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摘要:随着经济的发展,人们生活水平不断提高。建筑设计不仅要满足住户需求,而且趋向于智能化。“绿色化”、“环保化”等理念也逐渐深入建筑工程。因此,建筑工程在符合质量要求、满足用户需求的前提下,需要进一步优化设计方案。电气工程作为建筑工程的重要组成部分,电力消耗效果将直接影响建筑物整体的能源消耗效果。如何优化设计方案,实现电气工程的节能减排成为主流趋势。
关键词:电气工程;节能设计;措施
1电气工程发展现状
当前,以建筑工程为代表的各类基建工程正如火如荼推进,我国综合国力逐步提升,促使电气自动化领域朝着更高层次发展,节能技术逐步融入至电气工程中。回顾传统电气行业状况,管理混乱的问题依然普遍存在,电气工程运行全过程中的安全隐患较多,丰富的能源也未得到高效的利用,技术人员的专业水平不足,以致难以在设计阶段对以上问题进行回避。而在大型项目快速发展的趋势下,行业逐步提出了全新的需求,促使电气工程在既有技术基础上实现突破,设计人员需要结合电气工程节能技术,提高设计方案的整体水平。如今,技术人员可依托于BIM模型对电气工程的设计方案做出更加科学的评价,将各方面的信息包括但不限于所需费用、突出的技术难点等通过模型直观呈现出来,从而实现更可靠、更高效的综合分析与进一步优化。
传统层面的电气工程在设计思路上具有明显的局限性,各专业人员单独工作,缺乏技术交流与探讨的情况普遍存在,因此,往往难以顾及对新技术、新材料的应用,与节能技术相关的新技术、新材料应用则更少。而随着电气工程设计工具的发展与进步,技术人员可以充分发挥出BIM建模的应用优势,及时发现设计方案中的漏洞并修改完善,在显著提高工作效率的同时编制出更为科学可行的设计方案。同时也实现了多人员、多部门、跨专业的电气工程协作设计,通过技术人员高效沟通、协调与验证,共同突破技术难点,优化设计方案,推动新技术、新材料的有效应用。
2节能设计的基本原则
2.1安全性原则
电力系统中包含多种同时运行的电气设备,各种电气设备均要处于安全运行的工作状态中,从而高效开展生产作业。以牺牲安全性为代表的节能设计完全不可取,否则会增加电气设备的故障率,最终出现适得其反的局面。对此,在节能设计中必须充分保障各类设备的安全性。
2.2技术先进性原则
电气工程节能设计的实现应得到先进技术的支持,从现阶段的发展状况来看,新技术、新材料等相继被应用于电气工程中。此外,相配套的节能设备也取得了良好的发展成果,将其整合至电气工程后,可以显著提高电力系统的节能水平。因此,对于电气工程的节能设计必须遵循技术先进性原则,从而充分发挥出技术的应用优势,通过技术手段降低能耗,实现节能发展的目标。
2.3持续性发展原则
电气工程行业的发展应具有持续性,在电气工程的节能设计中必须充分关注各类资源能源的状态,切实提高其利用效率,以满足可持续发展的要求。对此,节能设计过程中需要重点考虑高能耗的生产环节,主动采取节能降耗措施
3节能设计技术方案
3.1节能灯具的选择
设计人员在进行设计照明系统或选择节能灯具时,首先要保证室内的光照,而照明设备是用于补偿室内光照的。因此,设计人员首先要考虑并计算建筑物室内的自然光照,根据计算结果进行节能灯具的选择。节能灯具应具有环保、节能、经济等特性,因此通常选择年限长、效率高、能耗低的灯具,这样能够有效降低照明设备成本以及建筑整体的能源消耗。设计人员可以根据地面反射系数推算出灯具的运用系数,进而选择节能灯具。
3.2节能灯具的安装
节能灯具能够有效降低电气工程的能源消耗,但是如果节能灯具无法进行合理的布置,将会增加建筑物的能耗。因此,合适地布置节能灯具将进一步节约能耗。不同的建筑物甚至建筑物内不同区域,灯具的布置方法不同。例如,当建筑物为大型商场时,需要集中供电,持久照明。此时,需要较为集中的布置灯具;而在客流量较低或者无需长时间照明的地域,可以布置少量灯具或者重新选择适合的灯具。
3.3建筑物内部装饰
不同建筑物内部的装饰材料功能不同,直接影响建筑物内部对光照的吸收或反射效果。例如,当建筑物内部的装饰材料选择颜色较浅的材料时,能够较好地反射自然光,进而降低补偿光源的消耗。因此,合理的建筑物内部装饰能够有效地利用自然光,进一步降低建筑物的能源消耗。
3.4减少线路传输耗损
控制线路传输损耗是为了提升系统的节能效益,改善电阻不良状况。在控制的过程中,我们可以使用功率较小的导线,多采取直线布线的方式,避免工作人员操作失误,也降低了布线的复杂性,这样才能不断优化和提升电能损耗。此外,在安装变压器的过程中,要确保线路与负荷中心的距离,要求尽量缩短供电距离。在实际环境条件允许的情况下,应该选用较大截面积的导线,以便控制电阻损耗。
3.5优化无功补偿
配电设备的无功功率会造成较大的电能消耗导致电压不平衡,在电能资源利用上无法发挥其有效作用。电气设备的无功功率体现在设备低功率上,通过使用有效的无功补偿装备能够维持功率平衡,从而保证供电质量。从提升电气设备节能效益的角度出发,要实现工作秩序的优化,减少不必要的电能损耗,维持电气系统的安全和稳定。在安装导线的过程中会受到电阻的影响,在电流传输阶段释放电能。为了适应现阶段电气系统无功补偿工作的要求,必须要进行相关电气设备的综合性应用。除此之外,电容器无功补偿之前要系统的分析设备的自然功率状况以及电压容量、电压负荷等内容,最终确定其电容器容量。在无功补偿的过程中,如果产生谐波要按照规定使用串联定量电阻器来消除谐波的不良影响。分析无功电流、功率参数时要确定参数的物理量,从而避免投切振荡问题。目前电气自动化系统的节能设计中,多数情况采用模糊投切方法。
3.6合理使用滤波器
电气工程日趋复杂,工作程序繁琐,因此电气设备在运行中容易产生谐波电流。消除谐波电流是降低系统错误操作的有效方式,因此需要合理使用滤波器。滤波器的性能和样式多种,包括源滤波器、带阻滤波器等,在操作中要根据实际电力状况进行选择。其中,有源滤波器的动态性能良好且具有较快的反应速度,其在工作中能够快速消除谐波。在电气自动化控制的过程中,并联应用有源滤波器一定程度上拓展了电能使用范围。通过过滤谐波的方式,可以提升有源滤波器的谐波消除效率,能避免工作人员的错误性操作。总的来说,合理使用滤波器增强了电能运作的效率和电气设备的无功补偿效果,进一步提升了电气设备的节能性。
结束语
当前阶段电气工程的节能设计成为电力发展的重点之一,相关单位和组织应该为电气工程的节能设计提供充足的保障,从选择变压器、控制功率因素和电力电缆线节能设计的角度出发,降低电能能耗。此外,通过选取合适的变压器,实现不同变压器之间的优化组合以及处理功率因素和无功功率关系的方式,达到了电气工程的整体优化设计,提升了工程的效率和质量。
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