徹執行各項節能措施,從而使每一位公民真正樹立起全面的建筑節能觀,將建筑節能真正落到實處。
二、建筑節能的重要性
世界范圍內石油、煤炭、天然氣三種傳統能源日趨枯竭,人類將不得不轉向成本較高的生物能、水利、地熱、風力、太陽能和核能,而我國的能源問題更加嚴重。我國能源發展主要存在四大問題:①人均能源擁有量、儲備量低;②能源結構依然以煤為主,約占75%。全國年耗煤量已超過1 3億噸;③能源資源分布不均,主要表現在經濟發達地區能源短缺和農村商業能源供應不足,造成北煤南運、西氣東送、西電東送;④能源利用效率低,能源終端利用效率僅為33%,比發達國家低10%。隨著城市建設的高速發展,我國的建筑能耗逐年大幅度上升,已達全社會能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產能耗約1 3%,建筑總能耗已達全國能源總消耗量的45%。我國現有建筑面積為400億M2,絕大部分為高能耗建筑,且每年新建建筑近20億M2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果我國繼續執行節能水平較低的設計標準,將留下很重的能耗負擔和治理困難。龐大的建筑能耗,已經成為國民經濟的巨大負擔。因此建筑行業全面節能勢在必行。全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用,緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾;有利于加快發展循環經濟,實現經濟社會的可持續發展;有利于長遠地保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。
三、我國建筑節能現狀分析
目前,我國擁有世界第三大能源系統,一次能源總產量僅次于美國和俄羅斯。但因我國的人口眾多,人均擁有量很低,能源效率低下,未來建筑能源需求量很大。節約能源、降低能源消耗、提高能源效率關乎中國經濟的前途,也關乎全球的經濟發展。
四、建筑電氣節能
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(1)電動機節能設計。降低電動機電能損耗的主要途徑,是提高電動機的工作效率和功率因數。在工程設計中,應根據負荷特性考慮選擇更為節電的電動機,其關鍵在于明確負荷是連續的還是斷續的。斷續負荷時,即在額定負荷下運行時采用常用電源,使電動機在額定轉速下運行。如果輕負荷時不能停止電動機的工作,則應考慮采用調速裝置。當需要低速運行時,考慮采用逆變器變頻裝置或其他方式調速。若為連續負荷,要了解電動機的輸出功率是否與各種負荷相匹配,如果是風機和泵等平方遞減負荷特性,在輕載時打開風門和閥門,采用調速電動機在低速運行可以節約電能。
(2)照明節能設計。首先,改善照明器的控制方式。一是民用建筑。應采用各種節能型開關或裝置,同一場所需求不同的區域可以采取分區安裝亮度不同的燈具。二是采用智能照明控制系統。通過系統控制不同工作場合的照明工作模式,在可以保證必要照明的同時,有效地減少燈具的工作時間,延長燈具的壽命,節省不必要的能源開支,這也是照明控制系統節能的最大優勢。其次,充分利用自然光。自然光是綠色能源,目前利用自然光的方式主要有導光管法、棱鏡多次反射法、光電效應法。民用建筑設計時靠近室外部分的建筑面積,門窗尺寸應盡量增加,玻璃門窗透光率也應較好,讓更多的自然光照射到房間里。第三,合理選用光源、燈具及附件。一是在選擇光源時,應盡量減少白熾燈的數量,使用提供高效光源、照明器反射面的反射比較高的燈具。二是當選用燈具時。燈具的選擇應根據懸掛高度而定,一般在懸掛較高的場所,選用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈,懸掛較低的場所照明采用熒光燈。選擇時,應盡量選低能耗的光源用電附件。
(3)配電系統的節能設計。設計時,合理分配用電負荷、合理選擇變壓器容量和臺數。同時,違者必究根據供電距離,負荷容量及分布,用電設備特點等因素合理設計供配電系統,做到系統盡量簡單可靠,操作方便。另外,變配電所應盡量靠近負荷中心位置,可以降低電能損耗,提高電壓質量,節省線材。同時,要合理選擇變壓器的容量和臺數,應在合理分配負荷的情況下,盡可能減少變壓器的臺數,選用大容量的變壓器。
(4)合理計算用電負荷。 隨著經濟發展,人們的生活水平提高,用電負荷不斷增加,特別是大功率家用電器的使用,提出了如何計算用電負荷問題。用電負荷計算方法宜按照以下原則選取。一是對于住宅建設,在設計的各個階段均可采用單位指標法和單位面積法。二是在方案設計階段可以采用單位指標法。第三,在初步設計階段與施工圖設計階段,宜采用需要系數法。用電負荷計算方法選擇得當,會達到節約成本、節材、節能的目的。相反,如果選擇不當,會帶來不必要的投資與能源浪費。個別用戶不遵守用電規則,用銅導線或鐵絲代替熔絲,造成了導線過熱,絕緣損壞,發生短路,很容易引發火災。
2、建筑電氣節能應用策略
(1)高效光源、高效燈具和節能控制措施。首先,對于住宅公共部分節能控制措施即是指采用節能自熄開關。由于住宅公共部分是無人值守的,所以燈具在人來時點亮,人去時熄滅是很重要的。對于高層住宅電梯前室,由于其對于保證人員疏散的重要意義,所以此處只能采用翹板開關,但對于住宅大部分公共樓梯間,節能自熄開關的采用可作為一條重要節能措施。其次,照明節能工程中的一個較為主要的內容是如何充分利用天然光源。在照明節能的實施工程中,應當充分加以利用,制定建筑物的采光標準,確定采光方式,將采光和照明有機地結合起來。第三,高效光源顧名思義具有高光效,顯色好等優點。試驗證明,白熾燈百分之九十的電能轉變為熱輻射,只有百分之十的電能轉變為可見光,而這種熱輻射性又往往帶來火災隱患。細管徑熒光燈、高壓鈉燈、緊湊型熒光燈和節能燈均為高效光源,應積極推廣應用。
(2)供配電系統的節能措施。這主要提在運輸、轉換等過程中進行節能減耗的方法。主要有以下途徑。首先,慎重選用供電電壓。在相同的供電情況下,電壓越高,電能的損失越少。其次,變壓器容量選擇合理,變壓器使用數量據實際建筑物所需采購,不可浪費,也不可缺少。第三,選用簡單的供配電系統,選購時注重產品質量。第四,電纜電線的截面是否符合電流密度,也直接影響著節能情況。第五,整體功率因素的把握,適當情況下可提高功率因素。