王鳳云

（身份證號：230828195202250047）

建筑電氣設(shè)計的節(jié)能措施

王鳳云

（身份證號：230828195202250047）

我國人口眾多，能源消耗大且相對短缺，然而能源浪費(fèi)卻相當(dāng)嚴(yán)重，因此近年來國家積極推行節(jié)能減排和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，如何節(jié)約電能是每位電氣設(shè)計人員必須認(rèn)真考慮的問題。本文就建筑電氣設(shè)計中的幾種節(jié)能措施應(yīng)用談一些體會。

功率損耗；功率因素；照明；節(jié)能設(shè)計

1　電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)的原則

電氣節(jié)能設(shè)計既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價，也不能盲目增加投資，為節(jié)能而節(jié)能。應(yīng)遵循以下原則：

（1）要滿足建筑物的基本功能；

（2）提高設(shè)備運(yùn)行效率，減少電能的直接或間接損耗，提高能源的綜合利用率；

（3）合理調(diào)整負(fù)荷，選取合理的設(shè)計系數(shù)，提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率；

（4）充分引入自然光線，以及采用太陽能光伏發(fā)電照明技術(shù)。

2　供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施

（1）設(shè)計供配電系統(tǒng)時應(yīng)簡單可靠，配電級數(shù)不宜過多；同一電壓等級的配電級數(shù)高壓不宜多于兩級，低壓一般不宜多于三級，三級負(fù)荷不宜多于四級。

（2）應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的容量及分布，使變壓器深入負(fù)荷中心，以縮短低壓供電半徑，降低電能損耗，節(jié)約有色金屬，減少電壓損失，提高供電質(zhì)量。

（3）10kV配電系統(tǒng)應(yīng)簡單靈活，有較大的適應(yīng)性。根據(jù)負(fù)荷等級、容量、分布及線路走向等情況設(shè)計，配電系統(tǒng)宜以環(huán)式為主，也可采用放射式或樹干式。

（4）每個變配電所以及每條線路都應(yīng)有明確的供電范圍，不宜交錯重疊。

3　變壓器的選擇

（1）在設(shè)計選擇變壓器時應(yīng)選用節(jié)能型的，如S11、SCB11及SGB11等油浸變壓器或干式變壓器。

（2）正確選擇變壓器的負(fù)載率。

（3）三相電源分相單獨(dú)供電時，會使流過的三相電流產(chǎn)生不平衡。

4　減少線路損耗

（1）盡量選用電阻率ρ較小的導(dǎo)線，如銅芯導(dǎo)線較佳，其次是鋁芯導(dǎo)線。

（2）盡可能減少導(dǎo)線長度，在設(shè)計中：①線路盡可能走直線；②低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失；③變壓器盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電距離。當(dāng)建筑物每層面積在10000m2左右時，至少要設(shè)2個配電所，以減少干線的長度。

（3）增大導(dǎo)線截面。對于比較長的線路，除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級導(dǎo)線截面。

5　提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

（1）減少用電設(shè)備無功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備如同步電動機(jī)等，電感性用電設(shè)備可選用有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備（如配有電容補(bǔ)償?shù)臒晒鉄簦┑取?/p>

（2）用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流從而達(dá)到提高功率因數(shù)同時又減少整體無功電流。在具體工程設(shè)計中有采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞?，可根?jù)具體情況具體分析。

6　電動機(jī)節(jié)能設(shè)計

電動機(jī)的節(jié)能措施有如下幾點(diǎn)：

（1）根據(jù)電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的原則合理選用電動機(jī)；

（2）采用高效率電動機(jī)，減少電動機(jī)損耗；

（3）對輕載電動機(jī)采取降壓運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如改變電動機(jī)繞組接法，對經(jīng)常處于輕負(fù)荷動行的電動機(jī)，應(yīng)采用三角-星切換裝置，將三角形接法的電動機(jī)改為星形接法，降低電機(jī)運(yùn)行電壓可以達(dá)到良好的節(jié)電效果；

（4）電動機(jī)無功功率就地補(bǔ)償。如遠(yuǎn)離電源的水源泵站動力以及距離供電點(diǎn)200m以上的連續(xù)運(yùn)行電動機(jī)、輕載或空載運(yùn)行時間校長的電動機(jī)、YZR或YZ系列電動機(jī)、高負(fù)載率變壓器供電的電動機(jī)均應(yīng)首先采用電動機(jī)無功功率就地補(bǔ)償。

7　照明節(jié)能設(shè)計

照明節(jié)能所遵循的原則是，必須在保證有足夠照明數(shù)量和質(zhì)量的前提下，盡可能節(jié)約照明用電。通常的節(jié)能措施有以下幾種：

（1）充分利用天然光，以節(jié)約電能；

（2）使用高效照明光源。在滿足照明質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量減少白熾燈的使用量；在辦公室、教室、會議室、商店及儀表、電子等生產(chǎn)場所等應(yīng)盡量使用稀土三基色熒光燈；高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源；

（3）室內(nèi)裝修盡量使用平滑接近于白色的反射材料。根據(jù)利用系數(shù)U=光源的光通量（φ1）/投射到工作面上的光通量（φ2）公式可知，飾面材料的反射效果越好，越節(jié)約電能，但是也越易于讓人視覺疲勞，這需要設(shè)計人員針對不同照明環(huán)境要求綜合考慮；

（4）積極推廣節(jié)能型鎮(zhèn)流器。直管型熒光燈應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；

（5）改進(jìn)燈具控制方式，采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點(diǎn)可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關(guān)，高級客房采用節(jié)電鑰匙開關(guān)，公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān)，走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。

總之，在供電系統(tǒng)或用電設(shè)備中都存在著節(jié)能的巨大潛力。設(shè)計人員要重視節(jié)能，掌握先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計方法和新型電力電子節(jié)能產(chǎn)品信息，把節(jié)能措施運(yùn)用到每項(xiàng)工程設(shè)計中。

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[3]吳宏岐.民用建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施[J].能源研究與利用，2002（4）.

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2015-6-23