黃少峰

摘要：我們國家的能源狀況雖說從總體上來看比較樂觀，但我們國家具體的人口基數(shù)決定了實際上我們還是處于能源短缺狀態(tài)的，尤其是在這樣一種短缺的狀況下還存在著比較嚴(yán)重的能源浪費問題，尤其是在建筑行業(yè)，基本上每年的能源消耗都要比其他的國家高出兩倍作用。因此，我們可以看到，將節(jié)能減排的工作從建筑能耗上入手已經(jīng)是大勢所趨，本文正是在這樣一種大的時代背景下針對于建筑電氣設(shè)計中的集中有效的節(jié)能措施進行了討論。

關(guān)鍵詞：建筑電氣;設(shè)計;節(jié)能措施

一、變壓器節(jié)能設(shè)計

變壓器節(jié)能設(shè)計應(yīng)該根據(jù)實際的建筑物性質(zhì)、負(fù)荷狀況和環(huán)境條件來進行確定，并在此基礎(chǔ)上選擇合適的變壓器來實現(xiàn)節(jié)能效果。在變壓器的選用上實現(xiàn)節(jié)能就要首先把握住變壓器上能耗損失的機理所在，實際上，變壓器在進行變壓并傳輸電力的時候，主要的能耗是在傳輸過程中以功率損耗的形式消耗掉的，而功率消耗又分為空載消耗和負(fù)載消耗兩個大的類型。通過這樣一種關(guān)系的描述和分析我們可以知道，在變壓器的節(jié)能中，功率消耗就是那個最為關(guān)鍵的指標(biāo)，在討論變壓器的節(jié)能時就是以此作為最主要的研究方面。在對變壓器的功率損耗進行研究的時候，我們主要是把握其中幾個重要的參數(shù)，也就是上文中所說的空載損耗和負(fù)載損耗。

1.空載損耗

空載損耗也稱作鐵損，主要是在變壓器內(nèi)部的鐵芯疊片中發(fā)生，損耗產(chǎn)生的內(nèi)在機理是由于在磁力線經(jīng)過鐵芯的時候產(chǎn)生了明顯的渦流而相應(yīng)的帶來的損耗。根據(jù)這樣一種損耗機理我們就能夠發(fā)現(xiàn)，實際上空載損耗的產(chǎn)生與其負(fù)荷沒有關(guān)系的，正是基于這樣一種性質(zhì)和原理，我們通常對空載損耗的控制就是通過調(diào)整變壓器內(nèi)部的鐵芯疊片來實現(xiàn)節(jié)能的目的的。也就是說，在進行變壓器的選擇時就直接選取節(jié)能性的變壓器。

2.負(fù)載損耗

負(fù)載損耗也就是變壓器的線損，顧名思義也就是在傳輸?shù)穆肪€上所發(fā)生的損耗，因此，這樣一種能量損耗大小的決定性因素就來源于變壓器繞組的實際電阻和流過繞組電阻里的電流的大小?；谶@樣一種機理，我們在進行變壓器的選擇時就盡可能的選擇銅芯變壓器。

3.變壓器容量與臺數(shù)的確定

變壓器的節(jié)能還可以通過對變壓器的容量和臺數(shù)的合理確定和搭配來實現(xiàn)，也就是說，在負(fù)荷狀況確定的狀況下，對年運行費用的投資進行衡量，并對負(fù)荷進行較為合理的分配，終再選擇與電力的實際負(fù)荷相匹配的變壓器使得工作始終處在高效低耗的狀態(tài)下，以這樣一種有效的方式來實現(xiàn)節(jié)能的目的。

二、減少線路損耗

當(dāng)電流在輸電線中進行傳輸?shù)臅r候，會在線路的電阻上產(chǎn)生功率損耗。根據(jù)物理學(xué)原理我們可以知道，線路越長就意味著電路上阻值越大，阻值越大就意味著一個更大的能量損耗。我們從實際的工程實踐中不難看出，在一個較大型的工程中，就會有極其復(fù)雜而錯綜的線路，其對應(yīng)的導(dǎo)線和電纜數(shù)量也就可想而知，線路損耗是非常嚴(yán)重的。因此，在這樣一種過程中，工作人員對線路損耗予以關(guān)注和處理時非常重要的。在實際的施工過程中，負(fù)載一定的狀態(tài)下，線路上的電流是不會變的，這也就是說，在這樣一種狀況下想要減少線路損耗，就只能通過減少線路上的電阻來實現(xiàn)，這也是唯一有效的方式。

再根據(jù)導(dǎo)線的電阻相關(guān)因素我們就可以得出以下結(jié)論：根據(jù)電阻值的定義和其計算公式我們可以推知，想要將電阻值降低到一定程度，就只能從以下幾個方面來進行：一是選用電阻率較小的電纜或者是導(dǎo)線，通常來說優(yōu)先考慮銅芯導(dǎo)線，盡可能的不用或者是少用鋁芯導(dǎo)線;二是要將變電所的位置設(shè)置在一個相對合理的位置，使其盡可能的靠近負(fù)荷區(qū)，從而降低輸電線的實際長度;三是在較長的輸電線路中適當(dāng)?shù)脑龃髮?dǎo)線的橫截面積，這樣一種改變既能夠滿足實際的電壓降要求，與此同時還能夠有效的減少線路上的損耗。

三、電動機節(jié)能設(shè)計

在進行電動機的選擇時同樣應(yīng)該根據(jù)實際的負(fù)荷需求來選擇高效率的電動機，當(dāng)實際的運行要求為連續(xù)運行且運行功率較大的時候，就應(yīng)該盡量的選擇使用同步電動機。對于異步電動機，當(dāng)其能夠有效地滿足機械的實際負(fù)荷狀況時，就可以采取調(diào)壓這樣一種方式來實現(xiàn)節(jié)能的目的，并能夠使得電動機始終在一個經(jīng)濟穩(wěn)定的范圍內(nèi)運行。在進行建筑電氣的相關(guān)設(shè)計時，對于動力設(shè)備或者是空調(diào)系統(tǒng)中的電機型設(shè)備，就要求在滿足其設(shè)計的工藝專業(yè)需求的實際狀況下合理采用變頻調(diào)速等方式來實現(xiàn)節(jié)能，這樣一種設(shè)計的實現(xiàn)就能夠使得實際負(fù)載在發(fā)生變化時電動機能夠自動的進行調(diào)速，使得調(diào)節(jié)以后的速度與負(fù)載的變化狀況相一致，這樣就能夠保證電動機始終處在一種高效的工作狀態(tài)下，從而有效的達到節(jié)約電能的目的。除此之外，異步電動機還能夠在安全、經(jīng)濟的前提下就地的進行補償，通過提高其功率因數(shù)來降低線路上的損耗。

四、提高功率因數(shù)

功率因數(shù)在整個的供電系統(tǒng)中都是一個非常重要非常關(guān)鍵的經(jīng)濟指標(biāo)，這是因為用電設(shè)備所消耗的不僅僅只是有功功率，二是還需要大量的無功功率由電源送至負(fù)荷，實際上，所謂的功率因數(shù)也就是指在消耗一定量的有功功率時所消耗的無功功率，這也就意味著，功率因數(shù)的高低所表達的就是輸電線路和供電設(shè)備的實際供電能力，也會影響到其功率損耗。在供配電的實際線路中會有比較多的感性負(fù)載，如電動機、變壓器和燈具的整流器等，這些感性負(fù)載的功率因數(shù)通常都比較低，這也就意味著這些負(fù)載的存在會比較嚴(yán)重的影響到整個電路的經(jīng)濟運行狀態(tài)。因此，在這里我們就需要一種合理的無功功率補償設(shè)備來對系統(tǒng)的整體功率因數(shù)實現(xiàn)提高，最終達到節(jié)約電能減低損耗的目的。在實際的應(yīng)用和操作過程中，功率因數(shù)的提高可以通過兩種具體的方式來實現(xiàn)：一種就是提高設(shè)備自身的自然功率因數(shù)，這樣一個過程的實現(xiàn)就需要選擇好適當(dāng)?shù)碾妱訖C和變壓器容量，在功率條件合適的情況下還可以選擇同步電動機，以這樣一些方式來實現(xiàn)功率因數(shù)的調(diào)高;另一種方式則是可以通過并聯(lián)電力電容器來實現(xiàn)補償作用，這是因為這樣一種人工補償裝置的使用能夠有效的減少線損和電壓損失，一般來說人工補償都是就地實現(xiàn)。

在實際的建設(shè)過程中也確實是這樣做的，一般在變電所的低壓一側(cè)都會設(shè)有無功功率的集中自動補償裝置，就北京地區(qū)而言，經(jīng)過這樣一種補償之后功率因數(shù)都是不會低于0.95的。低壓補償電容器所選用的是干式全膜金屬化電容器，并對其裝設(shè)過電壓可自行進行切除的保護裝置。

五、系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

對配電系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計所強調(diào)的實際上就是一個配電系統(tǒng)的全面控制和管理，也就是會所，在進行配電系統(tǒng)的設(shè)計時要切實的做到從全局的效果出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧，并按照實際的負(fù)荷數(shù)量、性質(zhì)和工程特點等一系列的相關(guān)因數(shù)來進行供電電壓和供電方式的選擇，并在此基礎(chǔ)上合理的設(shè)計出一個符合實際負(fù)載需求的供電系統(tǒng)來。在此過程中的核心就是要做到經(jīng)濟上合理、技術(shù)上可行、操作上簡單和能耗上較少的目的。

六、結(jié)束語

在本文中，我們首先之間入題，將一些比較關(guān)鍵且影響大而直接的節(jié)能影響因素提煉出來，然后針對于這些影響措施的實際影響原理來進行節(jié)能措施的設(shè)計和處理，實踐中證明這樣一種方式是切實有效的。

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