智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究 摘要：随着社会的发展与进步，重视智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究的有关内容。 关键词 ：智能楼宇；建筑电气；节能现状；节能设计； 中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号： 引言 随着国民经济的发展，人们对日常生活质量水平的要求也在不断的提高。由于我国是一个人口多的发展中国家，单位能源的供需之间存在很大的差距，特别是电力资源的短缺，常常给人们工作、学习、生活带来巨大的麻烦，但在实际应用中由于各类设计和使用的不合理，造成大量的电能资源的浪费。能源危机的加剧促使各行各业都在进行节能降耗改造，建筑电气作为一个能源消耗大户也不可避免地进入了节能降耗的一个焦点行业。 一、智能楼宇建筑电气节能现状 据一些统计文献资料表明，我国城市现有各类已建建筑楼宇项目的总建筑面积已经达到400 亿m2，且正以每年十几亿平方米的新建速度快速递增。但是在现有楼宇建筑中大约只有10%的房屋建筑是按照节能设计要求进行设计、施工和运行维护管理，同时建筑能耗是全国所用能耗的重要组成，大约占整个社会能耗的30% 左右。智能楼宇电气系统是建筑物内部照明系统、暖通空调系统、给排水系统、电梯拖拽系统以及其它智能控制系统正常运行的保证性系统，同时电气系统能耗大约占整个智能楼宇建筑能耗的70% 以上，且随楼宇自动化水平的增高，电气系统能耗也会增大。由于受诸多因素的影响，智能楼宇建筑电气系统能耗普遍较高，造成大量的电能资源浪费，增大了住户的日常生活成本，从而大大降低了智能楼宇综合服务水平。因此，采取先进技术措施，从建筑电气供配电系统、照明系统、空调系统、电梯拖拽系统等方面入手，形成完善节能降耗建筑电气系统具有非常重要的工程实际意义。 二、建筑电气照明系统节能设计 照明系统是建筑电气中一大核心系统，同时也是一个大电能消耗单元，电气照明设施电能消耗与很多因素有关，具体函数表达为： (1) 式(1)中：P为电气照明设备总耗电量：T为电气照明设备总共使用时间；e为配套电气照明设备的损耗；只为电气照明配套线路与开关设备总损耗；只为电气照明设备电能转换为可见光过程中的能量消耗。又由于： (2) 式(2)中：F为光通量；N为照明设备的发光效率。而在建筑物室内光通量F又可以表示为：(3) 式(3)中：E为房间最小照度标准；K为减光补偿系统；s为照明设备所安装的房间面积：z为照明器的数量；P为光通最的综合利用系数。 三、建筑电气电梯拖拽系统节能设计 楼宇电梯群控系统足现代智能楼宇中必不可少的重要系统之一，也是楼宁建筑物业管理水平提高的一个必备条件，它的好坏直接决定着整个单元建筑群中的客流运输效率和电梯系统能耗大小。基于PLC与触摸屏相结合的楼宁电梯群智能监控系统充分结合PLC、变频器、以及触摸屏等先进电气元件的变频调速节能优点，并利用GT Designer2设计软件，合理的设计出基于GTl595触摸屏的人性化互通界面，大大简化了传统的控制盘柜复杂的二次接线，极大的减少了运行操作人员的工作量，使运行人员能够及时了解各电梯的运行工况，并可以通过主界面对电梯的某些参数进行设置，防止事故的发生。 四、建筑电气空调系统节能设计 冰蓄冷空调电气节能系统，是在电力负荷较低的夜间，利用“低谷”区的电能资源采用制冷机进行制冷，将电能转换为冷量，然后利用冰的潜热特性，利用相心储存容量将冷量储存起来。而在电力负荷较高的白天电能需求高峰期，把冰中所储存的冷量有机释放lj来，以满足建筑物制冷空调系统或其它制冷生产工艺的需求，从而达到添补高峰电能供应不足、利用峰谷电价差节省电费、以及降低空调设备容量等目的。 五、合理选择变压器 选择合理的变压器类型是高层建筑实现电气节能的关键。变压器在正常运行时，会由于内部交变的电磁力线在内部铁心叠片处出现磁滞及涡流现象，而产生空载损耗，即通常所说的铁损。材料物理学的不断发展，非晶态磁性节能材料作为一种新型的节能材料被广泛作为变压器铁心材料，从而出现节能的非晶合金铁心变压器。工程中常用的S11、S13 等型号变压器是对传统变压器结构进行优化后的改良产品，通过改变传统的叠片式铁心结构，可以减少变压器铁心内部磁阻，使空载电流减少为传统变压器的60%80%，有效提高变压器的功率因数，降低工程区供配电系统的综合线损，改善系统供电质量水平，使空载损耗降低到原来的60%80% 左右，从配电源头达到节能降耗的目的。 为了使变压器正常运行时，使其负载率接近最佳工况条件值，应在变压器负载率设计时应该充分考虑变压器铜耗，其具体的计算公式为： （4） 式（1）中， 为变压器有功损耗，单位：kW；P0为变压器的空载损耗，单位：k W；Pk 为变压器的有载损耗，单位：kW； 为变压器的负载率。 从式（4）中可以看出，变压器铜耗与负载率的平方成正。现以一实例分析变压器负载率的特性关系。以一台S9-400kVA/10kV的10kV/0.4kV配电变压器为例，通过式（4）计算后所得结果如表1 所示。 表1 变压器负载率与效率关系表 从表1 可知，当变压器的负荷率在0.5 左右时，其运行综合效率最高，此时变压器的线损最小，但并没有减少变压器内部铁损，也就是说单方面从负荷率改善变压器线损方面，不能确切体现变压器的节能效果。在0 . 5 的负荷率条件下，一方面整个系统的变压器和各类配电开关容量相应会增加，会引起较大的设备购置费用；同时设备的运行管理、检修维护等费用也会增加，即单方面的从低负荷率条件选取配电变压器将会得不偿失。 综合考虑上述所有因素后，加上在设计时，要充分考虑供配电系统的后期扩容需求，需要预留一定量的富裕容量，不允许变压器的负荷率取过高和过低两种极端。工程设计中，通常变压器负荷率选取在7 5 % 8 5 % 左右比较合适。 结束语 智能化不仅是建筑工程未来的发展方向，也是建筑电气节能设计的世界性发展趋势。在智能化建筑的工程设计中对电能的节约降耗是重中之重。在对智能化建筑的智能控制系统进行优化的同时，加强智能化建筑电气的质量安全监控的完善和技术革新，从而在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。 参考文献 1李令东、张昊等：城市楼字供电系统中的电能质量问题，上海电能质量国际研讨会，2002. 2