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民用建筑中电气照明节能方法探讨

时间:2022-05-29 08:05:02 浏览次数:

【摘要】民用建筑中用电量较大的应当就是电气照明工程,所以在民用建筑的电气照明设计和施工中要特别注意节能的问题。本文将从电气照明节能设计、节能控制、节能线路和节能设备灯几个方面,探讨电气照明施工的节能方法。

【关键词】民用建筑 电气照明 节能

民用建筑的电能消耗总量中,五分之一用于照明设备,特别是在大型的商场,酒店,办公楼等建筑中。在建设节约型社会的过程中,节能受到了大众的更多关注,民用建筑中关于节能电气照明也成了当下重点课题。关于电气照明的节能设计,贯穿整个电气照明工程,从设计到施工,从管理到运行,无论是线路设计还是具体的照明设备,都要从节能的角度出发,才能达到电气照明节能的要求。从电气照明系统结构的设计阶段,就要考虑到节能技术的使用,选择最优照明方案,正确选用节能设备,采用节能控制和节能管理多管齐下的方式,真正做好民用建筑节能减排。

一、电气照明节能设计的方法探讨

电气节能照明,首先要在不影响正常照明需求的基础上,降低照明电器的功耗,提高照明设备的用电效率,以高效的用电模式力求减少照明过程中的能量损失。

所以民用建筑电气照明的设计要从以下三个原则出发,以达到节能的设计:

1.照明设备要能提供可以正常使用的光照,也就是说照明设计过程中要考虑到具体的使用,节能也是建立在不影响正常使用的基础上。

2.不能盲目的追求节能而忽略成本的增加,要在投资成本和节能效益之间取平衡关系,在部分环节增加投资来达到最优的节能效果,通过交付后一定运行周期内节约的资金予以补充。

3.减少没有必要的能量消耗,选择节能的设备,了解电气照明设备的性能效果,根据不同要求安排不同的照明设备,最大程度降低能源的浪费。

二、利用自然光来降低电气设备的使用

民用建筑对于光照的需求多种多样,但自然光照始终是最优选择,不仅健康通过采光设备的调整也很容易达到预期的光照效果,对于节能减排也有着重要的应用价值。所以在民用建筑电气照明设计过程中,更宜采用引进天然光的技术措施来代替人工光源,从而达到节能节拍的效果。

目前引导自然光源的主要方法有:导光棱镜等利用反射或衍射特性的结构,主要用于将自然光引入到较为黑暗的建筑结构中;对于有大型落地窗的大开间结构,可以利用光强感应器来调整光源效果,自然光照很强的情况下室内光源可以关闭或者关小,自然光照弱的情况下可以将室内光源开到较高的亮度;太阳光导入器是目前较为先进的设备,通过安装在自然光照条件好的地方,利用透镜和光缆等将可收集的自然光有效的导入到有需要的地方。

三、采用节能照明控制降低电能浪费

根据民用建筑对于光照的需求,在不同地理位置、不同的建筑结构、不同的使用季节,进行合理化的照明控制,可以有效降低不必要的能源浪费。首先智能化的照明控制系统要能够精确控制到每一个照明装置点 ,对于每个照明电的控制独立作用,让每个照明电在控制过程中都有详细的使用信息,与操作者形成一个互动的状态,方便实时调整照明状态及各项操作,这样在根据设计的照明策略实现不同需求下的电气照明,既能保证照明需求条件满足,还能通过精准的控制来实现节能效果。

EIB 是目前使用较多的照明控制系统,只需要根据照明使用环境条件就可以智能的做出光照调整。系统中有负责负载回路分离的装置,所以在无人化的智能操作中可以安全无误的实现照明设备的开关调整。地铁站等人流量较大的地方,采用这种智能控制系统,人流峰值作为互动内容,动态调整照明效果,延长了光源的使用寿命,也大大降低了人流量较少情况下满载运行的电能浪费。

还有使用较多的就是红外传感控制系统,通过红外线检测装置,判断照明环境中是否需要进行照明,以此来控制电气照明设备的工作状态。比如在大学的自习室中,如果没有学生自习,也就不需要照明设备提供照明,系统会自动关闭照明设备。当有学生进入自习室时,自动触发了动态感应装置,系统将打开照明设备,并以一定的时间周期对室内进行检测,如果学生没有离开,设备将持续运行,如果学生离开了室内处于无人的状态 ,系统又会自动关闭照明设备。通过调整检测周期,大大降低了室内无人时的用电消耗。

四、优化线路布置以减少线路电能损耗

照明系统有照明控制,照明设备和线路组成,在采用了节能控制并使用节能灯具的情况下,节能设计还可以从线路布置上进行优化。

第一,照明配电箱是主要的线损中心,所以在会议室或大型展示厅等场所,要安置独立控制的配电箱。配电箱的主要电能来源是电源主干,民用建筑中电源主干负责将中心配电室中的电源输入输送到各个配电箱,减少电源主干分级,相当于减少照明线路的长度,是有效的降低线损的措施。设立独立的配电箱,对具有复杂电路结构的环境,能够有效减少照明系统内非用电回路的线损。在电源线路的供电模式上,应当优先选择三相供电模式,还要还要三相照明负荷平衡,因为三相供电与单相供电相比,线路损耗降低50%以上。

第二,关于气体类照明设备的电容补偿装置,荧光灯等气体类灯具在照明系统中使用广泛,在使用过程中最好在就近的位置设置电容补偿,这样使得气体类灯具的功率提高到0.9左右,大大降低了电能消耗。而且电容补偿装置借助电容器充放电的原理,节约了一部分线路损耗,从而在配合各级电路和开关使用时,保护电流可以降低,节能效果也更加突出。

第三,在照明系统的末端配电箱,设置分相无功功率自动补偿。照明系统中各个照明装置的负荷形式基本都是单相负荷,在为了节能而设计的三相供电 在动态符合不平衡时,多采用三相补偿手段。极端情况下,单相电流得到了完全补偿后,其他两相从零电流变成容性电流,照明系统线路的线损增加会非常严重,十分不利于系统节能 。所以,我们在末端配电箱中采用分相无功功率补偿,大大降低了因为三相补偿出现了线损增加的影响。

五、选择高性能等照明设备

1.高性能的光源。目前照明系统中应用比较广泛的"绿色光源"是LED发光二极管,也是目前比较节能的照明选择。相比较于传统的白炽灯、荧光灯等,具有光照效果好,使用寿命长,可控性强,使用安全等特点,有取代传统照明设备的趋势。LED发光二极管是一种新型的固态冷光光源,与相同照明效果的白炽灯相比,发热更少,光效率更高,同比解决电能约80%。

2.合理的镇流器。镇流器的使用对照明设备的节能有很好的效果,通过照明设备的使用经验我们不难发现,同一盏荧光灯,优质的镇流器要比一般的镇流器节电约20%,超低损耗的镇流器在不影响单位面积照明效率的情况下还能节点更多。所以在照明设备的选择上,使用运行平稳的高保持率灯具,结合合理的镇流器 ,能够达到很好的节能效果。

六、结语

为推动民用建筑电气照明系统的节能发展,使用更加科学的智能照明管理系统,从系统设计 上减少线路损耗和耗能较高设备的使用,从照明系统的各个环节入手,在不影响正常使用的情况下,选择最为节能的设计方案

参考文献:

[1] 黄金穗. 试论建筑照明节能设计中的措施[J]. 科学之友. 2011(02)

[2] 赵瑞昆,刘华伟. 某大型地下汽车库的照明节能设计[J]. 陕西建筑. 2009(10)

[3] 王一彬,王柯. 浅谈电气照明节能设计[A]. 山东照明学会照明山东学术论文集(2010)第一卷第1期[C]. 2010

[4] 李光辉,俸小疆. 浅谈电气设计中的节能措施[A]. 水泥工业节电和变频技术研讨会论文集[C]. 2011

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