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摘要:節(jié)能降耗作為市政工程電氣系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵目標(biāo),能夠從根本上提升項目的經(jīng)濟性和環(huán)保性,對我國城市可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。文章主要從節(jié)能降耗原則出發(fā),分析市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗中的設(shè)計內(nèi)容,在控制方式、線路優(yōu)化、新能源運用等基礎(chǔ)上全面減少成本投入和能源損耗。并對上述市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗效果進行實證分析,為市政工程電氣設(shè)計提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:市政工程;電氣系統(tǒng);節(jié)能降耗;關(guān)鍵技術(shù);效益
電氣系統(tǒng)成本投入高、耗電量大是影響市政工程電氣系統(tǒng)經(jīng)濟指標(biāo)的重要因素。尤其是節(jié)能降耗設(shè)計不到位,缺乏節(jié)能和環(huán)保意識,直接導(dǎo)致市政工程電氣系統(tǒng)粗放,大量電能資源和設(shè)備資源并未充分利用,嚴(yán)重影響公共資源的應(yīng)用效益,給社會帶來沉重的能源負(fù)擔(dān)。在新能源出現(xiàn)后,傳統(tǒng)市政工程電氣系統(tǒng)存在嚴(yán)重滯后,亟待改革和優(yōu)化,對能源體系和電氣設(shè)計進行調(diào)整,提升新能源在市政工程中的使用效果,緩解市政工程電氣系統(tǒng)中的資源矛盾和利益沖突。
1市政工程電氣系統(tǒng)概述
電氣設(shè)計內(nèi)容較為復(fù)雜,根據(jù)市政工程的特殊性和任務(wù)量,可以將其劃分為照明設(shè)計、配電線路設(shè)計、電纜溝設(shè)計等,具體狀況如表1所示。
2市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的關(guān)鍵技術(shù)
2.1設(shè)計要求
(1)使用效果。市政工程電氣系統(tǒng)設(shè)計時必須保證不影響系統(tǒng)的使用效果,使用效果包括裝置的正常使用情況、設(shè)備是否達到穩(wěn)定運行狀態(tài)等。如為節(jié)能降耗選擇過低功率的照明燈,導(dǎo)致夜晚光線過暗,根本無法起到照明的效果;系統(tǒng)設(shè)置過程中并未考慮實際情況,選用材質(zhì)一般的防護外罩,造成夏季光照后護罩直接開裂,導(dǎo)致電氣裝置受損等。因此,必須要從市政工程電氣系統(tǒng)功用出發(fā),進行節(jié)能降耗設(shè)計,以保證其設(shè)計的合理性、經(jīng)濟性和有效性。(2)資源利用。資源利用的過程中首先需要考慮減少浪費,提升資源利用率??梢圆扇〖夹g(shù)手段、新能源體系等降低成本投入,減少運行過程中的能源損耗。這種經(jīng)濟效益下的節(jié)能降耗設(shè)計應(yīng)平衡節(jié)能與效益關(guān)系,其具體如表2所示。
2.2基本方案
(1)方案調(diào)整。市政工程電氣設(shè)計方案調(diào)整時要根據(jù)照明系統(tǒng)、綜合布線等全面考慮,明確設(shè)計要點和難點,在新能源基礎(chǔ)上形成科學(xué)、有效、經(jīng)濟的設(shè)計方案。如配電系統(tǒng)設(shè)計中,應(yīng)按照變電等級合理進行線路補償;如根據(jù)不同等級線損調(diào)整線路橫截面積、適當(dāng)增加補償電容等,必要時還可以通過串聯(lián)、并聯(lián)等方式調(diào)整,減少市政工程電氣系統(tǒng)功率損耗,保證設(shè)計功率與實際需求一致;照明系統(tǒng)中可引入太陽能,在當(dāng)前市政照明燈中已經(jīng)非常普遍。設(shè)置太陽能采集板,以太陽能供電,形成專用儲能電路,根據(jù)照明需求將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,在指定時間開啟照明燈;線路調(diào)整過程中主要是依照市政工程電氣運行情況進行合并和分拆。對同一級聯(lián)控下的線路可以適當(dāng)合并,對相互影響的控制線路應(yīng)進行分拆,并線鋪設(shè)時應(yīng)注意避免過電流導(dǎo)致裝置損壞等,減少不必要的成本投入和資源損失。(2)裝置優(yōu)化。市政電氣裝置設(shè)計的過程中要全面把握綠色、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),做好電氣裝置運行過程中的各項調(diào)節(jié)和保護。如在電動機裝置設(shè)計時要充分考慮系統(tǒng)荷載,避免該裝置功率影響系統(tǒng)性能。確定上述達標(biāo)后,應(yīng)對電動機裝置進行功率補償,調(diào)整電動機荷載線路,避免電動機無功功率損耗和空載損耗等;電能計量裝置選擇時應(yīng)盡量按照分區(qū)域計量原則設(shè)計,選擇低功率、耐受性強的電量表,按照區(qū)域市政工程電氣系統(tǒng)用電情況合理安裝,對異常用電區(qū)域進行檢查;在空調(diào)裝置設(shè)計時,則要充分考慮制冷指標(biāo)、新風(fēng)量等,按照上述需求合理選擇變頻方案,如暖通空調(diào)變速泵變頻設(shè)計和變速風(fēng)機變頻設(shè)計。通過以上2種方式對調(diào)節(jié)閥進行轉(zhuǎn)變,用變速泵和變速風(fēng)機改善建筑暖通空調(diào)頻率,從而提升市政工程空調(diào)節(jié)能效果。(3)智能管控。市政工程電氣系統(tǒng)可通過核心控制計算機、現(xiàn)場控制器、主控制器及傳感器4部分內(nèi)容達到對設(shè)備的實時監(jiān)控。該監(jiān)控體系能夠通過三大智能子系統(tǒng)對各部分信息進行智能分析,確定對應(yīng)預(yù)警和處理措施,達到瞬時聯(lián)動,完成照明、暖通、供能等的實時保護和控制。尤其是在電氣裝置運行檢測方面,設(shè)置科學(xué)的控制系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)電氣裝置中存在的問題,對其風(fēng)險因素進行計算、分析及處理,實現(xiàn)風(fēng)險預(yù)警。與此同時,還可以與電氣裝置核心結(jié)構(gòu)具有一定的關(guān)聯(lián),可以依照運行數(shù)據(jù)對電氣系統(tǒng)運行狀態(tài)進行預(yù)測,及時反映市政工程中的潛在問題,全面評估電氣系統(tǒng)的合理性、可靠性、環(huán)保性等,實時有效調(diào)整和優(yōu)化,保證市政電氣系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果。
3市政工程電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的效益分析
(1)照明優(yōu)化效果。根據(jù)我國路燈設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),8m以下選用250W左右功率的裝置,8m以上選用400W功率的裝置。按照每日19:00~7:00照明計算,1臺路燈的功率損耗為3~4.8kW/h。目前我國已經(jīng)普及了太陽能路燈,均通過太陽能板供電,節(jié)約了大量的電能投入,對市政工程發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。尤其是近年來我國資源形勢日益嚴(yán)峻,節(jié)能電氣裝置的選用和設(shè)計,進一步提升了市政工程中基礎(chǔ)設(shè)施的使用效率,在滿足市政功能需求基礎(chǔ)上最大限度減少電能損耗,全面推動我國城市化建設(shè)進程。(2)線路調(diào)控效果。以我區(qū)域變電站線路調(diào)控為例,在設(shè)計過程中按照經(jīng)濟性指標(biāo)合理設(shè)計總配變和變電所線路連接方式,形成分級連接。并在線路中增加電容補償裝置,使總配電站與3所變電所的總功率基本保持一致,降低了系統(tǒng)變電過程中的線損,供電效率明顯提升。隨著城市化建設(shè)的不斷加快,無功補償和降損設(shè)計對市政工程電氣系統(tǒng)經(jīng)濟效益具有直接影響,必須要充分考慮系統(tǒng)負(fù)荷,做好線路調(diào)整和補償保護,全面提升供電效率,減少由系統(tǒng)線路線損造成的經(jīng)濟損失。市政工程中輸配電系統(tǒng)優(yōu)化如圖1所示。圖1市政工程中輸配電系統(tǒng)優(yōu)化(3)智能控制效果。該控制能夠從根本上減少能源損耗,是新時期市政工程電氣系統(tǒng)設(shè)計的重要方向。以生活實例來看,智能空調(diào)每天節(jié)約電能可超過1kW/h,集中暖通系統(tǒng)中采用變頻比定頻每日能減少能源損耗超過8kW/h,采用智能變頻控制的市政工程資源損耗率明顯較低。而智能開關(guān)能夠根據(jù)情況自動啟停,尤其是在無人使用后智能關(guān)閉,達到時用時開、不用即關(guān)的效果,起到較好的節(jié)能降耗效果。
4結(jié)語
我國目前仍處于新能源利用的初級階段,其市政工程電氣系統(tǒng)設(shè)計還有待進一步創(chuàng)新,以促進社會高效發(fā)展和經(jīng)濟提升。在電氣系統(tǒng)設(shè)計過程中必須對新能源照明、線路降損、智能控制等進行全面把握,運用好新科技、新能源,對電氣線路、電氣裝置等進行調(diào)整和優(yōu)化,從根本上改善市政工程的經(jīng)濟效益,最大限度減少能源損耗。
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作者:李超 單位:梅州市城市規(guī)劃設(shè)計院有限公司