摘要:我國當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展主要提倡綠色、和諧和協(xié)調(diào),而建筑行業(yè)中民用建筑還存在著嚴(yán)重的電力資源浪費(fèi),這個(gè)問題已經(jīng)受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。要保證民用建筑機(jī)電有效節(jié)能,既要開展節(jié)能設(shè)計(jì),也要加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用。文章主要分析了形勢(shì)下建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能技術(shù)及措施,以供參考。
關(guān)鍵詞:建筑;機(jī)電設(shè)備;節(jié)能技術(shù)
1.建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能現(xiàn)狀
伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化水平不斷加快,必然帶來能源大量的需求與消耗。就我國能源消耗而言,建筑機(jī)電設(shè)備是能源消耗的大戶。調(diào)查研究表明,建筑機(jī)電設(shè)備有很大部分處于滿負(fù)荷狀態(tài)或高負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行,這樣不僅大量消耗能量,同時(shí)也降低了運(yùn)行質(zhì)量。由于設(shè)備的滿負(fù)荷運(yùn)行,很大程度可能導(dǎo)致末端設(shè)備的承壓增大,從而減少設(shè)備使用壽命,增大成本。另一方面,國內(nèi)的建筑大多數(shù)是采用的單相電感性負(fù)荷,相對(duì)于其他負(fù)荷來說,功率因數(shù)較低,在電網(wǎng)中使滯后無功功率增大,也會(huì)很大程度影響設(shè)備的使用效率,增大設(shè)備損耗。
2.建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能技術(shù)及措施
2.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
目前國內(nèi)的建筑業(yè)正在蓬勃發(fā)展,一般用于暖通空調(diào)的能耗占建筑能耗的30~50%,用于暖通空調(diào)的能耗需求正在不斷的增大,所以大力發(fā)展建筑暖通空調(diào)的節(jié)能顯得非常的有意義。
(1)蓄能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用。蓄能空調(diào)技術(shù)是我國建筑設(shè)計(jì)中,暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要技術(shù),包括蓄冷空調(diào)技術(shù)和蓄熱空調(diào)技術(shù)。常規(guī)的蓄冷技術(shù),主要是指水蓄冷空調(diào)和冰蓄冷空調(diào),通過對(duì)介質(zhì)溫度的降低或者凝固,在介質(zhì)中通過顯熱和潛熱的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)冷能的儲(chǔ)存。主要設(shè)備包括蓄冷裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)、冷水主機(jī)、板式換熱器和泵閥等。目前,我國的蓄熱技術(shù)主要是利用電鍋爐蓄熱系統(tǒng),主要的蓄熱介質(zhì)是水,不會(huì)排出有害氣體,產(chǎn)生噪聲和污染,具有較高的節(jié)能效果,產(chǎn)生的運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。
(2)建筑暖通節(jié)能技術(shù)中的超低溫?zé)岜眉夹g(shù)。近幾年隨著新科技的不斷發(fā)展,在建筑暖通工程實(shí)施的過程中出現(xiàn)一種超低溫?zé)岜玫男滦图夹g(shù),其具有減少暖通能耗,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的功能。就目前而言,該技術(shù)已經(jīng)在各大建筑的暖通系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用,應(yīng)用于建筑溫度的調(diào)節(jié)設(shè)施中,可以對(duì)處于超低溫環(huán)境下的建筑溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如,超低溫?zé)岜每梢栽诹阆?20℃的環(huán)境下進(jìn)行正常使用,對(duì)建筑溫度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制。因此,超低溫?zé)岜眉夹g(shù)是為我國寒冷地區(qū)而專門設(shè)計(jì)的,除了具有調(diào)節(jié)溫控的功能外,還可以實(shí)現(xiàn)建筑暖通節(jié)能的目的,進(jìn)而為整個(gè)建筑的節(jié)能工作起到推動(dòng)的作用。
(3)流量調(diào)節(jié)機(jī)制。制冷系統(tǒng)物質(zhì)載體中的水與空氣會(huì)在其使用的過程中隨著空調(diào)負(fù)荷的變化而發(fā)生改變。對(duì)暖通設(shè)施中的流量變化進(jìn)行有效調(diào)節(jié),也就是增強(qiáng)暖通設(shè)施的節(jié)能環(huán)保功能,同時(shí)還可以保證室內(nèi)的溫度,這在建筑暖通節(jié)能領(lǐng)域中已經(jīng)成為一個(gè)極具探討價(jià)值的問題。與此相比,傳統(tǒng)采用閥門來對(duì)設(shè)施阻力進(jìn)行改變進(jìn)而調(diào)節(jié)流量的方法從經(jīng)濟(jì)角度而言是非常不劃算的。
2.2供配電系統(tǒng)節(jié)能
(1)配電變壓器的節(jié)能技術(shù)措施。配電變壓器是整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)中的核心設(shè)備,其運(yùn)行損耗也占整個(gè)建筑電氣的 6%左右。因此,采取合理的技術(shù)措施,優(yōu)化配電變壓器的運(yùn)行方式、提高電能轉(zhuǎn)換利用效率,就顯得非常有節(jié)能研究意義。在配電變壓器優(yōu)化選型過程中,應(yīng)優(yōu)選 S11、S13、SCB10 等安全環(huán)保型節(jié)能變壓器。對(duì)于建筑中央空調(diào)等負(fù)荷較大的電氣負(fù)荷供電時(shí),應(yīng)盡量采用單獨(dú)配電變壓器進(jìn)行專供,這樣在春季和秋季,不需要使用空調(diào)的時(shí)候,可以采取停運(yùn)空調(diào)專用變壓器的措施,以降低配電變壓器的運(yùn)行損耗,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在進(jìn)行配電變壓器臺(tái)數(shù)和運(yùn)行方式規(guī)劃時(shí),應(yīng)優(yōu)選容量和電氣負(fù)荷相匹配的配電變壓器,確保變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在最佳運(yùn)行低耗工況區(qū)(以負(fù)荷在配電變壓器容量的 70%-80%,變壓器運(yùn)行損耗較低),降低運(yùn)行損耗。變壓器低壓側(cè)網(wǎng)絡(luò),應(yīng)盡量根據(jù)負(fù)荷容量和分布情況,盡可能形成閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)形式,以便根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行狀況及時(shí)切換相關(guān)負(fù)荷開關(guān),合理調(diào)配并聯(lián)變壓器的組合方式,達(dá)到保證電氣負(fù)荷正常供電的同時(shí)降低并聯(lián)變壓器的運(yùn)行損耗。
(2)供配電線路的節(jié)能技術(shù)措施。一是優(yōu)選導(dǎo)線類型,盡量選擇電阻率較小的導(dǎo)線,以銅芯導(dǎo)線為較佳,盡量少選鋁芯導(dǎo)線。二是合理規(guī)劃供配電線路走向,避免出現(xiàn)迂回送電等問題。供電線路敷設(shè)過程中藥盡量走直線避免走彎路;要盡量將配電變壓器布設(shè)在負(fù)荷中心位置,減少供電半徑,降低電能輸送距離。三是合理增加導(dǎo)線截面。增加導(dǎo)線截面勢(shì)必會(huì)增加導(dǎo)線成本,但要充分考慮后期導(dǎo)線運(yùn)行情況,要結(jié)合線路損耗等方面進(jìn)行綜合考慮。尤其對(duì)于供電距離較長(zhǎng)、供電負(fù)荷較大的導(dǎo)線,應(yīng)在滿足電流載流量、熱穩(wěn)定、繼電保護(hù)配合以及電壓降等特性的基礎(chǔ)上,優(yōu)選大一級(jí)界面的導(dǎo)線進(jìn)行供電,以降低運(yùn)行損耗,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2.3照明系統(tǒng)節(jié)能
照明系統(tǒng)包括室內(nèi)照明和公共區(qū)域的照明、泛光照明。按照建筑不同的照明區(qū)域與作用,可以從以下幾方面完成照明系統(tǒng)節(jié)能控制工作。利用好自然光,對(duì)照明區(qū)域進(jìn)行劃分,才能確定出照明的標(biāo)準(zhǔn)。
(1)應(yīng)用高效的光源,對(duì)燈具也要適當(dāng)?shù)倪x擇,對(duì)光源控制方式也要合理的設(shè)置。充分利用自然光,對(duì)于靠近門窗的區(qū)域,可充分利用自然光,減少照明設(shè)備的使用;可適當(dāng)?shù)脑黾娱T窗面積,提高玻璃門窗透光率。當(dāng)自然光無法滿足作業(yè)要求時(shí),可適當(dāng)增加人工照明。正確合理地協(xié)調(diào)自然光和人工照明,可減少電能損耗。
(2)采用高效光源,白燈價(jià)格雖然低廉,但其發(fā)光率低且耗電量大。據(jù)計(jì)算,白熾燈工作時(shí),只有約6%的電能轉(zhuǎn)化為光能,能源浪費(fèi)相當(dāng)大。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),我國照明用電量約占全社會(huì)總用電量的12%,若將白熾燈全部換為節(jié)能燈,那么我國每年可節(jié)省電量將近600多億千瓦小時(shí)。因此,必須要采用高效率的光源,并且選擇合適的燈具設(shè)備,有效的減少電能消耗。
2.4給排水系統(tǒng)節(jié)能
給水常見方式是直接、恒壓和高位水箱這三種給水方式,一般高層建筑使用高位水箱和生活給水泵等給水系統(tǒng),給排水系統(tǒng)能耗表現(xiàn)在兩方面。一方面是為循環(huán)提供所有動(dòng)力消耗需要的電能消耗,另一方面是水資源消耗。在給排水系統(tǒng)節(jié)能措施中,一般使用節(jié)水設(shè)備推廣、使用變頻水泵、開發(fā)第二水源、預(yù)防水管爆裂、改善熱水循環(huán)、設(shè)置消防的貯水池等方式。
(1)通過引進(jìn)和推廣新的節(jié)水設(shè)備,采用新型管材如PP-R管、PE管、鋁塑復(fù)合管等可有效解決由于鍍鋅鋼管易生銹而導(dǎo)致的水質(zhì)污染問題。推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具。通常,普通淋浴噴頭每分鐘噴水20多升,而節(jié)水型噴頭每分鐘只需9L水左右,節(jié)約很大一部分水源。
(2)采用閉環(huán)控制的水泵變頻調(diào)速,通過管道網(wǎng)絡(luò)的壓力指數(shù)來控制水泵,實(shí)現(xiàn)變量供水,大大降低了水泵能耗。
(3)開發(fā)二次水源,如中水,中水源自于建筑生活排水,人們?nèi)粘I钪信懦龅纳钗鬯蜕顝U水都可進(jìn)行循環(huán)使用;完善循環(huán)系統(tǒng),預(yù)防給水管網(wǎng)的爆管。一系列的措施都可有效控制水資源的消耗。
3.結(jié)語
建筑機(jī)電設(shè)備節(jié)能要求要掌握新興的節(jié)能產(chǎn)品,和先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行配合,將節(jié)能措施應(yīng)用和推廣到工程之中,實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能。我國的建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)通過不斷的完善已經(jīng)取得很大的進(jìn)步,顯示出了低成本和高效率節(jié)能設(shè)計(jì)的理念,為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)保持住長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展,做出了重大的貢獻(xiàn)。
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