改造工程電氣研究論文

　　電氣工程自動化已經成為工業、資訊產業等多種領域中重要的科級支撐,大大提升了行業的經濟效益和生產能力。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：熱水改造工程設計

　　摘 要：隨著經濟的發展，目前很多校區、廠區、賓館等都存在集中熱供水總量不足的現象;文章以某電子廠職工宿舍熱供水工程改造專案為例，在保留原有裝置的基礎上，增加熱水機組，整合新老裝置，擴充熱供水總量，保證了職工宿舍有充足的熱水供應，同時又最大限度減少裝置投入及執行成本。

　　關鍵詞：熱水工程改造;相容性;節能環保;空氣源熱泵

　　引言

　　隨著節能減排政策的不斷推廣，經濟的發展和人民生活水平的不斷提高，太陽能集熱器、空氣源熱泵等第三、四代節能熱水器使用率會不斷提高[1][2]。目前很多學校、廠區等生活區都採用太陽能集熱器空氣能熱泵等節能方式加熱，集中供應熱水。但隨著廠區、學校的發展，熱水容量不足就凸現出來，普遍存在熱供水改造問題，如果廢掉原有的裝置，這樣會加大裝置投入。在此以河源市高新區某電子公司職工宿舍的熱水改造工程為例，說明如何保留原有的裝置基礎上，改造很好相容原有裝置，達到增大熱供水容量，最大限度減少裝置投入及執行成本[3]。

　　1 工程概況

　　1.1 工程建設氣候特點

　　河源市位於中國廣東省東北部，東經114℃30～114℃40'，北緯23℃10'～23℃40'，屬熱帶季風氣候，年平均氣溫20℃-21℃，年平均相對溼度77%，年平均日照2051.1小時。結合本地區氣候特點，熱水機組選用方案一：太陽能平板集熱器+空氣源熱泵機組輔助加熱，這種組合方案的特點是一次性裝置投入大，執行成本最低;方案二：空氣源熱泵機組加熱，特點是一次性裝置投入適中，執行成本適中。

　　1.2 電子廠區職工A棟宿舍人員及熱水使用情況

　　宿舍共七層，二～七樓宿舍，有56間宿舍，每個宿舍標準住4人，合計224人，採用集中供熱水、用桶提水方式，熱水供應時間：18：00-00：00，原有10P空氣源熱泵機組一臺、保溫水箱10m3，安裝在天面，在冬季每到晚上9點後熱供水嚴重不足，直接影響員工的穩定性。

　　1.3 改造工程廠家要求

　　採用空氣源熱泵加熱，加10P空氣源熱泵機組一臺、保溫水箱10m3，不安裝電輔助加熱，預留太陽能集熱器介面，安裝太陽能集熱器為後續工程，預留B棟職工宿舍熱水、回水管介面。改造後總熱供水量為20m3，保證職工宿舍有充足的沖涼用的熱水供應。

　　2 原有熱供水系統存在的問題

　　圖1改造前熱水機組

　　1供熱水管沒有采用迴圈回水，在間歇熱供水過程中因熱水管自然冷卻，熱水浪費大;2供熱水管沒采取保溫措施，熱量損失大見圖1;3補水控制在50%，且在熱水供應期間不設定溫度控制補水，水溫下降快;4熱水總量不足，只有10m3實際能用9m3，考慮水箱底存水及上面留空;5每一樓層10多個宿舍採用一個固定點提桶取熱水，終端水龍頭安裝距離地面0.8米，位置太高，造成取水時熱量散失大;6水管及線路佈局凌亂;存在上述不合理的因素，在冬季熱供水時70%的職工可以使用46度以上的熱水，剩餘的只能用溫水甚至是冷水，且在高層供水端在用水高峰期存在水壓嚴重不足的現象。

　　3 改造方案總體設計要求

　　50L/每人每天計標準桶容積約為20L，224人計，預計每天需要55℃熱水總計：11.2m3以冬季熱水高峰期為準，夏天熱水使用量少，考慮熱水餘容及B棟宿舍二期熱供水建設，設計總容量為20m3，並且新舊裝置相容。

　　1加10P空氣能熱水機組、10m3保溫水箱一套5m32個，考慮樓面承重問題，保證在下午5點前儲備55℃的熱水20m3平面圖見圖2;218：00-00：00定時供水、加壓、熱供水末端迴圈回水水箱，在末端並通過閥門控制流速，保證熱供水管線有足夠的水壓平面圖見圖3;3熱水供應時間設定水箱溫度低於43度停止補水，非供水時間水位不足隨時加水;4整合兩套空氣能熱水機組供電、供水、補水、加壓、溫度控制;5預留B棟宿舍熱供水及回水熱水管介面;6預留太陽能熱水集熱器冷熱水管介面;7預留水箱三個電輔助加熱安裝孔。

　　圖2改造後設備佈局平面示意圖

　　圖3供水回水示意圖

　　4 裝置的選擇

　　原有機組10m3水箱、10P機組加熱基礎上，改造後增加保溫水箱10m3、10P空氣源熱泵機組一臺。

　　4.1 機組選擇

　　考慮在樓頂天面露天安裝如圖4，機組選用不鏽鋼外殼，考慮08年南方雪災那樣的惡劣天氣，選用廣東長菱空調冷氣機制造有限公司生產的熱泵，型號CL-H-90K，工作環境溫度：-10～43℃，氣候型別：普通型/低溫型，名義產水量600L/h環境乾球溫度20℃，溼球溫度15℃下，進水溫度15℃。預計加熱55℃、10m3的熱水，在冬天平均氣溫5℃時，每臺熱泵機組需要工作20小時，間歇時間為4小時;在夏天平均氣溫30℃時，每臺熱泵機組需要工作14小時，間歇時間為10個小時。

　　4.2 水箱選擇

　　10m3保溫水箱一套5m3的水箱2個，分開放置，考慮樓面承重問題，考慮在樓頂天面露天安裝如圖4，水箱選用不鏽鋼外殼，結合緊密，表面光滑，外形美觀且材料本身強度大，耐老化。採用厚度為4mm的SUS304食品級不鏽鋼內膽，亞弧焊接而成，中間保溫層為聚氨酯一次性發泡成型，厚度為80mm，保溫效果好。

　　4.3 供熱水管的保溫

　　所有熱水管均採用聯塑PPR熱水管，外包PEF保溫棉，最外層包紮鋁板如圖4。

　　圖4 主機、水箱、水管安裝示意圖

　　4.4 控制方式

　　兩臺機組主機採用獨立控制，進出水既採用可以同時使用、也可以各自獨立使用的控制方式採用閥門手動控制，定時供水、回水加壓採用一套管路統一管理，目的是在夏天熱水使用兩小時，可以機組輪換使用，節能環保。 　　使用水溫檢測、時控器、交流接觸器等按要求在供水時間溫控補水、加壓等功能見圖5、圖6。M2為水箱補水加壓水泵，熱水供應時段時間控制器2斷開，冷水進水受溫度控制器控制，熱水水箱溫度高於45℃並水位低於進水水位時水箱補水，低於45℃或處於高水位時停止補水，非供水時段時間控制器2接通，水箱補水不受溫度控制器控制。通過時間控制器1定時控制熱水加壓水泵M1在供水時段18：00-00：00加壓、迴圈回水，供熱主管的熱水跟水箱迴圈起來，保證供水點隨時放出的都是熱水，減少熱水的損失。在回管的末端通過閥門控制流速，保證在高層宿舍熱供水點有足夠的水壓。

　　4.5 迴圈水泵的選擇

　　迴圈熱水溫度在40-55℃之間，泵的工作介質長時間高溫狀態，要求考慮水泵的壽命，在此選擇杭州某公司生產的高效能熱水泵。

　　5 改造後達到的效果

　　改造後總熱水容量為20m3、溫度設定為55℃，考慮補水、水箱底存水原因，實際能用水量在18m3。以冬天熱水使用量最大來計算。

　　5.1 按提桶用水計算，每人30L相當於1.5桶、標準桶為20L，可同時提供550人洗澡熱用水。

　　5.2 按安裝花灑用水計算，每人40L，可同時提供412人洗澡熱用水。

　　6 結束語

　　通過工程完工執行半年後回訪，達到總體設計效果。在保留原有的裝置基礎上，工程改造方案很好相容原有裝置，達到增大熱供水容量，保證了職工宿舍有充足的熱水供應，同時採用多機聯動的控制方式，最大限度減少裝置投入及執行成本。

　　參考文獻

　　[1]鄭勇輝.揭陽市衛生學校學生公寓熱水工程方案設計[J].企業技術開發，20112：66-69.

　　[2]關健，蔡聲鎮，蘇偉達，等.面向叢集應用的太陽能中央熱水工程控制器的設計與實現[J].福建師範大學學報自然科學版，20112：66-69.

　　[3]盧長魁，曹靜，許全寶等.太陽能熱水系統用水箱的多種形式[J].中國住宅設施，200911：46-48.

　　[4]羅存金.大連港某酒店太陽能集中供熱水工程的設計[J].才智，200918：54-55.

　　範文二：改造工程電氣設計

　　摘要：本文結合實際工程案例，對改造工程中的電氣設計進行了詳細的研究。通過對各主要電氣系統改造設計的介紹，論述了改造工程電氣設計的一些特點和難點。

　　關鍵字：改造工程、電氣設計、供配電系統

　　Abstract: this paper combining with actual engineering cases, the renovation project of electrical design has carried on the detailed research. Through the introduction to the main electrical system design, this paper discusses the renovation project of electrical design of some of the features and difficulties.

　　Key words: modification engineering, electrical design, supply and distribution system

　　中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：2095-21042013

　　引言：

　　隨著社會的發展，很多使用或竣工多年的建築已經不能滿足人們的生活工作需要。面對此類問題，拆除重建會造成很大浪費。根據原有建築的特點，對其進行改造，是一個切實可行的選擇。現代社會新技術的應用越來越廣泛，電氣裝置更新換代，相關規範不斷更新調整，改造工程中要面對很多裝置老化及建築現狀與現行規範相不符的問題。下文針對以上問題對改造工程中電氣系統的設計進行了探討。

　　一、概述

　　改造工程比較重要的地方包括以下幾點：

　　針對規範要求的改造

　　建築設計必須按照國家和地方規範及行業標準進行設計，眾多的規範標準幾乎每年都有更新。新建、改建和擴建的民用建築的電氣設計都要求按照最新規範標準設計。改造工程要全面瞭解原工程設計資料及工程現狀，對違反現行規範標準規定的地方進行更正。

　　2.針對裝置老化問題的改造

　　有些老舊裝置的耗能嚴重，並隨使用年限的增加，故障率越來越高，裝置維護使用費用與新裝置相比高出很多。另一方面，現代人們生活工作對環境的要求越來越高，有些裝置已經不能滿足實際使用的要求。綜上，改造工程需要對原有裝置進行比較研究，對電氣系統進行改造設計。

　　3.針對業主要求的改造

　　因原有建築功能與業主的要求一般都會差別較大，要與業主進行必要的溝通，確定改造方案，在滿足規範標準的前提下進行改造設計。

　　二、工程案例介紹

　　本文以上海市靜安區某大樓改造為例，對改造工程電氣設計進行論述。某工程位於上海市靜安區繁華地帶，由一棟主體辦公樓及裙樓組成，為一綜合性商業開發專案。該專案自1997年開始營運。現建築周邊有諸多新建樓宇，本建築在很多方面已經很難與周邊建築相競爭，業主要求對建築進行部分改造以適應現代社會的要求。

　　工程主體地上27層，總高99.6米，建築面積約31,000平方米。首層為大堂，2至4層為商業餐飲，5樓及以上為辦公樓，地下一層為停車場，本次改造不包含2至4層。本工程圖紙為1993年設計，無電子圖紙，大樓營運至今也有一些改動，原圖紙已不能準確反映工程現狀，需要結合現場情況實際調查。經調查本工程強電系統現狀如下：

　　本工程由電業提供二路10KV電源進線，二路高壓電源同時供電，低壓側設聯絡開關，手動切換。重要負荷二路電源送至末端自動切換。大廈標準層由兩路630A母線分高、低區供電。低區5層至16層，高區17層至27層。

　　核心筒提供一路200A母線供公共部分用電。每個標準層租戶辦公使用面積約為630m2，現配置一個63A母線插接開關供租戶用電。租戶照明插座單位面積安裝容量約為47W/m2。

　　三、供配電系統

　　業主要求主要幹線滿足要求即可，不做太大改變。本工程設定兩臺1600kVA變壓器，單位面積用電指標約為103VA/m2，可滿足現行供電要求。本工程兩路10kV電源進線，可滿足一二級負荷供電要求。

　　根據上海市《智慧建築設計標準》甲級標準，插座電源容量：辦公室宜按60VA/m2以上設計。照明功率密度參照《建築照明設計標準》GB50034-2004表6.1.2規定設計。綜上，與業主確定租戶辦公照明插座電源按80W/m2設計，可滿足各類企業的辦公需要。

　　因租戶用電容量提高，現大樓租戶供電幹線兩根630A母線槽已不能滿足要求。諮詢公司建議增大母線槽規格，但更換母線槽費用較大且嚴重影響現有租戶的正常工作。與業主協商後採用以下方案：

　　5、6F辦公按80W/M2計算，層用電量約120KW，計算負荷約為96KW。原設計主樓1F、技層、5~16F照明幹線現在為630A母線，可將1F、9~16F由原幹線供電，5F、6F層可由低壓開關櫃內備用的400A空氣開關接YJV-4×240+E120電纜給5、6F供電，技層、6F、7F可由低壓開關櫃內備用的250A開關接YJV-4×150+E70電纜供電。原設計17~28F照明幹線，現在為630A母線，現在可將21~28層由原幹線供電，17~20層用電容量約為150KW，計算負荷約為120KW，可由低壓開關櫃內備用的250A空氣開關接YJV-4×150+E70電纜給17~20F供電。電纜採用低煙無滷型。

　　以上方案利用原母線給大部分辦公區域供電，少部分辦公樓層由低壓開關櫃內備用的開關裝置供電，充分利用了原有裝置，節省投資並避免了對現有租戶的影響。

　　租戶用電由幹線接至層配電間後，各租戶在配電間內設定電能計量表，待租戶確認後，電纜沿層電纜橋架由計量箱引至租戶區域。原空調主機已執行十年以上，一臺已不能使用，另外兩臺也時有故障。本次改造更換一臺空調主機，其餘維修，總用電量沒有太大改變。其餘各裝置機房主要用電裝置均可正常執行，按業主要求不做改變。

　　四、照明系統

　　原設計所採用的照度值已與現行規範有較大出入，本次對改造區域的照明按現行規範進行設計，且業主要求照明採用無源無線智慧控制系統。

　　無源無線智慧控制系統由智慧樓宇控制平臺、無線控制單元和無源無線終端組成，無源無線終端採用無源無線技術，發射微功率無線訊號與無線接收器進行通訊。鑑於無源無線智慧控制系統的特點，需要對原照明系統進行重新設計。

　　五、弱電系統

　　本工程設定衛星電視系統、網路及通訊系統、廣播系統、安防監控系統、無線對講系統、巡更系統、車庫管理系統。現裝置保養良好，除網路及通訊系統外其他各弱電系統前端裝置及主要幹線不做改動，僅對末端進行重新設計。本大樓有移動、聯通、電信三家電信運營商，各運營商前端機房設定分散，管線雜亂。本次改造提供統一的網路機房，方便以後的管理。

　　六、火災自動報警系統

　　本工程設火災自動報警及消防聯動控制系統，消防控制室位於一層。本次對改造範圍內的火災報警系統進行重新設計，其餘均按原設計。另外原設計無漏電火災報警系統，本樓為一類高層建築，按照最新規範標準要求，需增設漏電火災報警系統。在首層消防控制室增設漏電火災報警系統主機，各樓層配電箱及其它二級配電箱裝設漏電火災報警探測器。

　　七、其它

　　本工程存在原有裝置老化問題，各主要電氣裝置已使用十幾年，有些裝置接近或已達到裝置的使用壽命，現場統一檢查後替換存在安全隱患的裝置。原設計所有強、弱電機房及衛生間內未設定等電位連線，所有金屬線槽與分配電箱未做可靠接地連線，電井未作防火封堵，某些開關裝置採用木板固定未作控制箱等問題，本次改造設計一併解決。

　　八、結語

　　改造工程電氣設計的特點是必須對原工程進行深入的瞭解，不僅要按規範標準進行設計，還要兼顧業主和現場實際情況的要求。在設計時除了滿足各方面要求外還要解決掉原有建築存在的一些隱患問題。

　　參考文獻

　　[1]中國建築東北設計研究院.JGJ 16 2008.《民用建築電氣設計規範》[S].北京:中國建築工業出版社.2008

　　[2]公安部天津消防研究所. GB 50016-2006.《建築設計防火規範》[S].北京:中國計劃出版社.2010

　　[3]中國建築標準設計研究院.04DX101-1.《建築電氣常用資料》.北京:中國計劃出版社.2006

　　[4] 中華人民共和國建設部. GB50034-2004.《建築照明設計標準》.北京: 中國建築工業出版社.2005