Papel de diseño de piedra con formas especiales
1. El concepto de vivienda que ahorra energía
Con la aparición de la crisis energética, cada vez más promotores están empezando a prestar atención a las viviendas que ahorran energía. Las residencias que ahorran energía deben controlar al máximo la temperatura natural interior dentro del rango de temperatura confortable del cuerpo humano mediante un diseño razonable y una selección de materiales del edificio, proporcionar a los residentes un espacio habitable saludable, cómodo y respetuoso con el medio ambiente y reducir el consumo de energía del edificio. consumo.
Beijing Shangfeng tomó la iniciativa en China para integrar sistemas tecnológicos europeos avanzados y construir edificios residenciales con alto confort y bajo consumo energético, alcanzando los niveles de vida de los países desarrollados. Su tecnología central se resume en ocho subsistemas: primero, el sistema de calefacción y refrigeración del hormigón. En este sistema, las bobinas de polibutileno (PB) están incrustadas en hormigón armado, y el agua a 20°C en verano y 28°C en invierno puede mantener la temperatura interior dentro de un rango adecuado de 20°C-26°C. 2. Sistema de aire fresco saludable. Después de la purificación del aire unificada y el tratamiento de frío y calor, el aire fresco ingresa a la habitación mediante "envío hacia abajo y retorno superior", y el aire fresco puede mantenerse en constante cambio sin abrir las ventanas. En tercer lugar, el sistema de paredes exteriores. La pared exterior adopta el método de aislamiento externo engrosado estándar europeo, que puede bloquear eficazmente la radiación de frío y calor y la erosión de la lluvia y la nieve. Las paredes de ladrillo suspendidas en seco se utilizan para la decoración de paredes exteriores. Hay una capa de aire que fluye entre el muro cortina de la pared de ladrillos suspendidos en seco y el panel aislante, que puede mantener el panel aislante seco. Cuarto, el sistema de ventanas exteriores. Las ventanas son ventanas de aleación de aluminio SCHUCO y vidrio aislante LOW-E de baja emisividad. Quinto, sistemas de techo y subterráneos. Los tratamientos especiales en el techo y las paredes subterráneas garantizan la coherencia del confort entre los pisos superior y primero y los pisos estándar. Sexto, sistema antirruido. El ruido del exterior, del piso de arriba y del alcantarillado se puede evitar mediante sistemas de fachada, persianas enrollables ALULUX, tratamientos de suelo y sistemas de drenaje en el mismo piso. Séptimo, sistema de eliminación de basura. El sistema de eliminación de basura consta de tres partes: recolección central de polvo, tratamiento de desechos de alimentos y caja de recolección de basura reciclable. Octavo, sistema de tratamiento de agua. Se instala un sistema de tratamiento de agua recuperada en la comunidad, y el tratamiento de agua doméstica en la comunidad se utiliza para irrigar espacios verdes, descargar inodoros y reponer el agua del lago artificial.
En segundo lugar, el ahorro de energía se ha convertido en una moda en el extranjero:
En países extranjeros, los arquitectos utilizan diversas formas y métodos para ahorrar energía:
(1) , Recurso Reciclaje: En 1997 se construyó en Japón una "casa de salud" experimental. Además de utilizar materiales de construcción que sean lo más inofensivos posible para el cuerpo humano, las paredes también están diseñadas como una estructura de doble capa, con respiraderos en cada habitación, y el aire en todo el sistema de la casa circula a través de un sistema de calefacción total. Intercambiador y deshumidificador. El intercambiador de calor total puede recuperar y reutilizar calor de manera efectiva, y su filtro puede recolectar efectivamente el polvo fino en el aire, inhibiendo así la reproducción de organismos alérgicos como el moho. El reciclaje de este tipo de recursos no sólo convierte los residuos en tesoros, sino que también reduce las fuentes de contaminación ambiental y ahorra energía.
(2) Desarrollo y utilización de nueva energía:
El arquitecto alemán Sedol Terhols construyó una casa solar que puede rastrear la luz solar. La casa está montada sobre una base de disco, con un pequeño motor solar que acciona un conjunto de engranajes. La base del edificio gira con el sol en una órbita circular a una velocidad de 3 centímetros por minuto. Cuando se pone el sol, la casa gira en sentido contrario y vuelve a su posición inicial. Consume sólo el 1% de la energía solar generada por la casa y absorbe el doble de energía solar que una casa solar general no giratoria.
3. Situación básica del consumo de energía de los edificios en China
El consumo de energía de los edificios de mi país representa aproximadamente 1/4 del consumo total de energía del país, ocupando el primer lugar en consumo de energía. En los últimos años, la industria de la construcción de mi país se ha desarrollado rápidamente y la construcción y operación requieren una gran cantidad de energía, especialmente la calefacción y el aire acondicionado de los edificios. Según las estadísticas, en 1994, el consumo de energía de los edificios residenciales en todo el país fue de 1,54×108t de carbón estándar, lo que representa 12,27×109t de carbón estándar. En la actualidad, solo los edificios urbanos requieren 1,3×108t de carbón estándar para calefacción cada año, lo que representa aproximadamente el 11,5% del consumo total de energía del país y más del 20% del consumo total de energía en las áreas de calefacción. En algunas zonas frías, el consumo de energía de los edificios urbanos representa aproximadamente el 50% del consumo de energía social local. Al mismo tiempo, debido a la quema a gran escala de energías fósiles como el carbón, el entorno natural y ecológico alrededor de los edificios se está deteriorando. Durante el proceso de utilización de la energía, los combustibles fósiles emiten contaminantes a la atmósfera cuando se queman.
Durante la combustión de combustibles fósiles se produce el 99% de los óxidos de nitrógeno, el 99% del monóxido de carbono, el 96% del dióxido de azufre, el 78% del dióxido de carbono, el 60% del polvo y el 43% de los hidrocarburos, de los cuales el carbón representa la mayor parte. . Entre los contaminantes del aire producidos por la quema de carbón, el SO2 representa el 87%, los óxidos de nitrógeno el 67%, el CO2 el 765,438% y el hollín el 60%. Debido a que China es un país que consume principalmente energía de alta calidad, como carbón, en lugar de petróleo y gas, sus emisiones anuales de dióxido de carbono a la atmósfera terrestre son superadas sólo por las de Estados Unidos. Se prevé que para 2020 China reemplazará a Estados Unidos como el mayor emisor de dióxido de carbono del mundo. Por lo tanto, China tiene una gran responsabilidad por el calentamiento global y, como gran país consumidor de energía, su conservación de energía se ha convertido en una cuestión importante relacionada con la economía nacional y el sustento de la gente.
4. La conciencia más básica sobre el ahorro de energía en el diseño residencial:
El invierno en Xinjiang es frío y largo. Por lo tanto, en el diseño de edificios residenciales, siempre se ha considerado un diseño razonable que el espacio principal esté orientado al sur, de este a sur o de oeste a sur. Ésta es la aplicación más básica de la concienciación sobre el ahorro energético en el diseño de edificios residenciales. En la planificación general y el diseño individual de la mayoría de los edificios residenciales en invierno en áreas frías y calientes de mi país, esforzándonos por lograr una buena orientación para el espacio principal del edificio residencial, cumplir con los requisitos de luz solar invernal y aprovechar al máximo la energía del gas natural. son sin duda las mejores formas de mejorar el ambiente térmico interior de los edificios residenciales.
V. Ideas de diseño para el ahorro de energía
(1) Muros compuestos aislantes que ahorran energía en edificios
Los muros compuestos que ahorran energía suelen estar hechos de materiales aislantes , Materiales de pared tradicionales o Compuesto por algunos materiales de pared nuevos. Si el material aislante se compone en el interior de la pared exterior del edificio, se denomina pared compuesta de aislamiento interno.
1. Capa de estructura de muro: se refiere al muro exterior de concreto colado in situ o productos prefabricados, el muro exterior de ladrillo de mampostería exterior colado in situ o estructura de ladrillo-hormigón. y otros muros exteriores de carga tales como muros exteriores de ladrillo poroso de carga.
2. Capa de aire: La conductividad térmica del aire a 0°C es 0024 vv/(m·k). A 25 ℃ ± 5 ℃, es 00256 w/(m·k), incluso a 200 ℃, sigue siendo 00:384 w/(m·k). Por tanto, el aire también es un excelente aislante. Por lo tanto, la capa de aislamiento del aire rodeada de materiales comunes en los edificios no sólo puede mantener el aislamiento térmico. Además, también tiene la función de cortar la penetración capilar del agua líquida y evitar que el material aislante se humedezca, porque las paredes exteriores generalmente tienen la capacidad de absorber agua y sus superficies internas a menudo tienen agua condensada debido a las bajas temperaturas. Puede ser absorbido por materiales estructurales y transferido y emitido continuamente hacia el exterior.
3. Capa aislante: Esta es la principal parte funcional de la pared ahorradora de energía. Los materiales aislantes de uso común se pueden dividir en tres categorías: metales orgánicos y metales inorgánicos. Consideración integral de la conductividad térmica, la resistencia a la compresión, la permeabilidad al vapor y el rendimiento de la combustión. Como material aislante se utiliza tablero de poliestireno extruido (XPS).
Muro cortina de vidrio se refiere a la envolvente de un edificio o estructura decorativa que se compone de un sistema de estructura de soporte y vidrio, tiene una cierta capacidad de desplazamiento en relación con la estructura principal y no comparte el papel de la estructura principal. . Hay paredes de cristal simple y doble. El vidrio aislante reflectante tiene un espesor de 6 mm y el peso de la pared es de aproximadamente 40 kg/㎡. Tiene las ventajas de ser liviano, hermoso, menos contaminante y ahorra energía. El interior del vidrio exterior del muro cortina está recubierto con una capa metálica de color. Desde el exterior, toda la fachada actúa como un espejo, reflejando las vistas del cielo y los alrededores. Cuando cambia la luz, la imagen es rica en color y variada. Bajo el reflejo de la luz, la habitación no está expuesta a una luz intensa y la visión es suave. China se utilizó por primera vez en 1983 en el proyecto del Hotel Great Wall en Beijing.
La mayoría de las personas que han estado en Nueva York, EE. UU., quedarán profundamente impresionadas por su bullicioso paisaje urbano. El imponente rascacielos es espectacular, su muro cortina de vidrio refleja el cielo azul vacío y las nubes blancas danzantes, añadiendo colores brillantes. Entonces, ¿cómo se fabrica el muro cortina de vidrio? El muro cortina de vidrio se refiere al vidrio de espejo utilizado como decoración para las paredes exteriores de los edificios. Está fabricado de vidrio transparente con trazas de hierro, níquel, cobalto, selenio, etc. Para vidrio flotado y templado. Puede absorber los rayos infrarrojos, reducir la radiación solar que ingresa a la habitación y reducir la temperatura interior. Puede reflejar la luz como un espejo y transmitirla como el vidrio.
Los muros cortina de vidrio de los edificios modernos de gran altura también utilizan vidrio aislante. El vidrio aislante está compuesto de vidrio de espejo y vidrio ordinario, y la capa intermedia está llena de aire seco.
El vidrio aislante tiene dos capas y tres capas. El vidrio aislante de dos capas está sellado por dos capas de vidrio y un marco para formar un espacio de entrepiso; el vidrio de triple capa son dos espacios de entrepiso compuestos por tres capas de vidrio. El vidrio aislado tiene las ventajas de aislamiento acústico, aislamiento térmico, anticongelante, a prueba de humedad y fuerte resistencia a la presión del viento. Según las mediciones, cuando la temperatura exterior es de -10°C, la temperatura frente a una ventana de vidrio monocapa es de -2°C, mientras que la temperatura interior con vidrio aislante de triple capa es de 13°C. En verano, el vidrio aislante de doble capa puede bloquear el 90% del calor de la radiación solar. La luz del sol aún puede atravesar el muro cortina de vidrio, pero la mayoría de las personas no sentirán calor bajo el sol. Las habitaciones con muros cortina de vidrio huecos se pueden mantener calientes en invierno y frescas en verano, lo que mejora enormemente el ambiente de vida.
[Editar este párrafo] Clasificación y composición
1. Muro cortina de vidrio con marco expuesto El muro cortina de vidrio con marco expuesto se refiere al muro cortina de vidrio con componentes de marco metálico expuestos en la superficie exterior. Está enmarcado por un perfil de aleación de aluminio de sección especial y el panel de vidrio queda completamente empotrado en la ranura del perfil. Se caracteriza porque el perfil de aleación de aluminio tiene la doble función de estructura esquelética y vidrio fijo.
2. Muro cortina de vidrio con marco oculto
El marco metálico del muro cortina de vidrio con marco oculto está oculto en la parte posterior del vidrio y el marco metálico no se puede ver en exteriores. . Los muros cortina de vidrio con marco oculto se pueden dividir en muros cortina de vidrio con marco completamente oculto y muros cortina de vidrio con marco semioculto que pueden ser horizontales, verticales o entrecruzados. Las características estructurales del muro cortina de vidrio con marco oculto son: el vidrio está fuera del marco de aluminio y el vidrio y el marco de aluminio están unidos con sellador estructural de silicona. La carga del muro cortina la soporta principalmente el sellador.
3. Muro cortina de vidrio apuntalado
El muro cortina de vidrio apuntalado es un nuevo método de soporte que ha surgido en los últimos años. Pero una vez que apareció, se desarrolló rápidamente en la ciudad. La siguiente es una introducción a este nuevo tipo de soporte:
1. Clasificación de los muros cortina de vidrio puntiagudo
Según los diferentes métodos de estructura de soporte, los muros cortina de vidrio puntiagudo se pueden dividir en siguientes formas: Varios tipos:
(1) Muro cortina de vidrio con estructura de soporte metálico. Esta es la forma más utilizada actualmente. Utiliza materiales metálicos como sistema de estructura de soporte, y la superficie del vidrio se fija firmemente a través de conectores y sujetadores metálicos, lo cual es muy seguro y confiable. La flexibilidad de la estructura metálica se aprovecha al máximo para satisfacer las necesidades de la forma arquitectónica. Las personas pueden ver claramente todo el sistema estructural que sostiene el vidrio a través del vidrio. El cristal transparente y la sólida estructura de metal son la encarnación de la "belleza" y el "poder". Se mejoró el efecto de contraste "virtual" y "real".
(2) El muro cortina de vidrio de tipo puntual con una estructura totalmente de vidrio conecta la estructura de soporte de vidrio (nervaduras de vidrio) y el vidrio decorativo en uno a través de conectores y sujetadores metálicos para formar una envoltura del edificio. La construcción es simple y el costo es bajo. La superficie de vidrio y las nervaduras forman un amplio campo de visión, que es agradable a la vista. Los espacios interiores y exteriores del edificio logran la máxima integración visual.
(3) El muro cortina de vidrio con estructura de tirantes (cable) utiliza tirantes de acero inoxidable o cables correspondientes a las ranuras de vidrio como estructura de soporte del muro cortina. El vidrio se fija mediante conectores metálicos. En la construcción, la precisión del mecanizado se logra plenamente, de modo que todos los componentes son elementos tensores. Por lo tanto, se debe aplicar pretensado durante la construcción para reducir la tasa de rotura del vidrio durante la vibración.
2. Componentes principales del muro cortina de vidrio de construcción
(1) Sistema de soporte El sistema de soporte transfiere directamente varias cargas sobre el vidrio a la estructura principal del edificio. Por lo tanto, es el principal componente que soporta la fuerza. La forma estructural y los materiales generalmente se determinan de acuerdo con la carga y la forma arquitectónica, como nervaduras de vidrio, columnas de acero inoxidable, columnas de perfil de aluminio o marcos de análisis de acero, columnas de acero y tirantes de acero inoxidable. varillas (cables) con tratamiento anticorrosivo y antisuperficie adecuado).
(2) Conectores metálicos
Los conectores metálicos incluyen piezas de fijación (comúnmente conocidas como asientos de garra, garras) y sujetadores. Las abrazaderas suelen estar fundidas en acero inoxidable y los sujetadores se mecanizan en acero inoxidable. Debido a la compatibilidad del metal, la base de la garra debe estar hecha del mismo material que el sistema de soporte o sujetarse mecánicamente.
Los conectores metálicos son la esencia de la tecnología de puntos arquitectónicos. La fijación de la cara de vidrio a la estructura de soporte no solo genera tensión adicional en el borde de la abertura de vidrio, sino que también permite un pequeño desplazamiento para ajustarse a los errores de construcción causados por la instalación del edificio. Al mismo tiempo, existen medidas de absorción de impactos para. mejorar la resistencia a los terremotos, por lo que es necesario considerarlo en el diseño. Hay muchos factores.
(3) Los conectores metálicos también tienen importantes efectos decorativos, por lo que no solo cumplen con los requisitos funcionales, sino que también tienen un diseño hermoso y un procesamiento y fabricación finos, que desempeñan el papel de "el toque final".
3. Vidrio
(1) La resistencia del vidrio utilizado en la construcción de muros cortina de vidrio puntuales se reduce en aproximadamente un 30% debido a la perforación. Por lo tanto, la construcción de muros cortina de vidrio puntual debe utilizar vidrio templado más resistente (la resistencia al impacto del vidrio templado es de 3 a 5 veces mayor que la del vidrio flotado y la resistencia a la flexión es de 2 a 5 veces mayor que la del vidrio flotado). Tenga en cuenta que otra característica importante del vidrio templado es que es seguro de usar. Cuando se daña por grandes fuerzas externas, producirá pequeños fragmentos sin ángulos agudos (.
Edificios en el norte o edificios con altura. Los requisitos de aislamiento térmico a menudo utilizan vidrio aislante, hay una capa de aire seco o una capa de gas inerte entre las dos piezas de vidrio. La razón por la cual el vidrio aislante puede mejorar en gran medida el rendimiento del aislamiento térmico se debe al valor k del coeficiente de transferencia de calor. es 0,8W/(m2·k), y el valor k del aire es 0,03 w/(m2·k), y el del gas inerte es aún menor debido al aumento de la población, el desarrollo de la industria y. La mejora del nivel de vida, el consumo de energía ha aumentado drásticamente y la crisis energética es inminente. Por lo tanto, se ha propuesto la conservación de energía en todos los ámbitos de la vida. De acuerdo con los requisitos, el ahorro de energía secundaria se ha convertido en el foco del diseño eléctrico de los edificios civiles. Principios de ahorro de energía en el diseño eléctrico de edificios. El ahorro de energía eléctrica de edificios debe cumplir con los siguientes tres principios:
1. Cumplir con las funciones del edificio.
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Es decir, cumple con la iluminación, la temperatura de color y el índice de reproducción cromática de la iluminación, cumple con la temperatura y el volumen de aire fresco del aire acondicionado confortable, que es cómodo e higiénico y cumple con los canales de tráfico fluidos hacia arriba y hacia abajo, hacia la izquierda y hacia la derecha; Cumple con requisitos de procesos especiales, como algunos aparatos eléctricos en lugares de entretenimiento. Consumo de electricidad para instalaciones, iluminación de procesos en salas de exposiciones, etc.
2. Considere los beneficios económicos reales.
Se debe considerar la conservación de energía. Los beneficios económicos reales de acuerdo con las condiciones nacionales, y la inversión no se pueden consumir ni aumentar la operación debido a la conservación de energía. Por el contrario, parte del aumento de la inversión debe recuperarse en unos pocos años o en un corto período de tiempo, y los gastos de operación sí. reducirse mediante el ahorro de energía.
3. Ahorrar el consumo de energía innecesario
El objetivo del ahorro de energía debe ser ahorrar energía innecesaria. que ver con la función del edificio y luego considerar qué medidas para ahorrar energía, por ejemplo, la pérdida de potencia del transformador y la pérdida de potencia activa en la línea de transmisión son pérdidas de energía inútiles para iluminación de gran capacidad. >Por lo tanto, las medidas de ahorro de energía también deben implementar los principios de practicidad, racionalidad económica y avance tecnológico.
El enfoque para la conservación de energía eléctrica en los edificios
1. del transformador
La pérdida de potencia activa del transformador se expresa de la siguiente manera: △ Pb = Po PK β 2, donde:
△△p B -Pérdida de potencia activa del transformador (kW );
Po - Pérdida sin carga del transformador (kW);
Pk -Pérdida de carga del transformador (kW);
Factor de carga β del transformador <. /p>
La pérdida sin carga de Po también se llama pérdida de hierro, y consiste en la pérdida por corrientes parásitas y la pérdida por fuga magnética del núcleo de hierro. Es una parte fija y su tamaño depende del rendimiento del núcleo. Hoja de acero al silicio y el proceso de fabricación. Por lo tanto, se deben seleccionar transformadores que ahorren energía, como los transformadores sumergidos en aceite S9, SL9, SC8 o los transformadores de tipo seco, todos los cuales utilizan acero al silicio orientado en frío de alta calidad. Debido al tratamiento de "orientación", las direcciones del dominio magnético de las láminas de acero al silicio son casi iguales. La pérdida de corriente parásita del núcleo de hierro se reduce. pérdida por fuga magnética.
Pk es la pérdida de potencia de transmisión, es decir, la pérdida de línea del transformador, que está determinada por la resistencia del devanado del transformador. Está determinada por la corriente que fluye a través del devanado. , es decir, el cuadrado del coeficiente de carga β. Entonces, para elegir un devanado con menor resistencia, puede usar un transformador con núcleo de cobre. A partir de Pkβ2, su valor extremo se obtiene mediante diferenciación. En β = 50, el transformador consume una energía mínima por kilovatio de carga. Por lo tanto, en los edificios civiles diseñados a mediados de la década de 1980, el factor de carga de los transformadores era en su mayoría de alrededor de 50, y la mitad de los transformadores no se pusieron en funcionamiento en el uso real. Algunos diseñadores todavía utilizan este enfoque en la actualidad. Sin embargo, esto es sólo para ahorrar energía y no considera valor económico. El siguiente ejemplo ilustra hasta qué punto esto es indeseable.
Transformador SC3-2000KVA, cuando β = 50 comparado con β = 85, el ahorro de energía puede ser P = 16,01 × (0,852-0,52) = 7,56 kW, basado en las horas máximas de consumo de energía del centro comercial. , los 365 días las 12 horas del día. h Si el precio operativo de la electricidad es de 0,78 yuanes por kilovatio-hora, el ahorro anual es: 33113 × 0,78 = 25828 yuanes.
Inversión basada en la tarifa de instalación inicial por kilovatio: el transformador de 2000 KVA debe ser un edificio civil grande, las líneas de suministro de energía duales son inevitables, por lo que la tarifa de instalación inicial es de 2240 yuanes kva y la factura anual de electricidad de ahorro de energía puede Sólo se proporciona (25828/2240 = 11,53) La instalación inicial de 11,53 kva. También hay una tarifa de instalación inicial de 988,5 KVA, más el precio adicional del transformador debido al aumento en la capacidad del transformador, el aumento en los costos de compra de equipos para gabinetes de distribución de salida y gabinetes de conexión de barras debido al aumento en transformadores, y el aumento en los costos civiles. área de construcción debido a la instalación de los equipos anteriores. El costo de la construcción civil es una inversión considerable y no se han tenido en cuenta los costos de depreciación y mantenimiento. Puede verse que no vale la pena perder el factor de carga del transformador 50.
De hecho, el factor de carga de 50 solo reduce la pérdida de línea del transformador, pero no reduce la pérdida de hierro del transformador, por lo que no es la medida que más ahorra energía. Teniendo en cuenta los costos iniciales de instalación, la inversión en transformadores, gabinetes de bajo voltaje y proyectos de ingeniería civil, y diversos costos operativos, se debe reservar la capacidad adecuada durante la vida útil del transformador y el factor de carga del transformador debe ser de 75 a 85. Sólo así podremos aprovechar al máximo el aislamiento del transformador, ya que la vida útil del aislamiento del transformador a plena carga es de 20 años. En 20 años puede que haya mejores transformadores, lo que nos dará la oportunidad de sustituirlos por nuevos equipos, de modo que el edificio siempre estará tecnológicamente avanzado.
Para reducir las pérdidas del transformador, cuando es necesario seleccionar varios transformadores debido a su gran capacidad, la cantidad de transformadores debe reducirse tanto como sea posible mientras la carga se distribuye razonablemente, y los transformadores de gran capacidad deben reducirse tanto como sea posible. ser seleccionado. Por ejemplo, si la capacidad instalada es de 2000KVA, puedes elegir 2 unidades de 1000KVA en lugar de 4 unidades de 500KVA. Porque el primero puede ahorrar energía: △P = 4×(1,6 4,44)-2×(2,45 7,45)= 4,36 kW (todo calculado en base a β = 100, en las mismas condiciones, transformador SC3).
En la selección de transformadores, podemos dominar los tres principios anteriores, que pueden cumplir con los principios de ahorro y economía de energía.
Reduce la pérdida de energía en la línea
Debido a que hay resistencia en la línea, cuando la corriente fluye, se producirá una pérdida de potencia activa. La fórmula es la siguiente: △ p = 3i φ 2r× 10-3 (kW).
En la fórmula: Iφ——corriente de fase (A)
r resistencia de línea (ω)
Por ejemplo, en L = 100 m, COS φ = 0,8 Al transmitir energía eléctrica de 60 KW por el cable VV-3× 50 2× 25, la pérdida de potencia activa se puede obtener mediante la siguiente fórmula: Iφ= 60×103/(×380×0,8)= 65433.
Si R0 = 0,44 por kilómetro de un núcleo de cobre de 50 mm2 con una temperatura del núcleo de 70°C, entonces R = 0,1× 0,44 = R0=0,44 (ω).
ΔP = 3×113,62×0,044×10-3 = 1,704 kw
Como se puede observar en lo anterior, la pérdida de potencia en la línea equivale a instalar una bombilla de 100W cada 6 m de línea.
En un proyecto, las líneas se entrecruzan de izquierda a derecha. La longitud total de los proyectos pequeños es de nada menos que 10.000 metros, y hay innumerables proyectos grandes. Por lo tanto, la pérdida total de potencia activa en la línea es considerable y la reducción del consumo de energía en la línea debe atraer la atención de los diseñadores.
La corriente en la línea no se puede cambiar y la única forma de reducir la pérdida de la línea es reducir la resistencia de la línea. La resistencia de la línea R = p
Se deben seleccionar materiales con baja conductividad eléctrica como conductores. El núcleo de cobre es el mejor, pero se debe implementar el principio de ahorrar cobre.
Por tanto, los conductores de cobre se utilizan en edificios de Categoría II y I con cargas pesadas, y los conductores de aluminio se utilizan en edificios de Categoría III o con cargas pequeñas.
Reducir la longitud de los cables. En primer lugar, las líneas deben ser lo más rectas posible, con menos desvíos, y la longitud de los cables debe reducirse; en segundo lugar, las líneas de bajo voltaje no deben conectarse o conectarse con menos líneas de retorno para reducir la pérdida de energía; las líneas de retorno; en tercer lugar, los transformadores deben mantenerse lo más cerca posible del centro de carga para reducir la distancia de suministro de energía. Cuando cada piso del edificio tenga aproximadamente 10.000 m2, se deberán instalar al menos dos subestaciones para reducir la longitud de la línea principal. Cuarto, en edificios de gran altura, la sala de distribución de energía de bajo voltaje debe estar cerca del eje. Las líneas principales proporcionadas por la sala de distribución de energía de bajo voltaje a cada eje no causarán que los ramales se atasquen a lo largo de la línea principal. . En otras palabras, el diseño de la sala de distribución de energía de bajo voltaje y la posición del eje deben ser tales que todas las líneas se envíen hacia adelante y se minimicen los ramales que transmiten energía de regreso.
Aumentar el área de sección transversal del conductor. En primer lugar, para una línea relativamente larga, además de seleccionar una sección transversal que cumpla con los requisitos de capacidad de carga de corriente, estabilidad térmica, coordinación de protección, pérdida de voltaje, etc., el costo incrementado es m, y el costo operativo anual La reducción debida al ahorro de energía es m, por lo que m/m es el período de recuperación. Si el período de recuperación es de unos meses o uno o dos años, se debe aumentar la sección transversal del conductor primario. En términos generales, es más fácil cumplir las condiciones anteriores si la sección transversal del conductor es inferior a 70 mm2 y la longitud de la línea supera los 100 m. En segundo lugar, algunas líneas con cargas estacionales pueden proporcionarse a usuarios habituales como líneas de suministro de energía cuando no estén en uso, lo que reduce las líneas y la resistencia. Por ejemplo, cargas con la misma carga, como ventiladores de aire acondicionado, fancoils, iluminación, electricidad y agua, se concentran en la misma línea principal para el suministro de energía. No solo se puede utilizar un comando de alarma contra incendios para cortar no. -potencia de fuego, pero también se puede utilizar para mantener la misma carga cuando el aire acondicionado no se utiliza en primavera y otoño. La sección de la línea principal transmite una corriente más pequeña, lo que reduce las pérdidas de la línea, lo que equivale a aprovechar al máximo la carga estacional. pauta.
En el diseño, si las tres medidas anteriores se implementan cuidadosamente, se puede reducir la pérdida de energía en la línea y se puede lograr el propósito de ahorrar energía en la línea.
Mejorar el factor de potencia del sistema
Mejorar el factor de potencia del sistema, reducir la transmisión de potencia reactiva en la línea y lograr el propósito de ahorro de energía.
¿Por qué se suele mencionar que los motores con cargas estables pueden realizar una compensación parcial? Debido a que el voltaje del terminal del motor también cambia cuando cambia la carga, el capacitor no se descarga ni carga completamente. En este momento, el condensador generará una sobretensión reactiva, que fácilmente puede causar sobretensión y dañar el motor. Por lo tanto, las cargas intermitentes como ascensores, escaleras mecánicas y escaleras mecánicas no deben instalar condensadores de compensación en el extremo del motor. Además, los motores asíncronos con arranque estrella-triángulo no pueden instalar condensadores de compensación en el extremo del motor porque tiene un circuito abierto y un circuito abierto durante el proceso. El proceso de arranque. La conversión instantánea del circuito cerrado hace que el condensador se recargue en el momento de la descarga, lo que también puede dañar el motor debido a la sobretensión.
En edificación civil se debería cambiar la instalación centralizada de condensadores. Se deben instalar dispositivos de compensación in situ en el extremo del motor de ventiladores, bombas, cintas transportadoras, etc. Su capacidad supera los 65.438 00 kilovatios. A menudo hay transformadores especiales y estaciones de distribución cerca de la unidad principal del aire acondicionado y la bomba de refrigeración, que pueden proporcionar una compensación centralizada. Pero si la distancia de la fuente de alimentación supera los 20 m, es mejor utilizar una compensación local.
Existen dos formas de conectar el dispositivo de compensación local del motor. Una es conectarlo en paralelo después de la línea primaria del elemento calefactor. La corriente de ajuste del elemento calefactor debe basarse en el amperímetro de funcionamiento del motor de compensación, que es adecuado para motores recién instalados. después del contacto principal del contactor y antes de la bobina primaria del elemento calefactor. La corriente establecida de los condensadores y elementos térmicos no se verá afectada por la compensación. Es adecuado para modificar el cableado del motor para que el condensador pueda conmutarse con el motor.
El manejo adecuado de las tres partes anteriores, es decir, la reducción de la potencia reactiva natural, la compensación de potencia reactiva y la posición de instalación del dispositivo de compensación, puede realizar una selección razonable de métodos de compensación de potencia reactiva y lograr el propósito de ahorrar energía.
Ahorro Energético en Iluminación
Debido a la gran cantidad de iluminación y al gran potencial de ahorro energético en iluminación, debemos partir de los siguientes aspectos:
Utilice fuentes de luz de alta eficiencia. Las lámparas incandescentes solían ser las más utilizadas en el pasado. Debido a que son baratas y fáciles de instalar y mantener, su debilidad fatal es la baja tasa luminosa. Por lo tanto, a menudo son reemplazadas por varias fuentes de luz nuevas con alta tasa luminosa y buena luz. color y excelente rendimiento de reproducción cromática. La Tabla 1 enumera el flujo luminoso por vatio de varias fuentes de luz. ¿Lm? .
Como puede verse en la tabla, las lámparas de sodio de baja presión y las lámparas de sodio de alta presión tienen la mayor eficiencia luminosa, pero debido a su baja temperatura de color, color de luz cálido, índice de reproducción cromática entre 40 y 60 y gran distorsión del color, sólo se pueden utilizar para farolas o plazas. Entre ellas, las lámparas de sodio con un índice de reproducción cromática de hasta 60 se pueden combinar con lámparas de mercurio para formar lámparas mixtas, que se utilizan para la iluminación en fábricas y estadios. También son una pieza de iluminación de gran alcance y gran escala. Lámparas de halogenuros metálicos, lámparas fluorescentes de colores triprimarios, lámparas fluorescentes de metales de tierras raras con alta eficiencia luminosa, amplio rango de temperatura de color, de 3200 K a 4000 K, buena selectividad de color, alto índice de reproducción cromática, hasta 80-95, pequeña distorsión de color, Especialmente las lámparas Object de halogenuros metálicos tienen excelentes propiedades de reproducción cromática en la piel humana. Además de iluminar centros comerciales y salas de exposiciones, también se utilizan ampliamente en salas de espera en estaciones y muelles. Las lámparas fluorescentes generales y las lámparas fluorescentes de metales de tierras raras se pueden utilizar para iluminación residencial y de edificios de oficinas; las lámparas fluorescentes de mercurio de alta presión, las lámparas de mercurio de alta presión autorrectificantes, las lámparas de sodio y sus lámparas mixtas combinadas se utilizan a menudo para la iluminación en talleres de producción. . Las lámparas incandescentes no deben usarse o deben usarse lo menos posible. Solo se usan para iluminación artística local o iluminación de caligrafía y pintura antigua para evitar la exposición al espectro de alta frecuencia. Aunque el color de la luz es bueno y el índice de reproducción cromática es el más alto, no puede lograr el propósito de ahorrar energía.
Los edificios deben aprovechar al máximo la iluminación natural. Se deben abrir puertas y ventanas en las áreas del edificio cercanas al exterior, y se deben utilizar puertas y ventanas de vidrio con buena transmisión de luz para aprovechar al máximo la luz natural. En lugares donde se puede utilizar luz natural para esta parte de la iluminación, la iluminación del lugar se puede detectar según estándares de grados y la iluminación se puede ajustar automáticamente.
Para las lámparas de descarga de gas se utiliza la regulación automática continua, es decir, la atenuación se consigue ajustando el filamento. Sin embargo, el precio es demasiado alto. Cada juego de lámparas de 36 W requiere una inversión adicional de 2.000 a 3.000 yuanes. El ahorro en el precio de la electricidad es limitado, porque la iluminación artificial sólo se puede reducir durante el día cuando hay mucha luz solar (normalmente de 10 a. m. a 3 o 4 p. m. cada hora). lámpara La lámpara puede ahorrar hasta 25 energías, lo que se cuenta como 12 horas por día.
m = 36×0,25×12×365×0,78×10-3 = 30,7 yuanes.
Por lo tanto, se necesitarán 2000 ~ 3000/30,7 = 65 ~ 97 años para recuperar la inversión bajo un mayor control, lo que no tiene importancia práctica. Este esquema de atenuación no se recomienda para iluminación de tareas. Solo es adecuado para condiciones especiales, como salas de control de áreas pequeñas, como estaciones meteorológicas y estaciones de navegación, que requieren una coordinación natural entre la iluminación interior y la luz natural exterior. Además, este tipo de dispositivo de atenuación se utiliza en lámparas fluorescentes de metales de tierras raras y su efecto estroboscópico es inaceptable para el ojo humano. Para ocasiones en las que se puede utilizar plenamente la luz natural y se requiere atenuación, se puede utilizar un esquema de control de inicio y parada automático agrupado y segmentado. Aunque habrá un proceso de mutación, no afectará la visión ni el estado de ánimo de las personas, que es un método preferible.
Para ocasiones que requieren arranque y parada a largo plazo, pero la iluminación necesita ajustarse automáticamente según el número de personas, la lámpara fluorescente se puede ajustar en varias etapas ajustando el voltaje sin aumentar la inversión. como el equipo de atenuación australiano utilizado en el metro de Beijing.
Las lámparas fluorescentes utilizan voltaje y atenuación, y el efecto de ahorro de energía no es significativo. Debido a que la lámpara de descarga de gas emite luz debido a la colisión de iones a alta presión y alcanza un cierto nivel de energía, el flujo luminoso no es proporcional al voltaje. Si el voltaje cae en 10, el flujo luminoso disminuirá en casi 30 a 40, y la lámpara se apagará por completo. Por lo tanto, las lámparas de descarga de gas utilizan regulación de voltaje para atenuar, lo que rara vez se utiliza en proyectos reales.
En la iluminación de bajo consumo, además de cumplir los requisitos de iluminación, color de luz e índice de reproducción cromática, también se deben utilizar fuentes de luz y lámparas eficientes para agrupar y controlar automáticamente las lámparas que pueden utilizar luz natural o Iluminación de iluminación variable, puede lograr el efecto de iluminación de ahorro de energía.
Ahorro de energía en el funcionamiento del motor
Los motores eléctricos de construcción se combinan con equipos para HVAC, vías navegables, construcción y otros tipos de trabajos, y son suministrados de manera uniforme por los fabricantes de equipos. Por lo tanto, sus medidas de ahorro de energía sólo se pueden implementar durante el funcionamiento. Además de la compensación local de condensadores mencionada anteriormente para reducir las pérdidas activas causadas por la transferencia avanzada de potencia reactiva, también se debe reducir el funcionamiento con carga ligera y sin carga del motor. Porque, en este caso, la eficiencia del motor es muy baja y la potencia consumida no es proporcional a la reducción de la carga. Usando un regulador de velocidad de frecuencia variable, cuando la carga disminuye, la velocidad se ajusta automáticamente mediante conversión de frecuencia para adaptarse al cambio de carga. Esto puede mejorar la eficiencia del motor con carga ligera y lograr un ahorro de energía. Sin embargo, el precio de dichos equipos sigue siendo elevado y, por tanto, su aplicación es limitada.
Otra forma de ahorrar energía es utilizar un arrancador suave, que ajusta gradualmente el ángulo de conducción del tiristor según el tiempo de arranque para controlar el cambio de voltaje. Debido a que el voltaje se puede ajustar continuamente, el arranque es suave. Después del arranque se pondrá en funcionamiento a plena presión. El dispositivo también puede usar retroalimentación de tacómetro, retroalimentación negativa de voltaje o retroalimentación positiva de corriente para controlar el ángulo de conducción del tiristor usando la información de retroalimentación para lograr cambios de velocidad a medida que cambia la carga. Puede usarse en equipos con motor de gran capacidad y arranques frecuentes, así como en situaciones donde equipos eléctricos cercanos requieren alta estabilidad de voltaje. Dado que su corriente no cambia más de tres veces desde el inicio hasta el funcionamiento, puede garantizar que el voltaje de la red fluctúe dentro del rango requerido. Pero utiliza un tiristor para regular el voltaje. Toda la energía en la parte no conductora de la onda sinusoidal se consume en el tiristor y no regresará a la red. Por lo tanto, se necesitan medidas completas de refrigeración y ventilación. Su precio es más económico que el del convertidor de frecuencia y puede usarse como dispositivo de control para motores de gran capacidad en sistemas de bombas de agua.
Los edificios civiles tienen un gran potencial de ahorro de energía y su diseño debe considerarse cuidadosamente. Sin embargo, al elegir nuevos equipos de ahorro de energía, es necesario comprender sus principios, rendimiento y efectos en detalle, y luego seleccionar equipos de ahorro de energía después de comparaciones técnicas y económicas para lograr el propósito de un ahorro de energía real.