談建筑電氣節能探討

　　論文摘要：文章就電氣節能設計應遵循的原則，從供配電系統設計、合理使用電動(dòng)機、功率因數補償、諧波治理、照明節能、可再生能源利用、能源管理系統等方面，論述了電氣節能的合理應用。

隨著(zhù)我國的持續快速增長(cháng)，作為二次能源的電能供需矛盾日益突出。在積極倡導節能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟的今天，如何把節能措施貫穿于整個(gè)電氣設計過(guò)程則顯得尤為重要。下面結合工作實(shí)際，就建筑電氣設計的幾種節能措施談?wù)勔恍┛捶ā?

　1　電氣節能設計應遵循的原則

電氣節能是建筑節能的重要組成部分，電氣設計人員在設計過(guò)程中，應從適用性、安全性、可靠性及經(jīng)濟性多方面綜合考慮，通過(guò)合理的設計及運行方案減少不必要的能源損耗。

　2　電氣節能設計包括以下幾方面內容

2.1　合理設計供配電系統
根據用戶(hù)的重要性、負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)、系統規模，合理設計供配電系統，使系統在最佳狀態(tài)下運行。
2.1.1　根據用電負荷的容量及分布，使變、配電所靠近負荷中心，以縮短低壓供電半徑，降低線(xiàn)路損耗，減少電壓損失，滿(mǎn)足供電質(zhì)量要求。供配電線(xiàn)路長(cháng)度不宜超過(guò)250m。
2.1.2　供配電系統應簡(jiǎn)單可靠，配電級數不宜過(guò)多，同一用戶(hù)內，高壓配電級數不宜多于兩級；變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過(guò)三級，盡量減少電能損耗。由兩路進(jìn)線(xiàn)供電的系統，宜采用兩路電源同時(shí)運行的方式，以減少正常運行時(shí)的線(xiàn)路損耗。
2.1.3　合理選擇供電電壓。同等情況下，電壓越高，損耗越小。供電電壓等級的確定應考慮技術(shù)經(jīng)濟合理性及公司的相關(guān)規定等因素。當用電設備總容量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時(shí)，宜以10(6)kV供電。對大型建筑的空調冷水機組，考慮節能因素，經(jīng)方案比較盡量采用10(6)kV冷水機組，但應考慮大容量電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)對變壓器的影響。
2.1.4　合理選擇變壓器。電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長(cháng)期工作負載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺數時(shí)，應靈活根據負荷變化情況，綜合考慮和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，以實(shí)現其經(jīng)濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。此外，降低變壓器的溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線(xiàn)方式、季節性造成的負荷變化時(shí)靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
2.1.5　減少線(xiàn)路能量損耗。在滿(mǎn)足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩定等技術(shù)指標前提下，應按經(jīng)濟電流密度合理校驗、選擇導線(xiàn)截面，從而達到降低電能損耗、減少投資和節約有色金屬的目的。

2.2　降低電動(dòng)機電能損耗，提高電動(dòng)機使用效率
2.2.1　根據負荷特性合理選擇高效率電動(dòng)機，提高電動(dòng)機運行的效率和功率因數。
2.2.2　功率較大的電動(dòng)機可以采用變頻調速器(消防設備除外)，可提高電機在輕載時(shí)的效率，達到節能的目的。
2.2.3　采用軟啟動(dòng)器，使電機啟動(dòng)平穩，保證電網(wǎng)電壓的波動(dòng)在要求范圍內。

2.3　合理提高供配電系統中的功率因數
設計中應通過(guò)正確選擇電動(dòng)機、變壓器的容量以及照明燈具啟動(dòng)器，降低線(xiàn)路感抗，采用正確的電線(xiàn)、電纜敷設方式，提高用電單位的自然功率因數。當自然功率因數偏低，達不到電網(wǎng)合理運行要求時(shí)，應采用并聯(lián)電力電容器作為無(wú)功補償裝置。

2.4　諧波治理
隨著(zhù)大量非線(xiàn)性負載的廣泛使用，產(chǎn)生的大量諧波電流注入電網(wǎng)中，使電壓波形產(chǎn)生畸變�？赏ㄟ^(guò)選用D，yn11變壓器；設置濾波或隔離濾波裝置；合理選擇中性線(xiàn)截面；功率因數補償電容器組串聯(lián)消諧電抗器等措施抑制諧波，提高電能質(zhì)量。

2.5　照明節能
照明節能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺(jué)要求，不降低照明質(zhì)量的條件下，力求減少照明系統中光能的損失，最有效地使用照明用電。做好照明節能工作應注意以下幾點(diǎn)：
2.5.1　根據視覺(jué)作業(yè)要求，應根據《照明設計標準》確定合理的照明標準，不同場(chǎng)所應有目的地進(jìn)行照明。由于我國幅員遼闊，各地區條件差別較大，習慣不同，因此還應結合現場(chǎng)實(shí)際情況，在規范推薦的高、中、低值中確定合理的標準，對標準值的確定應掌握適度，并合理利用局部照明。
2.5.2　充分利用自然光。照明的最佳光源是陽(yáng)光。太陽(yáng)光是的，不需，也不造成污染。在寫(xiě)字樓里，如果在設計時(shí)能在大樓內部引入自然光線(xiàn)，員工會(huì )情緒更好，效率更高。在醫院里，住在靠近窗戶(hù)附近的病人得更快�，F在有些窗戶(hù)可以對光譜進(jìn)行選擇，引入日光的同時(shí)還可保持舒適。有一些創(chuàng )新的技術(shù)如側窗、天窗、光柵板和光線(xiàn)管道等，可將日光引入大樓內部。在燈具布置時(shí)，將所控燈列與側窗平行，跟據日照強弱來(lái)進(jìn)行燈具控制也是照明節能的有效手段。
2.5.3　合理選擇光源和燈具。應在不同的使用場(chǎng)合，在滿(mǎn)足照明質(zhì)量的前提下，盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發(fā)出的光通量，在燈具選用時(shí)應注意選用配光合理、效率高、利用系數高的燈具，優(yōu)先選用開(kāi)啟式直接照明燈具，并選擇鎮流器或節能型高功率因數電感鎮流器以提高功率因數。
2.5.4　采用合理的照明控制方式是實(shí)現舒適照明的有效手段，也是節能的有效措施。照明控制系統分兩大類(lèi)：手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。手動(dòng)控制是指按照使用者的個(gè)人意愿來(lái)控制所屬區域的照度水平。在照明開(kāi)關(guān)應用中，我們應注意：1　居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應急照明外，宜采用節能自熄開(kāi)關(guān)。2　每個(gè)照明開(kāi)關(guān)所控光源數不宜太多。每個(gè)房間燈的開(kāi)關(guān)數不宜少于2個(gè)(只設置一只光源的除外)。但手動(dòng)控制最不利的一點(diǎn)是：當人們意識到自然光線(xiàn)不足時(shí)會(huì )開(kāi)燈，但當天然光又恢復充足時(shí)沒(méi)有什么因素促使他們把燈關(guān)掉。而且工作結束后如果燈還開(kāi)著(zhù)，這將浪費大量的電能。與傳統的照明控制方式相比，近年來(lái)逐步發(fā)展起來(lái)的智能化照明控制系統體現出了強大的優(yōu)越性。目前智能照明控制系統多數采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件，對不同時(shí)間不同的光照度進(jìn)行精確設置和合理，實(shí)現節能。只有當必需時(shí)才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節電效果十分明顯。

2.6　可再生能源利用
在條件允許的場(chǎng)所，合理利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生資源，有利于節能減排、改善能源結構、保護環(huán)境。

2.7　采用建筑設備自動(dòng)化管理控制系統
自動(dòng)控制、監視和測量是自動(dòng)化管理控制系統的三大要素。通過(guò)應用信息、網(wǎng)絡(luò )、自動(dòng)化控制等智能化技術(shù)，對建筑物內采暖、通風(fēng)和空氣調節系統、給排水及熱水供應系統、照明和其他各類(lèi)用電設備系統的運行實(shí)施能效管理，確保各類(lèi)設備系統運行穩定、安全可靠，從而達到提高能效、降低能耗的目的。

　3　結束語(yǔ)
　　　
電氣節能已成為電氣設計中的重中之重，作為建筑電氣設計人員，應結合工程項目自身特點(diǎn)，精心設計、精心比較，采用切實(shí)可行的節能措施，把節能貫穿于電氣設計過(guò)程始終，真正把節能理念落到實(shí)處，促進(jìn)資源節約型的更好建立。

參考文獻
1　《建筑照明設計標準》(GB 50034-2004)中國建筑出版社2004
2　《建筑節能設計統一技術(shù)措施》(上�，F代建筑設計(集團)有限公司編)2009

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