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1引言
我國作為能源消耗的大國,每年的能源消耗量在全世界占前列,而我國的能源在世界上卻不是豐富的,很多能源都依靠進口來滿足我國的需要,不僅如此,我國在能源的利用上,效率也不是很高,各行各業的能源消耗使得我國的能源面臨嚴重的缺乏,尤其是建筑電氣,隨著我國建筑業快速發展,使得建筑用電也在急劇增加,成了我國能源消耗的主要方面,面對建筑業急劇增加的能源消耗問題,如何實現建筑電氣的節能成了現在建筑業迫在眉睫需要解決的問題,然而就我國目前的建筑節能現狀來說面對著嚴重的不足,使得建筑電氣存在嚴重的浪費,違背了我國可持續發展的戰略,因此,做好建筑電氣節能設計具有很重要的意義,不管是在供電系統還是用電設備等方面,做好節能設計都會降低消耗,可見對建筑電氣的節能設計研究具有很重要的現實意義。
2建筑電氣節能設計的原則
在對建筑電氣進行節能設計時一般遵循以下幾個原則:
(1)建筑物的功能要得到滿足。在進行節能設計時,對于建筑的照度、色溫等都需要滿足建筑本身的需要,還有對安裝的空調要具有適宜的溫度,保持一個干凈衛生的環境以及一些運輸通道的順暢,在一些娛樂場所還要符合工藝用電的要求等等。
(2)要符合經濟實惠的原則。對建筑實行節能設計的目的是為了節約能源,降低消耗,所以不能為了進行節能設計而增加成本,這就違背了經濟環保的原則,所以在進行節能設計的時候要充分考慮成本問題,要做到在一年或者兩年內對節能花費的費用能夠收回,只有這樣才能滿足節約環保的原則。
(3)遵循減少不必要的能源消耗。節能的基本原則就是江少不必要的能源消耗,所以就需要找到哪些地方存在嚴重的能源浪費,哪些地方的能源消耗不是必須的,然后再根據具體情況作出具體的節能設計方案,比如在一些電線上的不必要的消耗和變壓器功率的消耗等這些全是不必要的消耗,所以在設計節能方案時就要遵循科學、實用的原則,從而避免那些不必要的能源消耗。
3建筑電氣節能新技術
(1)降低輸電線的損耗。最直接的方法就是盡可能的減少輸電線的長度,第一就是,電線盡可能的少走彎路,讓電線走直路,只有這樣才能減少線長度;第二就是不走少走低壓線路或者盡可能的不走低壓線路,從而減少電能在線路中的損耗;第三就是變壓器盡量靠近負荷中心,這樣做的目的就是為了縮短供電的距離,從而減小供電線的長度。還有就是選擇一些耗散比較小的材質來做電線,比如選擇銅線,這樣就可以減少能源的消耗。還可以來增加導線的橫截面積來降低損耗,具體可以在滿足了供電要求后,可以選擇橫截面積比標準面積大一級的導線來作為輸電線。
(2)照明系統的技能。對照明系統進行節能設計的原則除了要節能外,還要滿足照明的基本要求,所以首先可以考慮利用自然光,這就需要在建筑時要求電氣設計人員的參與,從而能夠合理的利用自然光,來達到自然光照明的功能,從而節約電能。還可以改進一些用電設備的控制方法。具體就是在一些照明區,比如臥室、客房等可以設置一些可以調節光強的開關,在不需要強光的情況下,可以減弱燈具的光強,從而減弱不必要的電能損耗。還有的照明節能設計就是選用一些節能高效的光源。可以使用一些現在新興的熒光燈作為燈具,這種燈具會比那些白熾燈要節約電能。
(3)變壓器的節能。在選擇變壓器的容量時,在通過理論計算后得出變壓器負載率為50%時,變壓器能耗處于最低的能源消耗。而負載率為50%只是降低線損而不是不降低變壓器損耗,所以它不是最節能的措施。綜合計算變壓器的安裝費用、建設投資和運營成本等一些成本投入,并使變壓器在使用期間留出適當的容量,變壓器負載率應該是75% - 85%時變壓器的損耗率才是最低。變壓器絕緣能力計劃的使用年限為20年,20年后可能有更好的變壓器,這樣就可以有機會更換新設備。對于變壓器的節能措施主要表現在對對變壓器的選擇上面,在選擇變壓器時要盡量選在距離用電建筑比較近的地方,這樣做可以減少電能在傳輸過程中的損耗,所以在建造配電站時就要在每平方千米建造兩個,這樣的話就能減少輸電線的長度,從而降低損耗。
(4)空調系統的節能。所謂的建筑能耗,建筑功能在使用能源時,建筑采暖和空調能耗占總能耗的百分之四十到百分之八十。在上個世紀,我國建筑能耗占到世界的百分之十八到百分之二十五。暖通空調系統在建筑節能的作用,節能技術研究、開發和使用的基礎是暖通空調系統、建筑節能的合理應用這些技術,可以給建筑節能做出重要的貢獻。微機控制中心通過測試,例如,屏幕可以顯示任何時間起止時間、單位的運行時間和運行冷卻器以及過載報警等參數,有效的實現加熱,通風和節能相當好。
(5)其他方面的節能。其他方面的節能措施就包括電梯、電動門窗等的節能設計上,具體做法就是選擇一些合適的裝置來進行安裝,從而實現節能的實現。
參考文獻
[1] 李卓昆.淺談建筑電氣照明系統的節能設計[J]. 山西建筑. 2008(22)
Abstract: with the rapid development of construction industry in our country, the energy consumption is increasingly serious, which the electric cost, more and more in use process, the parties concerned. In order to solve the problem of excessive energy consumption to a certain extent, many electrical energy conservation and environmental protection in the field of modern architecture, on the basis of reduce the engineering cost, also save the energy. In this paper, aiming at energy conservation and environmental protection in modern buildings electrical research the effective application of new technology.
Keywords: energy conservation and environmental protection electric modern building electric technology
中圖分類號::U2 文獻標識碼:A
引言
自我國經濟的全面發展以來,眾多的現代化建筑紛紛涌現。然而在其建設的過程中,往往會在沒有注意到的情況下犧牲掉大量的電力來達到舒適美觀。其中,在現代建筑的各項消耗中,電氣系統所占比例較大,所以,電氣系統若是能夠節能,那么對建筑物的環保與智能會有很大的正面的影響。故而節能環保電氣的新技術就逐漸衍生為現代建筑中應用的電氣主體。對此,本文展開了一系列的研究,希望藉此能夠幫助相關的工作人員,加強他們的環保意識,并讓節能環保電氣新技術在現代化建筑中大放異彩。
1智能照明系統的使用在眾多的現代化建筑中,照明系統是最主要的、也是比較常用的一種能源耗費方式。故而只有先對照明系統上入手,才能達到對建筑的節能要求。如果現代化建筑覆蓋的房間和設施眾多,那么就需要采用智能照明系統,因為以往固有的就地人為控制配電箱的方式已經無法滿足節省能源的需求。通過對各種各樣的照明場景進行統一調控,且計算機系統在控制室中的集中控制,根據建筑物內不同的時間、房間用處和不同的場合等要求來進行智能設置,從而在整個建筑中做到最大程度上的節能。這樣做有助于減少維修的費用,也可以滿足節能要求,還能方便管理。同時有些智能照明系統布線方便靈活、安裝快捷便利,系統只需要一條總線,與此同時,各種智能元器件如調光模塊和開關模塊等能夠安裝在強電配電箱中。并且不需要額外的管槽等設施,因為外型上有一定的標準尺寸,這在一定程度上增加了可使用性,另外使用和安裝也更加方便。
2礦物絕緣電纜的使用礦物絕緣電纜的構成成分主要是氧化鎂和銅,它們的熔點皆位于1000度以上,故而當外界溫度低于1000度時,電纜的結構不會傳播火種,不會出現燃燒或解體的現象。相對于傳統的電纜來說這種電纜安全性很高。根據以往的統計來看,很多時候建筑物中電氣失火都是由線路著火引發的。這種礦物絕緣電纜不會散發出各種有害氣體甚至煙霧,因為礦物絕緣電纜是由無機材料構成的,而傳統的電纜無論是在燃燒還是在長期過載絕緣時,都會散發出有害煙霧或氣體,其中一些氣體會對人體健康造成危害,同時這還會不利于環保,影響到環境質量,所以無論是在環保還是在安全性上,礦物絕緣電纜都有很大的提升。另外,選擇這種礦物絕緣電纜可以在很大程度上降低由于火災造成的損失,同時減少發生火災的幾率。此外還有很重要的一點,即便是在發生火災時,也可以保證消防線路的通暢,因為這種電纜不容易損壞,從而在最大程度上保證消防供電。
3高效節能光源的使用由于不同的光源在視力保護和照明質量,尤其是能源的使用上有顯著區別,故而需要在滿足使用中顯色性和光照需求的情況下,能夠選擇一定的光源,盡可能的選擇那些發光效率高、照明效果好,同時污染率低的光源。在保護視力、提高照明質量和勞動效率的同時,做到節省能源,提高能源的利用率。所以需要施工人員以及設計根據使用要求和不同的建筑對所需的電光源進行一定的合理選擇。例如,對于一般的室內場所,例如較低辦公樓等來說,則需要選擇直管熒光燈。而對于高大的工業廠房來說,照明效果是考慮的首要因素,這就需要選擇適合廠房使用的、燈的光效最高的高壓鈉燈。
4地源熱泵供暖空調技術地源熱泵供暖空調技術主要采用熱泵機組和大地進行冷熱交換,借助冬日對冷氣進行儲存以及夏日對熱量進行儲存,且在反季使用和提取能量。一方面在冬日除了提取建筑物周圍環境中的冷氣,接著借助大地來存貯冷氣,以供來年夏日使用,還需將夏日在大地中儲存的熱量提取出來供建筑物使用。另一方面,在夏日,熱泵機組為了給建筑物降溫,利用大地儲蓄夏季的熱量,通過將建筑物內的熱量吸收轉移到大地中,等到冬日來臨時,再提取和使用儲存的熱量。這種做法借助大地進行存儲,將四季交替中自然產生的熱量和冷量儲存起來,以供反季使用,很大程度上避免了不可再生能源的消耗和浪費。
5充分使用太陽能當前,各種太陽能技術已經開始普遍使用,但開發使用的太陽能只占實際使用能源的很少一部分,這是因為太陽能的開發受到經濟和技術條件的制約,還沒有達到使用的要求。目前主要集中于太陽能發電、太陽能采暖和空調以及熱水供給等。但是以上使用占我國目前所具有的太陽能總資源中的比例較小。所以需要充分使用豐富的太陽能資源,并將現代化建筑中節能環保電氣中對于的太陽能的使用提上議事日程,從而最大程度上保護環境,節省常規能源。
6EPS應急系統的應用EPS應急系統是一種真正有效的末端切換裝置,采用蓄電池儲能,是一種集中供電的已經被國家認可的專用應急電源。在使用中有很強的實用性,應急電源供應上也頗為實用。EPS應急系統中,安裝有自檢功能系統,其次EPS應急系統還能夠集中設置電池的相關數據,并且還和樓控系統有聯網設置,能夠實現只需一人就可以實時掌控全面的EPS應急系統的工作現狀,并且EPS應急系統可以任意時刻任何地方查看蓄電池的所有性能。同時可以很大程度上節省電池能量的自耗和流失,因為EPS應急系統在不用時可以保持冷備用狀態,從而減少工程的總體投資和浪費,并且使電池的使用壽命更長。
【中圖分類號】F416.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158(2012)08—0078-02
隨著我國建筑行業的飛速發展,建筑中的能源消耗問題已經成為各方關注的焦點,尤其是在使用過程中,各種電氣的能源消耗在其中占有了很大的比例,這大大制約了我國經濟的發展。因此,對節能環保電氣新技術在現代化大型建筑中的應用的探討有其必要性。
一、節能環保電氣新技術促進節能環保理念的發展
在新的社會形勢下,節能環保作為一項現實緊迫的工作,需要長期的堅持。
首先,在我國城市建設和發展中,加強節能環保工作,落實每一項工作,要明確節能環保的重要性和目的,針對現有的情況,采取有效科學的措施,制定出完善的方案,抓好落實工作。
其次,要加大宣傳力度,強化統一認識,在節能環保工作中,將思想與行為統一起來,堅持科學的發展觀,正確處理好經濟發展與節能環保的關系,促進我國經濟的可持續增長。并且,要充分發揮政府和主管部門的主導作用,利用行政手段,運用經濟、法律知識,督促人們自覺維護節能環保,對于—些違法行為,要加大處罰力度。
第三,明確責任,加強考核和監督,在現有的社會環境下,全社會都在倡導節能環保,因此,在具體的實踐中,要建立相關的責任制度,實現目標分解,尤其是對于各地區的重要企業,抓好落實工作,與此同時,要建立相應的考核機制,加強監督管理,充分認識到節能環保工作的重要性,將其貫徹到城市建設的各項工作當中。
二、節能環保電氣新技術在現代化大型建筑中的應用
1 EPS應急系統
近年來,EPS應急系統的應用得到了快速的發展,目前,已經受到我國公安部門的充分認可,其可以通過集中供電,實現用電應急。在高層民用建筑設計中,對于特別重要的負荷均要求增設應急電源,傳統采用柴油發電機來作為應急電源,而柴油發電機運行時噪音大,且需要排煙系統輔助,占地面積比較大,并且對樓板和門的耐火等級都有特殊要求,運行維護費用高。而隨著節能環保電氣新技術的應用,EPS應急系統開始出現在越來越多的現代化建筑中,它是由互投裝置、自動充電機、逆變器及蓄電池組等組成。在交流電網正常時逆變器不工作,經過互投裝置給重要負載供電。當交流電網斷電后,互投裝置將會立即投切至逆變電源供電。當電網電壓恢復時,互投裝置將會投切至交流電網供電。與傳統的應急電源相比較,EPS應急系統優勢作用主要體現在以下方面:一、應急反應時間短;二、占地面積小,設置要求低;三、運行時噪音低,無廢氣排放,對配套設施要求較少;四、運行成本較低,不需要耗費柴油資源。
2 智能照明系統
在現代的建筑中,對于建筑照明的要求越來越高,而且,建筑公共照明的節約成為當下一個研究的熱點問題。在傳統的照明系統中,主要通過人為控制配電箱,從而來實現大型建筑的照明,隨著社會的發展和建筑水平的提高,傳統的照明方式遠遠不能滿足現代照明的需求。為此,在建筑行業發展和節能技術發展過程中,智能照明控制系統得到了有效應用,這在很大程度上滿足建筑照明需求和節能需求。首先,智能照明系統根據不同的場景、不同的時間以及不同的要求,進行照明設置,并且結合計算機系統,由控制室對整個建筑的照明設備進行控制,一方面,既方便于工作人員操作,減少工作人員管理的難度,另一方面,還使得照明節能得到最大化應用,有效地減少了維護費用和用電費用。其次,在智能照明系統中,其最為主要的一個部分就是對于布線的安排和安裝,由系統中的總線來完成控制,并且結合各個區域中的配電箱,使得安裝方式更加標準化,進而對現場實現智能控制,此外,該系統的應用,還可以實現開關、間隔、分組等多種形式的控制。
3 礦物絕緣電纜
礦物絕緣電纜主要是由銅和氧化鎂制成的。由于銅與氧化鎂的熔點較高,所以,一般情況下,電纜結構是不會出現任何問題的,這在很大程度上杜絕了火災的發生。另外,礦物絕緣電纜的構成材料是無機材料,所以,即便是在燃燒時,也不會釋放任何有害氣體。此外,還有更為重要的一點就是,在發生火災時,礦物絕緣電纜可以保持三小時以上的供電時間,與國家規范規定的要求相比,遠遠超過其標準,為此,礦物絕緣電纜在供電系統的應用,有效地保證了消防供電的可靠性。
4 高效節能光源
根據不同的視力要求以及相關的照明質量要求,其對能源的使用上是各不相同的,而且在電氣照明時,既要達到所需要的光照度,也要達到顯色性的要求,為此,這就需要對光源進行合理的選擇,一方面,要保證良好的照明效果,確保照明質量,另一方面,要保證發光效率,降低污染率,保證人們的視力安全。因此,需要在設計時,根據建筑的功能和使用要求,合理科學地選擇光源,如高壓鈉燈等,從而達到節能環保要求。
5 源熱泵供暖空調技術
在現代化大型建筑中,源熱泵供曖空調技術的應用,起到了良好的節能作用和環保作用。在實際應用中,這種技術可以進行反季節能量的提取和應用,其主要是通過熱泵機組,將室內溫度與大地的溫度進行交換,在夏季儲存熱量,在冬季將儲存的熱量進行重新利用,這樣,一方面,既保證了建筑物夏季的降溫需求,又滿足了冬季的熱量需求,另一方面,使得大地能量得到充分利用,切實提高電氣的節能水平。
6 太陽能的應用
隨著科學技術的發展,太陽能已經廣泛應用到人們生活的各個領域中,在電氣設計領域,太陽能的利用也成為一個熱點問題。雖然目前太陽能在一定程度上得到普遍應用,但是,由于受到經濟條件以及技術條件的制約,我國在太陽能的開發上面還存在著很大的滯后性,所以說,我國在太陽能的利用方面,只占到很少的一部分。為此,需要我們加大研究力度,尤其是在電氣設計的應用中,要充分利用太陽能,使其作用得到有效發揮。因此,在現代建筑節能電氣設計中,要加大對太陽能的研究和應用,既起到保護環境的作用,還可以節約不可再生資源。
7 新型變壓器
在現代工程設計,其主要采用新型變壓器,滿足了電器市場的可靠性、安全性以及環保性的要求。這種新型的變壓器,線圈結構主要由絕緣材料構成,并且線圈的纏繞方式以縱向氣道螺旋式為主,一方面,解決了傳統變壓器散熱難的問題,另一方面,所采用的絕緣材料壽命長、無毒、阻燃,更為重要的是能夠回收,達到了較高的環保要求。另外,新型變壓器,通過巧妙的設計,結合先進的技術,使得產品的體積和重量發生改變,賦予產品損耗小、重量輕、體積小以及噪音低等優點,有效地提高了建筑供電系統的供電水平。
三、小結
在現代化建筑中加強各種節能環保電氣新技術的應用,無論對于節省能源還是在保護居住環境,或是保護人體健康等方面都有一定積極的影響。因此,需要我們加大研究力度,促進我國經濟的可持續發展。
參考文獻
1我國電氣自動化信息技術的發展現狀
1.1工程中自動化的功能比較缺乏
對于我國工業產業的發展來說,電氣工程的自動化有著十分重要的推動作用,對于工程的各方面能力的實現起到了決定性的作用。但是,就目前電氣工程自動化的發展來說,其功能比較單一,在工業實際的操作生產中,自動化只能在一兩個環節中實現,對于要求嚴格的任務,還是需要多個機器設備共同完成,各設備之間缺乏有效的溝通交流,這在很大程度上影響了電氣工程自動化功能作用的發揮。
1.2電氣工程自動化信息水平比較落后
對于電氣工程的自動化發展來說,一直以來都是朝著做到更加智能和系統的方向發展。在目前的電氣工程自動化的發展過程中,各個企業之間沒有一個固定、高效的發展標準,所以,這就導致各個企業在設計標準和多個方面上都存在明顯差異,從而使得電氣工程自動化建設的信息化建設水平參差不齊,自動化設備之間無法相互協調的工作,大大降低了電氣工程的工作效率。
1.3電氣工程自動化耗能大
在電氣工程系動畫,發展的過程中,對于節能設計方面的工作沒有一個嚴格統一的標準,所以,就導致在節能設計上的缺乏。企業在電氣工程的設計中,往往只根據企業的生產需求為依據,這就將電氣工程的自動化發展單一的以經濟效益的實現為目標,節能設計方面就被忽視,而不能在實際的工作中發揮應有的作用。這種發展狀況使得我國的電氣工程自動化發展一直處于相對落后的狀態,不利于整個行業良性、健康的發展。
2提高電氣工程自動化節能設計的幾點建議
電氣工程的自動化節能設計對于電氣工程未來的發展來說,有著十分重要的作用。就某小學的照明節能設計照度測試結果中,我們就能發現,參與應用節能設計和沒有應用節能設計的照明效果又很大的差別,節能不僅節約了能耗,在一定程度上提高了工作的效率。節能設計已經在各行各業中得到了廣泛的應用,那么在電氣工程自動化中如何巧妙的融合節能設計,下面根據幾點具體意見進行分析:
2.1變壓器的選擇
在電氣工程自動化的節能設計中,變壓器的選擇是一個非常重要的方面,不同變壓器在系統中產生的能耗是不一樣的。變壓器的材質也會影響到能耗,比如銅材質的變壓器在工作的時候,所消耗的能源,就遠遠低于鐵質變壓器。有效的變壓器節能選擇,需要其具備節能的功效,還可以通過控制變壓器的電流,讓其始終保持平穩的運行狀態,從而降低能耗,來到達有效的節能作用。2.2提高電氣工程自動化的使用效率在電氣工程自動化的過程中,有效的提高是使用效率能夠讓各機器設備之間協調有效的運行,提高工作效率也是節能的一種有效途徑。在降低能耗的同時,讓電氣工程處于無功率的運行狀態,以此讓電氣工程處于一個平衡的運行狀態,大大提高了電能傳輸的效率,提高了能源的利用效率。
2.3電阻的選擇
在電氣工程的自動化運行過程中,最消耗能源的就是傳輸的過程,這個時候,電阻發揮了較大的影響作用。在這個過程中,輸電線會消耗一部分的電能,由于產生的阻力作用,就要對電阻的選擇更加重視,影響電阻能耗的兩個影響方面就是電阻的橫截面大小和長度。在實際的設計過程當中,可以通過對電阻橫截面積的減小而降低能耗,具體的實際情況可以根據線路的總體情況而定。
2.4配電系統的優化設計
對于電氣工程自動化系統的節能設計來說,對配電系統的優化設計是一個十分重要的部分。對于整個電能的配送系統優化,需要結合工程的實際情況,對配電系統做出相應的優化。讓電氣自動化和配送系統兩者之間處于協調穩定的合作狀態,在保證工作質量的同時,提高能源的使用效率。另外,充足的配電系統也是一個非常重要的部分,穩定的配送系統和高效的通訊導線兩者之間的協調應用,減少能源的不必要浪費,才能促進電氣工程自動化基礎上節能技術的進一步發展。
3結語
總的來說,電氣工程的自動化發展已經成為電氣工程發展的基礎,而節能設計的應用則是占據更大市場優勢的必然條件。應用到合理有效的節能設計能夠為企業帶來更長遠的經濟效益和發展空間,這就需要相關的企業技術研發部門給予重視,從自身的工作中出發,加強節能設計在電氣工程自動化中的應用。
參考文獻:
關鍵詞:
電氣自動化;信息技術;節能
隨著我國社會經濟的不斷發展,科學技術的不斷進步,我國電氣自動化技術也在不斷發展。當前,我國電氣自動化程度在不斷提升,但是,在電氣自動化程度不斷提升的同時,能源消耗量巨大這一問題也尤為突出。要解決這一問題,對電氣工程自動化信息技術的節能設計探討就顯得尤為必要。下面,筆者將對此進行分析。
1電氣工程自動化信息技術的發展現狀
1.1工程的自動化功能較為缺乏
電氣工程自動化信息技術在我國工業生產中,發揮著非常重要的作用,顯著的提高了我國工業生產的效率,提高了工業企業生產的經濟效益。但是,從當前我國電氣工程自動化發展的情況來看,其功能較為缺乏,在實際生產中,電氣工程自動化設備只能完成一兩項任務,需要由多種不同功能的設備分工協作,而無法依靠單獨一臺設備完成多項任務[1]。并且電氣自動化設備與其它設備之間的信息交流較少,還未實現通過信息技術進行電氣自動化設備的信息傳遞,這一問題的存在影響了電氣工程自動化系統功能的發揮。
1.2電氣工程自動化耗能大
在電氣工程自動化技術研發的過程中,由于該技術沒有一個統一的研發標準,企業研究人員發展電氣自動化技術的目標主要在于滿足企業發展的需求,這就會導致電氣工程自動化技術的發展只以創造更多的經濟效益為目標,而不重視該技術的節能設計。這一情況的存在,造成我國電氣工程自動化節能技術的發展,遠遠落后于發達國家的水平。此外,管理人員常常忽視電氣工程自動化節能技術的發展,企業考慮的是企業自身經濟效益,為了降低研發成本,企業管理人員不愿意將資金投入到電氣工程自動化節能技術的研發當中[2]。
1.3電氣工程自動化的信息化建設較為落后
在電氣工程自動化的發展進程當中,其發展總是朝著更加智能化與系統化方向的。當前,各企業在發展電氣工程自動化的過程中,由于沒有一個統一的設計標準,造成了不同企業采用的設計框架與設計標準的不同,這一不同點導致了企業電氣工程自動化無法很好的適應不同的網絡構架,影響了電氣工程自動化的信息化建設,同時造成了電氣工程自動化設備相互獨立的情況產生,無法形成一個系統的、智能的整體[3]。從電氣工程自動化的使用主體角度上來講,使用主體的需求存在差異,一個企業無法提供一整套電氣工程自動化設備,使用主體需要在不同廠商之間采購電氣工程自動化設備。在設備使用過程中,由于設備廠商的不同,設備的制造標準與適配的網絡框架不同,設備與設備之間的接口不能得到有效的匹配,這一情況的存在,會阻礙設備之間的信息傳遞與交流,影響到電氣工程自動化的信息化建設。
2電氣工程自動化的節能設計
2.1變壓器的選擇
變壓器作為供配電系統的重要部分,在電氣工程自動化的節能設計中,首先需要重視變壓器的選擇。不同材料的變壓器在工作過程中會產生不同程度的損耗,例如:使用銅材料的變壓器在工作過程中,電流經過變壓器造成的損耗,明顯低于使用鐵材料的變壓器的損耗,因此,在變壓器的選擇中,選擇銅材料的變壓器。變壓器在損耗之后,會使得一部分電能損耗,因此,要取得更好的電氣工程自動化節能效果,可以選擇損耗小的變壓器以節約電能。在變壓器的選擇過程中,需要根據工程的實際需求以及節能目標進行選擇:首先,變壓器需要具有節能功能,有節能功能的變壓器在設計的過程中,就克服了多種因素的影響,可以實現更好的節能效果[4]。而沒有節能功能的變壓器在設計的過程中,往往不考慮能耗因素,多方面的能耗因素將會造成變壓器能耗的上升,達不到預期的節能需求。其次,通過降低變壓器的能耗達到節能的效果,具體操作為,通過控制變壓器的電力,保證變壓器電流的平衡,以避免電流不平衡造成變壓器損耗,通過降低變壓器的損耗,達到提升變壓器節能效果的目的。
2.2提高電氣工程自動化的使用效率
在電氣工程自動化的使用過程中,需要通過提高其使用效率,降低電氣工程自動化的運行成本,從而提升單位能耗的使用率,實現電氣工程自動化的節能。在降低電氣工程自動化能耗的同時,可以使電氣工程自動化得到無功功率。在無功功率的狀態下,電氣工程自動化的負荷可以達到平衡狀態,使得電能傳輸的效率得以提高,以降低電氣工程自動化的損耗。要降低電氣工程自動化的使用效率,在自動化節能設計的過程中,需要對其負荷數值進行考慮。并根據電氣工程自動化的實際運行情況,對負荷數值進行適當的調整,通過負荷數值的調整,以保證電氣工程自動化達到平衡狀態,從而達到節能效果[5]。
2.3電阻的選擇
在電氣工程自動化運行的過程中,造成電能浪費的主要原因在于:電能傳輸中,受電阻的影響,產生大量的傳輸能耗。在電能傳輸中,傳輸線路本身具有一定的電阻,電阻的存在會造成電能的損耗。要降低電阻造成的損耗,就需要在電氣工程自動化的設計過程中,重視對電阻的設計。傳輸線路產生的電阻大小主要由線路的橫截面積以及長度決定,因此,電氣工程自動化節能設計中,需要根據實際情況設計傳輸線路的橫截面積與長度,或進行相應的調整。在傳輸線路的設計中,可以通過縮短線路的長度來減小電阻,具體做法為:在線路設計時,盡量避免線路的彎道設計,采取直線設計,從而縮短線路的長度。此外,還可以通過增加線路的橫截面積來降低線路的電阻,具體做法為:在線路設計時,需要盡量增加線路整體的橫截面積,隨著橫截面積的提高,線路對電能產生的電阻也會相應的降低。
2.4配電系統的優化設計
在電氣工程自動化的節能設計中,需要重視對配電系統的優化。在配電系統優化過程中,需要結合電氣工程自動化的實際情況,對配電系統做相應的優化,實現配電系統與電氣自動化的合理配合,從而提升電氣自動化整體的協調性,提高其運行效率。在電氣自動化運行的各環節,需要做好調控與管理工作,使電氣自動化更具系統性,促進電氣自動化的協調運行。在電氣工程自動化運行中,需要保證充足的電力供應。配電系統作為保證電氣自動化電力供應的重要部分,在電氣工程自動化運行的過程中發揮著不可代替的作用,因此,要實現電氣工程自動化的節能,需要選擇合適的配電系統,選擇穩定高效的導線,以保證電氣工程自動化的穩定運行,從而降低電能的浪費。
2.5有源濾波器與信息技術的應用
在電氣工程自動化的節能設計中,使用有源濾波器,可以消除電氣工程自動化運行的對諧波。當操作人員出現錯誤操作,引發電力供應波動異常時,借助有源濾波器,可以消除對諧波,從而實現配電系統的穩定運行,同時還能減小工作人員錯誤操作造成的損失。在電氣工程自動化中,信息技術的應用,可以促進不同設備之間的信息交流,提升電氣工程自動化的系統性與協調性,從而降低電氣工程中自動化的能耗。
3結語
隨著我國能源問題日益突出,節能成為各領域關注的重要問題。在電氣工程自動化中,需要對其進行節能設計,通過節能設計降低其能耗,注重對變壓器的選擇、信息技術與有源濾波器的應用,從而提高電氣工程自動化的經濟性與節能性。
作者:孟晨晨 單位:曲阜師范大學工學院
參考文獻:
[1]程中奇.電氣工程自動化系統中節能設計技術的應用研究[J/OL].科技與企業,2014(09):149-63.
[2]馬仲雄.建筑設備電氣自動化系統的節能控制研究與工程設計[J].科技風,2014(09):151-152.
Abstract: Building energy efficiency is to implement the strategy of sustainable development of energy, environment, an important part of society. In recent years, the building has been paid more and more attention, especially pay more attention to the energy saving effect. The key to realize the energy-saving effect of energy-saving building in building design and construction, the concept of building energy-saving design and construction technology of advanced energy saving has become essential. This article from the construction of energy-saving technical requirements, and puts forward some technical measures should be aware of new period in the real construction.
Key words: energy saving; construction technology; thermal insulation; curtain wall; roof
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:文章編號:
前言:隨著社會不斷發展,能源緊缺日趨嚴峻,“低碳、環保”是必由之路。歐美國家為減緩建筑對環境所造成的能源負載與破壞,提出了綠色建筑的環保理念。綠色節能建筑將建筑及其周圍的環境看成一個有機的系統,在建造和使用過程中綜合各項措施有效地節約能源的消耗,在更高的層次上實現了建筑業的可持續發展。
一、建筑施工節能技術要求
通常節能建筑主要從外墻、屋面、門窗等方面提高圍護結構的熱阻值和密閉性, 達到節約建筑物的使用能耗的目的。施工單位的項目經理和技術負責人應根據節能建筑設計施工圖或節能設計專篇, 結合其特殊性, 制定施工方案, 設立有效的質量控制點,嚴格接操作程序施工, 保證必需的施工周期。加強施工操作人員的崗前培訓和施工技術交底。
二、節能建筑施工技術措施
1、墻體施工
空心磚承重墻一般采用整磚平砌,孔洞沿垂直方向且長圓孔順墻長方向設置,空心磚不宜破鑿,不夠整磚時用實心磚外砌。墻中洞口預埋件和管道處,應用實心磚砌筑,并在砌筑時留出或預埋,不得隨意鑿孔和用水泥砂漿填孔。避免外墻體出現通縫、不密實、冷熱橋的現象。施工技術部門根據設計施工圖和工程的具體要求及施工條件繪制砌塊排列圖。要針對砌塊建筑的墻體熱阻值低、砌體和粉刷易開裂、灰縫和裂縫處易滲漏等不利因素,從施工角度采取技術措施予以確保施工質量。依據的技術規范,除砌體、混凝土結構、抗震、工程施工驗收等方面外,針對性的有《混凝土小型砌塊建筑設計與施工規程》(GBJ14 ~ 82)、《混凝土小型砌塊》(GB8029~87)、《混凝土小型空心砌塊住宅建筑節點構造》( 蘇 J94015) 等。提高砌塊墻體的施工質量,主要從砌塊質量、砌筑砂漿的質量和灰縫飽滿度、砌塊的整體性和均勻性、粉刷層與砌塊的粘結性和變形協調等方面加強技術措施。在砌塊與構造梁柱交接處、門窗洞口部位、屋面檐口和女兒墻、有集中荷載的應力變化、墻面曲折和突變等重點部位更需要重視。
2、墻體保溫施工
墻體保溫系統的施工是墻體節能措施的關鍵環節。墻體的保溫層通常設置在墻體的內側或外側。設在內側技術措施簡單,但保溫效果不如外側;設在外側可節省使用面積,但措施不當易產生開裂、滲水、脫落、耐久性減弱等問題,其造價一般也高于內設置。施工工藝一般采用抹灰、噴涂、干掛、粘貼、復合等方式。針對不同的保溫材料、不同的施工方法,采用不同的施工技術措施。
以各種輕骨料(如膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、超輕陶砂、聚苯乙烯粒、浮石、火山灰、粉煤灰等)加入水泥、石灰、石膏、化學聚合物等膠結料,并加入少量助劑按一定比例配制而成的保溫砂漿,一般都采用抹灰的施工方式。保溫砂漿應在基層質檢驗收合格,屋面防水層完工,與墻體相連的隔墻、門窗框、管線施工不破壞保溫層的情況下方可施工。施工時環境溫度不低于5℃,夏季應注意保濕養護。保溫砂漿抹狄自上而下依次進行,施工中應注意:
2.1 基層作清潔、修平、濕潤處理。表面不易粘貼的混凝土墻、梁、柱等部位應打毛
或刷粘結劑。
2.2 按設計要求彈標準水平線、踢腳線或墻裙線,門窗洞四周宜用水泥砂漿抹寬50mm 護角。為保證保溫層厚度墻面應做標準餅、沖筋。
2.3 每次抹灰厚度 10mm 左右為宜。當底層初凝且表面有一定強度后才能繼續施工下一層。應注意保濕養護但不能水沖,砂漿硬化期間嚴禁撞擊和振動。
2.4 保溫砂漿一般設置內側,用于外側必須有防水、防裂、防脫落等保證措施。
隨著新型保溫產品的不斷發展,出現了各科粘結材料和粘貼工藝。大部分粘貼工藝都結合機械錨固使用。目前只有少數外墻保溫系統采用純粘貼施工工藝。擠塑聚苯板、水泥聚苯板、巖棉板、玻璃棉板、珍珠巖板都采用水泥砂漿、聚合物水泥砂漿、化學粘結劑粘貼,并用尼龍錨件、膨脹螺栓將外層的鋼絲剛水泥砂漿粉刷層與墻體連接起來。粘貼復合保溫墻體,可分為內置式保溫、夾心保溫或外置式保溫 3 種。
3、門窗幕墻節能施工技術
門窗框和玻璃扇的傳熱系數及密閉性是外墻節能的關鍵環節之一。木質門窗和塑料門窗的傳熱系數比鋼、 鋁門窗低 30 % 左右, 雙層玻璃比單層玻璃低 40 % 左右, 因此, 價格比較好的是塑料單框雙玻門窗。為保證門窗能達到預期的節能要求, 安裝過程中應注意以下幾個問題。
3.1根據設計要求選擇門窗時,要復查其抗風壓性、 空氣滲透性、 雨水滲漏性等性能指標。
3.2安裝門窗框時要反復檢查框角的垂直度。變形嚴重、 縫隙超標、 密封條不密閉的門窗扇不能上墻。
3.3在框與扇、 扇與扇之間須設密封條, 以防滲水、 透氣,推拉窗的軌槽處須增加密封處理,局部縫隙較大的位置可用單組份密封膏擠注。
3.4在門窗框四周與墻或柱、 粱、 窗臺等交接處, 須用水泥砂漿進行嚴密處置, 在靠室外一側須結合外裝修進行處理, 以防滲水、 透氣。
3.5粘貼密封條或擠注密封膏時, 應事先將接縫處清理干凈干燥, 無灰塵和污物。
4、保溫屋面施工
通常屋面保溫是將密度低、導熱系數小、吸水率低、有一定強度的保溫材料設置在防水層和屋面板之問。按此種正鋪法,可選擇的保溫材料很多,板塊狀有加氣混凝土塊、水泥或瀝青珍珠巖板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各種輕骨料混凝土板等;散料加水泥等膠結料現場澆筑的有珍珠巖、蛭石、陶粒、浮石、廢聚苯粒、爐渣等;采用松散料直接或袋裝設置在尖頂屋面下或吊頂上部的有膨脹珍珠巖、玻璃棉、巖棉、廢聚苯粒等;現場發泡澆筑的有硬質聚氨脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥為主料的泡沫混凝土等。反鋪法主要將防水層置于保溫層以下,可有效保護防水層,方便施工檢修,但由于造價較高,住宅建筑尚未大量使用。屋面同時應采取有效的隔熱措施,通常在屋面結構上部或下部設置通風隔熱層、采用高效保溫材料隔熱、屋頂結構上設反射層或蓄水植被等。
三、做好節能建筑施工技術創新
1、建立“政府推動與市場引導有效結合”的節能建筑施工技術推廣新機制
節能技術的推廣必須堅持政府與市場緊密結合的發展思路。通過改革,消除節能建筑施工技術推廣體系制度中的不合理因素,為節能技術推廣工作打造良好的政策平臺;借用政府力量,加強對節能建筑施工技術推廣工作的組織協調,調動各方力量促進產學研的緊密結合與節能技術成果的有效轉化。
2、推進節能建筑施工技術的科研推廣體制改革
我國雖然科技推廣體系涉及部門多,但卻存在重復浪費、效率低小的問題。要解決這些問題,必須發揮政府的作用,進行強制性的制度創新,積極推進以節能建筑施工技術科教、產、學、研緊密結合為主旨的體制改革,建立節能建筑施工技術科研、推廣一體化的組織機構。
3、促進節能建筑施工技術推廣主體的多元化,優化推廣模式
多元化是節能建筑施工技術推廣體系發展的一個重要趨勢。根據我國的國情,在推廣模式的選擇上,要因地制宜,調動各方積極性,進行多種形式的技術推廣工作。節能建筑施工技術的推廣可以采用以下幾種推廣模式:“技術科研機構+推廣對象”的推廣模式;以建筑技術咨詢服務公司為主體的推廣模式:建筑節能技術協會推廣模式:展會模式等。
4、建立和健全節能建筑施工技術信息服務網絡和信息反饋機制
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.064
隨著我國社會經濟的不斷發展,科學技術的不斷進步,我國電氣自動化技術也在不斷發展。當前,我國電氣自動化程度在不斷提升,但是,在電氣自動化程度不斷提升的同時,能源消耗量巨大這一問題也尤為突出。要解決這一問題,對電氣工程自動化信息技術的節能設計探討就顯得尤為必要。下面,筆者將對此進行分析。
1 電氣工程自動化信息技術的發展現狀
1.1 工程的自動化功能較為缺乏
電氣工程自動化信息技術在我國工業生產中,發揮著非常重要的作用,顯著的提高了我國工業生產的效率,提高了工業企業生產的經濟效益。但是,從當前我國電氣工程自動化發展的情況來看,其功能較為缺乏,在實際生產中,電氣工程自動化設備只能完成一兩項任務,需要由多種不同功能的設備分工協作,而無法依靠單獨一臺設備完成多項任務[1]。并且電氣自動化設備與其它設備之間的信息交流較少,還未實現通過信息技術進行電氣自動化設備的信息傳遞,這一問題的存在影響了電氣工程自動化系統功能的發揮。
1.2 電氣工程自動化耗能大
在電氣工程自動化技術研發的過程中,由于該技術沒有一個統一的研發標準,企業研究人員發展電氣自動化技術的目標主要在于滿足企業發展的需求,這就會導致電氣工程自動化技術的發展只以創造更多的經濟效益為目標,而不重視該技術的節能設計。這一情況的存在,造成我國電氣工程自動化節能技術的發展,遠遠落后于發達國家的水平。此外,管理人員常常忽視電氣工程自動化節能技術的發展,企業考慮的是企業自身經濟效益,為了降低研發成本,企業管理人員不愿意將資金投入到電氣工程自動化節能技術的研發當中[2]。
1.3 電氣工程自動化的信息化建設較為落后
在電氣工程自動化的發展進程當中,其發展總是朝著更加智能化與系統化方向的。當前,各企業在發展電氣工程自動化的過程中,由于沒有一個統一的設計標準,造成了不同企業采用的設計框架與設計標準的不同,這一不同點導致了企業電氣工程自動化無法很好的適應不同的網絡構架,影響了電氣工程自動化的信息化建設,同時造成了電氣工程自動化設備相互獨立的情況產生,無法形成一個系統的、智能的整體[3]。從電氣工程自動化的使用主體角度上來講,使用主體的需求存在差異,一個企業無法提供一整套電氣工程自動化設備,使用主體需要在不同廠商之間采購電氣工程自動化設備。在設備使用過程中,由于設備廠商的不同,設備的制造標準與適配的網絡框架不同,設備與設備之間的接口不能得到有效的匹配,這一情況的存在,會阻礙設備之間的信息傳遞與交流,影響到電氣工程自動化的信息化建設。
2 電氣工程自動化的節能設計
2.1 變壓器的選擇
變壓器作為供配電系統的重要部分,在電氣工程自動化的節能設計中,首先需要重視變壓器的選擇。不同材料的變壓器在工作過程中會產生不同程度的損耗,例如:使用銅材料的變壓器在工作過程中,電流經過變壓器造成的損耗,明顯低于使用鐵材料的變壓器的損耗,因此,在變壓器的選擇中,選擇銅材料的變壓器。變壓器在損耗之后,會使得一部分電能損耗,因此,要取得更好的電氣工程自動化節能效果,可以選擇損耗小的變壓器以節約電能。在變壓器的選擇過程中,需要根據工程的實際需求以及節能目標進行選擇:首先,變壓器需要具有節能功能,有節能功能的變壓器在設計的過程中,就克服了多種因素的影響,可以實現更好的節能效果[4]。而沒有節能功能的變壓器在設計的過程中,往往不考慮能耗因素,多方面的能耗因素將會造成變壓器能耗的上升,達不到預期的節能需求。其次,通過降低變壓器的能耗達到節能的效果,具體操作為,通過控制變壓器的電力,保證變壓器電流的平衡,以避免電流不平衡造成變壓器損耗,通過降低變壓器的損耗,達到提升變壓器節能效果的目的。
2.2 提高電氣工程自動化的使用效率
在電氣工程自動化的使用過程中,需要通過提高其使用效率,降低電氣工程自動化的運行成本,從而提升單位能耗的使用率,實現電氣工程自動化的節能。在降低電氣工程自動化能耗的同時,可以使電氣工程自動化得到無功功率。在無功功率的狀態下,電氣工程自動化的負荷可以達到平衡狀態,使得電能傳輸的效率得以提高,以降低電氣工程自動化的損耗。要降低電氣工程自動化的使用效率,在自動化節能設計的過程中,需要對其負荷數值進行考慮。并根據電氣工程自動化的實際運行情況,對負荷數值進行適當的調整,通過負荷數值的調整,以保證電氣工程自動化達到平衡狀態,從而達到節能效果[5]。
2.3 電阻的選擇
在電氣工程自動化運行的過程中,造成電能浪費的主要原因在于:電能傳輸中,受電阻的影響,產生大量的傳輸能耗。在電能傳輸中,傳輸線路本身具有一定的電阻,電阻的存在會造成電能的損耗。要降低電阻造成的損耗,就需要在電氣工程自動化的設計過程中,重視對電阻的設計。傳輸線路產生的電阻大小主要由線路的橫截面積以及長度決定,因此,電氣工程自動化節能設計中,需要根據實際情況設計傳輸線路的橫截面積與長度,或進行相應的調整。在傳輸線路的設計中,可以通過縮短線路的長度來減小電阻,具體做法為:在線路設計時,盡量避免線路的彎道設計,采取直線設計,從而縮短線路的長度。此外,還可以通過增加線路的橫截面積來降低線路的電阻,具體做法為:在線路設計時,需要盡量增加線路整體的橫截面積,隨著橫截面積的提高,線路對電能產生的電阻也會相應的降低。
2.4 配電系統的優化設計
在電氣工程自動化的節能設計中,需要重視對配電系統的優化。在配電系統優化過程中,需要結合電氣工程自動化的實際情況,對配電系統做相應的優化,實現配電系統與電氣自動化的合理配合,從而提升電氣自動化整體的協調性,提高其運行效率。在電氣自動化運行的各環節,需要做好調控與管理工作,使電氣自動化更具系統性,促進電氣自動化的協調運行。在電氣工程自動化運行中,需要保證充足的電力供應。配電系統作為保證電氣自動化電力供應的重要部分,在電氣工程自動化運行的過程中發揮著不可代替的作用,因此,要實現電氣工程自動化的節能,需要選擇合適的配電系統,選擇穩定高效的導線,以保證電氣工程自動化的穩定運行,從而降低電能的浪費。
2.5 有源濾波器與信息技術的應用
在電氣工程自動化的節能設計中,使用有源濾波器,可以消除電氣工程自動化運行的對諧波。當操作人員出現錯誤操作,引發電力供應波動異常時,借助有源濾波器,可以消除對諧波,從而實現配電系統的穩定運行,同時還能減小工作人員錯誤操作造成的損失。在電氣
工程自動化中,信息技術的應用,可以促進不同設備之間的信息交流,提升電氣工程自動化的系統性與協調性,從而降低電氣工程中自動化的能耗。
3 結語
隨著我國能源問題日益突出,節能成為各領域關注的重要問題。在電氣工程自動化中,需要對其進行節能設計,通過節能設計降低其能耗,注重對變壓器的選擇、信息技術與有源濾波器的應用,從而提高電氣工程自動化的經濟性與節能性。
參考文獻:
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[2]馬仲雄.建筑設備電氣自動化系統的節能控制研究與工程設計[J].科技風,2014(09):151-152.
利用單個DSP控制器集成多種系統功能
先進的新型DSP控制器能讓系統設計人員選擇效率更高的電動馬達,例如無刷直流馬達(BLDC)或永磁同步馬達(PMSM)等驅動裝置。這些馬達提供多項勝過有刷馬達和交流感應馬達的優勢。無刷直流馬達的轉子結構較輕,所以效率更高、操作更安靜、加速也更快。一款專為省電和省水洗衣機設計的無刷直流馬達控制電路如圖l所示。這個控制電路以一顆DSP控制器為核心,不僅能控制主要驅動馬達的操作,還有充裕的效能管理,可輔助水泵和螺線管等組件,以便提供水量和洗衣精劑量控制等其它功能。該控制器還能執行有源功率因數校正,讓家電產品從交流輸入電源汲取更多電力。
控制器的主要工作是產生多種高頻、高分辨率的脈寬調制(PWM)信號,另外,它還必須具備充分的運算能力來執行先進算法,以便將轉矩紋波減至最小、進行線上參數調整并提供精確的轉速控制。除此之外,還必須縮小設計體積并減少組件數量,使它更容易生產制造。
DSP控制器內置多種功能以便執行前述所有工作,包括1個40MIPS的16位定點DSP內核、16個以上的PWM通道、4個通用定時器、1個含有16個多路復用輸入通道的10位模數轉換器、編碼器接口、串行通信接口、SPI連接端口以及1個看門狗定時器。該器件的PWM輸出數目足以控制1個三相電壓源逆變器,而前端升壓轉換器則能實現有源功率因數校正電路。剩下的PWM通道可用于其它功能,例如熱水器伺服系統和輔助馬達驅動裝置。片上模數轉換器則可用來測量各種系統輸入,如馬達相位電流和功率因數校正電路的直流總線電壓等。由于該器件提供多達16個通道,其它輸入可用來測量水溫和水位等操作條件。
馬達驅動算法和其它軟件模塊
馬達驅動裝置共有三大軟件模塊:變速操作所需的閉環空間向量脈寬調制(SVPWM)模塊、前端輸入功率因數校正,以及一個主要做為控制器與用戶控制面板之間界面的通信模塊。本文著重介紹了SVPWM模塊。空間向量PWM技術具有多項優點,從而勝過正弦波PWM等較簡單、效率較差的方法。在特定的直流鏈路電壓輸出下,SVPWM的三相馬達功率輸出比正弦波PWM饋電馬達的高出16%。圖2是SVPWM算法的結構圖。
首先是產生參考電壓向量。控制器會在直接正交(d-q)平面上以特定的速度和振幅旋轉參考電壓向量,參考頻率ωsp由用戶提供,角頻率ωe則由頻率產生算法控制。角度積分器的8個高位作為指針,指向一個256字符的正弦波值查詢表。只要將一個固定值(步階幅度)加到此寄存器,指針就會以固定速率在表格上循環移動,并在移到表格尾端時折回表格的最前端繼續移動。它還需要sine(α)的值,以便將參考電壓向量分解成參考電壓向量所在扇形區(sector)的基本空間向量。由于6個扇形區都采用同樣的分解程序,系統只需一份60°的正弦波值查詢表。在特定的步長幅度下,參考電壓V*的角頻率(周期/秒)等于:
ω=(Steop×fs)/(6×2∞)
其中fs是采樣頻率,Step等于角度的步長增量,m則是積分寄存器的位數。
設定PWM頻率fs=20kHz,Step=1,m=16,頻率分辨率就變成0.061Hz,這表示設計人員對逆變器輸出頻率的控制精確度能達到0.1Hz。查詢表的大小也會影響合成正弦波的諧波失真度。假設表格有256個字段,角度變動范圍為60。,那么角度查詢的分辨率就等于60°/256=0.2300°。
第二步是把參考電壓向量變換成下列所述的一組開關變量。三相電壓源逆變器可以產生8個基本向量。系統則會通過線性組合的方式,將兩個相鄰的基本向量Vx與Vy,以及兩個零向量中的任何一個向量組成特定扇形區的參考電壓向量V*。此時參考向量可以寫成:
V*=dxxs+dyVy+dzVz
其中:Vz是零向量,dx、dy和dz則是X、Y和Z狀態在PWM切換間隔的占空比。這些占空比的總和等于100%的PWM周期(dx+dy+dz=1)。現在:
V*=MVmaxeja=dxVx+dyVy+dzVz
其中M是調制指數。并且求得:
dx=Msin(60-α
dy=Msin(α)
d-q參考坐標能對齊任何一個基本向量,所以這些方程式可用于6個扇區。算法還必須計算比較值,然后將新值存入PWM模塊。計算出特定參考電壓V*的PWM占空比后,系統在每個PWM周期(50μs)都會計算3個新的比較值(Ta、Tb和Tc)以產生開關模式。
這些值會加載到PWM比較寄存器,控制器會在下個PWM周期開始時更新占空比。
馬達轉速信息來自25齒的鏈輪和霍爾效應傳感器,再由器件的采集模塊精確記錄霍爾效應傳感器的輸出。DSP計算最近25個周期的測量結果平均值,以避免轉速測量常見的測量抖動現象。系統利用平均算法得到可靠的周期測量值后,即可計算周期的倒數來取得角速度(頻率)。最后再由傳統的比例積分算法執行閉環轉速控制。
尺寸遠遠小于任何無源濾波器。這種有源功率因數校正機制應符合未來任何嚴格的電力品質法規要求。
企業是節能減排的主體和國家政策的最終落腳點,其對待節能減排的態度、采取的行動和取得的節能績效直接因影響到本地區及整個國家目標的實現。本文在前人相關研究的基礎上,關注企業進行節能技術投資行為受哪些因素的影響,包括:政策措施是否有效激勵了企業投資節能技術,具有哪些特征的企業會采取更加積極的行動,是否存在其他外部因素影響企業投資節能技術等,旨在衡量當前政策在企業層面是否得到有效落實,為下一步政策制定和調整提供參考。
從實證研究看,國內研究企業的節能減排觀念、意愿、行為和影響機制的論文數量比較有限,而且從時間上看也比較新,對影響因素的分析局限于某一個或幾個方面,缺乏全面的綜合分析,在作者看來,這方面的研究總體上還處于探索階段,還沒有形成較成熟的分析框架和方法。
二、 實證研究及分析
1. 模型與研究假設。離散選擇模型是描述特定微觀個體行為選擇的建模方法,揭示個人、家庭、企業或其他的決策單位行為選擇的概率與相關解釋變量間的定量關系,從而對解釋變量變化對個體行為選擇概率的邊際影響進行研究。Train(1986)認為離散選擇模型要求選項之間具有互斥性、選項集合具有完備性、選項數量具有有限性。Probit模型是廣泛應用于教育、管理和生物學等領域的離散選擇模型,隨機誤差項服從標準正態分布,是大多數情況下任何分布的自然的和首先的選擇。
在本文中,因變量是企業是否采取節能技術投資,取值為0或1,其概率依賴于自變量,在研究中選用二值Probit 模型進行分析,即P(Y=1)=f(X),也就是說,Y=1的概率是一個關于X的函數,其中f(。)服從標準正態分布。
參考國內外研究文獻,設計作為自變量的主要影響因素包括:
(1)政府管制與支持因素,包括:政府節能監察管制、政府技術支持(培訓和能源審計)、政府節能目標管制、政府財政支持、政府金融支持、限額能耗標準管制和政府示范工程支持;
(2)企業內因的影響因素,包括:企業資源(是否有能源規劃、是否設立專門能源管理崗位、是否建立能管系統)、對能源價格敏感程度變量、管理者重視程度變量;
(3)企業技術特征的影響因素,包括技術先進性變量、工藝復雜性變量和流程合理性變量;
(4)企業所在行業特征影響因素,企業是否重點耗能行業。
(5)利益相關者影響因素,包括行業協會、競爭者、公眾以及媒體對企業節能減排的壓力等自變量。
(6)企業特征因素:包括企業規模、所在省份、是否上市、是否國有和企業年限。
2. 問卷設計與數據收集。在問卷設計上,作者盡量借鑒既有量表,通過企業訪談和征求專家意見對問卷進行完善,在發放之前預先進行問卷試填并改進,形成最終問卷。為提高數據有效性,作者在調研對象的選取上做了相關考慮:一是注重地域代表性,選取浙江、湖北、陜西三省進行企業調查,分別代表東部、中部和西部不同經濟發展發展水平,而且都是高耗能行業比較集中地省份,也是節能減排需要重點推進的地區。二是兼顧行業覆蓋面,調研企業覆蓋鋼鐵、有色、煤炭、電力、石油石化、化工、建材、紡織及造紙等高耗能行業,也覆蓋其他非高耗能行業;三是考慮調研企業在規模、企業年限和所有制分布上的代表性,兼容不同規模、成立年限和所有制的調研樣本,以期更全面地反映真實的變量信息。四是數據可信性。通過三個省級的節能中心下發和回收問卷,使得數據的可信度較高。
考慮到離散選擇模型是行為選擇概率模型,具有預測性質,在檢驗內外部因素對企業的節能技術投資行為的影響應考慮到時間上的延后性,同時參考國外相關文獻的做法,本文在問卷中設計調研企業在2013年是否進行了節能技術投資,但是考量企業接受政策支持與管制的相關情況,以及企業的能管系統、能源管理專門崗位以及能源規劃等內部資源時,詢問的是2013年以前的情況,以此來保障數據預測的合理性。在浙江、湖北、陜西三省各隨機選擇110家企業進行調查,歷時2個月,共回收275份問卷,其中有效問卷242份,含湖北省107家,陜西65家,浙江70家;有效問卷中匯報2013年未進行節能技術投資的128家,占52.89%,進行節能技術投資的114家,占47.11%。
3. 實證結果及解釋。對采用STATA13進行二值Probit回歸,以是否上市、是否國有、企業年限和企業規模等企業特征作為控制變量,采用逐步回歸分析法得到相關結果。如表1。
觀測兩個模型的LR對應的P值(模型1 Prob>chi2=0.049 5,模型2Prob>chi2=0.000 0),可見整個方程除常數項以外所有系數的聯合顯著性很高。對比模型1和模型2,在加入了政府節能監察管制等16個自變量后,Pseudo R2由0.042 0上升到0.252 8,說明上述自變量都對企業是否進行節能技術投資有較強的解釋力。
截距為負,說明排除其他因素的影響,企業不傾向于實施節能技術投資。(1)企業特征方面,是否上市對企業進行節能技術投資的影響是顯著的,其他因素均不顯著;(2)政府管制與支持方面,政府培訓和目標管制的影響是正向顯著的,政府財政獎勵、金融支持、能耗限額標準和政府示范工程的影響不顯著;(3)企業內部因素方面,企業規劃、能源管理專門崗位和能管系統的影響都是正向顯著的,而對能源價格敏感程度和管理者重視程度則不顯著;(4)除此之外,行業特征、技術因素和利益相關者因素的影響均不顯著。STATA估計結果表明,本模型準確預測的比率為74.09%。
測算模型的邊際效應,以衡量每個解釋變量對行為選擇的概率的影響程度,結果顯示,企業是否建立了能管系統、是否制定了節能規劃、是否設立了能源管理專門崗位以及是否承擔“十二五萬家企業節能低碳行動”節能目標這幾個解釋變量對企業技術節能行為選擇的概率的影響程度相對較大。
三、 主要結論
1. 政府管制與支持因素的影響。從回歸結果來看,政府節能監察對促進企業節能技術投資沒有顯著影響。專家回訪認為,可能的原因是監察機構對于存在問題的企業往往會增加監察頻次,但是由于缺乏有效的懲罰機制,使得這種督促并沒有達到預期效果,同時,也存在部分地區的例行監察工作有走過場的情況,難以發現問題并采取措施。
政府實施的能源審計對企業是否進行節能技術投資的影響并不顯著。企業回訪表明,能源審計能幫助企業發現用能管理中的不足,挖掘節能的需求,但是企業是否進行新工藝、新設備等技術手段的投入,除了需求因素外,還需要綜合考量,尤其是資金的投入需要基于成本-收益分析來進行決策。
作為政府支持的重要手段,針對企業的培訓產生了顯著影響,接受過政府培訓的企業更有可能進行節能技術投資。
政府針對企業采取的節能目標管制政策,以“十二五”萬家企業節能低碳行動為代表,被納入該行動的企業更傾向于采用節能技術投資。一方面該行動嚴格的考核制度使得企業受到較大的管制壓力;另一方面該行動也對企業提出了在管理、技術上的一整套具體要求,也能幫助企業采取措施。
政府財政支持、金融支持、能耗限額標準、示范工程等對企業節能技術投資的影響均不顯著,回訪認為,這并不說明政府這方面的政策對于推動技術節能未達到預期效果,可能的原因是技術節能的投資具有階段性,有部分在之前三年進行了投資的企業,在受調查的2013年度沒有進行持續投資。這也對本文的研究提出了進一步拓展的空間,即考量在一段時間內企業的持續節能投資行為。
2. 企業內部因素的影響。能源規劃、設立能源管理專門崗位以及建設能管系統三個因素對企業進行節能技術投資的影響都是正向顯著的,這說明技術節能與企業相關資源密切相關,具備這些軟性和硬性資源的企業更傾向于采用節能技術投資。
企業對能源價格的敏感程度沒有產生顯著影響,企業回訪的結果說明,很多節能技術設備的投入所帶來的經濟利益存在很多不確定性,這與國外的研究結論一致。
管理者的重視程度并不能顯著影響企業采取技術節能投入的決定,這與技術節能的投入產出不確定也是相關的,即使是高度重視節能的管理者也會采取謹慎的態度。
3. 行業、技術、和利益相關者等因素的影響。是否屬于高耗能行業,以技術先進性、工藝復雜性和流程合理性來衡量的技術因素,以及來自行業協會、競爭者、公眾和媒體壓力影響并不顯著,說明我國節能除政策驅動和企業內因外,其他因素的作用還未充分體現。
四、 創新點與不足
城市化進程不斷推進、社會消費水平的不斷提高,使得大型購物中心逐步成為城市建設的亮點。但是,大部分的大型購物中心的建設和運營都伴隨著高污染、高能耗代價。大型購物中心要想獲得長足發展,必須響應國家節能減排的號召,必須走低耗能之路。電氣設備損耗是大型購物中心能量損耗的重要方面,應該加以重視。
1 電氣節能設計的原則
1.1 嚴格遵守相關設計規范
國家或地方為了使電氣設計能夠達到一定的質量要求,強制性利用政策進行約束,出臺了一些建筑電氣設計規范,這是建筑電氣設計者進行電氣設計的基本標準。建筑電氣設計者改造電氣技術時,一定要嚴格遵守國家或當地相關部門出臺的建筑電氣設計規范,達到其規定的設計標準。
1.2 滿足建筑的功能需求
電氣設備存在的目的就是為了滿足建筑的各項功能需求。如果一味追求節能,而對建筑電氣設計的基本功能造成了影響,則得不償失。所以,在進行電氣節能設計時,要保證建筑的相關功能持續穩定運行,給顧客帶來方便,在此基礎上做到節能。
1.3 考慮綜合經濟因素
大型購物中心的主要目的是盈利,所以,在進行電氣節能設計時,也要綜合考慮自身的經濟實力,既考慮設計初期的投資,也要考慮其所帶來的效益,考慮其設計的價值。以達到節能和節約費用的雙重目的。
2 電氣節能設計的主要內容
電氣節能設計的主要內容主要包括供配電系統的節能設計、電氣照明系統的節能設計、電氣設備的節能設計、計量和管理、能源的綜合運用等。下面就以上幾種電氣節能涉及的主要內容進行具體分析:
2.1 供配電系統的節能設計
如果建筑內供配電系統全局都分布比較合理,線路損耗就會減少。所以,要從技術經濟方面分析供配電系統的構成(如對于空調這類季節性產生的負荷設立單獨變壓器等);選用耗能低的變壓器;讓變壓器和或使用電動機的設備都能承擔相應的負荷,避免電力的浪費;對于那些對供配電有高要求的項目則應該使用能自動調壓的變壓器,既滿足供配電的要求,又達到節能的目的;使用無噪聲且能耗較低的節能接觸器;對于購物場內的電梯、扶梯都進行節能控制等。
2.2 照明系統的節能設計
照明系統的節能設計就是在保證照明質量的基礎上,降低照明系統中光能的損耗,以提高光能的利用率。根據購物場不同區域的使用要求選用高效能、低損耗的光源,盡量不使用白熾燈;購物場整體的燈具都應該是高效節能的,直接照射型的燈具是不錯的選擇;在進行照明系統設計時,盡可能以現行的建筑照明設計標準為依據,達到其功率密度值的要求;商場的電子鎮流器普遍使用高效節能的電子鎮流器、電感鎮流器,其內的熒光燈應該選擇有無功補償的燈具,如,緊湊型熒光燈使用節能電子鎮流器、氣體放電燈則使用電子觸發器;對于商場內的照明,電氣設備人員在設計時可以充分考慮商場特點,合理布局人工照明燈的位置,可以進行分區、分級控制,合理利用自然光,使自然光和人工照明系統有機結合,節約人工照明耗能;多設置一些燈具的開關點,在不需要燈具照明時,能夠靈活方便地將其關閉等。
2.3 通風控溫系統的節能控制
購物中心規模較大可以利用建筑設備監控系統進行節能控制;選用高效節能的空調使用,盡量使用變頻、低耗的空調;建設使用風機盤管加新風系統;在選擇空調安置點時,要仔細研究設計方案和施工步驟,具體分析商場的空間布局,盡量使空調分布情況更加合理,既保證全局覆蓋,又沒有資源浪費,達到節能效果。
2.4 節能型電動機及其他機器的使用
充分考慮商場排水、動力、暖通等方面的因素,選用相適用的節能電動機、水泵、變頻調速風機等設備,以達到更好的節能效果。變頻調速風機利用變頻方式對空調箱的送風量進行適當調節,使它和商場內的負荷協調,在滿足商場溫度控制的同時,較大程度上降低變頻風機的能耗。可見,在大型的購物中心使用變頻調速風機也是其節能的重要手段。
2.5 建筑電采暖的使用
電采暖也是大型購物中心能量損耗的一個重要方面,尤其是北方的商場。因而對于非節能型的建筑,要嚴格控制電采暖的使用,大量以往的經驗證明,如果非節能型的建筑使用電采暖設備效率低,會存在耗能大且室內溫度仍然很低等問題,這不僅大大增加了大型購物廣場的不必要費用,還沒有得到理想的效果;如果商場是節能型建筑,有使用電采暖的需求時,可以充分考慮當地供電單位的政策進行技術經濟分析,通過利弊對比后,做出最后決定。
3 結語
電氣節能是建筑節能的一個重要組成部分,全面系統地采取措施進行電氣節能設計才能取得更好的效果,因而,除上述筆者提出的設計建議外,相關的電氣節能的措施還有很多,設計節能的空間也很大,所以,建筑電氣設計人員在進行設計時,應充分考慮各個因素,拿出一個全面系統的設計方案,在滿足其功能需求的基礎上,達到節能的目的。
參考文獻: