电气节能控制（共12篇）
电气节能控制 篇1
1 做好前期准备工作, 选用节能型设备及器具
在电气节能工作中, 准备事前控制是关键, 设计合理经济的供配电系统, 选择节能型设备及器具, 对保证电气节能, 可以起到事半功倍的效果。
1.1 供配电系统的选择
1.1.1 供配电系统
根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素, 合理选择供配电系统, 包括变压器及配套设施。变电所应尽量靠近负荷中心, 以缩短配电半径, 减少供配电线路损失, 内部变电所之间宜敷设联络线, 根据负荷情况, 可切除部分变压器, 从而降低电能损耗。
1.1.2 配电变压器
应根据负荷情况, 综合考虑投资和年运行费用, 选择变压器的容量和台数, 对负荷进行合理分配, 选取容量与电力负荷相适应的变压器。尽量选用节能型干式变压器, 更换或改造高能耗的变压器。变压器可按照每户计算负荷, 再取同时系数确定, 如:中型城市200户住宅, 每户100m2, 计算负荷取5k W, 同时系数取0.4, 则变压器负荷约440k VA (现今市政供电均要求无功补偿, 故取负荷功率因数cosφ=0.9) 。
1.1.3 电力电缆
电缆截面的选择应同时满足技术条件和经济电流条件, 取截面较大者, 按经济电流条件选择电缆有利于电缆的节能降耗。
1.1.4 选用节电装置
自动稳压型交流电源集中控制节电装置, 采用“电磁平衡原理”节电技术, 通过装置本身的感抗和复合系统感抗形成互感, 可提高复合系统电能的利用率。节电装置串联接入电力系统中, 对系统输入电能进行集中控制与多方位管理, 改善电能质量, 将供电参数调整到负荷设备最合适的工作状态。
1.1.5 采取抑制谐波技术
谐波的产生会导致电动机效率降低、发热增加、缩短使用寿命;变压器产生附加损耗, 从而引起过热, 使绝缘介质老化加速, 导致绝缘损坏;谐波电流会引起电气设备及配电线路过载导致短路, 甚至引发火灾。常用的抑制方法有增加换流装置的脉动数、加装交流滤波装置、改善三相不平衡度、在用户进线处加装串联电抗器、采用有源滤波器/无源滤波器等新型滤波措施, 从而抑制高次谐波造成的系统发热和损耗, 实现电气系统的节能。
1.1.6 充分利用太阳能光伏发电
太阳能光伏发电是利用光生伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能光伏发电系统主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明。太阳能发电系统由太阳能主要由电池组、太阳能控制器、蓄电池 (组) 组成, 如输出电源为交流220V或110V, 还需要配置逆变器。
2 照明系统
2.1 光源的选择
应根据使用场所的不同, 合理选择光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标。一般房间优先选用荧光灯。在显色性要求较高的场所宜选用三基色荧光灯、稀土节能荧光灯、小功率高显色型钠灯等高效光源。高大房间和室外场所的一般照明宜采用金属卤化物灯、高压钠灯等高效长寿命气体放电光源。
2.2 照明方式
照明方式可分为一般照明、分区照明、混合照明。一般情况下, 应充分利用自然光, 避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式, 坚持在不降低照明质量的前提下, 有效控制单位面积的安装功率, 优先采用分区照明方式。
2.3 灯具镇流器的选择
主要选用:自镇流荧光灯应配电子镇流器;直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器在电压偏差较大的场所, 宜配恒功率镇流器;功率较小者可配电子镇流器。
2.4 照明控制方式
照明控制方式应遵循以下几条原则: (1) 灯具控制开关控制的光源数量不宜少于2个 (单灯具除外) 。 (2) 每个灯具开关控制的光源数量不宜太多。灯具按与侧窗平行分别控制。对部分光源实施声、光控制, 或全夜、半夜控制。公共区域、展厅、停车库 (场) 、建筑泛光照明等宜采用建筑设备监控系统控制。 (3) 观众厅、会议室等宜采用智能照明控制系统控制。
3 抓好过程控制, 确保工程质量
建筑电气节能工程施工时, 检查其应认真专项施工方案和技术措施, 并要求施工单位严格按该方案和措施进行施工。
3.1 结合工程实际, 确定控制要点
建筑电气节能工程具有隐蔽性强、现场测试要求多、质量数据采集快、材料质量与安装质量对节能效果影响大的特点。在施工中, 参建各方要认真做好材料设备的验收, 而且要按规定进行见证取样检测, 严把材料、工序质量关, 及时做好隐蔽工程验收。应把国家相关节能技术要求和设计节能值作为质量控制的目标, 如配电电源质量参数、照明系统的照度、照明功率密度、总线路损耗等。
3.2 加强检测调试, 实施过程监控和验收
施工过程中, 应加强对电气设备交接试验、接地电阻测试、绝缘电阻测试等电位联结测试等的抽测和资料核查, 以评价施工质量是否满足节能设计要求和相关节能标准规定, 对发现的施工质量问题要求施工单位加以整改。
验收时应采取抽测等手段, 审查各种性能参数的测试情况和电气系统空载试运行及负荷试运行。
4 加强运行管理, 满足节能要求
搞好设备设施的运行及维护管理, 节约用电, 降低运行成本, 是建筑物投入使用后节约能耗的重要内容。
4.1 合理调整高峰时段用电负荷
正常情况下应尽量使变压器的负荷率控制在75%左右, 此时变压器的损耗较低。因此, 在高峰用电时段, 应优化设备运行方案, 选择切除某些相对不重要的机电负荷和照明负荷, 使高峰期负荷降低。
4.2 公共照明和办公设备运行管理
在不影响办公的情况下, 应尽量调低照度或及时关闭灯具, 无特殊需要, 装饰类灯具尽量不要长时间开启。对人员流动较少的区域, 灯具控制开关应采用感应式、声控式、触摸延时关闭等控制方式, 有条件的可对公共照明系统进行实时监控。长时间不用的计算机等办公设备应及时切断电源, 减少待机损失。
4.3 空调系统运行管理
夏季将空调设定温度值下调1℃, 将增加9%的耗能;冬季将设定温度上调l℃, 将增加12%的耗能。因此适当调整空调设定温度值, 是空调节能的有效措施。同时, 利用设备监控系统来加强空调系统机组设备的运行管理, 并根据系统负荷的变化和气象环境, 及时调整空调系统运行方案, 降低设备运行总功率, 控制空调设备的最佳启停时间, 可在保证环境舒适的前提下, 缩短空调不必要的运行时间, 以实现节能运行。
4.4 电梯的运行管理
在低峰运行时, 应及时调整程序停运部分电梯, 并尽可能减少电梯的空载或低负荷运行。在高峰运行时, 可采取每部电梯按计划缩减层站或错层停站措施, 延长电梯行程, 缩短运行周期, 运行速度会有较大提升, 从而提高其运行效率。
5 结语
总之, 应精心考虑设计方案, 选择高效节能设备, 应用先进的设计技术, 只要设计安全合理经济的供配电系统, 选用节能型电气产品, 施工中加强过程监控和验收, 运行中通过科学的管理, 定能实现建筑供配电系统及用电设备的节能目标。
摘要：本文阐述了建筑电气节能是一项技术专业性强, 影响因素复杂的系统工程。建筑物交付使用运行管理期间, 电能消耗是主要的成本费用指标, 因此, 如何在电气设计、设备选择、施工控制及运行管理中, 采取有效的措施达到电气节能。
关键词：建筑电气,节能控制,设备器具
电气节能控制 篇2
浅谈电力设计节约电能的几种途径 摘要： 节电是涉及到节能的管理、技术、节能产品、政策导向、行政手段等多个方面。而且各企事业单位根据自身的情况, 侧重面也不同。本文具体分析了电力设计节约电能的几种途径。
关键词：电力设计， 节约电能， 途径
前言
电能作为一种非常重要的能源, 由于它是能适合于多种目的的一种实用的能源, 例如可用于照明、可提供动力使机械设备运转、可产生热量加热物体等; 使用电能还不会对周围的环境造成污染, 所以电能已被广泛的应用于现代工业企业的生产及人们的日常生活中, 现在可以说各行各业的生产和人们的日常生活都离不开电能。节电是涉及到节能的管理、技术、节能产品、政策导向、行政手段等多个方面。而且各企事业单位根据自身的情况, 侧重面也不同。有绿色照明、现有建筑物能效的改进、低压电机的改进、各种高效家用电器的使用等等; 应用较多的有冰蓄冷技术、蓄热电锅炉、储热式热水器等。节能蓄能设备的推广应用初期投资有的较大, 但具备一定的长效性。上海许多的住宅大楼、小区等物业公司, 由于运作机制、技术力量和财力等因素往往从管理着手, 小改小革。如照明光源以小换大、楼梯改成声光控制、走道灯实施间隔照明、装分表进行考核、附加奖惩制度等措施, 收到投入少、见效快的效果。除了管理和技术外, 可推广选用节电节能的设备和照明光源。如大楼应急出口灯过去用8W小日光灯, 若改用LED发光灯, 功耗只有1W, 寿命还长。所投资金一年半即可以节电的电费中收回, 效果非常好。不过目前节电产品较多, 应进行必要的鉴别。从原理、实测
效率、寿命、价格综合评估选用。
一、提高供配电系统的电压等级
供配电系统的设计首先是根据用电设备的用电容量、特性、供电距离、及当地公共电网的现状等因消耗及减少对环境的合理确定供电系统的电压等级; 然后根据用电设备的电压要求、负荷的大小与负荷的分布情况及配电范围等确定配电系统的电压等级。原则上应采用高电压深入负荷中心供电, 避免低电压、大容量、长距离送电, 以减少输电线路损失, 提高电能质量。
一般情况下, 单台设备容量在8 0 0 0 ~ 1 0 0 0 kVA 时宜用3 5 kV 及以上的电压供电, 单台设备容量在2 5 0 0 0 kVA 以上时宜用1 1 0 kV 及以上的电压供电。
之所以要采用高电压深入负荷中心供电, 是因为电力系统的输电电压越高, 则电能输送的距离就越远, 输送的电能功率也越大。输送同样功率的电能时, 如果采用较高电压, 则输电线路上流过的电流就小, 因此相同截面的输电线路上的电能损失就小, 从而达到了节约电能的目的。在输电容量相同、输电距离相同及输电线路截面相同的前提下, 采用6 kV 电压供电与采用1 0 kV 电压供电相比, 输电线路的损失相差约2 . 8 倍; 同样采用3 5 kV 电压供电与采用1 1 0 kV 电压供电相比, 输电线路损失相差约9 . 9 倍, 可见提高供配电电压等级是节约电能的有效措施。采用高电压深入负荷中心供电的另一目的是要缩短配电线路的长度, 因为采用相同的电压等级来输送相同容量的电能,如果输电线路越长则输电线路的损耗也越大。还有如果采用较高的电压来输送同样功率的电能, 因电流小, 输电线路引起的电压降也小, 更可保证用电设备得到质量良好的电能, 可以说是一举两得。
二、提高功率因数
由于电网中大量使用感应电动机及变压器等用电设备, 其中感应电动机的用电量将占全部用电量的6 0 % 以上。一般情况下, 感应电动机在额定负荷时的功率因数在0 . 8 左右, 在轻负荷时功率因数会急剧下降。往往传动装置所配的电动机功率偏大, 所以感应电动机很少会在满负荷的状态下运转, 因此, 感应电动机运行时的功率因数一般都在0 . 8 以下。功率因数低意味着电力系统除了向用电设备供给有功功率外, 还需供给大量的无功功率, 从而使发电和输配电设备的能力不能被充分利用。功率因数低还意味着输电线路的损耗大及输配电线路的电压降大。
提高功率因数的意义:
1、减少电网中的无功功率损耗, 使发电和输配电设备的供电能力得以提高。
2、减少供配电系统的电压降。提高供配电系统的电能质量。
3、减小视在功率及负荷电流, 导致变配电设备如变压器和电缆截面有了富裕, 从而可以输送更多的电能, 向更多的用电设备供电。
4、提高功率因数, 可以减小输电线路的截面及降低变压器的容量等, 减少工程的投资费用。
提高功率因数可使输电线路的损耗大为减少。所以说提高供配电系统的功率因数是节约电能的另一有效措施。
通常供配电系统的无功功率补偿应按用电设备的电压等级分级分区补偿, 当单台用电设备容量较大, 配电线路及运行时间较长且功率因数又较低时, 应尽量做到就地补偿, 补偿后的功率因数值应保证在0 . 9 以上。对于用电负荷波动大的配电系统应采用自动控制的无功功率补偿装置, 来自动调整功率因数,
以避免轻载时出现过补偿现象。
三、选择最佳导体截面
导体使电能输送成为可能, 但是由于导体电阻的存在, 使导体在传输电能过程中要消耗掉一些能量。通常设计中选择导体的截面是按满足允许温升、电压损失、机械强度等要求的最小截面来选择, 而不是按最佳导体截面来选择。所谓最佳导体截面就之和达到最少时的截面。比如说如果采用规定的导体截面的最小者, 那么初始投资是小了, 但会造成较大的线路损耗和导体较热的运行; 如果采用较大截面的导体, 初始投资虽然要大一些, 但线路的损耗减小了, 使线路在整个寿命使用期中节约了电能和费用, 且所节约的电能和费用要相当于因增加导体截面而增加的费用的许多倍。这样采用较大截面的导体, 虽然初始投资加大了些, 但获得的长期效益是显著的, 是非常值得的。
导体的损耗是以热的形式消耗掉的, 小截面的导体, 损耗大, 导体运行的温度高。导体的温度也影响导体的电阻, 在温度升高时导体的电阻将增大。导体的电阻一增大, 导体的损耗也跟着增大。从这一点看, 选择较大截面的电缆, 在降低导体运行温度的同时也间接地降低了导体的电阻及损耗。对电缆电线而言, 导体的温度低还会降低绝缘材料的老化速度, 使其使用寿命增长且更安全可靠。
所需的购买电缆的费用和安装电缆的费用不会有太大的差别。所以说按最佳导体截面选择电缆, 节能效果是非常明显的。
目前国家正在投入大量资金对我国各地的城市及农村电网进行改造, 因为过去的电网由于各种原因造成农村电网的线路损失达2 0 % ~ 3 0 % , 城市主电网的线路损失在1 0 % 以上, 假如全国电网的装机总容量为3 ×1 0 8 kW , 就意味着有数千万kW 的电能被损耗在输电线路上了, 这是极大的浪费, 现在进
行的电网改造的主要任务之一就是大面积的.更换输电线路, 增大导线截面, 以减少线路损耗, 达到节约电能的目的。
四、采用变频调速技术
在工业企业中需要大量使用风机和水泵, 其中大部分的风机和水泵需要根据不同的工艺情况调节风和水的压力或流量, 以往压力或流量的调节是通是指初始投资和整个导体经济寿命中的损耗费用过调节管道上的阀门开度来实现, 结果是造成电能的大量浪费。即使是不需要调节压力或流量的风机与水泵, 由于与之配套的电动机功率都比实际需要的大, 所以电动机也不是在额定功率下运行, 如果不采取措施同样存在电能浪费的问题。
根据流体力学原理, 流量与转速成正比, 压力与转速的平方成正比, 轴功率与转速的3 次方成正比。当风机或水泵的运行速度为0 . 9 倍的额定转速时, 其所消耗的电能只有额定转速时的7 3 % 。可见采用转速控制来调节压力或流量其节约电能的效果是非常明显的。
变电气节能论文频调速技术是一种高效率、高性能的技术。变频调速器用于交流异步电动机特别是鼠笼型异步电动机的调速, 因其体积小、技术性能高、保护功能完善、工作安全可靠、能实现电动机软启动、软停止及可平滑无级调速等特点, 已在各行各业中得到了广泛的应用。
五、采取先进的控制装置
工业生产系统中, 有些生产设备要求按工艺顺序实现联锁控制。比如大型连续生产的皮带等运输系统, 一般是要求逆流程起动顺流程停车。对线路较长、设备较多且用电容量较大的系统, 如果按过去的老方式控制, 会使较多的设备处于空运转状态一段时间, 这样就浪费了大量的电能。例如有这样的一条系统, 从
头到尾用电设备的总功率为9800 kW 共200 多台电动机, 最长的皮带线路长达200 m 。
采用传统的继电器控制方式按逆流程顺序起动, 起动时间需要5 . 5 m in 。设备全起动完毕后, 才能按顺流程顺序给料, 从给料开始到全流程正常运转, 又需要5 . 7 m in 。经过统计每次起动过程中的电能损耗约为3 7 0 kW /h , 假设每天起动2 次, 每年生产3 3 0 d , 则每年要损耗电能约为240000 kW /h 。但是如果利用现代的计算机技术, 采用可编程序控制器等, 可以实现优化的起动控制顺序, 原则是计算好时间, 当前1 台设备物料到来时,后1 台设备空载起动刚好完毕, 这样可以大大减少每台设备的空运转时间, 从而使电能损耗大大降低。
参考文献：
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电气节能控制 篇3
关键词：冶金电气；电气节能；负载控制
中图分类号：F127 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0078-02
1 概述
利用计算机控制技术进行冶金电气节能控制已经成为一种主要的冶金节能方式。利用这种方法进行冶金节能控制，能够减少冶金在运行过程中需要耗费的电力资源，从而达到节能的目的。因此，冶金电气节能控制方法已经成为冶金领域研究的热点问题，受到了越来越多学者的重视。现阶段，主要的冶金电气节能控制方法包括基于动态嵌入式电压变换算法的冶金电气节能控制方法、基于模糊PID控制算法的冶金电气节能控制方法和基于遗传算法的冶金电气节能控制方法。其中，最常用的是基于模糊PID控制算法的冶金电气节能控制方法。由于冶金电气节能控制方法应用范围十分广泛，因此受到了很多专家的重视，有很大的发展空间和实用价值。
2 冶金电气节能负载控制方法
冶金电气节能控制方法是冶金领域需要研究的核心问题。利用传统算法进行节能控制，无法避免由于冶金中电气设备数量过多造成的单一电气设备损耗增加的缺陷，从而降低了冶金电气节能的效果。为此，提出了一种基于自适应线性遗传算法的冶金电气节能负载高精度控制
方法。
2.1 建立冶金电气损耗模型
冶金电气负载损耗情况能够用图1进行描述：
在图1中，冶金电气的全部损耗是∑Q，电路中的电气部件nj的定子电阻是Sj，转子电阻是S'j，励磁电阻是Sn，利用下述公式能够计算冶金电气全部损耗：
（1）
在冶金电气负载损耗关系中，J'2是转子电流变化率，可以随着转子负载的改变而发生变化。与其对应的定子电流也随之发生变化。
根据上述分析能够得知，冶金运行过程中转子电流与定子电压的关系能够用下述公式进行描述：
（2）
利用下述公式能够用来描述冶金电气损耗之间的
关系：
（3）
2.2 冶金电气节能控制方法
利用自适应线性遗传方法，能够有效增加自适应参数调整机制，从而对冶金电气节能负载进行高精度控制，其步骤如下所述：
将冶金电压转换点空间位置与电动机械空间位置函数作为染色体，能够用公式进行描述：
（4）
式中，Tj是第个电压转换点的空间位置，HLj是与其对应的电气设备运行状况，Tj是电气设备编码，M是染色体长度。
3 实验结果分析
为了验证本文算法的有效性，需要进行一次实验，实验环境是Visual C++6.0。设置冶金中电气设备数目是m，全部电力损耗是，冶金中不同电气设备电力损耗构成的数据集合是，冶金发电机功率是。利用下述公式能够计算冶金电气节能参数：
（5）
根据上述冶金电气节能参数，能够准确衡量冶金电气节能负载控制的效果。
在实验过程中，需要进行10次相关实验。对每次的冶金运行电气参数进行整理分析，能够得到如表1所示数据：
利用自适应线性遗传算法进行冶金电气节能控制，获取的结果能够用图4进行描述。
利用不同方法进行冶金电气节能控制，对获取的结果进行整理分析，能够得到如表2所示数据：
根据表2能够得知，利用本文算法进行冶金电气节能控制，能够避免由于冶金中电气设备数量过多造成的单一电气设备损耗增加的缺陷，从而提高了冶金电气节能的
效果。
4 结语
本文提出了一种基于自适应线性遗传算法的冶金电气节能负载高精度控制方法。根据电气负载损耗之间的关系，能够建立冶金电气损耗模型。利用自适应线性遗传方法，能够进行冶金电气节能负载控制，从而实现冶金电气节能控制。实验结果表明，这种算法能够有效提高冶金电气节能效果，取得了令人满意的结果。
参考文献
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电气节能控制 篇4
本文首先介绍了变频驱动水泵的节能原理, 然后结合集中供热现场的实际情况, 设计了一套PLC控制的换热站变频调速自动控制系统用于采暖系统。该系统能自动调节换热站的二次供水设定温度、循环泵的流量及补水泵的补水量。现场运行表明, 系统运行可靠、稳定性好、节能效果显著、操作方便、监控及时, 整个系统的启动性能也得到了有效地改善。
2 变频驱动供热站节能机理
采用水暖方式的供暖系统中, 离心泵是用来传送热水或补充热媒的机械。这些设备都是按最大负荷设计和选型的, 而实际运行时, 大部分时间轻载运行, 负荷并没有达到设计要求, 为了保证生产平稳, 原来老式换热站都是通常采用阀门控制流量, 这样浪费了大量电能。因此在换热站电气节能中, 研究循环泵和补水泵的优化运行具有重要的理论意义和实际意义。根据流体力学理论可知, 离心水泵的转速与流量、扬程、轴功率之间有如下相似关系:
undefined (1)
undefined (2)
undefined (3)
以上公式说明, 当水泵的转速改变时, 水泵的流量、扬程和轴功率也随之改变, 即流量与转速成正比, 扬程与转速的平方成正比, 轴功率与转速的立方成正比。由这些关系可知, 采用改变转速调节流量可以大大减少轴功率, 从而起到降低损耗的作用。从实际统计情况来看, 节能效果可达30%～40%。这也是变频调速驱动水泵节能的关键之所在。
3 控制系统设计
3.1 系统整体设计及控制原理
以天福换热站设计为例, 站内配置了三台75kW的循环泵和两台2.2kW的补水泵。由于实际热负荷大于设计热负荷和热负荷随气温变化较大, 因此需要及时调节供热量。根据供热的实际情况和用户的要求, 系统采用质量双调的控制方式, 即同时控制换热站的二次供水设定温度、循环泵的流量, 其中量调的节能效果最为显著。再者, 系统运行过程中, 管网失水是不可避免的, 因此需要控制补水泵的补水量以保证系统的稳定运行, 电气部分的设计都是全部独立运行、PLC程序控制调节流量和电动调节阀调节温度的闭环管理系统。
3.2 二次供水设定温度的控制
由于供热系统的最终目标是保持热用户的室内温度稳定, 但由于热用户均没有室温调节装置, 且对数以万计的热用户的室温不可能形成闭环控制, 为了做到既经济运行又保证供热质量, 最有效的方法是控制换热站的二次供水温度。根据稳态条件下, 系统的供热量、散热器的散热量及用户的耗热量相等的规律, 可以得到稳态条件下二次供水温度:
undefined
其中, t2g, t2n, tn, tw, β分别为二次供、回水温度, 室内、室外温度 (℃) , 散热器系数, 加“ ′”的变量为同名变量的设计值, undefined2为二次管网实际流量g与设计流量g′的比。
对式 (4) 进行修正并将tn, , t2h近似undefined2为常数, 可得
t2g=a+btw+ctundefined+Λ (5)
式 (5) 中, a, b, c为管网所处地区气象的有关参数, 式 (5) 即为二次供水温度给定值的计算方法。由式 (5) 确定的t2g, 能跟踪室外温度的变化, 使热用户室内温度不受tw的影响, 实现稳定供热。
3.3 循环泵的流量控制
由于换热站循环泵的额定流量和电机功率是按照该换热小区最大供热面积配备的, 而实际上大多数换热站的供热面积并非一开始就达到设计能力, 而是逐步发展用户增加供热面积;另外, 也很难选到恰好符合该管网特性流量和扬程的水泵, 这就应调节水泵的流量, 以满足不同情况的需要。循环水流量减少太多时会使热用户产生垂直失调, 因此循环泵流量变化应遵循一定的规律, 这一规律是由供热系统的性质和供热质量的要求决定的。由于热用户室内采暖系统采用的都是上供下回式单管供热系统, 从供热理论可知, 单管供热系统最佳调节工况应为质和量的综合调节。由式 (4) 可以看出, 随着室外温度tw的变化, 不但要及时调整二次供水温度t2g, 而且还应相应调整循环水流量g, 只有这样热用户室内采暖系统才不会产生垂直失调。而采用变频调速技术控制水泵的流量 (变频器的输入由PLC根据室外温度和二次供回水的温度计算给出) , 无疑是最高效、节能的方法, 其节能原理前面已经详细介绍, 在此不再赘述。经过计算公式的粗略计算, 在循环水泵采用变频变流量调节时, 当平均运行流量是设计流量的80%时, 节电49%;平均运行流量是设计流量的70%时, 节电66%, 可见节电效果相当可观。
3.4 补水泵的定压控制
热水供热系统在运行中管网失水是不可避免的, 如果不及时补水, 不仅会造成管网压力降低, 还会使管网及汽—水换热器内的水汽化, 造成整个供热系统不能正常运行甚至停止运行。补水泵定压就是通过补水泵间断或不间断地向系统补水, 保证供热系统在规定的压力下运行。以往老式换热站的设计方案有两种:一是采用间断性补水, 这种系统在热网回水管上安装一块电接点压力表, 利用电接点压力表的微动触点开关, 根据管网压力的上下限整定值来自动控制补水泵的起、停。这一控制为位式控制, 系统压力只能在一区间内波动, 补水泵的起、停频繁, 在启动的瞬间, 会造成管网局部压力突然升高从而造成补水泵误停车, 且电动机启动电流一般为其工作电流的7倍左右, 极易造成电器元件和设备的损坏;二是采用自力式压力调节阀进行不间断补水。此方法是依靠自力式压力调节阀调节回水管的流量控制补水量, 缺点是白白消耗大量能量, 而且调节效果要依赖调节阀的质量和使用的好坏。鉴于上述的缺点, 本系统采用了变频调速技术, 利用恒压供水的原理控制补水泵, 此方法是利用压力传感器 (压力传感器质量的好坏和安装位置的不同, 直接影响系统恒压的实现, 通过运行实践发现, 压力传感器安装在回水母管直线段最为理想。) 在线监测系统压力作为反馈信号传送给PLC, 与给定压力值相比较, 如低于此值则加大补水流量, 反之, 则减少流量, 如此恰到好处地补充失水量, 保证系统压力恒定。在PLC里通过编程实现, 此方法的定压误差远小于上述两种方法, 节约了电能, 且减少了电机启动时大电流对电机定子绕组电动力的作用。
3.5 系统主要功能及软件实现
根据集中供热现场的实际需求, 本系统选用ABB 变频器;选用西门子区域供热专用的ACS800控制器, 用来控制运行泵和备用泵之间的运行逻辑, 改变调节器的参数。并具有可选的通讯模块和带液晶显示的操作面板。编程灵活, 功能强大, 非常适用于小型控制场合。由于供热系统是一个要求高可靠性的系统, 因此本系统还备有手动控制部分, 防止自动控制出现故障时系统瘫痪。系统的自动运行由程序控制器来控制, 主要实现启动、加泵、减泵、热备、故障自动切换等功能, 首先所有泵的启动都采用变频启动, 在一台泵工作时, 若温度没有达到设定值, 而变频器的输出频率已经达到了上限, 则自动切换本泵为工频运行, 投入第二台泵为变频运行;在两台泵工作时, 若温度达到了要求, 而变频器的输出频率低于设定频率, 则停变频泵, 将工频泵投变频运行。其次, 系统设置了热备功能 (我们没使用) , 在两台泵都无故障的前提下, 一台单独运行8h后, 将自动切换另一台泵。最后, 故障自切换功能保证了在有备用泵的前提下, 在运行泵出现故障时可以自动切换到备用泵, 从而防止停泵后水锤对热网设备和用户系统造成破坏。此外系统还具有频率、电流、电压、管网压力、温度等监视功能, 压力、温度异常报警及变频器、电机故障报警等功能。
4 变频器电磁干扰问题
变频器在运行过程能产生功率较大的谐波, 由于功率较大, 成为一个强有力的干扰源, 通过辐射、传导等途径, 对电网及周围电子设备产生严重影响。切断、消除或削弱耦合路径是控制变频器干扰的主要或几乎唯一的手段, 也是变频器在工程应用中的主要抗电磁干扰措施。通常变频器本身有铁壳屏蔽, 防止电磁干扰泄漏;输出线最好用钢管屏蔽, 特别是以外部信号控制变频器时, 采用双芯屏蔽线且尽可能短 (一般为20m以内) , 并与主电路线 (AC380V) 及控制线 (AC220V) 完全分离, 绝不能放于同一配管或线槽内, 周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效, 屏蔽罩必须可靠接地。电源线要采用隔离变压器或电源滤波器以避免传导干扰, 为减少电动机的电磁噪声和损耗可以配置输出滤波器, 欲减少对电源的污染可配置输入滤波器或零序电感。
5 结论
建筑电气节能设计论文 篇5
1建筑电气节能设计概论
随着电气能耗在建筑行业所占比例逐渐增大，所以，在建筑电气系统设计过程中，我们需要考虑其能耗的控制。电气能耗主要由电力线路铺设时的材料损耗以及电器运行时的电能消耗组成。建筑电气节能的设计也要从这两方面出发，合理规划线路，提高能源转换效率，使得建筑电气系统更加安全，经济，环保。
2建筑电气节能设计原则
2.1安全适用性
建筑电气节能的设计，必须要保证建筑电气设备的能耗需求和运行安全。在此基础上，进一步的考虑降低电能消耗，避免能源浪费。所以，在设计建筑电气系统的时候，首先应该考虑到建筑内各种电气设备的功能和电力参数，合理分配电能，达到节能目的。
2.2经济效益性
在设计建筑电气系统过程中，还必须注重经济效益，避免不必要的材料和设备的浪费。不能耗费大量的资金来建设节能设备，这样往往会得不偿失。只有合理的分配资金，才能更好的节约能源，降低能耗。比如可适当的采用先进的电气节能设备。在设计中，要充分考虑这些设备的经济效益。
2.3环保
设计建筑电气节能系统，一定要考虑到对环境的影响。之所以降低能耗，一方面也是为了保护环境，构建更加和谐的人与自然的关系。建筑电气节能的设计不能顾此失彼，只考虑电能的节约而不考虑节能设备对环境的影响。只有真正做到绿色节能，才能达到建筑节能的真正目的。
3建筑电气节能设计要点
3.1选择高效能配电器
配电变压器作为重要的电能转换和分配的电气设备，在一定程度上也会消耗能源。因此，选择合适的配电变压器非常重要。为了提高变压器的电能转换效率，我们应该选择合适的变压器容量和参数，进而降低其运行能耗。根据实际的负荷需求，将负荷率设置在70%左右较为合理。此外，在选择配电变压器的型号的时候，应该选择空载、负载功耗相对较小的变压器。
3.2选择合理的无功补偿策略
合理的选择线路的无功补偿方式可以有效地降低线路损耗，进而提高功率因素来降低能耗。对于建筑中的配电系统而言，主要采用三相共补和单相分补的方式来提高系统的功率因素。民用的建筑供电系统中，单相负荷有照明、家用办公的电器等；三相负荷则主要有电梯、水泵、中央空调等设备。其中，主要以单相负荷为主，大约占总负荷的40%—60%。然而，“单相分补”的配电方式投资比较大，比“三相分补”要大25%左右。所以，根据实际情况，应该采用“单相、三相相互结合共补”的配电方式来达到节能经济的目的。
3.3合理的设计电气线路
选择恰当的配电间，合理铺设电气线路，既能够节约电气线路的材料损耗，也能减少电气的线路损耗。在建筑电气线路的铺设中，尽量选择最短路径，并且要铺设在散热通风条件好的地方，避免因高温使得线路老化加快，而增加额外的电能损耗和不安全因素。根据实际需求，需要选择合适的导线截面积，增加线路导电性能。
3.4选择合适的用电照明系统
在建筑电气功耗中，照明系统的功耗占有很大部分，所以选择节能高效率的照明设备可以很大程度上降低能耗，节约成本。首先，应该选择优质、高光效率的光源。比如LED节能灯、荧光灯或者是气体放电光源。这些光源不仅发光效率高。光质量好，而且使用寿命长，不易损坏。其次，要设计合理经济的照明线路。实践证明，三相四线式的供电方式可以很大程度降低电能损耗。再次，多采用智能开关，比如光控开关和声控开关。这样可以很大程度的提高照明的使用效率，避免不必要的浪费。合理利用自然光源也是节约能源的一种途径，科学设计建筑体结构，增加其采光面积。比如采用透光性能好的玻璃或者铺设反射面，提升室内光线亮度。
3.5合理的设计控制系统
可以的控制用电设备也可以很大程度的节约能源，提高用电效率。采用智能化的控制，可以实时的根据需求，来控制用电设备的工作。随着现代科技的快速发展，智能控制技术在建筑行业得到广泛应用，这样不仅可以做到节能环保，而且能够很大程度的提高人们生活水平。
4总结
电气节能控制 篇6
关键词：建筑工程；电气设计；节能；措施；
前言：当前，建筑耗能问题越来越严重，已与工业耗能、交通耗能并列为我国能源消耗的三大"耗能大户"。在此背景下，作为电气设计工程人员，在文中对电气节能设计规范和施工规范的要求和应用谈了一下自己的体会，希望通过此能够对各位读者在以后的建筑电气设计工作起到一点帮助。
一、电气节能应遵循的原则
建筑电气节能方面要遵循以下几个原则，尤其是不能为了节能而忽视建筑功能的体现，更不能为了损害建筑的安全性而进行盲目的节能措施，建筑节能在本着保障建筑安全性和功能性的前提，采取相应的措施进行处理。其具体原则如下：
（1）适用性原则的把握，适用性是在满足人们日常生活功能的需求下对建筑采取节能措施，在不影响建筑设备的良好运行的基础上，根据用电设备对电能所需质量和可靠性等几个方面的要求，来对配电系统进行优化，保障电能能够被合理利用，起到建筑电气节能的效果。
（2）实际性原则的把握，实际性原则要求在建筑节能方面充分考虑实际经济效益，在设备以及材料的选取上，尽可能能本着从实际除非，物尽其用，不超标使用，避免造成资源浪费，从而达到建筑电气节能的效果。
（3）节能性原则的把握，在充分分析建筑功能的基础上，减少无关紧要的电气设备，或者对电气系统进行优化，尤其是电能传输线路上的电能消耗，积少成多，防微杜渐，真正实现建筑的整体节能效果
二、建筑工程中建筑电气节能措施研究
随着经济的发展，建筑工程行业也呈现出异常迅猛的发展态势。但是，在发展的过程中也呈现出能耗过大的现象。这些现象既浪费了资源，也阻碍了建筑工程的长远可持续发展。因此说加强建筑工程中的建筑电气节能工作十分重要。下面本文就从以下四个方面论述建筑电气节能的措施，希望能够对今后的建筑电气节能工作的开展有所帮助。
（1） 优化建筑电气系统的节能设计
要想保证建筑电气节能工程的顺利开展，首先需要做的就是要完善建筑电气系统的节能设计。对此，设计单位需要严格要求设计人员，对于建筑电气工程的每个环节，都需要有详细的电气负荷计算书，并根据实际的情况采取相应的节能措施。同时还需要注意的是，在进行建筑电气节能设计的时候，要秉承“以人为本、尊重实际“的设计理念。设计之前深入现场做好调查工作，制定完善的设计方案，同业主进行有效地沟通，在设计时充分考虑所供电能类型符合特点、建筑电气的实用功能要求以及周围的综合环境等。经过前面的分析之后，最后确定完善的方案。在设计的过程中，需要根据季节的变化设计出灵活的投切变压器，从而实现节能经济运行，减少不必要的能耗损失。
（2）加强建筑电气节能管理
实现建筑电气节能除了要加强改进技术之外，最重要的还需要进行建筑电气的节能管理，在保证技术的同时可以实现监管，保证节能目标的实现。要加强管理，首先需要建立健全的监管机制，制定完善的监管政策，保证管理工作的顺利进行和建筑电气节能工程的顺利进行；其次，要加强管理者的管理技能，使管理者熟知建筑电气节能的基本程序，避免管理过程中出现差错。例如，可以定期进行管理者的技能培训，增加他们的管理理论知识水平和建筑电气节能常识，还可以在平时利用多种手段进行宣传，使得这种节能的意识深入人心。这样，在管理过程中就更为得心应手；最后需要建立奖惩制度和激励机制，充分调动各方面人员的积极性，保证在有效监管的力度下实现建筑电气节能的目标。需要注意的是，由于建筑电气节能在很大程度上取决于建筑电气设备的运行状况，所以说需要认真管理，使得各种设备有效且安全的运行。
（3）保证施工过程中的各个环节实现节能
要实现建筑电气节能目标，除了要采用新型的节能技术和加强管理之外，还需要保证施工的每个环节实现节能。这就要求在设备选择上格外注意。首先，需要合理选择变压器的型号和规格。为了实现节能的目标，减少电能的损耗，可以适当的降低变压器的负载率，但是这样又会造成工程投资的提高。采用非晶态合金作为变压器的铁芯，此种材料拥有特殊的磁特性，与普通的材料相比同容量能够降低损耗达到80%左右，所以说选择合理的变压器十分重要。其次要选择合适的电缆和电线。线路要尽可能走直线以减少导线的长度，低压线路要少走“回头线”，减少电能的损耗。同时要保证变压器接近负荷中心，减少供电的距离。需要注意的是，可以增加导线的截面，还可以利用某些季节性的负荷线路减少线路的阻抗。最后需要注意的是保证电动机的节能。实现电动机的节能主要需考虑电动机的工作效率和功率因数。因此说要实现电动机的节能，在进行选择时一定要正确掌握其负荷特性，分清是否是连续的。而为了降低无功功率流动引起的能量损耗，需要改变电容器集中安装的做法。
（4）合理选择节能设备
合理选择建筑电气的节能设备也是实现节能的一个至关重要的措施。能源的浪费主要是光能和热能。因此，首先需要合理选择节能光源。荧光灯在节能方面应用的十分广泛。气体放电光源也由于其结构简单、使用寿命长、光效高以及无电磁辐射等优势成为建筑电气节能照明的首选。同时还需要选用节能的设备，诸如节能变压器和电动机等。这些都能够减少能量的消耗，实现建筑電气节能的目标。如采用建筑智能化技术中的建筑设备监控系统，
利用智能控制技术进行节能主要体现在对空调和给排水专业建筑设备的监控。对照明设计及控制方面建筑设备监控系统的功能包括：实现受控机组和设备的启、停控制和必要的连锁操作。实时监测和存储设备运行的工作状态及故障报警信号。实时监测和采集系统的主要参数。如温度、湿度、压力、流量、监测变配电系统的主要开关状态、电源电压、电流和功率因数等。按预定的控制程序对系统的被控参数进行最佳自动调节，使其运行在相关专业系统设计工艺所要求的设定范围。实现机组的台数控制和优化运行。采用综合措施实现节能运行。在实现自动控制功能的同时.提供远程操作和就地操作的功能。自动形成系统运行报告、设备故障报警报告及设备维修报告。提供的系统运行状态、故障报警的实时数据和历史数据记录等均可以图形化界面显示建筑设备监控系统的内容按系统和设备的功能可分成以下子系统进行监控：制冷系统、热源和热交换系统、空调系统、通风系统、给排水系统、供配电系统、公共照明系统、电梯系统。
结束语
综上所述，建筑行业的发展带来了能源的大量消耗，因此，建筑电气节能成为建筑行业发展最为紧迫的话题之一。我们在以后的工作中应不断地探讨，不断地创新，从而实现建筑电气节能的目标，促进建筑电气实现长远可持续的发展。
参考文献：
[1] 张盼领.建筑电气节能设计问题的几点探讨[J].科技风.2009（04）
[2] 吴海英，欧文权，何滔.我国建筑电气节能的有效途径探讨[J].企业科技与发展.2009（04）
电气节能控制 篇7
1 现代建筑电气控制安全节能设计的基本要求
1.1 满足现代建筑功能的需要
首先, 要满足现代建筑所需照明的亮度、色度等需要, 满足室内空调温度的舒适和空气的清新, 满足一些特殊场所:比如娱乐场所、会议场所等特殊工艺设计的实际需要。
1.2 综合考虑经济产值的实际需要
安全和节能应按我国国庆的实际需要, 考虑实际经济产值, 不能单纯的为了节能, 而过高地进行消耗性的投资, 增加总的运行成本。应该在尽短的时间内, 利用节能省下来的费用作为对投资资金的回收。
1.3 节能的需要
节能应该在满足实际功能的前提下来进行的, 应该节省的是没必要的开支。在进行电气控制设计的时候, 首先, 要找出哪些能量的消耗是必须的, 哪些能量的消耗是可有可无甚至是根本没有必要的, 找出了这些后, 然后再考虑采取何种措施来进行节能。比如:变压器山的功率损耗, 传输电能线路上的损耗实际上都是无用的能量损耗, 又如量大面广的照明容量, 可有采用先进技术, 使其能耗降低
2 如何设计安全节能的现代建筑电气控制系统
2.1 变压器配电系统的设计
1) 变电所位置的确定。现代高层建筑的耗电量非常大, 在确定变电所位置的时候, 应尽可能使高压深入到负荷中心, 这样做对节能和提高供电的质量都有很大的好处。2) 合理选择配电变压器。对变压器的容量和台数进行合理的选择, 为降低变压器自身损耗, 当容量大而需要选用多台变压器时, 可在合理分配负荷的前提下, 尽可能的减少变压器的台数, 选用大容量的变压器。根据负荷情况, 综合考虑总的投资以及运行费用, 把负荷进行合理的分配, 选取电力负荷和容量相适应的变压器, 使其工作在高效区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关, 也与负荷的功率因数有关;选用节能型变压器, 更换或改造高能耗的变压器。
2.2 电源以及电压的选择
为了确保供电的安全可靠性, 现代建筑至少应该用友两个独立的电源, 具体数量应视负荷大小以及当地电网实际条件而定。两路独立电源的工作方式是两路同时供电, 相互备用。国内现代建筑的供电电压, 都采用10KV标准电压等级。
2.3 电气控制照明设计
照明的节能, 是在保证照度标准和照明质量的前提下, 力求做到降低照明系统中的能量损耗, 从而达到最有效的利用电能目的。
1) 选择优质的电光源。照明节能的首要工作是合理的选用电光源。节能的电光源的发光效率高, 同样的瓦数将会散发更多的光通量。
2) 选择节电的照明电器配件。各种电光源中均需要有电器配件, 其中镇流器就是一个高耗能的器件。在量大面广的照明设计中, 要采用节能电子镇流器后, 节能的效果就会显得非常明显。
3) 选择控制开关, 充分利用自然光。由于自然光属于免费的光源, 所以要充分利用自然光, 就是要根据射入室内的自然光亮度, 合理地设置照明开关, 使照明控制灵活、节能、方便。充分利用室内受光面的反射性, 也能有效地提高光的利用率, 起到节电的作用。
4) 选择合理的照明方式。在满足照度标准的前提下, 为节约电能, 应选用多种照明方式的的结合:比如一般照明、局部照明和混合照明等照明方式。
5) 选择合理的照度值。选择合理的照度值是照明设计所需要考虑的重要问题, 如果照度值太低, 就会损害工作人员的视力, 影响生产效率和产品质量, 不合理的高照度则会浪费电量, 所以选择照度必须与所进行的视觉工作相吻合。照度值应按国家颁布的照明设计标准来进行选择, 合理的照度值和优良的照明质量所带来的光环境, 可以改善人们的心情和提高工作效率, 因此, 要综合考虑照明系统的总的效率。
2.4 所需要的集中主要设备的选型
1) 高压开关柜。现代建筑的变配电室大多数都装在主楼地下层, 按照标准不适宜采用油开关。应该严格按照标准, 选用真空开关手车式高压开关柜;2) 电力变压器。根据建筑防火的要求, 主楼内是不可以装设大容量的油浸电力变压器的;3) 低压配电屏。国外低压配电屏的结构, 几乎都做成抽屉式, 特别是大容量的出线, 则做成手车式;4) 应急发电机组。以往都是是采用柴油发电机组来作为应急备用电源的。近年国外现代建筑很多都采用燃汽轮发电机。这种发电机具有重量轻、体积小、反应速度快、故障率低等优点。
2.5 配电线路导线、电缆的选择要充分考虑节能
由于配电线路上存在电阻, 当有电流通过的时候, 就会产生一定有功功率损耗, 由于线路上的电流是不能改变的, 所以要减低线路损耗, 只有通过减小线路的电阻, 可以通过下面的几种方式:1) 选用电导率较小的材质做导线在所有电导率较小的材质中铜;2) 减小导线长度;3) 增大导线截面。
2.6 安全方面的设计
2.6.1 接地与防雷
现代建筑的防雷设计, 除了采用传统避雷针和避雷带的方法外, 近年还出现了消雷器和放射性避雷针。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地, 基本上都是合在一起来做的, 这样就组成混合的接地系统。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已经能够满足接地电阻的要求, 但是仍然还需要安装水平的人工接地体, 从而将主要的建筑物基础连接成接地网, 这样做对于均衡电位和提高安全性都有很大的好处。
2.6.2 安防系统
1) 消防自动报警和自动灭火系统;2) 安全报警系统。
安防系统是现代简述电气控制设计中, 不可缺少的一部分, 对于建筑的安全防范有着至关重要的作用, 同时危险报警能及时的提醒和通知有关人员, 对故障进行排查和检修, 从而保证人们的生命财产安全。
3 结语
总之, 合理、安全、节能的电气控制设计已经是一个现代建筑所必须的一部分, 只有充分考虑好总体布局设计和人性化设计才能更好的满足人们实际学习、工作、生活的需要。
摘要：随着现代建筑使用电气设备种类越来越多, 电气控制的节能性和安全性, 就显得更加的重要, 如何才能设计出体现高科技含量、符合逻辑控制规律的, 并且使用起来更加安全、可靠、节能的电气控制设计是我们本文研究的主要内容。
关键词：现代建筑,电气控制,安全节能
参考文献
[1]黄文经.基本电气控制电路设计中的几个可靠性问题[J].南平师专学报, 2002.
电气节能控制 篇8
关键词：智能建筑,控制技术,电气节能设计
1 引言
智能建筑始于20世纪的美国, 第一个被称作智能建筑的大楼是在1984年建成于美国的哈特福特市。而智能建筑的概念在90年代才在我国萌芽, 但是其发展速度之快令专业人士足以瞠目结舌。信息时代的飞速发展带动智能建筑的产生与迅速发展, 由此可见, 智能建筑是信息时代下, 现代建筑与信息技术的完美结合。
2 智能建筑的控制技术
2.1 控制技术概述
智能建筑的控制技术是以计算机和计算机网络、自动控制、通信技术为基础的, 是一种高水平实现自动化的综合技术。建筑的自动控制技术中的一个关键部分就是运用现代计算机技术对整个建筑系统进行监管与控制, 例如建筑中的照明系统、空调系统、消防系统、设备系统以及保安系统等, 这一自动控制的实现对现场的分布式自动控制技术以及信息集成技术提出了很高的要求。如今的现场设备已经不再是由单一的传感器和控制器组成, 能够实现自主性控制、对数据进行管理, 还具有一定的通信功能, 由此可见, 现代化的现场设备俨然大展成为了一个完善的智能自主体。
2.2 案例分析
本案例介绍的智能建筑控制系统, 是ABB公司开发生产的基于CAN的现场总线控制系统, 简称为i-bus系统, 其是在国际智能建筑标准ISO/IEC 14543-3下设计完成的, 现已被广泛应用于各公共建筑和居民住宅中。I-bus系统主要是对建筑的空调、灯光、窗帘、HVAC设备、办公电器等进行控制, 控制方式种类很多, 有现场面板控制、分散集中控制、远程控制、定时控制、红外线控制、气象控制、消防联动控制等, 多种多样的控制技术被应用到智能建筑控制系统中, 使用者操作方便、灵活, 系统也便于维护、修改和管理。
3 我国智能建筑电气节能设计的发展现状
如今我国在智能建筑电气节能方面的研究还没有达到世界发达国家的先进水平, 也还没有建立起相应的标准, 尤其是在建筑电气节能设计领域没有形成一定的设计规范。而且建筑电气节能的设计人员对于建筑电气节能设计的认识与理解还不够充分, 在设计时仅仅局限于室内的空调系统以及建筑的采光、采暖问题, 而不注重一些建筑节能方面的细节设计。目前我国智能建筑电气节能设计中存在的问题主要有:
(1) 智能建筑的通风设计不合理, 致使建筑中的空调通常冷量过高。特别是选用中央空调的建筑, 通风不畅以及机械排风的效果不佳、运行的制度不合理以及空调设备的型号选择的不恰当, 会导致建筑内外进行通风换气时形成冷负荷, 从而使空调的冷量的消耗增加。
(2) 由于选取的照明光源以及控制方式的不合理, 致使照明系统具有较高的能源消耗率。在建筑电气设计中, 照明系统的能源消耗在整个建筑能源消耗中占到的比例是相当大的, 照明系统中不合理的开关控制方式, 会导致能源的巨大损失。
(3) 对其他的辅助性电气设备系统的不合理设置。智能建筑的设计中, 采暖、通风、给排水等系统的设备型号的选择和运行系统的确定没有做好的话, 会造成大量的能源浪费。
4 智能建筑控制技术的电气节能设计
4.1 智能供电控制系统设计
在进行智能建筑电气供配电系统节能设计时, 结合控制技术, 并根据建筑实际的空能设定以及选用的用电设备的特点、各种设备的现场实地布置情况和各种设备的用电负荷等, 综合考虑各项因素, 确定供配电节能设施的选取, 在确保设备正常运转的同时, 最大限度的降低能源消耗。具体的节能设计时, 要注意以下几个方面:供电电压的选取确定要以建筑用电情况为基础, 通常情况下, 供电电压越低, 能源损耗就越少;建筑中应用的电器系统不能过于复杂, 要简单并且安全可靠, 按照"化整为零"的原则, 当在一定的电压等级电器状态下, 配电级数、变电要尽量处于同一个状态, 其极差要处在低过两级的状态;智能建筑中供配电的布线原则为短直, 以此来降低能源在线路上的消耗, 要尽量缩减变电所与负荷中心的距离, 建筑中电气竖井与低压配电房要尽量安排的接近, 这样可以提高整个供电系统的运行效率。
4.2 智能照明控制系统设计
智能建筑内外的照明系统应该采用符合设计要求的绿色节能照明设备, 而且在照明系统的开关控制方面, 可以利用声控或者光控模式, 使照明开关时间更科学, 从而减少不必要的照明能耗的浪费。比如i-bus智能照明控制系统设计充分利用自然光的优势, 来减少照明能耗, 同时其加设采光井, 使用透光率比较高的大型门窗等, 利用自然光提高室内的光照效果, 减少白天建筑的照明能源消耗。智能建筑的室内照明, 要采用耗电量少、照明效果好的节能灯, 与此同时还要注重照明设备的光源品质, 在强调低能耗的同时也要保证建筑的良好的居住环境。
4.3 空调、电梯、供水以及通风控制系统设计
智能建筑的空调系统一般采用的是水源热泵空调, 水源热泵是以地下水或者地下土壤的温度为一恒定值为基础的, 因此这种空调在工作的时候能够满足节能环保以及无污染的要求, 比传统的中央空调的机组效能要高很多, 节约的能耗能够达到35%-75%。而且水源热泵工作时有恒定的水温, 这也会给机组的运行带来一定的稳定性。在选择电梯系统时, 要根据建筑实际情况合理进行, 在节能方面, 可以使用小机房电梯, 以代替常规电梯, 小机房电梯所采用的无齿轮曳引机能够减少很大一部分的电耗, 具有很好的节能效果。在设计供水体统时, 选择目前节能环保效果最好的无负压供水设备, 与一般设备相比, 无负压设备既能够净化水质, 又有较低的能源消耗, 对智能建筑的节能设计贡献很大。在设计通风系统时, 要根据实际电力的不同需求, 对风机等设备的要求进行全方面的分析, 综合分析选取满足要求的节能环保设备。
4.4 智能保温控制系统设计
智能建筑保温体系设计的关键是合理利用墙体、屋面材料来进行建筑保温。目前智能建筑的室内墙体一般选用加气混凝土切块, 既能够隔音, 也有较好的保温效果。填充外墙的材料应该满足一定的气密性与安全性, 保温砂浆或者空心砖这些辅助保温材料的合理利用可以满足以上要求。与此同时, 在智能建筑的屋面上加设挤塑泡沫保温板, 并且增加建筑门窗的密封性, 能够更好的起到保温效果。
5 结束语
智能建筑控制技术与电气节能设计都是非常复杂的系统工程, 设计过程中要考虑的因素较多, 要努力做到各个方面的协调统一。科学技术的飞速发展, 给智能建筑提出了更好的发展要求, 要不断完善智能建筑的控制技术与电气节能设计领域的制度规范, 这对智能建筑的发展有着重要意义, 也是推动控制技术的发展和降低智能建筑能源消耗的有效方法。
参考文献
[1]张大鹏.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].民营科技, 2012 (6) .[1]张大鹏.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].民营科技, 2012 (6) .
[2]陈航.关于民用建筑电气节能设计的探讨[J].广东科技, 2011 (13) .[2]陈航.关于民用建筑电气节能设计的探讨[J].广东科技, 2011 (13) .
电气节能控制 篇9
1 建筑设备电气自动化系统的优势分析
电气自动化系统在建筑中的应用,能够实现后台操作,把用户的日常工作、休息时间等编制成相应的程序,并在电气自动化系统的控制下,合理的使用所有的建筑设备,这种智能化、自动化的控制方式,既能够达到低碳、环保的目的,又能够节省大量的资源和人力。在引入电气自动化系统后,对资源进行合理的分配,取缔原来的电气系统,将大量独立且耗能的元器件集成成芯片,结合智能化后台大数据系统进行分析管理,这样即不需要由专门的设备管理人员进行管理,同时也降低了设备及管理费用。此外,将电气自动化系统应用在建筑设备管理中,能够有效的降低人为因素对电气系统的影响,显著的提高设备的使用寿命。由于电气自动化系统采用现代化的后台管理流程,设备在既定的程序下运行,只要不出现超负荷使用的现象,将不会发生故障,同时还能够避免出现人为失误导致的设备故障。最后,采用电气自动化系统还能够对室内的温度、湿度等进行智能化调控,并将温度和湿度控制在最佳水平,为住户提供良好、舒适的居住和工作环境。
2 建筑设备电气自动化系统节能控制的重要意义
现阶段,我国建筑行业对能源的消耗量,已经超过全国能源总消耗量的35%,特别是在城市建筑中,空调制冷系统、采暖系统等在运行的过程中会消耗大量的能源,为建筑能耗占比的50%以上,照明系统的能耗也超过20%,这些热能和电能的消耗已经远远超过国家规定的限定指标,能源利用率降低,造成大量的能源浪费。因此,通过加强建筑设备自动化系统的节能控制,能够显著的提高建筑的整体能源利用率,节约能源的同时,节省大量的能源成本,这对于实现整个建筑行业的健康、稳定以及可持续发展具有非常重要的作用。因此,如何加强建筑设备电气自动化系统的节能控制,必定成为我国建筑领域未来研究的主要方向。
3 建筑设备电气自动化系统的节能控制技术措施
(1)空调系统的节能技术措施。建筑空调系统的节能技术措施主要包括以下几个方面:①地源和水源热泵技术。地源热泵技术和水源热泵技术是基于夏冬两季地面建筑物温度和地球不同浅层水源的关系来进行的。在夏季,当地面建筑物温度超过地球前程水源温度,热能技术会通过水与空气的载剂形式,利用热泵技术降低建筑内部的温度,在冬季,当地面建筑物温度低于地球浅层水温度时,热泵技术能够提高建筑内部的温度,实现对建筑内部温度的调节。地源热泵技术和水源热泵技术主要由三部分组成,即水源系统、水源中央空调主机以及用户终端,该种技术在建筑设备电气自动化系统中的应用,不仅节能环保效率高,而且适用范围广,显著提高建筑内的舒适度。同时,地源和水源热泵技术采用数字控制器进行信号的采集,并对热泵的运行状态和用水状况进行分析和判断,一旦出现水量状态偏小或者偏大的现象,地源和水源热泵系统会智能、自动的对水泵的转速进行调节,以此保证输送水量能够满足建筑的实际需求。②焓值控制技术。所谓焓值,指的是空气中产生的热量,焓值随着空气热量的吸收与释放发生变化,焓值控制技术的原理表现为:中央空调系统对空气处理完之后,将一部分空气输送到室内,并对剩下一部分空气和新空气进行融合之后,再进行统一处理,并将其输送到室内。该种混合模式能够有效的降低中央空调系统的能源消耗,同时还能够提高中央空调系统的运转效率,对室内空气质量进行调节和改善。此外,该系统还能够对黑白天进行自动识别,然后对室内空气进行随时调节和实时掌控。③变风量控制技术。通常状况下,被控参数变化通常是由于天气原因或者空气湿度导致的,并且改变风能够改变空气湿度。变风量空调系统运行的过程中,在调整风量时并不会改变输出的温度,同时还能够根据室内人数的变化状况,对送风转数进行调整,尽可能的将送入室内的风量控制在一定范围内,这样既能够提高室内舒适度,也不会造成不必要的能源浪费。采用风机代替变风量系统末端的风阀,通过对风量的需求大小信息进行判断,对风机的转速进行调整。变风量控制技术的应用,能够根据传感器监测的参数,对风机的转速进行调整,非常灵活和方便,更好的满足不同用户对风量的实际需求。同时,还可以根据使用人数和时间对风机转速进行调整,这样能够避免出现系统过载的问题,壁面造成不必要的能源浪费。
(2)照明系统的节能控制技术措施。照明系统在建筑工程中的重要性不言而喻,但是照明控制系统的耗电量相对较大,仅次于空调系统,因此必须加强对照明控制系统的节能设计。建筑照明区域主要包括五个部分,即正常照明、应急照明、值班照明、办公室照明以及走廊楼道照明。在进行照明控制系统规划设计时,应该根据应用区域、工作性质以及时间等,合理的规划照明时间,因为不同区域对照明的要求存在差异,在保证住宅用户和工作人员照明实际需求的基础上,通过合理的规划也能够达到节能的目的。同时,管理者应该根据监控平台提供的信息,制定科学、规范的照明时间表,对用电时间和非用电时间进行却分设置,在值班时对照明趋势和时间进行监控,智能照明系统还可以利用总线纳入的方式,监控和管理建筑设备电气自动化系统,利用智能照明系统的总计算机对多个场景进行监控和管理,并执行开灯和关灯等操作,可以应用红外线探测组合开关,该种开关的应用,能够实现“人来开灯、人走关灯”的效果,还可以设置关闭照度阈值,当自然光低于预定数值时,照度系统自动开启,这样既能够满足照明需求,又能够降低能源浪费。此外,还可以将照明控制系统和空调系统连接起来,采用统一、智能管理的方式取代传统的开关模式,两个模块之间存在独立微型处理器,方便总线和支线管理,显著的提高照明控制系统的节能效果,具有非常好的应用价值。
3 结束语
综上所述,随着社会的快速发展和科技的进步,电气自动化系统的应用越来越广泛。在节能、环保的时代背景下,建筑行业作为能耗较高的行业之一,加强建筑的节能设计尤为重要。因此,不仅需要设计人员在进行建筑设备电气自动化系统设计时,为了实现节能的最大化,应该充分的加强对节能控制技术的研究,合理的应用地源和水源热泵技术、焓值控制技术、变风量控制技术以及照明节能控制技术,尽可能的降低建筑设备的能耗,同时使电气自动化系统的功能达到最佳水平,同时对于我们在具体使用当中,也要不断发现问题,提出更加合理的解决方案,使得建筑设备电气自动化系统能够更加发挥节能控制效果。
参考文献
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[3]谭焰钊.试析建筑设备电气自动化系统的节能控制[J].山东工业技术,2015(14):125.
电气节能控制 篇10
由于经济的快速发展和城市建设脚步的不断加快, 促使了建筑行业蓬勃发展, 但是随着生活水平的提高, 居民对于建筑功能要求也越来越高, 这也就意味着电气控制设计质量要越来越好。近几年, 由于科技产业的创新, 家家户户都添置了不少大型家电, 为了进一步保障居民的用电安全和节能, 建筑电气控制设计也要更加注重安全性能和节能性能。目前, 能源问题与人类发展呈现出一种矛盾的状态, 而安全节能的电气控制设计不仅可以充分地满足居民的使用需求, 还可以有效地缓解能源紧缺的紧张现状, 最大程度地降低能源消耗, 这一设计理念完全符合可持续发展观。
1 建筑电气控制设计的基本原则
建筑电气控制设计首先应该满足使用功能的需求, 确保设计的电力系统能够供建筑物使用, 并且满足照明和温度的基本需求, 因此, 满足建筑基本功能需求是建筑电气控制设计应该遵循的基本原则, 秉承着“以人为本”“为人服务”的设计理念为居民打造舒适的居住环境[1]。其次, 建筑电气控制设计应该满足使用功能的安全性能, 电气安全性能关系到居民的生命安全和财产安全, 应该作为重点设计考核的要点, 确保建筑功能的有效使用。最后, 随着节能理念在建筑行业的盛行, 建筑电气控制设计也应该遵循可持续发展的节能原则, 有效地降低建筑能源消耗, 从而缓解我国能源紧缺的紧张局面。
2 建筑电气控制设计中的安全策略
2.1 供电设计安全策略
在日常生活中, 正常的供电可以有效地保障居民的生活和工作有序地进行, 一旦出现停电故障, 不仅会影响到居民的正常生活, 还有可能导致意外事故发生。针对安全供电这方面情况, 电力供应设计应该根据用电负荷总量来配置电源数量, 这样可以有效避免一个电源断电就导致全体停电的现象, 同时还可以控制用电的安全性。另外, 在供电设计中应该加设一个发电机, 当电源断电时还可以利用发电机进行发电, 从而将能源损耗降低到最少。
2.2 防雷和接地设计安全策略
在建筑电气控制设计中, 防雷和接地设计是十分关键的, 其可以将雷电引入到地底, 保护设施设备安全的同时, 还可以有效地保障居民的人身安全。因此, 为了满足防雷和接地设计的需要, 可以在建筑上设计避雷针和消雷器, 然后通过接地系统将防雷接地设备和电气接地设备相连接, 简而言之, 就是将防雷接地系统设计得更加完善, 将防雷接地功能混合, 促使电位能够达到有效平衡, 从而提高防雷接地系统的安全性。
2.3 供电线路设计安全策略
随着人们生活水平的不断提高, 家家户户的家电设备也相对应地大幅度增加, 这给供电带来了极大的挑战和压力。用电设备的用电需求越大, 供电线路就越复杂, 为了有效缓解这一用电紧张的局面, 应该优化供电线路的设计。因此, 在供电线路设计时, 为了避免主路线的电流过大而导致绝缘线烧断的现象, 应该严格按照设计规范来设计供电主路线的导线横截面积, 从而有效地抑制火灾的发生。
3 建筑电气控制设计中的节能策略
3.1 供配电系统的节能策略
大部分供配电系统的设备都具备电感性, 其会产生无任何功能的电流, 从而增加供电线路的消耗功率, 这无疑给供配电系统造成了极大的能源损耗。因此, 为了进一步减少消耗功率并且体现节能理念, 首先应该通过增加导线的横截面积或选择电阻率小的导线的方式来降低消耗功率, 其次, 再利用高效率低耗能的变压器来降低季节性的能源损耗, 从而大大地减少供配电系统的负荷能耗, 最后, 应该将变电所的位置设计在靠近负荷中心的地方, 这样可以合理地减少线路的距离, 从而降低因为线路消耗的耗能。通过结合上述三方面的节能措施, 不仅可以在一定程度上实现节能目标, 还能够有效地提高供配电系统的运行效率。
3.2 照明系统的节能策略
照明是电气系统中最基础的功能之一, 若想要实现照明系统的节能, 则要从以下几个方面着手。首先, 照明应该选择高效低耗的光源, 并且根据具体使用情况来分析和考虑光感、光效、价格以及色温等指标因素。通常情况下, 传统的民用建筑一般采用HID灯、白炽灯和荧光灯, 但是随着科技的进步和照明技术的发展, 可以供人们使用的光源类型越来越多, 例如如今常见的LED灯和光纤灯。而工业建筑则要根据场所和生产条件来选择光源, 通过不同类型的高效光源来实现节能目标。其次, 应该合理设计照明时间。当然, 灯光的照明时间要与建筑物设计相结合, 其与建筑物的自然采光时间有着紧密的联系, 因此, 若想要减少照明时间则要最大限度地利用自然采光条件, 将照明光和自然光合理的进行结合, 从而有效地减少照明的耗能。另外, 在照明系统设计中要优先选择节能的装置和开关, 并且开关类型要根据具体场所和用途来确定。最后, 应该严格控制供电附加效率的耗能, 通过使用高电压的照明设备和高效低耗的附件来实现节能, 并且还要在气体放电光源较多的地方使用补偿电容器来提高效率降低耗能。
4 结束语
综上所述, 建筑电气耗能占据建筑总耗能地百分之七十, 在目前能源紧缺的紧张局势下, 若想要实现建筑节能, 则先要实现电气控制设计的节能。在建筑电气控制设计中, 应该在满足功能使用需求和安全性能的前提下, 确保电气系统的节能性和高效性。在设计过程中, 不仅要从先进的节能技术和设施设备着手, 还要从高效低耗的材料方面进行分析考虑, 最大程度地实现建筑电气控制设计的安全和节能。
参考文献
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[2]姜玉莉.现代建筑电气控制设计的安全节能措施[J].信息化建设, 2015, (24) :165-166.
浅谈电气节能措施 篇11
关键词：电能利用；计量；节约措施
近年来，我国城市化发展进程不断加快，能源节约问题引起了社会各界的高度重视，环保节能理念也逐渐在电力行业中被大力提倡，在这种形势下，电力行业在运营和发展过程中，除了要减少供配电系统和用电系统的损耗之外，而且还要结合电力行业未来发展的趋势，从根本上实现电气节能的优化设计。只有完成以上目标，才能够进一步提升電力行业的智能化发展，促进可持续发展目标的顺利实现。
一、电气节能工作开展中存在的问题
虽然近几年来，社会各领域对电气节能措施给予了高度重视，并采取了一系列措施对其进行提高完善，但就目前电气节能工作开展的实际情况来看，随着社会经济发展对电气节能要求的不断提高，工作开展中所呈现出来的问题也越来越多，归纳起来，这些问题主要体现在以下几个方面：
1、设备性能差
随着我国科学技术的飞速发展，越来越多的先进设备被应用到电力系统中，以期通过先进设备的优良性提高节能效果。但由于先进设备往往具有价格高、操作复杂等特点，因此，部分经济较为落后的地区使用的仍然是价格低廉，操作简便的旧设备，不仅性能较差，而且极易出现故障，加上长期使用，又没有定期对设备进行改造与更新，从而更进一步降低了设备的性能，导致电气能源浪费严重。据统计，我国电气设备与国外同类产品相比，中小型电动机的效率低1.5%-4%；中小型变压器的效率仅为60%-90%。由此可见，提高设备性能在电气节能中至关重要，应该引起电力企业的高度重视。
2、生产工艺落后
目前，在我国部分生产企业中，部分产品的生产存在着生产工艺落后、生产周期长、产品质量差等问题，落后的生产工艺导致产品在生产过程中电能利用率低，用电单位损耗高，造成了电气能源不必要的浪费。
3、缺乏严格的管理制度
严格的制度管理是确保每项工作展开的基础，电气节能工作也不例外。然而就目前部分单位的现状来看，并没有设置健全的用电效果考评分析制度，即使部分单位有相关制度，在实际工作中也无法得到切实落实，使得管理制度流于形式，无法发挥作用。甚至有些单位根本就没有相关的管理制度作为支撑，从而导致电气能源的浪费现象屡禁不止。
4、节能技术起步较晚
节能技术起步较晚也是电气节能工作开展存在的一个主要问题，与一些发达国家相比，我国节能技术起步相对较晚，与之相应的政策法律和标准体系也不够健全，在具体实施过程中也存在诸多问题，加上缺乏相应的鼓励措施，从而导致部分企业仍缺乏对电气节能的高度重视，致使电气节能工作整体的开展效果不尽人意。
二、提高电气节能效果的措施
从上文的分析我们能够看出，当前电气节能工作开展中仍然存在一些有待解决的问题，这些问题的存在严重阻碍了电气节能工作开展的效果。因此，为了将这些问题解决，相关部门必须结合当前电气能源的应用现状，采取针对性的完善措施，以此来实现电气节能的根本目的。提高电气节能效果，相关部门可以从以下几个方面入手：
1、减少供配电系统的损耗
首先，要对系统中的变压器进行合理选择，尽可能在确保其满足系统运行条件的基础上，增强变压器自身的节能性。其次，可以通过提高用电的功率因数来降低电能损耗。就目前电力系统运行的现状来看，提高用电功率因数一方面可以提高电气设备的有功功率，降低变压器的功率损耗；另一方面则可以降低电力设备的使用成本，减小电压损失，改善电压质量。对于提高功率因数的方法，目前主要有三种途径：（1）提高用电设备的自然功率因数；（2）加装电容器、调相机进行无功补偿；（3）提高变压器、电动机的负荷系数，减小空载运行时间。
2、减少用电系统的耗损
减少用电系统的损耗是提高电气节能的一个重要措施，该方面的工作主要包括三个方面，即企业生产环节节能、照明系统节能和空调系统节能。
对于企业生产环节节能，首先应该对企业当前所采用的节能设备和技术进行不断优化与完善，改变生产落后、设备性能差、电耗高的现状，从根本上将节能设备和节能技术的作用在电气节能工作中充分发挥出来。其次，要对工艺流程进行适当改革，应该积极推广新工艺和新材料的使用，尤其是一些电能消耗比较大的企业，更应该完善工艺流程，确保电气能源能够得到充分利用。最后，加强设备检修，提高工作效率。工作人员应该定期对设备进行检查，一旦发现问题，应及时采取措施将其解决。
对于照明系统节能，首先，要减少设备的使用时间，避免不必要的浪费，比如说在楼梯和走廊里，可以按照声控灯，人来灯亮，人走等灭。对于灯具的选择，也应该尽量选择低耗能的设备。其次，要提高光源的利用率，比如说建筑物内的墙壁、地面以及家具表面等，尽可能使其光滑，色彩尽量选用浅色。最后，要对照明设备的数量进行有效控制，按照我国照明标准以及建筑物的实际需求，对照明设备数量进行合理选择，确保其在能够满足照明需求的基础上，降低电气能源的使用。
对于空调系统节能，首先要减少空调的冷热负荷，可以采用适当的材料和结构来降低墙体的传热性能，在满足人体舒适的前提下合理确定室内设计参数。其次要结合建筑物的实际需求，对空调的制冷机组进行合理选择，当前应用比较广泛的制冷机组主要有螺杆式、离心式等。最后是要降低水系统和风系统的电能耗损，以此来进一步实现电气节能的根本目标。
3、计量及运行管理节能
首先，变电所低压配电出线回路均设电能相关参数的显示装置，所有干线都应该设置相应的计量装置。其次，为了更好的实现智能化的电能管理，变电所应该对电能管理系统进行不断更新与完善，从而实现对电力运行情况的实时监测，了解电能质量的具体情况，并结合实际情况采取针对性的管理措施，提升电气节能管理效果。最后，要对设备监控管理系统进行科学选择，实现用电设备的自动控制和实时检测，确保系统处于最佳的运行状态。
三、结语
综上所述，随着我国电力行业发展脚步的不断加快，如何对电气节能进行优化设计也成为了相关部门所面临的一项重大课题。从本文的分析我们能够看出，在当前电气节能工作开展的过程中，仍然存在一些有待解决的问题，相关部门如果想要从根本上提高电气节能质量，就必须对这些问题给予正确认识，并根据电力行业发展的实际情况，采取针对性的完善措施，以此来进一步促进我国电力行业的可持续发展。
参考文献：
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[2]邱慧萍，仇洋.浅谈建筑电气设计中的节能措施[J].经营管理者.2011（02）
电气节能控制 篇12
建筑电气是建筑中的重要组成部分, 也是保证建筑正常运行的基础, 但是建筑电气设备的运行也会带来很大能源损耗。所以, 建筑电气节能措施的研究势在必行。传统建筑电气节能方法主要有:电源节能, 动力节能, 照明节能等, 这些方面的节能主要通过设备的选型, 新型材料的选用等方法实现节能。随着传感技术、现代通信技术、智能控制技术的发展, 可实现对建筑内的空调、照明、电梯、供排水、防火、防盗和视频监控等设备实行综合自动管理, 实现建筑电气控制策略优化, 管理方法优化, 数字控制器优化, 网络优化等。文章主要分析智能控制技术在建筑电气节能中应用, 说明智能控制技术在建筑电气节能中的优越性和研究价值。
一、传统建筑电气节能措施
1.1 供配电系统节能
1.1.1减少线路损耗。为了减少长距离传输中线路损耗, 在供配电系统设计中, 应该使得变配电所尽量靠近负荷中心, 以缩短配电半径, 减少线路损耗[1]。
1.1.2合理选择变压器的容量和台数。变压器容量和台数的选择, 应该综合考虑实际负荷情况、年运行费用, 一次性投资成本等因素, 选取容量与电力负荷相适应的变压器, 在变压器的运行中, 应当合理分配负荷, 使每台变压器都能工作在高效低耗区内[2]。
1.2用电设备节能措施
1.2.1照明系统节能。在照明系统的设计中, 首先应该考虑的是自然光的充分利用, 把自然光与人工照明完美地结合起来, 这样, 可以大大节约人工照明所使用的电能。再者是选择节能型照明灯具 (高效节能的LED灯) , 控制单位面积灯具的安装功率。
1.2.2电机系统的节能。电机系统的能耗, 除了线路损耗外, 主要来自于电动机轻载和空载运行时, 因为电动机轻载运行时效率是极低的。线路的损耗可以通过就地电容补偿来减少;对于电机轻载运行和空载运行的能耗, 采用变频调速控制电动机是非常好的解决方案, 通过变频调速电动机实现负载变化时自动调节转速, 使转速与负载变化相适应, 这样, 可以有效提高电动机轻载运行和空载运行时的效率, 从而实现电机系统节能的目的。
二、智能控制方法在建筑电气设备控制中应用
2.1 智能控制方法概述。所谓智能控制, 即设计一个控制器 (或系统) , 使之具有学习、抽象、推理、决策等功能, 并能根据环境 (包括被控对象或被控过程) 信息的变化作出适当的反应, 从而实现由人来完成的任务[3]。在建筑电气设备控制中, 由于设备运行的复杂性和难以辨识性, 传统控制的方法不能达到很好的控制效果, 而智能控制的方法不依赖于被控对象的数学模型, 可以根据被控对象的特征信息进行控制, 所以在一些复杂的控制领域, 智能控制的方法有着极好的控制效果。建筑电气设备的控制, 目前主要采用了智能控制的模糊控制方法、神经网络控制方法及模糊神经网络控制方法。
2.2 智能照明控制系统设计方法
2.2.1 智能照明系统。随着计算机技术、网络技术和传感器技术的迅速发展, 智能照明系统的实现已成为现实。通过选择节能的照明灯具、信号接收器、信号处理器、控制器、网络传输器等, 可以对建筑内所有照明环境进行照度的自动控制、监视和预测。利用智能控制中人工神经网络控制的特点, 对照明系统进行预估和控制, 能够有效提高照明质量和减少照明能耗。
2.2.2 人工神经网络控制照明系统的设计方法。人工神经网络 (Neural Network) 是一种模拟人脑思维方式的数学模型。是在研究人脑组织的成果基础上提出来的。具有人脑的学习、记忆、联想和模式识别等能力。在人工神经网络控制中, BP神经网络是一种算法相对简单, 控制效果好, 并且易于实现的控制方法。BP (Back Propagation) 网络由输入层、隐含层和输出层构成, 层与层之间全互连, 实现的过程是通过梯度搜索技术, 使BP网络的实际输出值与期望输出值的误差均方值为最小。在建筑照明设计中, 可以根据实验和经验获得照明控制中的样本数据, 建立BP神经网络, 然后对BP网络进行训练, 以构建照明工作区域的控制模型, 最终根据建筑照明设计标准检验实际照明效果是否达到预期设计目标。
2.3 模糊控制中央空调系统的设计。中央空调系统是具有时滞性、时变性、非线性、结构的复杂多样性。这样一个复杂的系统, 利用传统控制理论很难实现良好的控制效果。因此采用智能控制的方法尤为重要。在中央空调控制系统中, 智能控制中模糊控制方法显出其优越性。模糊中央空调系统采用先进的计算机技术、模糊控制技术、系统集成技术和变频调速技术, 实现中央空调的智能模糊控制, 在保障空调舒适性的前提下, 使中央空调系统的能量供给按照负荷需求进行调整, 最大限度地减少了中央空调系统的能源浪费, 达到了最佳节能的目的[4]。
2.4 智能电梯控制系统的设计。电梯系统本身具有很大的随机性, 复杂性和目标的不确定性。采用传统的控制理论很难提高控制系统的性能, 智能控制的方法在解决具有此类特点的复杂系统上有明显的优势。模糊神经网络控制把神经网络与模糊逻辑相结合, 使控制方法既具有知识获取和学习能力, 又具有解释和推理能力[5]。对于电梯控制系统来说, 主要优化以下目标:乘客平均侯梯时间, 乘客平均乘梯时间, 均衡电梯拥挤度等。
智能控制中模糊控制与神经网络控制的结合, 能够很好将控制方法中的学习能力和推理能力结合起来, 对于建筑电气设备中, 电梯群的控制选择模糊神经网络是行之有效的方法, 这种方法的实现步骤如下:
(1) 根据实验和专家经验, 确定描述电梯参数的特征值。 (2) 选择模糊控制器的模型, 确定神经网络的输入量、输出量, 构成电梯控制系统。 (3) 利用样本值来训练模糊神经网络。 (4) 针对一些特定的样本进行训练, 比如:上下班高峰期间, 电梯调度比较频繁, 设计针对高峰模式下电梯调度控制方法, 应用模糊神经网络实现派梯。在电梯的运行使用过程中, 如果能够应对上下班时的高峰期要求, 那么肯定能够实现空闲时段的层间交通。
三、结论
文章对建筑电气系统存在的控制效果不佳导致的建筑能源浪费问题, 提出了采用智能控制方法实现建筑电气系统优化控制, 文中简单地讨论了控制方法的选取, 控制模型的结构, 控制规则集的构造和工程控制算法。人智能控制策略表现出了很好的控制效果, 对某些特别难于控制的复杂楼宇设备控制, 应当是一种首选的控制策略。智能控制的方法在建筑电气设备中的应用实现还需要进一步研究。
参考文献
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