建筑物節(jié)能技術(shù)
時(shí)間:2022-03-29 02:49:00
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1節(jié)能變壓器的選用
節(jié)能變壓器就是空載、負(fù)載損耗相對(duì)小的變壓器。目前我國(guó)建筑市場(chǎng)常用的變壓器類型有油浸變壓器、干式變壓器、非晶合金油浸變壓器,非晶合金干式變壓器。
(1)油浸變壓器:上世紀(jì)80年代中期,我國(guó)政府強(qiáng)制性地采用S7系列低損耗配電變壓器,1998年12月31日國(guó)家淘汰S7變壓器,常用S9變壓器,目前出現(xiàn)了比S9系列更節(jié)能的S10、S11變壓器,如S9-500KVA變壓器空載損耗為960W,負(fù)載損耗5100W,S11-500KVA變壓器空載損耗為600W,負(fù)載損耗5100W,S11變壓器空載損耗比S9平均降低30%左右。
(2)干式變壓器:干式變壓器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、防火阻燃等特點(diǎn),被廣泛運(yùn)用在對(duì)運(yùn)行安全有較高要求的場(chǎng)合,如高層建筑、機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、工礦企業(yè)及隧道的輸配電。從早期的SCL變壓器到現(xiàn)在的SC8、SC9、SC10環(huán)氧樹脂干式變壓器,500KVASC9變壓器空載損耗為1300W,負(fù)載損耗5160W,SC10變壓器空載損耗為1160W,負(fù)載損耗4880W,SC10變壓器空載損耗比SC9平均降低10%左右。
(3)非晶合金變壓器:1998年,上海置信電氣引進(jìn)GE公司的非晶合金技術(shù)生產(chǎn)了第一臺(tái)非晶合金變壓器,非晶合金變壓器以節(jié)能著稱,但高昂的價(jià)格使之早期未能推廣,近幾年隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,技術(shù)的成熟,生產(chǎn)成本也大幅降低。非晶合金變壓器類型有非晶合金油浸變壓器和非晶合金干式變壓器。目前生產(chǎn)較多的非晶合金油浸變壓器是SH11-M,如SH11-M-500變壓器空載損耗為240W,負(fù)載損耗5100W,比S11油浸變壓器空載損耗降低60%。非晶合金干式變壓器為SCRBH11,如SCRBH11-500空載損耗為450W,負(fù)載損耗4890W,SCRBH11-500空載損耗比SC10-500降低56%。
(4)SH11非晶合金油浸變壓器及SCRBH11非晶合金干式變壓器雖然非常節(jié)能,但具體使用時(shí)要綜合考慮初期投資、投資回收期等方方面面因素,目前隨著生產(chǎn)非晶合金變壓器技術(shù)的普及,生產(chǎn)成本越來越低,推廣使用非晶合金變壓器無論技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)上都切實(shí)可行(以下對(duì)SCRBH11非晶合金干式變壓器和SC10環(huán)氧樹脂干式變壓器進(jìn)行成本比較)。
從表可見:變壓器容量越大,回收多投資金年限越短,因而采用節(jié)能型非晶合金變壓器大有作為。
2照明節(jié)能
照明節(jié)能的基本原則是:保證不降低工作場(chǎng)所的視覺和功能要求,甚至要有所提高,在保證照度標(biāo)準(zhǔn)和照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中的電能損失,最大限度的利用光能。
光效、光通維持率、平均壽命是三個(gè)重要參數(shù)。在相同功率下,光源的光效越高,光通維持率越高,壽命越長(zhǎng),則越節(jié)能。
平均照度公式:Eav(平均照度)=F(燈具光通量)*n(燈具數(shù)量)*u(利用系數(shù))*η(燈具效率)/A(面積)*k0(照度補(bǔ)償系數(shù))
(1)選用高效節(jié)能光源:以下以飛利浦燈具為例1)室內(nèi)照明中盡量采用熒光燈,避免采用白熾燈,40w白熾燈光通量約283lx,壽命約1000h,36w熒光燈光通量約3300lx,壽命約15000h,36w熒光燈光通量是40w白熾燈的12倍,壽命是15倍,從公式1可以看出在同樣照度,u、η、A、k0相同情況下,采用熒光燈比白熾燈數(shù)量少12倍,燈壽命長(zhǎng)15倍,采用熒光燈更經(jīng)濟(jì)2)在室外照明中,逐步減少高壓汞燈,在適合的場(chǎng)所推廣使用光效高、壽命長(zhǎng)、光通量大的高壓鈉燈和金鹵燈。如250w高壓汞燈光通量5500lx,壽命10000h,顯色指數(shù)為>40;250w高壓鈉燈光通量27000lx,壽命28000h,顯色指數(shù)為25;250w金鹵燈光通量19000lx,壽命10000h,顯色指數(shù)可達(dá)65;顯而易見,在對(duì)顯色性有要求的場(chǎng)所,采用金鹵燈比采用高壓汞燈更合理經(jīng)濟(jì)(同樣照度,u、η、A、k0相同情況下,采用金鹵燈比高壓汞燈數(shù)量少3.45倍,燈壽命長(zhǎng)相當(dāng)),采用金鹵燈更經(jīng)濟(jì),在對(duì)顯色性無要求的場(chǎng)所,采用高壓鈉燈比采用高壓汞燈更合理經(jīng)濟(jì)(同樣照度要求下,u、η、A、k0相同情況下,采用高壓鈉燈比高壓汞燈數(shù)量少4.9倍,燈壽命長(zhǎng)2.8倍)。
(2)選用節(jié)能鎮(zhèn)流器:氣體放電燈光效高,但必須配備鎮(zhèn)流器才能正常工作,傳統(tǒng)的鎮(zhèn)流器是電感鎮(zhèn)流器,自身功耗大,經(jīng)過多年發(fā)展,生產(chǎn)的節(jié)能鎮(zhèn)流器有2類,節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、高頻(或低頻)電子鎮(zhèn)流器。如36瓦電子鎮(zhèn)流器和傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器相比,從功耗上分別節(jié)約5瓦,假如一天點(diǎn)亮7h,一年節(jié)電128千瓦時(shí)。
(3)選用高效燈具:燈具性能對(duì)節(jié)能至關(guān)重要,主要是燈具的效率和配光的選用,如果效率低、配光選用不合理,從公式1可以看出:u、A、k0、Eav相同情況下,η越大,n(燈具數(shù)量)越少,也就越節(jié)約電能,如燈具效率70%與50%相比,相同u、A、k0、Eav下,燈具效率50%時(shí)燈具數(shù)量要比燈具效率70%時(shí)燈具數(shù)量多40%,不僅增加投資,還增加了電能損耗。
(4)選用節(jié)能控制器。選用節(jié)能控制器的節(jié)能潛力基于2個(gè)方面:a.通常晚間電網(wǎng)電壓高于標(biāo)準(zhǔn)電壓,至使燈具超功率運(yùn)行,不僅亮度超標(biāo),而且縮短了燈具壽命。b.由于深夜的照明需求急劇減小,可以適當(dāng)降低亮度水平(符合照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和要求的亮度),通過對(duì)燈電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆€(wěn)壓調(diào)壓控制,可以節(jié)約更多的能源,同時(shí)延長(zhǎng)燈具壽命。節(jié)能器采用平衡電壓、降低亮度、諧波治理、無功補(bǔ)償、從而達(dá)到改善電能質(zhì)量、綜合節(jié)電的效果,這種方式節(jié)電率達(dá)15~30%。婁底公路局于2003年對(duì)新星北路照明進(jìn)行改造(采用智能照明節(jié)能控制器)表明,可節(jié)電25%~40%(5)智能照明控制系統(tǒng):1)可以使照明系統(tǒng)工作在全自動(dòng)狀態(tài),系統(tǒng)將按先設(shè)定的若干基本狀態(tài)進(jìn)行工作,這些狀態(tài)會(huì)按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間相互自動(dòng)地切換。例如,當(dāng)一個(gè)工作日結(jié)束后,系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入晚上的工作狀態(tài),自動(dòng)并極其緩慢地調(diào)暗各區(qū)域的燈光,同時(shí)系統(tǒng)的移動(dòng)探測(cè)功能也將自動(dòng)生效,將無人區(qū)域的燈自動(dòng)關(guān)閉,并將有人區(qū)域的燈光調(diào)至最合適的亮度。此外,還可以通過編程隨意改變各區(qū)域的光照度,以適應(yīng)各種場(chǎng)合的不同場(chǎng)景要求。智能照明可將照度自動(dòng)調(diào)整到工作最合適的水平。例如,在靠近窗戶等自然采光較好的場(chǎng)所,系統(tǒng)會(huì)很好地利用自然光照明,調(diào)節(jié)到最合適的水平。當(dāng)天氣發(fā)生變化時(shí),系統(tǒng)仍能自動(dòng)將照度調(diào)節(jié)到最合適的水平??傊?,無論在什么場(chǎng)所或天氣如何變化,系統(tǒng)均能保證室內(nèi)照度維持在預(yù)先設(shè)定的水平。2)智能照明系統(tǒng)中的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器則工作在很高頻率(40~70kHz)不僅克服了頻閃,而且消除了起輝時(shí)的亮度不穩(wěn)定,在為人們提供健康、舒適環(huán)境的同時(shí),也提高了工作效率。3)傳統(tǒng)照明控制采用手動(dòng)開關(guān),只有開和關(guān),而且只能一路一路地開和關(guān)。而智能照明控制采用調(diào)光模塊,通過燈光的調(diào)光在不同使用場(chǎng)合產(chǎn)生不同的燈光效果,在節(jié)能方面可比傳統(tǒng)照明控制節(jié)電20%以上。4)在智能照明控制系統(tǒng)中,通過系統(tǒng)人為地設(shè)置電壓限制,可避免或降低電網(wǎng)電壓以及浪涌電壓對(duì)燈具的沖擊,從而起到保護(hù)燈具,延長(zhǎng)燈具使用壽命的作用。
(6)充分利用天然光節(jié)約電能:利用各種集光裝置進(jìn)行采光,將天然光引入室內(nèi)進(jìn)行照明,如反射鏡方式、光導(dǎo)纖維方式、光導(dǎo)管方式,利用天然光措施同時(shí)結(jié)合人工照明,當(dāng)天然光對(duì)室內(nèi)照明照度可以達(dá)到要求時(shí),關(guān)閉人工照明,只有當(dāng)天然光對(duì)室內(nèi)照明照度達(dá)不到要求時(shí),開啟人工照明,直到滿足照度要求。
3其他方面節(jié)能措施
(1)選用節(jié)能電動(dòng)機(jī):高效電動(dòng)機(jī)對(duì)節(jié)能效果相當(dāng)明顯,尤其大功率電動(dòng)機(jī),如選用變頻變壓調(diào)速電動(dòng)機(jī)可節(jié)電30%。
(2)空調(diào)節(jié)能:一般來說,空調(diào)耗能占到建筑能耗的50-60%,因此空調(diào)節(jié)能意義重大,目前流行的做法有以下幾個(gè)方案,優(yōu)化冷源設(shè)備的組合,提高部分負(fù)荷下制冷系統(tǒng)的運(yùn)行效率;充分利用天然冷源的新風(fēng)空調(diào);減少循環(huán)水泵電機(jī)的能耗;減少風(fēng)機(jī)電耗;水系統(tǒng)采用變流量模糊控制變頻節(jié)能技術(shù);使用智能控制系統(tǒng);通過上述方案,使空調(diào)達(dá)最佳節(jié)能效果。
(3)提高功率因數(shù),減少無功補(bǔ)償
(4)諧波治理:①諧波使變壓器的銅耗增大,包括電阻損耗、導(dǎo)體中的渦流損耗與導(dǎo)體外部因漏磁通引起的雜散損耗都要增加。諧波還使變壓器的鐵耗增大,這主要表現(xiàn)在鐵心中的磁滯損耗增加,諧波使電壓的波形變得越差,則磁滯損耗越大。②諧波使導(dǎo)體的交流電阻增大,增加有功損耗;③增加附加損耗,降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率和設(shè)備利用率;因此治理了諧波,也就減少了各種損耗,達(dá)到節(jié)能效果。
4結(jié)束語
節(jié)能意義重大,節(jié)能有利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,有利于環(huán)境保護(hù),可以節(jié)約社會(huì)資源,提高生活水平;節(jié)能工程是一個(gè)綜合性工程,需要從各方面考慮節(jié)能,從提高功率因數(shù)到選用節(jié)能變壓器到選用高光通量光源到選用高效燈具等等;在考慮選用各種節(jié)能設(shè)備同時(shí),還要考慮初期投資、投資回收期,既不能因投資大而不考慮節(jié)能,也不能因?yàn)楣?jié)能而不考慮前期投資,而是需經(jīng)過綜合比較,設(shè)計(jì)出最佳方案,從而實(shí)現(xiàn)有實(shí)際意義的節(jié)能。