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试论建筑电气设计中的节能环保措施

作者:刘勇  
评论: 更新日期:2015年10月02日

        (二)建筑电气光伏系统的实现方案设计
        1、光伏发电系统的设计
        光伏发电系统,指的就是太阳能发电系统,根据其安装方式,可分为附加型光伏系统和一体化光伏系统,前者的光伏组件简单地附着在建筑结构表面,安装方便,且费用也较低,但会显著增加建筑物的负载,且一定程度上出现了重复建设,浪费了资源;后者与建筑本体融合,直接集成到外墙结构上,不影响美观也不会出现重复建设的问题,但增加了工期,且大幅提高了初期投资。
        总之,光伏发电系统的选用需要我们在设计初期,根据实际情况做出合理的取舍。
        2、光伏系统电气部分的设计
        电气设计的主要内容包括以下几个方面。
        首先,我们应根据实际情况,确定光伏系统是并网还是独立的,再确定电池组的装机容量。JCJ203-2010行业标准,即《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》详细规定了两种光伏系统的应用范围,根据结合该标准根据实际选取即可。而电池组的容量确定根据系统选取的不同,稍有差异。并网系统的电池组容量需根据当地电网的容量进行选择,其最大装机容量即是在所有可安装光伏方阵的位置安装上电池板后的容量。独立系统的电池组容量需根据用电负荷进行确定。
        其次,我们还应合理进行光伏方阵的设计。第一,根据设计容量和组件类型来确定安装的位置和具体方式;第二,根据逆变器和光伏组件的相关参数,确定光伏组串的内部串联数;第三,在确定了内部串联数的基础上,根据逆变器和组串的容量确定组串并联数。需要注意的是,必须保证同一组串内,各组件的工作电流离散性应在±3%的范围内,且方阵的安装位置与倾角应在保证太阳能最大化利用的同时,降低风力灾害对系统的影响。
        再次,在直流线路以及设备的配置选择上,应注意相关的设计要求。第一,直流线路应保证具有足够的耐压性与载流量,且线路损耗购销,在额定功率下,电压损失不超过3%;第二,设备的配置上,我们必须在满足行业标准的前提下,选购合格的产品,具体而言,需购买的设备包括光伏组件、接线箱、配电柜、逆变器、检测装置,对于独立光伏系统,还需配备蓄电池等设备。
        最后,在配置了合适的设备,进行了合理的直流线路设置后,我们还应该认真处理防雷与接地系统,对配电室进行科学的设计。对防雷系统而言,直击雷和感应雷都应该考虑到,一般而言,可通过装设避雷带或避雷针来避免直击雷引发的过高电压,而感应雷的危害则通过安装在主回路和集线箱避雷元件来避免。而接地系统的设置必须与其他系统的接地统一安排,且采用最小的接地阻值来进行接地。配电室的设计应符合《民用建筑电气设计规范》。
        3、电气光伏系统与建筑系统的集成
        建筑电气光伏系统不是一个独立的系统,它的结构设计是很重要的一方面,能有效保证其与建筑物的有效继承。这需要我们综合考虑建筑系统主体的安全性以及电气光伏系统的安全性,并通过合理的措施提高系统效率。
        首先,光伏系统对建筑而言,本身就是一个额外负荷,尤其是对附加型光伏系统而言,在进行设计时,必须对建筑物进行载荷演算,以保证其安全性;而光伏系统本身的安全性,又受到建筑系统外形的影响,对附加型而言,必须有足够的抗风雪能力,对于一体式光伏系统,又必须综合考虑建筑本体的气密性、保温性等性能。
        其次,系统的效率虽然和系统内部组件的质量和效率有关,但积极进行维护工作,减少设备的故障率,也是我们需要考虑的一个重要问题。一方面在施工时我们必须以各种手段优化布线与连接,减少电能损耗,一方面我们有必要加大维护力度,积极进行设备清理、检修等工作。
       
        结束语
        建筑电气的节能与环保设计,意义重大,然而其涉及面广、工作量大,短时间内难以有效进行。建筑电气光伏系统是解决这一问题的有效措施,一方面不会占用额外的空间资源,一方面在投入运行之后,能短时间内产生良好的经济效益,以回收初期投资。不难发现,这一系统应用前景非常广阔,而且随着其技术的发展,还能与各种智能电网系统、智能管理系统相结合,进一步降低电网的供电压力,并保障国家经济建设的迅猛发展。
       
        参考文献:
        [1]丘慧萍,仇洋.浅谈建筑电气设计中的节能措施[J].经营管理者,2011(2).
        [2]任雪林.建筑电气节能设计相关问题探讨[J].科技创新导报,2009(12).
        [3]龙文志.太阳能光伏建筑一体化[J].建筑技术,2009(9).
       

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