基于绿色工业建筑电气设计分析论文_王鹏

基于绿色工业建筑电气设计分析论文_王鹏

(中国航空规划设计研究总院有限公司 北京 100120)

摘要:绿色建筑是指在建筑的安全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。大多数人认为,绿色建筑是指民用建筑,从而忽略了对于耗能大户——工业建筑的节能要求。如何把工业建筑做成绿色建筑,应该是设计者和建设方需要共同思考和努力的。本文就从电气设计的角度,分析一下绿色工业建筑的电气设计。

关键词:绿色;工业建筑;电气设计

1工业建筑照明设备选择

大空间的工业建筑是一个污染和噪音都很严重的场所,生产设备很多,空间内各种障碍物较多,一般层高都比较高,这样的空间照明灯具一般选用比较多的是金卤灯、大功率节能灯或无极灯。金卤灯是工业建筑的传统选用灯具,而大功率节能灯是在节能要求提出后推出的一种灯具,无极灯则是一种正在推广的新型节能灯具。

金卤灯是在稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯,金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的光源。该灯具有发光效率高、显色性能好、寿命长等特点。大功率一体化节能灯是将电子镇流器与灯管连体装配在一起的一体化大功率节能灯,大功率节能灯为目前国际上的一种新型节能、高效、环保、长寿的大型节能灯,可广泛应用于工业厂房照明。无极灯严格说来也是节能灯的一种,只是其工作原理和传统的节能灯不同,无极灯的工作原理是通过高频发生器的磁场放电,产生等离子体辐射紫外线,紫外线激发荧光粉发光。无极灯是一种具有高光效、长寿命、高显色性等特点的新型光源,而上述特点恰恰代表了照明技术在未来的发展方向。在工业厂房的照明设计中应优先选用大功率节能灯和无极灯。此外,随着技术的发展,更节能、更环保的LED工业灯具也在稳步推广中,在将来的工厂照明设计中,又会增添一项不错的选择。

2工业变压器的选择

现阶段的工业配电设计,大多选用的是油浸式变压器和普通干式变压器,而新型的非晶合金干式变压器也正在推广中。与传统的干式变压器相比,非晶合金干式变压器采用非晶合金铁芯替代了传统的硅钢铁芯,非晶合金铁芯具有超低空载损耗特性、铁芯温度特低、运转噪音低、外观简洁、占地面积小等优点。油浸式变压器与干式变压器相比,具有价格低、噪音低、能够超负荷运行等优点。但油浸变压器需要设渗油池、安装比较复杂、且需要单独设变压器室、并采取防火、防爆措施,这也是油浸变压器的主要缺点,民用建筑中已经很少用油浸式变压器。工业建筑虽然可以用油变,但笔者认为从环保、节能的角度考虑还是应优先选用干式变压器。

3可再生能源利用

可再生新能源主要包括太阳能、风能、生物能、河水源等。采用风能对区域要求比较严格,想要使风力发电机在经济上可行,所在地区年平均风速通常应该至少达到6~7m/s,这在很多地区是做不到的。生物发电一般是采用麦秸秆,虽然技术上可行,但麦秸秆的储存不便,且占地面积较大,地域性也比较强,推广起来有一定难度。河水源一般作为集中空调的冷热源使用,使用河水源对许多地区来说也很难做到,使用河水也会受到多个部门的限制,且先期投资也比较高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段我国推广最好,使用最多、最方便的新能源就是太阳能,但使用太阳能也有投资过高、收回成本期过长的缺点,太阳能的主要应用领域包括太阳能发电、太阳能路灯和太阳能热水器等。

4谐波治理

电能质量对供配电系统经济运行及节能有很大的影响,对供配电系统电能质量影响比较大的因素有:供电电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡、公共电网谐波等。在工业项目中,由于设备引起的电能干扰和污染尤为突出,这就需要我们在设计中采取必要的措施去治理谐波。谐波治理的措施主要有:增加换流装置的脉动数、加装交流滤波装置、加装串联电抗器、加装静态或动态无功补偿装置、采用有源或无源滤波装置等。其中采用有源或无源滤波装置对谐波治理有很好的效果,也是一种正在推广中的新产品。

有源滤波装置是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。随着电力电子技术的进步,有源电力滤波装置以其巨大的技术优势、强大功能、逐渐下降的价格,必将会在谐波治理领域中得到广泛应用。

无缘滤波技术与有源滤波技术相比,存在的缺点有:谐波滤除率不高、滤波特性依赖于电网系统的短路阻抗、易与系统形成谐振、体积较大等。但相对于有源滤波装置,无源滤波装置价格较低,适用于偶尔停电导致损失不大的终端用户。

5能源控制

近年来随着越来越多现代化高档建筑的出现,楼宇自动化控制系统也越来越受到业主的重视。楼宇自动化控制系统可以提高设备利用率,使能源使用更合理,同时还可以加强对建筑设备状态的监视。楼宇自动化控制系统已经在民用建筑领域广泛应用,而在工业项目中却鲜有使用。一方面存在技术上的问题,另一方面也有初期投资较高的问题。笔者认为,针对工业自控,宜将各类控制系统根据要求分别来设置,这样既可以节省投资,也可以减少交叉控制引起的相互影响。如:对于对照明有特殊要求和控制的场所可以装设智能照明控制系统,对于温湿度要求较高的厂房可以装设空调DDC控制系统。

通常在建筑电气领域里,用来自动控制空调、风机等设备的直接数字控制称为DDC控制器。DDC系统通常由中央控制设备、现场DDC控制器、通讯网络以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件组成。DDC系统的最大特点就是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。在车间内设置一定数量的温、湿度信息采集点,温、湿度信息通过通讯总线传至车间DDC控制盘。DDC控制盘通过控制新风阀、回风阀、送风阀、蒸汽电动阀等操作机构的开度达到控制车间温湿度的目的。同时各车间DDC控制盘通过六类网线将各信号传至控制室监控主机。

结语

总之,工业项目都是用电大户,同时也应该是节能大户。在设计阶段,设计人员就应该把节能做好,同时也应该积极向甲方大力推广节能理念。

参考文献

[1]江齐明.浅谈建筑电气设计中存在的问题与处理[J].工业b:00114-00114.

[2]陈华方,胡富静.谈建筑电气设计中的节能措施[J].建筑工程技术与设计,2015(24).

论文作者:王鹏

论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/4

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