時(shí)間:2023-07-20 09:21:45
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇天然氣節(jié)能措施,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
[關(guān)鍵詞]油田燃?xì)忮仩t;運(yùn)行;節(jié)能
中圖分類號(hào):TK229.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)08-0081-01
近年來,很多工業(yè)城市出現(xiàn)嚴(yán)重的空氣污染問題,例如北京,經(jīng)常出現(xiàn)霧霾,嚴(yán)重影響生存環(huán)境質(zhì)量,不利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此,在發(fā)展環(huán)保經(jīng)濟(jì)的倡導(dǎo)下,油田燃?xì)忮仩t應(yīng)在運(yùn)行方式和節(jié)能保護(hù)等方面采取一定措施,為實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供幫助。
一、燃料
油田燃?xì)忮仩t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(fā)熱數(shù)值區(qū)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(jìn)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(chǎn)生的氣體,其中甲烷的含量為80%,且其低位發(fā)熱數(shù)值區(qū)間為39000-4400KJ/Nm3。煤田氣指的是從煤炭開采過程中產(chǎn)生的可燃性氣體,其中甲烷的含量一般為50%,且其低位發(fā)熱數(shù)值區(qū)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(jìn)行加工所得到的氣體燃料。焦?fàn)t煤氣主要指的是煉焦?fàn)t當(dāng)中高溫進(jìn)行干餾分解所產(chǎn)生的燃?xì)忸愋停渥顬橹饕目扇汲煞质羌淄椤錃?,其低位熱值區(qū)間為15000-25000KJ/M3。
其中,轉(zhuǎn)爐煤氣和高爐煤氣都是煉鐵與煉鋼過程當(dāng)中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,最為主要的可燃成分為一氧化碳和甲烷等,低位熱值區(qū)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(chǎn)生,屬于一種氣態(tài)形式的碳?xì)浠衔铮杀?、丁烷等可燃成分組成。
氣體燃料具有很多優(yōu)點(diǎn),使用性能優(yōu),且容易和空氣進(jìn)行混合,燃燒過程較為穩(wěn)定,油田燃?xì)忮仩t經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與節(jié)能措施
徐秋野
(大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠第四油礦)
[摘 要]油田企業(yè)在一定程度上是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要部分,其運(yùn)營(yíng)效率直接與其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)系密切。筆者主要分析油田燃?xì)忮仩t實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)能的重要策略,旨在為實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)水平的和諧發(fā)展提供借鑒。
[關(guān)鍵詞]油田燃?xì)忮仩t;運(yùn)行;節(jié)能
中圖分類號(hào):TK229.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)08-0081-01
熱效率相對(duì)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(duì)其他類型燃料更好,還能夠靈活地對(duì)性能進(jìn)行調(diào)節(jié),且具有較高的自動(dòng)化程度。最為重要的一點(diǎn)特點(diǎn)是其環(huán)境污染較低,且運(yùn)輸較為方便。
二、鍋爐運(yùn)行
(一) 調(diào)節(jié)溫度和壓力
油田燃?xì)忮仩t的汽壓如果出現(xiàn)過高的情況,那么其中各個(gè)部件所需要承受的壓力也會(huì)隨之增加,進(jìn)而嚴(yán)重影響其使用的壽命。如果汽壓出現(xiàn)過低的情況,那么其中蒸汽焓值會(huì)急劇降低,進(jìn)而提升汽耗量,且花費(fèi)降低,實(shí)用性能高。一般汽壓會(huì)因?yàn)橥饨缲?fù)荷改變進(jìn)而不能有效調(diào)整燃燒而出現(xiàn)變化。風(fēng)量和燃料數(shù)量的調(diào)節(jié)能夠有效調(diào)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(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。如果汽溫較高,那么會(huì)出現(xiàn)金屬過熱的情況,導(dǎo)致其使用壽命受到影響,嚴(yán)重情況下可能引起事故發(fā)生。如果汽溫的蒸汽焓值出現(xiàn)降低的形勢(shì),那么其汽耗會(huì)增加,鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性受到影響。一般情況下,汽溫蒸汽的溫度變化范圍應(yīng)為10-20度,工作人員通常情況下會(huì)采用調(diào)整火焰中心高度和風(fēng)量的方式調(diào)節(jié)汽溫。
(二) 調(diào)節(jié)水位
油田燃?xì)忮仩t在運(yùn)行的過程中還需要對(duì)水位進(jìn)行調(diào)整。鍋爐內(nèi)水位如果出現(xiàn)過低的現(xiàn)象,可能出現(xiàn)缺水事故,反之困難出現(xiàn)蒸汽品質(zhì)惡化的現(xiàn)象。正常情況下,鍋筒幾何中心的下50mm處可作為正常水位標(biāo)準(zhǔn),其允許波動(dòng)的范圍為±50-100mm。鍋爐當(dāng)中的負(fù)荷如果突然發(fā)生改變,可能出現(xiàn)虛假水位的情況。假如水位突然增加,那么應(yīng)增加燃料的數(shù)量,進(jìn)而強(qiáng)化其燃燒程度,實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)量和蒸汽流量相等的目的,進(jìn)而恢復(fù)運(yùn)行過程中的汽壓。
三、油田燃?xì)忮仩t的節(jié)能措施
油田燃?xì)忮仩t的節(jié)能措施主要分為兩個(gè)部分,分別為運(yùn)行方面節(jié)能和鍋爐本身節(jié)能。
鍋爐節(jié)能主要涉及到燃燒和空氣預(yù)熱等部分。天然氣容易燃燒,且能夠和空氣進(jìn)行充分混合,對(duì)過量空氣的需求量較低。如果過量空氣的系數(shù)較大,那么可能會(huì)引入大量低溫性空氣,并進(jìn)入到爐膛當(dāng)中,明顯降低溫度,進(jìn)而導(dǎo)致燃燒條件出現(xiàn)惡化的現(xiàn)象,造成不完全燃燒的情況。另外,在空氣預(yù)熱中,如果對(duì)即將進(jìn)入鍋爐燃燒的空氣進(jìn)行預(yù)熱,那么能夠有效提升爐膛內(nèi)的溫度,進(jìn)而強(qiáng)化其燃燒強(qiáng)度。
正常情況下,其熱水鍋爐設(shè)計(jì)的實(shí)際給水溫度應(yīng)為70攝氏度,實(shí)際運(yùn)行過程中產(chǎn)生的給水溫度在35-50攝氏度范圍之內(nèi)。在鍋爐運(yùn)行的時(shí)候,應(yīng)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(dá)到改善鍋爐內(nèi)給水溫度的作用,直至其正常運(yùn)行,最后切斷出水的回路。
(二) 運(yùn)行方面節(jié)能
油田燃?xì)忮仩t在運(yùn)行過程中的節(jié)能主要在于完善負(fù)荷預(yù)測(cè),并跟蹤其實(shí)際負(fù)荷變化情況,最后及時(shí)調(diào)節(jié)鍋爐運(yùn)行的過程。鍋爐當(dāng)中的出力和系統(tǒng)負(fù)荷情況有直接關(guān)系,保持平穩(wěn)運(yùn)行。因此,該系統(tǒng)需要保持節(jié)能狀態(tài),并避免出現(xiàn)一些不必要的高負(fù)荷情況。如果回水溫度較高,應(yīng)及時(shí)降低其出水溫度,進(jìn)而避免出現(xiàn)較大散熱的情況。
結(jié)語
我國(guó)近年來越來越重視生態(tài)環(huán)境建設(shè),其中油田燃?xì)忮仩t的運(yùn)行過程涉及到大氣污染等問題。為促進(jìn)油田企業(yè)的健康發(fā)展和節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),應(yīng)開始開發(fā)新能源,緩解當(dāng)前企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和環(huán)境發(fā)展的緊張態(tài)勢(shì)。筆者分析油田燃?xì)忮仩t經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)能的相關(guān)措施,希望為保護(hù)環(huán)境和油田正常運(yùn)營(yíng)提供幫助。
參考文獻(xiàn)
明確燃?xì)夤?jié)能技術(shù)的基本應(yīng)用以及工作的核心方向,是真正意義上實(shí)現(xiàn)制度創(chuàng)新和建設(shè)事業(yè)改革的關(guān)鍵點(diǎn)。在燃?xì)夤?jié)能技術(shù)理念之中基本的宗旨是全面的降低能耗,并且很好的遵循節(jié)能技術(shù)的基本標(biāo)準(zhǔn),對(duì)周圍的環(huán)境實(shí)現(xiàn)有效的控制。在工業(yè)設(shè)計(jì)之中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,一方面要符合當(dāng)前環(huán)境發(fā)展的切實(shí)需求,另外一方面還可以更好的運(yùn)用其中剩余的能源,實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用,現(xiàn)在天然氣作為一種高效、清潔的優(yōu)質(zhì)燃料已被世界各國(guó)廣泛采用,特別是其對(duì)環(huán)境保護(hù)所起的作用已越來越受到人們的重視。目前,我國(guó)城市燃?xì)獾臍庠粗饕ㄈ斯っ簹狻⑻烊粴夂鸵夯蜌?,近年來,我?guó)大力發(fā)展天然氣事業(yè),全國(guó)城市燃?xì)獾臍庠唇Y(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化,天然氣將逐步取代人工煤氣和液化石油氣,成為城市的主氣源。所以在天然氣轉(zhuǎn)換工程中應(yīng)全面分析現(xiàn)有輸配系統(tǒng)中存在的問題,采用更新改造和加強(qiáng)巡查相結(jié)合的方法,最大限度地利用現(xiàn)有管網(wǎng)、設(shè)備、燃具,既考慮轉(zhuǎn)換的安全性,又嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)換工程的投資;盡量減少轉(zhuǎn)換工程對(duì)燃?xì)庥脩舻牟焕绊憦亩岣呃寐省?/p>
2制定完善的燃?xì)夤?jié)能管理制度
完善各項(xiàng)規(guī)章制度,應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)前燃?xì)夤?jié)能技術(shù)的基本情況,提升工作措施的執(zhí)行力度。此外還應(yīng)當(dāng)建立起高效以及完善的管理政策,對(duì)于企業(yè)的控制和各項(xiàng)方案的實(shí)施管理,應(yīng)當(dāng)起到關(guān)鍵性的作用。在政策和措施的制定過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)很好的明確各個(gè)部門的工作職責(zé)以及工作的義務(wù)方向,在節(jié)能性技術(shù)措施的制定過程之中,應(yīng)當(dāng)通過量化分析的方式,進(jìn)行方案的整理和改良,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)建立起長(zhǎng)效的工作機(jī)制,不斷的增強(qiáng)和提升工作的執(zhí)行力度和控制的力度,為更好的實(shí)現(xiàn)企業(yè)的建設(shè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),針對(duì)方案以及制度報(bào)告的編寫,應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況加以分析,同時(shí)增強(qiáng)對(duì)法律制度的分析和研究,在符合工作基本環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,旨在以此為基礎(chǔ)更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)夤?jié)能技術(shù)的改革和創(chuàng)新,保證燃?xì)夤?jié)能技術(shù)的穩(wěn)步實(shí)施。
3加強(qiáng)輸送管道管理
關(guān)鍵詞:煤礦液化天然氣節(jié)能
中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
對(duì)于煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線來說,在現(xiàn)階段的研究中,必須要將工藝路線進(jìn)行一定的比較,這樣才能幫助改進(jìn)煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線,同時(shí)讓工藝路線更加完善,對(duì)液化天然氣產(chǎn)生較大的積極影響。我國(guó)是一個(gè)天然氣大國(guó),在現(xiàn)階段的發(fā)展中,對(duì)液化天然氣的需求不斷的增加,因此要想在節(jié)能的基礎(chǔ)之上有效的利用液化天然氣,就必須在煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線方面有所建樹,本文就此進(jìn)行一定的研究。
一、工藝技術(shù)路線路徑分析
(一)直接深冷液化分離流程
在煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線當(dāng)中,工作人員和科研人員在這方面花費(fèi)了大量的時(shí)間與精力,在近幾年的發(fā)展中,取得了突破性的進(jìn)展。本文首先要對(duì)工藝技術(shù)路線路徑進(jìn)行一定的分析。在進(jìn)行煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線的比較當(dāng)中,直接深冷液化分離流程受到了工作人員的廣泛應(yīng)用,并且在使液化天然氣得到了充分的利用,降低了浪費(fèi)的情況產(chǎn)生。從直接深冷液化分離流程當(dāng)中,我們可以非常明顯的看到該工藝流程要求含氧煤層氣的CH4 含量有較高濃度, 否則能源消耗高, 經(jīng)濟(jì)效益低。另外, 在深冷液化系統(tǒng)的分餾塔上半段總有一段氣體的CH4 濃度正好處于CH4 的燃燒爆炸范圍以內(nèi), 存在著安全隱患。由此可見,對(duì)于直接分冷液化分離流程來說,需要進(jìn)行一定的深化工作,將其中的問題有效的解決。
(二)催化脫氧流程+深冷液化流程
對(duì)煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線來說,在比較的過程中,我們的工作人員發(fā)現(xiàn),如果采用單一的流程,并沒有辦法得到理想的效果。因此在近幾年的發(fā)展中,科研人員開始嘗試將兩種流程綜合使用,這樣就可以有效的避免流程中的缺點(diǎn),將優(yōu)點(diǎn)良好的發(fā)揮出來。就目前的情況來說,催化脫氧流程+深冷液化流程的方式,比較符合煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線的研究,同時(shí)在應(yīng)用的過程中,較好的達(dá)到了節(jié)能和充分利用的目標(biāo),對(duì)廣大的居民產(chǎn)生了較大的積極影響。值得注意的是,在應(yīng)用催化脫氧流程+深冷液化流程的時(shí)候,為避免溫度升得太高而使CH4 發(fā)生分解或轉(zhuǎn)化反應(yīng), 需將催化燃燒后的氣體冷卻到一定溫度后返回原料氣混合, 以調(diào)節(jié)進(jìn)入反應(yīng)器之前氣體的含氧量在3. 5% 以內(nèi), 從而達(dá)到控制反應(yīng)溫度的目的, 同時(shí)也預(yù)熱原料氣。
二、節(jié)能與冷能利用
(一)節(jié)能措施
在節(jié)能措施方面,過去都是節(jié)省利用以達(dá)到節(jié)能的目的,但對(duì)于現(xiàn)今的情況而言,一般的節(jié)能措施并沒有辦法達(dá)到相關(guān)的要求,必須采用符合現(xiàn)今社會(huì)發(fā)展的節(jié)能措施,在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中,本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述:
1.LNG儲(chǔ)罐。在節(jié)能措施方面,我們必須根據(jù)現(xiàn)有的發(fā)展情況來制定,這樣才能得到一個(gè)較好的結(jié)果。經(jīng)過專家和科研人員的不懈努力,認(rèn)為首先應(yīng)該在LNG儲(chǔ)罐方面著手。由于FCMR允許的操作壓力較低,與LNG運(yùn)輸船上容器的壓力相當(dāng),因此在卸船操作時(shí),由于LNG溫度升高,在LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐時(shí)將閃蒸產(chǎn)生大量的蒸發(fā)氣,需要額外的蒸發(fā)氣壓縮機(jī)能力來處理閃蒸的蒸發(fā)氣,同時(shí)還必須設(shè)置返回氣風(fēng)機(jī),把蒸發(fā)氣送回到LNG運(yùn)輸船。
2.設(shè)置再冷凝器。對(duì)于節(jié)能措施而言,絕對(duì)不能采用單一的措施,多元化的發(fā)展才是社會(huì)的主題,我們必須將多種節(jié)能措施有效的發(fā)揮,這樣才能在總體方面做到一個(gè)較為理想的效果。設(shè)置再冷凝器就是一項(xiàng)非??扇〉呐e措。在現(xiàn)階段的工作中,幾乎每一個(gè)工廠都在應(yīng)用這種措施。對(duì)于這種措施而言,可以利用部分LNG的冷能來冷凝蒸發(fā)氣,再經(jīng)高壓輸送泵外輸,與直接壓縮外輸比較,可以節(jié)約大量的壓縮功。從這種方式當(dāng)中,我們可以非常明顯的看到,節(jié)能并不是單純的針對(duì)液化天然氣節(jié)能,而是要將所參與的每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行節(jié)能,這樣才能真正的達(dá)到節(jié)能的目的。
三、節(jié)能措施
(一)生產(chǎn)工藝及設(shè)備節(jié)能措施
工藝流程充分考慮原料氣的壓力、氣質(zhì)特點(diǎn),液化工藝經(jīng)過多方案的對(duì)比,優(yōu)選出能耗較低的工藝方案。本工程的制冷工藝采用的是MRC(混合冷劑)循環(huán)制冷工藝,此工藝流程簡(jiǎn)單、效率較高,是目前常用的制冷工藝中能耗最低的。另一方面,回收低溫段分離出來的重?zé)N和BOG冷量,利用這部分冷量預(yù)冷原料煤層氣,一方面使其進(jìn)入冷箱溫度較低,另一方面在進(jìn)入分子篩干燥器前降低原料氣中含水量,減少所需要的再生氣體的量,減少循環(huán)壓縮機(jī)的功耗。
(二)儲(chǔ)運(yùn)工藝及設(shè)備節(jié)能措施
本工程儲(chǔ)罐為3臺(tái)5000m3儲(chǔ)罐,其正常受熱產(chǎn)生LNG蒸發(fā)氣量為1200~2100m3/d天然氣。當(dāng)氣量增多時(shí)罐壓便要上升,超過允許值時(shí),必須放空。為避免浪費(fèi)采用由壓縮機(jī)抽出,供站內(nèi)蒸汽、采暖鍋爐以及廚房用氣,可避免蒸發(fā)氣放空造成浪費(fèi),每年可節(jié)省約500噸LNG,約相當(dāng)于1200噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(三)建筑節(jié)能措施
建筑節(jié)能措施除滿足了生活、工作舒適度的要求外,更多的是為了節(jié)省了能源消耗、減輕了對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān),主要節(jié)能措施包括:除工藝特殊要求外,建筑物的維護(hù)墻體盡量采用隔熱性能較好、經(jīng)濟(jì)適用的空心砌塊墻體;建筑物屋面采用保溫、隔熱措施或采用帶有保溫層的夾芯彩鋼板;在人員活動(dòng)頻繁的建筑物,如辦公樓、綜合樓等外墻采用外掛聚苯乙烯板(EPS板)等外墻保溫材料。
對(duì)工藝路線的思考
對(duì)于煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線而言,在日后的工作當(dāng)中,需要有效的結(jié)合具體服務(wù)的對(duì)象,因?yàn)槊總€(gè)地區(qū)的發(fā)展情況都不一樣,而且居民對(duì)液化天然氣的要求也不同。所以在應(yīng)用工藝路線的時(shí)候,需要結(jié)合具體服務(wù)對(duì)象的實(shí)際情況,這樣才能得到一個(gè)較為理想的效果。值得注意的是,這只是其中一個(gè)重要的方面,還要將其它的因素考慮進(jìn)去。
總結(jié):本文對(duì)煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線進(jìn)行了一定的比較,從全國(guó)大部分地區(qū)的情況來看,液化天然氣在應(yīng)用的過程中,不僅做到了良好的節(jié)能,同時(shí)在工藝方面,也做到了一個(gè)非常先進(jìn)的水平。另一方面,在煤礦瓦斯造成液化天然氣的節(jié)能工藝路線的研究中,必須要結(jié)合地方的實(shí)際情況,降低漏洞和隱患的發(fā)生,這樣才能得到最好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]胡祖祥,李堯斌.煤礦瓦斯的利害分析及其綜合利用[J].科技信息(科學(xué)教研),2008(12).
【關(guān)鍵字】建筑工程;電氣;節(jié)能措施
能源危機(jī)已經(jīng)成為世界性的難題,我國(guó)是一個(gè)能源消耗非常大的國(guó)軍,每年都需要從國(guó)外進(jìn)口大量的石油和天然氣,雖然我國(guó)能源儲(chǔ)備量比較大,但是人均占有量卻很少,都不到世界沒人平均水平的一半,加上在我國(guó)能源利用方面利用率非常低這一現(xiàn)狀,就造成了我國(guó)單位建筑面積能耗非常厲害,已經(jīng)近乎達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的三倍以上,所以節(jié)約能源對(duì)我們來說任重道遠(yuǎn),但是可喜的是通過近些能的節(jié)能減排國(guó)家政策的調(diào)控,我們?cè)诮ㄖ姎夤?jié)能方面取得了一定的成績(jī),而且節(jié)能的潛力和空間都很大,本文主要談一下建筑電氣節(jié)能措施,并進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
一、電氣節(jié)能應(yīng)遵循的原則
建筑電氣節(jié)能方面要遵循以下幾個(gè)原則,尤其是不能為了節(jié)能而忽視建筑功能的體現(xiàn),更不能為了損害建筑的安全性而進(jìn)行盲目的節(jié)能措施,建筑節(jié)能在本著保障建筑安全性和功能性的前提,采取相應(yīng)的措施進(jìn)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?nèi)粘I罟δ艿男枨笙聦?duì)建筑采取節(jié)能措施,在不影響建筑設(shè)備的良好運(yùn)行的基礎(chǔ)上,根據(jù)用電設(shè)備對(duì)電能所需質(zhì)量和可靠性等幾個(gè)方面的要求,來對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,保障電能能夠被合理利用,起到建筑電氣節(jié)能的效果。
(2)實(shí)際性原則的把握,實(shí)際性原則要求在建筑節(jié)能方面充分考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,在設(shè)備以及材料的選取上,盡可能能本著從實(shí)際除非,物盡其用,不超標(biāo)使用,避免造成資源浪費(fèi),從而達(dá)到建筑電氣節(jié)能的效果。
(3)節(jié)能性原則的把握,在充分分析建筑功能的基礎(chǔ)上,減少無關(guān)緊要的電氣設(shè)備,或者對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)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(shí)現(xiàn)建筑的整體節(jié)能效果。
二、電氣節(jié)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(duì)很大的一個(gè)部分,所以在節(jié)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?cè)陉P(guān)注節(jié)能的同時(shí),對(duì)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(duì)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(jié)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(duì)于建筑節(jié)能來說是最直接有效的措施,非常具有現(xiàn)實(shí)意義。
2、提高系統(tǒng)的功率因數(shù),減少無功在線路上傳輸。如熒光燈采用高次諧波系數(shù)低于 15%的電子鎮(zhèn)流器等措施,都可使自然功率因數(shù)提高到0. 85~0. 95,這就可減少系統(tǒng)高低壓線路傳輸?shù)某盁o功功率。還有采用電容器補(bǔ)償、無功補(bǔ)償裝置就地安裝就地補(bǔ)償?shù)取V灰幚砗脺p少自然無功、無功補(bǔ)償及補(bǔ)償裝置的安裝地點(diǎn)這三部分,就可以實(shí)現(xiàn)合理的選擇無功補(bǔ)償方式而達(dá)到節(jié)能的目的。
3、把傳統(tǒng)的供配電系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、電力照明系統(tǒng)等納入智能控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理。提倡戶式中央空調(diào),通過節(jié)能控制器對(duì)冷暖用設(shè)備在統(tǒng)一平臺(tái)進(jìn)行管理,減少能源不必要的浪費(fèi)。特別是在我國(guó)南方地區(qū),常年需要開放空調(diào)來制冷或加熱空氣,既是耗能大戶,也是具有節(jié)能潛力的大戶。
4、減少變壓器的有功功率損耗。變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的,以減少鐵芯的渦流損耗和 漏磁損耗,同時(shí)要將變壓器的負(fù)載率提高到75%~85%,減少變壓器的線損,還應(yīng)選用 大容量的變壓器,盡可能減少變壓器的臺(tái)數(shù),使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
5、高效節(jié)能電熱設(shè)備的應(yīng)用。推廣使用蓄熱型電熱水器、電鍋爐,削峰平谷,使電 網(wǎng)及發(fā)電機(jī)運(yùn)行更穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、壽命長(zhǎng)。
6、降低供配電線路上的能量損耗。應(yīng)選用電導(dǎo)率較小的銅芯材質(zhì)做導(dǎo)線、減少導(dǎo)線 長(zhǎng)度、增大導(dǎo)線截面積。
7、電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中的節(jié)能。主要是減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行??刹捎米冾l調(diào)速器,使其在負(fù)載下降時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,以與負(fù)載的變化相適應(yīng),提高電機(jī)在輕載時(shí)的效 率,達(dá)到節(jié)能目的。另一種節(jié)能方式是采用軟啟動(dòng)器,按啟動(dòng)時(shí)間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通 角,以控制電壓的變化。如生活水泵、電梯等設(shè)備。
8、提高系統(tǒng)的功率因數(shù)
(1)正確設(shè)計(jì)和選用變流裝置,對(duì)直流設(shè)備的供電和勵(lì)磁,應(yīng)采用硅整流或晶閘管整流裝置,取代變流機(jī)組汞弧整流器等直流電源設(shè)備
(2)限制電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)中對(duì)空載率大于50%的電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī), 可安裝空載斷電裝置;對(duì)大中型連續(xù)運(yùn)行的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng),可采用空載自??刂蒲b置;對(duì)大型非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的異步籠型風(fēng)機(jī)泵類電動(dòng)機(jī),宜采用電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量流量的自動(dòng)控制方式, 以節(jié)省電能
(3)條件允許時(shí),采用功率因數(shù)較高的等容量同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī),在經(jīng)濟(jì)合算的前提下,也可采用異步電機(jī)同步化運(yùn)行
(4)變壓器無功功率損耗很多,應(yīng)考慮在一次側(cè)裝設(shè)靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償或采用二次集中補(bǔ)償。
(5)減少照明系統(tǒng)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(shù)。
三、合理的計(jì)量方式
在建筑電氣節(jié)能過程中,合理的計(jì)量方式非常重要,我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中應(yīng)該引起高度重視。雖然計(jì)量的目的是為統(tǒng)計(jì)建筑物的能耗,但是如果沒有合理的計(jì)量方案就不知道不同的用電設(shè)備各自的能耗情況,也就不能直觀的體現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的效果,因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分區(qū)或分功能的對(duì)不同的用電設(shè)備進(jìn)行計(jì)量。
四、能耗結(jié)構(gòu)形式
如果我們對(duì)照明、空調(diào)、插座、電梯、電開水器等分別計(jì)量,就能知道不同設(shè)備的用電能耗,通過用電能耗我們就可以通過人為的行政措施或者各種監(jiān)測(cè)控制軟件對(duì)各種用電設(shè)備進(jìn)行有效的控制,以減少設(shè)備在非工作時(shí)間內(nèi)運(yùn)行或待機(jī)時(shí)產(chǎn)生不必要的能耗浪費(fèi),有效地降低建筑電氣的能耗
【關(guān)鍵詞】建筑電氣;節(jié)能;控制系統(tǒng)
作為能源消費(fèi)大國(guó),我國(guó)的能源相對(duì)短缺,石油和天然氣每年都要依靠進(jìn)口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方米建筑中的能源消耗約為發(fā)達(dá)國(guó)家的2至3倍。因此我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展空間巨大。近年來,電氣能源供需矛盾激化,建筑用電是能源消耗的主要部分,所以我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。如大量使用節(jié)能產(chǎn)品,不僅每年可節(jié)約用電數(shù)十億度,同時(shí)可以延緩溫室效應(yīng),這樣同時(shí)造福了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)環(huán)境。
1、傳統(tǒng)建筑電氣技術(shù)在應(yīng)用中的問題
傳統(tǒng)的建筑電氣技術(shù)在當(dāng)前的建筑體系中應(yīng)用較為廣泛,而且產(chǎn)品的種類也很豐富,從某一個(gè)產(chǎn)品而言,技術(shù)發(fā)展成熟,總體上講傳統(tǒng)的建筑電氣技術(shù)在應(yīng)用中相對(duì)獨(dú)立,特別是末端電器產(chǎn)品,缺乏相互聯(lián)結(jié),隨著產(chǎn)品本身功能發(fā)展的復(fù)雜化,人們對(duì)于辦公和生活環(huán)境的要求也逐漸提高,所以傳統(tǒng)的電氣技術(shù)存在諸多不足,主要方面包括:使用的繁瑣性,建筑電氣技術(shù)非節(jié)能性,管理效率地下,安全性低。
2、主要的建筑電氣節(jié)能技術(shù)
2.1風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式包括獨(dú)立運(yùn)行方式,風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電形式結(jié)合,或是在一處風(fēng)力較強(qiáng)的地點(diǎn),安裝數(shù)十個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī),其發(fā)電并入常規(guī)電網(wǎng)使用。在傳統(tǒng)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用過程中,我國(guó)主要開發(fā)研制小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī),并將其作為農(nóng)村獨(dú)門獨(dú)戶使用。由于電網(wǎng)不能實(shí)現(xiàn)為偏遠(yuǎn)地區(qū)供電,所以近六十萬居民正在使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。但目前的發(fā)展趨勢(shì)表明,我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造由小功率向大功率發(fā)展,為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。其次不再實(shí)行獨(dú)門獨(dú)戶的風(fēng)力發(fā)電形式,而是采取聯(lián)網(wǎng)供電,由村莊集體供電等形式。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,不僅單純用用與家庭,更擴(kuò)大到眾多公共設(shè)施及政府部門。
2.2太陽光伏發(fā)電技術(shù)。在北歐的部分國(guó)家正推廣一種“零能”住宅的理念,這種住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就應(yīng)用到了太陽光伏發(fā)電技術(shù),在屋頂安裝太陽光伏電池,當(dāng)陽光充足時(shí)太陽光伏電池可以適應(yīng)某一家庭的全部用電需求,并將剩余電量反存于電網(wǎng),供用電不足時(shí)使用。目前由于太陽光伏電池的價(jià)格過高,我國(guó)仍沒有大范圍的推廣計(jì)劃。據(jù)專家預(yù)測(cè),這種光伏發(fā)電技術(shù)通過技術(shù)革新與大規(guī)模生產(chǎn),可于2030年后在市場(chǎng)上大規(guī)模出現(xiàn),并對(duì)傳統(tǒng)的建筑電氣節(jié)能技術(shù)產(chǎn)生沖擊力和競(jìng)爭(zhēng)力。
3、建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展中應(yīng)該遵循的原則
建筑電氣節(jié)能技術(shù)在建筑工程中不能盲目使用,不能以節(jié)能為目標(biāo)損害了建筑的原本功能,更不能為了節(jié)能而忽略其成本的規(guī)劃。所以在建筑電氣的節(jié)能技術(shù)發(fā)展過程中必須要遵循以下原則。
首先,適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫,滿足空間的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對(duì)于滿足建筑物內(nèi)的人工環(huán)境完整而提出的條件。建筑電氣的技術(shù)應(yīng)用必須要滿足建筑物創(chuàng)造的環(huán)境要求,為建筑設(shè)計(jì)中的設(shè)備提供能源供應(yīng)。
其次,實(shí)際性。節(jié)能問題本身應(yīng)從國(guó)情和經(jīng)濟(jì)條件角度考慮,不能盲目為追求節(jié)能效果忽視其經(jīng)濟(jì)效益的考慮,要對(duì)合適的節(jié)能設(shè)備與節(jié)能材料進(jìn)行性價(jià)比比較,使節(jié)能所增加的時(shí)間效益和經(jīng)濟(jì)效益在未來的建筑物使用過程中得到回報(bào)。
最后,節(jié)能性。作為建筑電氣節(jié)能技術(shù)的必要條件就是其節(jié)能性的考量。必須要采用必要的措施,來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗,在未來的發(fā)展過程中,應(yīng)著眼于建筑電氣設(shè)備自身電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等問題。
4、建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展方向
4.1利用天然光源。作為節(jié)能工作中最為主要的一項(xiàng)內(nèi)容就是對(duì)照明工程的節(jié)能應(yīng)用。而照明節(jié)能工程最為主要的內(nèi)容就是對(duì)天然光源的利用。隨著人們對(duì)能源的重視,建筑物中充分利用天然光源來節(jié)約照明用電已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各建筑電氣技術(shù)中。天然光源作為一種無限再生資源,在照明節(jié)能的實(shí)施過程中必須要擴(kuò)大應(yīng)用。制定一系列建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn)和采光方式,并推廣于日常生活中。
4.2太陽能照明技術(shù)。太陽能和天然光源一樣,屬于取之不盡用之不竭的無限能源。太陽能照明技術(shù)可以減少溫室氣體的排放,同時(shí)節(jié)省資源,保護(hù)地球環(huán)境??茖W(xué)合理地利用太陽能照明節(jié)能技術(shù),可以將建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展推向更高的臺(tái)階,這可以將其最為本質(zhì)的原則和內(nèi)涵得以展現(xiàn)。
4.3能源綜合利用??刂颇茉磫栴}的主要方式并不單純依靠電力使用上的細(xì)節(jié),此外還包括對(duì)風(fēng)能等自然的,可再生的能源的綜合運(yùn)用。這就需要技術(shù)的革新發(fā)展,也是我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展的主要方向。
5、建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景
我國(guó)的節(jié)能體系目前仍處于初級(jí)階段,相比一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立起的各具特色的建筑節(jié)能體系稍有不足。如英國(guó)、美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)家先后建立起了節(jié)能評(píng)估體系,在各國(guó)的建筑節(jié)能技術(shù)實(shí)施過程中都依靠該體系的規(guī)范和準(zhǔn)則,采用定性定量的方法,對(duì)電氣節(jié)能的效果和電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。
相比之下,我國(guó)的建筑電氣節(jié)能技術(shù)評(píng)估體系并沒有建立,顯示出了相對(duì)的不足性。因此需要我國(guó)盡快學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)并分析自身的不足之處,揚(yáng)長(zhǎng)避短,這將有利于我國(guó)在短時(shí)期內(nèi)取得建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展的巨大進(jìn)步。我國(guó)現(xiàn)在實(shí)行的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定對(duì)電氣節(jié)能內(nèi)容沒有做出具體的規(guī)定,加大了操作的難度。所以,國(guó)家建筑行業(yè)的相關(guān)部門有必要對(duì)電氣節(jié)能和建筑節(jié)能測(cè)評(píng)體系的建立采取硬性措施和實(shí)施內(nèi)容的規(guī)定。
近幾年我國(guó)開展的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的工作,對(duì)各地區(qū)不同氣候特點(diǎn)評(píng)估,已著手對(duì)當(dāng)前用電情況和建筑電氣運(yùn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在進(jìn)行比較分析后,就將進(jìn)行定量分析,針對(duì)不同的問題和不同地域的實(shí)際情況采取不同的節(jié)能技術(shù)改造,針對(duì)各項(xiàng)新產(chǎn)品和新技術(shù)的出現(xiàn),國(guó)家出臺(tái)對(duì)應(yīng)的鼓勵(lì)措施,這都有助于科研效果和科研動(dòng)力的加大,使科研成果快速傳換為大范圍應(yīng)用的產(chǎn)品,從而形成科研進(jìn)步和生活節(jié)能的良性循環(huán)。在此基礎(chǔ)上,國(guó)家可指定出操作性強(qiáng)、實(shí)施審核簡(jiǎn)便的科學(xué)測(cè)評(píng)體系,明確劃分一些建筑電氣節(jié)能技術(shù)強(qiáng)制性措施,在實(shí)施過程中加強(qiáng)管理,使建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)揮實(shí)效,以取得長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景直接關(guān)系到建立節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展大計(jì),將創(chuàng)造我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙豐收。
6、結(jié)語
隨著能源問題的日益突出,我國(guó)在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)正面臨著新的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。從發(fā)電廠開始到線路末端的用戶都應(yīng)高效使用電能,減少能耗。對(duì)于設(shè)計(jì)者而言,要合理選用設(shè)備,合理確定供電電壓等級(jí)以及采用新技術(shù)及新材料等。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)潛力很大,應(yīng)選擇高效節(jié)能設(shè)備,精心考慮設(shè)計(jì)方案,應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù),按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計(jì)。在提供舒適、健康、安全的居住、工作和生活空間的同時(shí),又能有效地節(jié)約能源。在建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中既可以進(jìn)行節(jié)能效益評(píng)估,又可以確保節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:建筑電氣 節(jié)能 控制系統(tǒng)
作為能源消費(fèi)大國(guó),我國(guó)的能源相對(duì)短缺,石油和天然氣每年都要依靠進(jìn)口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方米建筑中的能源消耗約為發(fā)達(dá)國(guó)家的2至3倍。因此我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展空間巨大。近年來,電氣能源供需矛盾激化,建筑用電是能源消耗的主要部分,所以我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。如大量使用節(jié)能產(chǎn)品,不僅每年可節(jié)約用電數(shù)十億度,同時(shí)可以延緩溫室效應(yīng),這樣同時(shí)造福了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)環(huán)境。
1 傳統(tǒng)建筑電氣技術(shù)在應(yīng)用中的問題
傳統(tǒng)的建筑電氣技術(shù)在當(dāng)前的建筑體系中應(yīng)用較為廣泛,而且產(chǎn)品的種類也很豐富,從某一個(gè)產(chǎn)品而言,技術(shù)發(fā)展成熟,總體上講傳統(tǒng)的建筑電氣技術(shù)在應(yīng)用中相對(duì)獨(dú)立,特別是末端電器產(chǎn)品,缺乏相互聯(lián)結(jié),隨著產(chǎn)品本身功能發(fā)展的復(fù)雜化,人們對(duì)于辦公和生活環(huán)境的要求也逐漸提高,所以傳統(tǒng)的電氣技術(shù)存在諸多不足,主要方面包括:使用的繁瑣性,建筑電氣技術(shù)非節(jié)能性,管理效率地下,安全性低。
2 主要的建筑電氣節(jié)能技術(shù)
2.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式包括獨(dú)立運(yùn)行方式,風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電形式結(jié)合,或是在一處風(fēng)力較強(qiáng)的地點(diǎn),安裝數(shù)十個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī),其發(fā)電并入常規(guī)電網(wǎng)使用。在傳統(tǒng)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用過程中,我國(guó)主要開發(fā)研制小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī),并將其作為農(nóng)村獨(dú)門獨(dú)戶使用。由于電網(wǎng)不能實(shí)現(xiàn)為偏遠(yuǎn)地區(qū)供電,所以近六十萬居民正在使用風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。但目前的發(fā)展趨勢(shì)表明,我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造由小功率向大功率發(fā)展,為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。其次不再實(shí)行獨(dú)門獨(dú)戶的風(fēng)力發(fā)電形式,而是采取聯(lián)網(wǎng)供電,由村莊集體供電等形式。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,不僅單純用用與家庭,更擴(kuò)大到眾多公共設(shè)施及政府部門。
2.2 太陽光伏發(fā)電技術(shù)
在北歐的部分國(guó)家正推廣一種“零能”住宅的理念,這種住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就應(yīng)用到了太陽光伏發(fā)電技術(shù),在屋頂安裝太陽光伏電池,當(dāng)陽光充足時(shí)太陽光伏電池可以適應(yīng)某一家庭的全部用電需求,并將剩余電量反存于電網(wǎng),供用電不足時(shí)使用。目前由于太陽光伏電池的價(jià)格過高,我國(guó)仍沒有大范圍的推廣計(jì)劃。據(jù)專家預(yù)測(cè),這種光伏發(fā)電技術(shù)通過技術(shù)革新與大規(guī)模生產(chǎn),可于2030年后在市場(chǎng)上大規(guī)模出現(xiàn),并對(duì)傳統(tǒng)的建筑電氣節(jié)能技術(shù)產(chǎn)生沖擊力和競(jìng)爭(zhēng)力。
3 建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展中應(yīng)該遵循的原則
建筑電氣節(jié)能技術(shù)在建筑工程中不能盲目使用,不能以節(jié)能為目標(biāo)損害了建筑的原本功能,更不能為了節(jié)能而忽略其成本的規(guī)劃。所以在建筑電氣的節(jié)能技術(shù)發(fā)展過程中必須要遵循以下原則。
首先,適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫,滿足空間的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對(duì)于滿足建筑物內(nèi)的人工環(huán)境完整而提出的條件。建筑電氣的技術(shù)應(yīng)用必須要滿足建筑物創(chuàng)造的環(huán)境要求,為建筑設(shè)計(jì)中的設(shè)備提供能源供應(yīng)。
其次,實(shí)際性。節(jié)能問題本身應(yīng)從國(guó)情和經(jīng)濟(jì)條件角度考慮,不能盲目為追求節(jié)能效果忽視其經(jīng)濟(jì)效益的考慮,要對(duì)合適的節(jié)能設(shè)備與節(jié)能材料進(jìn)行性價(jià)比比較,使節(jié)能所增加的時(shí)間效益和經(jīng)濟(jì)效益在未來的建筑物使用過程中得到回報(bào)。
最后,節(jié)能性。作為建筑電氣節(jié)能技術(shù)的必要條件就是其節(jié)能性的考量。必須要采用必要的措施,來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗,在未來的發(fā)展過程中,應(yīng)著眼于建筑電氣設(shè)備自身電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等問題。
4 建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展方向
4.1 利用天然光源
作為節(jié)能工作中最為主要的一項(xiàng)內(nèi)容就是對(duì)照明工程的節(jié)能應(yīng)用。而照明節(jié)能工程最為主要的內(nèi)容就是對(duì)天然光源的利用。隨著人們對(duì)能源的重視,建筑物中充分利用天然光源來節(jié)約照明用電已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各建筑電氣技術(shù)中。天然光源作為一種無限再生資源,在照明節(jié)能的實(shí)施過程中必須要擴(kuò)大應(yīng)用。制定一系列建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn)和采光方式,并推廣于日常生活中。
4.2 太陽能照明技術(shù)
太陽能和天然光源一樣,屬于取之不盡用之不竭的無限能源。太陽能照明技術(shù)可以減少溫室氣體的排放,同時(shí)節(jié)省資源,保護(hù)地球環(huán)境??茖W(xué)合理地利用太陽能照明節(jié)能技術(shù),可以將建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展推向更高的臺(tái)階,這可以將其最為本質(zhì)的原則和內(nèi)涵得以展現(xiàn)。
4.3 能源綜合利用
控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的細(xì)節(jié),此外還包括對(duì)風(fēng)能等自然的,可再生的能源的綜合運(yùn)用。這就需要技術(shù)的革新發(fā)展,也是我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展的主要方向。
5 建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景
我國(guó)的節(jié)能體系目前仍處于初級(jí)階段,相比一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立起的各具特色的建筑節(jié)能體系稍有不足。如英國(guó)、美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)家先后建立起了節(jié)能評(píng)估體系,在各國(guó)的建筑節(jié)能技術(shù)實(shí)施過程中都依靠該體系的規(guī)范和準(zhǔn)則,采用定性定量的方法,對(duì)電氣節(jié)能的效果和電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。
相比之下,我國(guó)的建筑電氣節(jié)能技術(shù)評(píng)估體系并沒有建立,顯示出了相對(duì)的不足性。因此需要我國(guó)盡快學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)并分析自身的不足之處,揚(yáng)長(zhǎng)避短,這將有利于我國(guó)在短時(shí)期內(nèi)取得建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展的巨大進(jìn)步。我國(guó)現(xiàn)在實(shí)行的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定對(duì)電氣節(jié)能內(nèi)容沒有做出具體的規(guī)定,加大了操作的難度。所以,國(guó)家建筑行業(yè)的相關(guān)部門有必要對(duì)電氣節(jié)能和建筑節(jié)能測(cè)評(píng)體系的建立采取硬性措施和實(shí)施內(nèi)容的規(guī)定。
近幾年我國(guó)開展的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的工作,對(duì)各地區(qū)不同氣候特點(diǎn)評(píng)估,已著手對(duì)當(dāng)前用電情況和建筑電氣運(yùn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在進(jìn)行比較分析后,就將進(jìn)行定量分析,針對(duì)不同的問題和不同地域的實(shí)際情況采取不同的節(jié)能技術(shù)改造,針對(duì)各項(xiàng)新產(chǎn)品和新技術(shù)的出現(xiàn),國(guó)家出臺(tái)對(duì)應(yīng)的鼓勵(lì)措施,這都有助于科研效果和科研動(dòng)力的加大,使科研成果快速傳換為大范圍應(yīng)用的產(chǎn)品,從而形成科研進(jìn)步和生活節(jié)能的良性循環(huán)。在此基礎(chǔ)上,國(guó)家可指定出操作性強(qiáng)、實(shí)施審核簡(jiǎn)便的科學(xué)測(cè)評(píng)體系,明確劃分一些建筑電氣節(jié)能技術(shù)強(qiáng)制性措施,在實(shí)施過程中加強(qiáng)管理,使建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)揮實(shí)效,以取得長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景直接關(guān)系到建立節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展大計(jì),將創(chuàng)造我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙豐收。
關(guān)鍵詞:建筑電氣;節(jié)能;控制系統(tǒng);重要性
一、引言
能源問題已成為全球共同關(guān)注的問題,能源短缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。建筑中的節(jié)能設(shè)計(jì)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(jié)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(jié)能的重要意義已逐步受到人們的重視。建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持的三個(gè)原則是:①滿足建筑物的功能。②考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。③節(jié)省能源。因此,節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度地利用光能。
二、建筑節(jié)能的重要性
目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭,人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、風(fēng)力、地?zé)?、太陽能、核能,而我?guó)的能源問題更加嚴(yán)重。我國(guó)能源發(fā)展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲(chǔ)備量低;②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主,約占75%,全國(guó)年耗煤量已超過13億t;③能源資源分布不均,主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足,造成北煤南運(yùn)、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(fā)達(dá)國(guó)家低10%。
隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,我國(guó)的建筑能耗逐年大幅度上升,已達(dá)全社會(huì)能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%,建筑總能耗已達(dá)全國(guó)能源總消耗量的45%。我國(guó)現(xiàn)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(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。龐大的建筑能耗,已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢(shì)在必行。
三、電氣節(jié)能的方法
(一)充分利用天然光源
照明節(jié)能工程中的一個(gè)較為主要的內(nèi)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(jié)能的實(shí)施工程中,應(yīng)當(dāng)充分加以利用,制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn),確定采光方式,將采光和照明有機(jī)地結(jié)合起來。白天盡可能地利用天然光源,使建筑物內(nèi)獲得穩(wěn)定的光照條件。同時(shí),室內(nèi)引入陽光,既能大大節(jié)約照明能耗,亦有助于提高室內(nèi)溫度,對(duì)于降低建筑能耗也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
(二)目前應(yīng)用的方法主要有:(1)導(dǎo)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(shè)計(jì)中一個(gè)重要的內(nèi)容,是照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論的一部分,與燈具和光源一樣是照明節(jié)能實(shí)施中不可缺少的。主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:(1)能營(yíng)造良好的光環(huán)境。通過控制光環(huán)境來劃分空間,同一空間中可創(chuàng)造出不同的環(huán)境氛圍,體現(xiàn)了照明環(huán)境的舒適性。(3)可節(jié)能。使用者需要時(shí)才開啟照明,盡可能減少不必要的開燈時(shí)間、數(shù)量和過高的照度,以有利于照明的節(jié)能。雖然我國(guó)現(xiàn)有的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒有照明控制的具體內(nèi)容,對(duì)照明控制也沒有給予應(yīng)有的重視,但工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到它的重要性。
(三)科學(xué)合理地利用太陽能照明技術(shù)與產(chǎn)品
其一、太陽能照明技術(shù)的開發(fā)利用,可節(jié)省資源,減少?gòu)U氣排放,減少對(duì)地球資源的使用和破壞,保護(hù)地球環(huán)境。其二、太陽能照明技術(shù)通常利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),將入射的太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能,提供給照明負(fù)荷。
(四)建筑電氣設(shè)備的節(jié)能
(1)空調(diào)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括:①變風(fēng)量系統(tǒng)等控制技術(shù)。②冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制,現(xiàn)行的冰蓄冷控制技術(shù)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(tǒng)的優(yōu)化控制。④熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制。(2)給排水系統(tǒng)的優(yōu)化控制。(3)電動(dòng)機(jī)。包括電動(dòng)機(jī)的正確選型、調(diào)速方法、基于負(fù)載檢測(cè)的臺(tái)數(shù)控制。(4)電梯。包括電梯的合理選型、停層計(jì)劃及群控策略。
(五)能源的綜合利用
(1)太陽能光伏電源系統(tǒng)。規(guī)定了太陽能光伏電源系統(tǒng)的適用環(huán)境、電池技術(shù)要求、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、逆變器的技術(shù)指標(biāo)、控制系統(tǒng)技術(shù)要求等技術(shù)原則。(2)冰蓄冷系統(tǒng)。提出了冰蓄冷系統(tǒng)的常用控制策略及系統(tǒng)配置。
此外,其他節(jié)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(fù)載率。(2)減少線路能量損耗。在一個(gè)工程中,線路縱橫交錯(cuò),使用的導(dǎo)線及電纜不計(jì)其數(shù),所以在線路上消耗的有功功率相當(dāng)大,必須減少線路能耗。(3)提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。一是變壓器無功功率損耗很多,應(yīng)考慮在一次側(cè)裝設(shè)靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償;二是目前的建筑設(shè)計(jì)絕大部分采用二次集中補(bǔ)償。(4)減少照明系統(tǒng)光能損失。其一,要電氣設(shè)計(jì)要與建筑設(shè)計(jì)配合。其二,要合理選擇照明器具。最后是合理選擇照明的配光曲線以提高照明利用系數(shù)。
[關(guān)鍵詞] 建筑電氣 節(jié)能 控制系統(tǒng)
電氣節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程,建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)充分考慮如何在滿足建筑物功能的前提下盡量減少設(shè)備使用時(shí)間以及提高設(shè)備使用效率。這個(gè)問題是節(jié)能設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn),從這個(gè)出發(fā)點(diǎn)我們才能夠因地制宜地設(shè)計(jì)合適的節(jié)能方案。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方法有很多,不啻文中所列如提高電網(wǎng)功率,采用節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品,智能化控制等,但萬變不離其宗,總的原則仍然是既節(jié)約能源又滿足建筑物功能的需要。
1.充分利用天然光源
照明節(jié)能工程中的一個(gè)較為主要的內(nèi)容是如何充分利用天然光源。隨著人們對(duì)能源和環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注,建筑物中如何充分利用天然光源來節(jié)約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節(jié)能的實(shí)施工程中,應(yīng)當(dāng)充分加以利用,制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn),確定采光方式,將采光和照明有機(jī)地結(jié)合起來。白天盡可能地利用天然光源,使建筑物內(nèi)獲得穩(wěn)定的光照條件。同時(shí),室內(nèi)引入陽光,既能大大節(jié)約照明能耗,亦有助于提高室內(nèi)溫度,對(duì)于降低建筑能耗也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。照明控制是照明設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的內(nèi)容,是照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論的一部分,與燈具、光源一樣是照明節(jié)能實(shí)施中不可缺少的。主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:(1)能營(yíng)造良好的光環(huán)境。通過控制光環(huán)境來劃分空間,同一空間中可創(chuàng)造出不同的環(huán)境氛圍,體現(xiàn)了照明環(huán)境的舒適性。(2)可節(jié)能。使用者需要時(shí)才開啟照明,盡可能減少不必要的開燈時(shí)間、數(shù)量和過高的照度,以有利于照明的節(jié)能。雖然我國(guó)現(xiàn)有的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒有照明控制的具體內(nèi)容,對(duì)照明控制也沒有給予應(yīng)有的重視,但工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到它的重要性。
2.科學(xué)合理地利用太陽能照明技術(shù)與產(chǎn)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(shù)的開發(fā)利用,可節(jié)省資源,減少?gòu)U氣排放,減少對(duì)地球資源的使用和破壞,保護(hù)地球環(huán)境。科學(xué)合理地利用太陽能照明在節(jié)能、環(huán)保方面具有重大的意義。其二、太陽能照明技術(shù)通常利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),將入射的太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能,提供給照明負(fù)荷.
3.空調(diào)系統(tǒng)
(1)其主要內(nèi)容包括:①冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制;②冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制,現(xiàn)行的冰蓄冷控制技術(shù)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(yōu)先方式下的融冰策略的研究,對(duì)于提高冰蓄冷系統(tǒng)的能源利用效率,促進(jìn)冰蓄冷技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用具有決定性的意義;③熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制;④變風(fēng)量系統(tǒng)等控制技術(shù)。(2)給排水系統(tǒng)的優(yōu)化控制。(3)電動(dòng)機(jī)。包括電動(dòng)機(jī)的正確選型、調(diào)速方法、基于負(fù)載檢測(cè)的臺(tái)數(shù)控制。(4)電梯。包括電梯的合理選型(如速度、載重量、調(diào)速方式等)、停層計(jì)劃及群控策略。(5)電動(dòng)門窗。包括門窗的節(jié)能控制、遮陽系統(tǒng)的自動(dòng)控制等。要求等技術(shù)原則。(6)冰蓄冷系統(tǒng)。提出了冰蓄冷系統(tǒng)的常用控制策略及系統(tǒng)配置。
4.減少線路的功能損耗
當(dāng)電網(wǎng)輸送電能時(shí),在電網(wǎng)中就產(chǎn)生有功損耗,單一線路有功損耗計(jì)算公式為,P=I*I*R,式中P為損失功率,I為負(fù)荷電流,R為導(dǎo)線電阻。線路上電流是不能改變的,因此要想減少線路的功能損耗,只有想辦法減少導(dǎo)線電阻,電阻計(jì)算公式為,R=ρ×L/S,式中ρ為電導(dǎo)率,L為導(dǎo)線長(zhǎng)度,S為導(dǎo)線截面積。我們不難得出,要在建筑電氣設(shè)計(jì)中減少線路功能損耗有如下措施:
首先,選擇電導(dǎo)率小的導(dǎo)線,銅線是比較好的選擇。
其次,在設(shè)計(jì)中盡量減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度,盡可能使用直線,盡量少用或者不用回頭線,要盡可能把配電箱放置負(fù)荷中心。
第三,增大導(dǎo)線截面??砂凑照P枨蟮慕孛?加大一級(jí)導(dǎo)線截面,既能減少功能損耗,又能延長(zhǎng)使用壽命,并且還能提高用電的安全性。另外,一些其他節(jié)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(fù)載率。(2)、減少線路能量損耗。在一個(gè)工程中,線路縱橫交錯(cuò),使用的導(dǎo)線及電纜不計(jì)其數(shù),所以在線路上消耗的有功功率相當(dāng)大,必須減少線路能耗。(3)、提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。一是變壓器無功功率損耗很多,應(yīng)考慮在一次側(cè)裝設(shè)靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償;二是目前的建筑設(shè)計(jì)絕大部分采用二次集中補(bǔ)償。(4)、減少照明系統(tǒng)光能損失。其一,要電氣設(shè)計(jì)要與建筑設(shè)計(jì)配合。其二,要合理選擇照明器具。最后是合理選擇照明的配光曲線以提高照明利用系數(shù)。
5.合理選擇變壓器
變壓器作為配電系統(tǒng)的基本設(shè)備,其損耗大約占總耗量的6%,主要分為鐵耗和銅耗,鐵耗又稱為空載損耗,與負(fù)荷大小無關(guān),僅與鐵芯的制作材料和制造工藝有關(guān),故一般來說,最好選擇節(jié)能型變壓器。銅耗與負(fù)荷的大小有關(guān),故在選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間性變化,相應(yīng)的選擇變壓器的運(yùn)行參數(shù)與臺(tái)數(shù),盡量減少不必要的損耗。
6.控制照明器的數(shù)量
在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮建筑類型及功能的實(shí)際需要,按照我國(guó)照度標(biāo)準(zhǔn)確定最合適的照度,并且要結(jié)合房間面積確定照明器數(shù)量及布置。在這方面我們可以利用先進(jìn)的照明設(shè)計(jì)軟件,如Dialux,Lumen Designer,AGI32等做出精確計(jì)算,以確定燈具最為合理的布置,在滿足舒適的前提下,最大限度減少燈具數(shù)量。
7.計(jì)量及運(yùn)行管理的節(jié)能
建議變電所低壓配電出線回路均設(shè)電能相關(guān)參數(shù)的顯示裝置,對(duì)所有干線的主要出線回路包括冷熱源、生活水泵等均設(shè)置計(jì)量裝置。各樓層建議按物管要求或按樓層、按系統(tǒng)設(shè)置計(jì)量裝置,方便內(nèi)部考核計(jì)費(fèi)或管理。建議變電所采用智能化電能管理系統(tǒng),對(duì)全部的電力運(yùn)行情況進(jìn)行全方位、全過程的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量的監(jiān)視、分析、達(dá)到節(jié)能管理目的。建議選擇合適的建筑設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng),對(duì)建筑設(shè)備、電氣照明及其他用電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)檢測(cè),以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化運(yùn)行,達(dá)到集中管理、程序控制和節(jié)約能源的目的。
總結(jié)
建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)潛力很大,面對(duì)日益嚴(yán)重的能源問題,需要我們廣大的電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中精心考慮,反復(fù)比較設(shè)計(jì)方案,拿出一套符合各種技術(shù)指標(biāo),滿足功能需求的前提下,行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能措施,從而達(dá)到真正節(jié)約電能的目的。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]GB50189-2005,公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.