談建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施

1、談建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施 談建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施 摘要： 要實(shí)現(xiàn)節(jié)能，僅僅使用節(jié)能高效產(chǎn)品是不夠的，還要提高整個系統(tǒng)的合理性，走綜合節(jié)能降損的道路，才能實(shí)現(xiàn)“智能、綠色、低碳的可持續(xù)開展目標(biāo)。文章從變壓器、配電系統(tǒng)線路、功率因數(shù)補(bǔ)償、照明系統(tǒng)、電氣設(shè)備等方面介紹了建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施，指出只有高效利用能源，降低運(yùn)行損耗，合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)智能、綠色、低碳的可持續(xù)開展目標(biāo)。 關(guān)鍵詞： 節(jié)能，電氣設(shè)計，電能損耗 1 變壓器的節(jié)能措施 變壓器是配電系統(tǒng)中的主要電源設(shè)備，其自身也會消耗一定的電能，產(chǎn)生無功功率。經(jīng)計算，變壓器消耗的無功功率約為其額定容量的10% 15%，因此，如何降低

2、變壓器的損耗成為節(jié)能降耗的焦點(diǎn)。變壓器應(yīng)選擇國家認(rèn)證機(jī)構(gòu)確定的符合國家節(jié)約能效標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能型產(chǎn)品。比方SCB11 系列非晶合金鐵芯變壓器，具有低噪聲，低損耗的優(yōu)點(diǎn)，且全密封免維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用極低，與國家標(biāo)準(zhǔn)相比，它的空載損耗下降14%，負(fù)載損耗下降10%，是較為理想的節(jié)能產(chǎn)品，應(yīng)在建筑工程中推廣使用。 變壓器的空載無功功率約為滿載時的30%，如果空載運(yùn)行或者是長期處于低負(fù)載運(yùn)行工況，會造成功率因數(shù)降低，變壓器損耗增大。綜合考慮設(shè)備投資、運(yùn)行、維護(hù)等費(fèi)用，變壓器的負(fù)載率以控制在60% 75%為宜，可以充分的降低變壓器的損耗。如果是多臺變壓器并列運(yùn)行時，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，通過合理準(zhǔn)確的計算，全面分

3、析相同臺數(shù)與不同臺數(shù)之間的臨界條件，準(zhǔn)確地確定變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，適當(dāng)減少變壓器運(yùn)行的數(shù)量，也是降耗節(jié)能的重要措施之一。 2 配電系統(tǒng)線路的節(jié)能措施 1 減少導(dǎo)線長度。要想縮短供電半徑，減少配電線路的供電長度，首先應(yīng)根據(jù)負(fù)荷分布情況，選擇變配電所的位置，使其處于負(fù)荷中心。如果是在高層建筑中，變配電所可以盡量靠近電氣豎井，電氣豎井也應(yīng)該設(shè)置在建筑物中部，低壓配電回路以及配電箱上出線回路應(yīng)以直線方式敷設(shè)，不走或少走彎路，杜絕回頭線，以減少電纜的敷設(shè)長度，從而減少線路的損耗。 2 加大一級線路截面。直觀的看來，加大線路截面會增加投資，但在滿足熱穩(wěn)定、電壓降、減少線路損耗方面卻有很好的效果，長期運(yùn)行下

4、來，能夠顯著的節(jié)約電能，減少運(yùn)行費(fèi)用，綜合考慮，增加線路截面也是一個比擬合算的節(jié)能措施。 3 三相配電平衡。建筑供配電線路中的中性線線路電流值越小，整個供配電線路的電能耗也就越低。如果線路長期以三相負(fù)荷不平衡的方式運(yùn)行，會增加自身的損耗，同時還會增加一次高壓側(cè)的線路損耗。當(dāng)配電變壓器處于最大不平衡運(yùn)行工況時，其高壓線路的電能損耗會增加12. 5%。所以調(diào)整三相負(fù)荷，使電能均衡的分布，既簡單可行又效果良好，也是降低配電系統(tǒng)損耗的一個重要技術(shù)手段。 3 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)墓?jié)能措施 由公式I = P/UcosA可推斷出，當(dāng)有功功率給定時，負(fù)荷電流與cosA成反比。而配電線路中的負(fù)荷電流越大，有功損耗也越

5、大。因此，在設(shè)計中要盡量提高配電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)值，以降低配電線路中的有功損耗。當(dāng)功率因數(shù)由0. 7 提高到0. 9 時，線路損耗可減少約40%。功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，由于電氣設(shè)備中大量的使用電感性負(fù)荷，如電動機(jī)、變壓器、日光燈、各種家用電器以及大型電弧爐等，造成了無功功率的大量需求，使得功率因數(shù)顯著降低，整個系統(tǒng)處理非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，引起電壓質(zhì)量下降，系統(tǒng)損耗增加，既浪費(fèi)了電能，又影響供電設(shè)備的使用壽命。 在配電系統(tǒng)中經(jīng)常使用電容器來抵消用電設(shè)備的滯后無功電流，以到達(dá)提高功率因數(shù)目的。一般選擇安裝成套的電容補(bǔ)償柜，通過電容柜內(nèi)的靜止電容器來進(jìn)行無功補(bǔ)償。在設(shè)計中對于變電所10 kV

6、 母線，可集中加裝高壓補(bǔ)償電容器。對于低壓系統(tǒng)采取低壓就地分散補(bǔ)償和集中補(bǔ)償相結(jié)合的方式加裝電容器，要求分散補(bǔ)償cosA 0. 85，集中補(bǔ)償cosA 0. 90。同時也要注意過補(bǔ)償?shù)膯栴}，盡量選用可以按功率因數(shù)自動投切的電容器組，更加合理地補(bǔ)償無功功率，提高電能質(zhì)量，減少系統(tǒng)損耗。 4 照明系統(tǒng)的節(jié)能措施 在建筑電氣中，照明系統(tǒng)是比重最大的一個系統(tǒng)，同時也是電能消耗最大的一個單元，做好照明系統(tǒng)的節(jié)能可以很大程度上降低電能的消耗。照明系統(tǒng)的節(jié)能，在保證不降低作業(yè)面視覺要求，不降低照度標(biāo)準(zhǔn)、不降低照明質(zhì)量的前提下，選用適宜的照明光源及高效節(jié)能燈具，并根據(jù)建筑物的使用條件和天然采光情況，采用具感應(yīng)

7、等功能的智能照明控制裝置，全方位的節(jié)約電能。 在進(jìn)行照明系統(tǒng)的設(shè)計時，應(yīng)參照GB 500342021 建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中各項指標(biāo)來綜合考慮，包括照度標(biāo)準(zhǔn)、照明均勻度、統(tǒng)一眩光值、光色、LPD、能效指標(biāo)等。應(yīng)優(yōu)先選用效率高的燈具以及開啟式直接照明燈具，其反射罩也要具有較高的反射比。一般室內(nèi)的燈具效率不宜低于70%。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用鎮(zhèn)流器后熒光燈的單燈功率因數(shù)不小于0. 9，氣體放電燈單燈功率因數(shù)不小于0. 85。鎮(zhèn)流器應(yīng)選擇電子鎮(zhèn)流器或者節(jié)能型高功率因數(shù)電感鎮(zhèn)流器。白熾燈的發(fā)光效率低、壽命短，一支9 W 的節(jié)能燈就可以完全替代一支40 W 的白熾燈，并且壽命也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白熾燈的壽命，所以應(yīng)盡量減少白熾

8、燈的使用量，一般的室內(nèi)外照明應(yīng)采用高光效節(jié)能細(xì)管熒光燈或緊湊型熒光燈。如稀土三基色細(xì)管熒光燈 ，就具有光效高、壽命長、顯色性好等品質(zhì)，可用于辦公、商店、教室、圖書館、公共場所等。有特殊要求下必須使用白熾燈時，額定功率不應(yīng)超過100 W。充分的利用自然光、太陽能等清潔能源，也可以節(jié)省一局部電能。 5 電氣設(shè)備的節(jié)能措施 建筑中最大能耗電氣設(shè)備主要包括： 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、給排水系統(tǒng)設(shè)備、電梯以及一些電動機(jī)等。在對一些建筑的用電情況調(diào)查統(tǒng)計中，電梯、給排水設(shè)備用電量占總用電量的25%，空調(diào)系統(tǒng)的用電量占到總用電量的35%。因此，如何減少電氣設(shè)備耗電量，在電氣節(jié)能設(shè)計中尤為重要。 空調(diào)系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)的

9、節(jié)能，是通過設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測、控制功能來實(shí)現(xiàn)的。主要采用模糊控制和變頻技術(shù)，使定流量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞髁肯到y(tǒng)。在技術(shù)可靠又經(jīng)濟(jì)合理的前提下，盡量采用新工藝新技術(shù)，智能化控制的成套設(shè)備，以到達(dá)挖掘系統(tǒng)潛能的效果。 選擇高效節(jié)能型電動機(jī)，根據(jù)實(shí)際情況選用啟動方式，并注意其負(fù)荷率在其最高效率范圍內(nèi)運(yùn)行，還可以將異步電動機(jī)同步化運(yùn)行，提高功率因數(shù)，是電動機(jī)節(jié)能的重要手段。 電梯是高層建筑中不可缺少的固定式升降設(shè)備，可以在短時間內(nèi)輸送大量人員與貨物，也是建筑中消耗能量較大的設(shè)備之一。選擇電梯可首先進(jìn)行客流分析，然后確定電梯的型號、臺數(shù)、配置方案、運(yùn)行速度，最后合理選擇較為先進(jìn)的信號控制方案。電梯的控制是一個復(fù)雜的過程，用于電梯的拖動系統(tǒng)主要有： 單、雙速交流電動機(jī)拖動系統(tǒng)，交流電動機(jī)定子調(diào)壓調(diào)速拖動系統(tǒng)，直流發(fā)電機(jī)電動機(jī)可控硅勵磁拖動系統(tǒng)，可控硅直接供電拖動系統(tǒng)，VVVF 變頻變壓調(diào)速拖動系統(tǒng)。在這幾種系統(tǒng)當(dāng)中，VVVF 變頻變壓調(diào)速拖動系統(tǒng)采用的是交流電動機(jī)驅(qū)動，卻可以到達(dá)直流電動機(jī)的水平。 6 結(jié)語 如今我國成為了世界上第二位的能源消費(fèi)國，只有合理利用有限的能源，不斷創(chuàng)新技術(shù)，淘汰落后的高耗能產(chǎn)品，才能加快建設(shè)節(jié)約型社會。每一個設(shè)計