據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)查,在民用建筑中,電能的消耗情況大致如下:空調(diào)用電占到建筑用電40%~50%;水泵電梯等設(shè)備用電占10%~15%;照明用電占15%~25%;其他設(shè)備用電占10%~15%。從這些數(shù)據(jù)中可以看出,在建筑耗能方面,空調(diào)和照明占到了舉足輕重的地位。因此,在這些方面挖掘節(jié)能潛力,將會(huì)收到很好的效果。
利用智能控制系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能,主要體現(xiàn)在對(duì)建筑設(shè)備的監(jiān)控和照明設(shè)計(jì)及控制方面。這種思路在舊建筑改造和新建工程設(shè)計(jì)兩方面,都具有關(guān)鍵意義。
在配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造中,首先應(yīng)注意三相負(fù)荷的平衡,避免嚴(yán)重三項(xiàng)負(fù)荷不平衡現(xiàn)象,造成不必要的線路損耗;個(gè)別回路季節(jié)性超負(fù)荷運(yùn)行,這樣既增加線路損耗又影響供電安全,對(duì)這些回路必須重點(diǎn)進(jìn)行改造;及時(shí)檢查配電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置,確保低壓側(cè)功率因數(shù)提高到0.90以上,降低無(wú)功損耗。其次,要注意抑制配電線路中的諧波電流。諧波電流是電流中無(wú)用的有害成分,它會(huì)在配電線路和變配電設(shè)備中產(chǎn)生電能損耗和傷害。諧波電流在導(dǎo)體內(nèi)有集膚效應(yīng),致使電纜電線絕緣體產(chǎn)生快速老化并被燒毀的趨勢(shì)。諧波電流還會(huì)導(dǎo)致變壓器的銅損、鐵損和噪聲增加,溫度升高,進(jìn)而使變壓器基波負(fù)載容量下降,導(dǎo)致電機(jī)銅損、鐵損增加,溫度升高,產(chǎn)生機(jī)械共振。此外,諧波還可造成電源電流的畸變,使供電質(zhì)量降低,嚴(yán)重影響電子設(shè)備及電器控制設(shè)備的可靠運(yùn)行。針對(duì)諧波電流產(chǎn)生的諸多問(wèn)題,在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)無(wú)源濾波器,能有效濾除中性線和相線的諧波電流,保證系統(tǒng)正常安全運(yùn)行,并降低能耗,提高供電質(zhì)量。最后,建筑用電設(shè)備的能耗不可小視,對(duì)于效率低下、頻繁使用的用電設(shè)備,從節(jié)能的角度來(lái)看,一定要進(jìn)行有效控制或逐步更換;采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備對(duì)建筑群高壓供電、變壓器、低壓配電系統(tǒng)以及備用發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警進(jìn)行檢測(cè),并監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電壓、電流、有效功率等一系列參數(shù),為節(jié)能和安全運(yùn)行提供實(shí)時(shí)信息。
對(duì)于照明控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō),筆者認(rèn)為,應(yīng)采用智能照明控制設(shè)備。智能照明控制從目前的技術(shù)發(fā)展情況來(lái)看,主要采用分布式集散控制方式,這是以計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)組成的系統(tǒng)。采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)建筑公共區(qū)域尤其是多功能廳等大開(kāi)間、多場(chǎng)景的公共區(qū)域進(jìn)行照明控制,將實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)照明系統(tǒng)的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)每個(gè)回路、每個(gè)燈具的狀態(tài)和故障進(jìn)行監(jiān)視,并能方便地進(jìn)行各種照明場(chǎng)景、模式的變換、調(diào)光以及更改。智能照明系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu),能對(duì)燈具起到全面的保護(hù)控制和狀態(tài)參數(shù)檢測(cè),這是采用常規(guī)控制方式所不能達(dá)到的。它采用軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù),限制電網(wǎng)電壓浪涌,提高燈具的使用壽命。采用智能照明系統(tǒng)管理可獲得良好的節(jié)能效果,大量節(jié)約電能和運(yùn)行費(fèi)用。
此外,對(duì)于逐步發(fā)展起來(lái)的建筑能源管理系統(tǒng),應(yīng)主要針對(duì)功率大的設(shè)備或系統(tǒng),如制冷機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等設(shè)備的效率和工況進(jìn)行評(píng)估,通過(guò)分析對(duì)比,提出節(jié)能措施方案來(lái)降低能耗和運(yùn)行成本。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、顯示技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展,建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的性能更趨優(yōu)異,成為實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的有效方式和手段,可以全方位地對(duì)建筑各類機(jī)電設(shè)備進(jìn)行最佳控制,在滿足需要的前提下最大限度地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
與此同時(shí),筆者還要強(qiáng)調(diào),能源管理系統(tǒng)的實(shí)施在很大程度上取決于管理制度、措施以及運(yùn)行管理人員等更多方面的因素,而這就是人們所常說(shuō)的行為節(jié)能——加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)的日常運(yùn)行維護(hù),減少因人員維護(hù)工作不當(dāng)而造成的浪費(fèi),從而達(dá)到節(jié)能目的。系統(tǒng)設(shè)置只是為建筑節(jié)能打下基礎(chǔ),而更為重要的環(huán)節(jié)是運(yùn)行管理。在建筑設(shè)備運(yùn)行中節(jié)能,管理能夠起到事半功倍的作用。
隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展、智能控制系統(tǒng)不斷更新,各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)將日趨完善。但無(wú)論怎樣,建筑節(jié)能同樣存在“短板效應(yīng)”。因此,各專業(yè)精心設(shè)計(jì)和密切配合仍然非常必要,這是力求系統(tǒng)達(dá)到最佳節(jié)能效果的最好辦法。