童以凱

摘 要：建筑的能耗問題在社會能耗中占有非常重的比例，已經(jīng)達(dá)到了四分之一，并有逐步升高的趨勢。如果我們不采用合理的措施，按照建設(shè)“能源節(jié)約型社會“的要求，合理運(yùn)用電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，一定會加大能源消耗對電力供應(yīng)的壓力，導(dǎo)致能源危機(jī)的提前到來。因此，在工程設(shè)計(jì)中合理、科學(xué)地運(yùn)用電氣節(jié)能技術(shù)，是一個(gè)普遍關(guān)注的社會問題，是我們每一個(gè)人的社會責(zé)任。

關(guān)鍵詞：電氣；節(jié)能技術(shù)；工程設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 前言

在工程設(shè)計(jì)中合理、科學(xué)地運(yùn)用電氣節(jié)能技術(shù)，是一個(gè)普遍關(guān)注的社會問題，是我們每一個(gè)人的社會責(zé)任。本文探討了電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

2 電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)應(yīng)用中的問題

電氣節(jié)能技術(shù)盡管逐步引入到現(xiàn)代建筑行業(yè)當(dāng)中，但是我們還應(yīng)該清醒地認(rèn)識到目前建筑行業(yè)的電氣節(jié)能技術(shù)依然存在著諸多的現(xiàn)實(shí)問題，包括一些工程項(xiàng)目中由于用電數(shù)據(jù)不全面或者電氣負(fù)荷計(jì)算不合理，以至于照度的設(shè)計(jì)和照明光源的選擇不合理，變壓器過大。同時(shí)，目前我國多數(shù)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)沒有把電氣節(jié)能全面系統(tǒng)地納入其中，使室內(nèi)照明和電氣等沒有考慮到節(jié)能的方式，照明指標(biāo)達(dá)不到既定標(biāo)準(zhǔn)，立面照明未設(shè)光控環(huán)節(jié)，造成一些電能表損耗白白浪費(fèi)。另外，一些水泵、風(fēng)機(jī)等的發(fā)動(dòng)和停止僅設(shè)手動(dòng)控制，電梯未設(shè)群控，自動(dòng)扶梯沒有設(shè)置節(jié)電感應(yīng)控制等等。

3 電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

節(jié)能照明光源的選用熒光燈主要使用于層高4.5m以下的房間，如辦公、商店、教室、圖書館、公共場所等。熒光燈應(yīng)以直管熒光燈為主，直管熒光燈應(yīng)選用細(xì)管徑型（d<26mm），有條件時(shí)應(yīng)選用直管十三基色細(xì)管熒光燈，以達(dá)到光效高、壽命長、顯色性好的要求。一般室內(nèi)空間高度大于4.5m且對顯色性有一定要求時(shí)，宜采用金屬鹵化物燈，如體育場館、高大工業(yè)廠房、商業(yè)場所等，因其高顯色性、長壽命、光效高的特點(diǎn)使其替代了熒光高壓汞燈。高壓鈉燈的發(fā)光特性與燈內(nèi)的鈉蒸汽壓有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)高壓鈉燈光效高，顯色性差，適用于顯色性無要求的場所；對顯色性要求較高的場所，選用顯色性改進(jìn)型高壓鈉燈，高壓鈉燈可進(jìn)行調(diào)光，光輸出可以調(diào)至正常值的一半，系統(tǒng)的功耗減少到正常值的65%。還可以采用智能照明控制系統(tǒng)，主要目的是節(jié)約能源，智能照明控制系統(tǒng)借助各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和控制元件，對不同時(shí)間、不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理，根據(jù)不同切合、不同的人流量，進(jìn)行時(shí)間段、工作模式的細(xì)分，關(guān)掉不必要的照明，在需要時(shí)自動(dòng)開啟，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3.2 空調(diào)用電的節(jié)能設(shè)計(jì)

民用建筑中空調(diào)型式有中央空調(diào)系統(tǒng)、分體式空調(diào)系統(tǒng)等，夏天空調(diào)用電占民用電的很大部分，中央空調(diào)系統(tǒng)可采用樓宇自控BA系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制，以達(dá)到節(jié)能目的；分體式空調(diào)采用遙控器控制開或關(guān)，空調(diào)待機(jī)功耗南方地區(qū)有2～3W，北方地區(qū)有5～8W，例如某單位有300臺空調(diào)，一天待機(jī)為14h，待機(jī)功率為5W，一天耗能將達(dá)到21度電。對于住宅空調(diào)一般是設(shè)計(jì)一個(gè)插座或是帶開關(guān)的插座，由于空調(diào)插座安裝高度較高，平時(shí)操作很不方便，因而造成僅用遙控器關(guān)機(jī)，無法切除電源，為解決這一問題，可為空調(diào)插座設(shè)置一個(gè)獨(dú)立開關(guān)進(jìn)行控制，以便用遙控器關(guān)機(jī)時(shí)，順手把空調(diào)機(jī)電源關(guān)掉；而對于單位辦公大樓等的分體空調(diào)，電氣設(shè)計(jì)有時(shí)往往與照明共用一個(gè)配電箱，這樣一來要想關(guān)掉空調(diào)電源，必然要大樓管理人員到各層配電箱處關(guān)掉空調(diào)電源回路，工作量很大也很麻煩，因而往往造成空調(diào)處于待機(jī)狀態(tài)，甚至連春、秋、冬季也處于待機(jī)狀態(tài)，造成電能的大量浪費(fèi)，而且還是一個(gè)火災(zāi)隱患。解決這一問題，空調(diào)用電可設(shè)置專用配電控制箱進(jìn)行供電，其遠(yuǎn)程控制可設(shè)置在建筑物的值班室內(nèi)，以便管理和控制。

3.3 電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)

據(jù)電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的原則合理選用電動(dòng)機(jī)。如恒負(fù)載連續(xù)運(yùn)行，功率在250kW及以上，宜采用同步電動(dòng)機(jī)、功率在200kW及以上，宜采用高壓電動(dòng)機(jī)、除特殊負(fù)載需要外，一般不宜采用直流電動(dòng)力。電動(dòng)機(jī)功率選擇，應(yīng)根據(jù)負(fù)載特性和運(yùn)行要求合理選擇，使電動(dòng)機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍內(nèi)。異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)采取更換或改造措施時(shí)，須經(jīng)綜合功率損耗與節(jié)約功率計(jì)算及起動(dòng)轉(zhuǎn)距的校驗(yàn)后，在滿足機(jī)械負(fù)載要求的條件下，使新投入的電動(dòng)機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍內(nèi)。

其次是對輕載電動(dòng)機(jī)采取降壓運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如改變電動(dòng)機(jī)繞組接法，對經(jīng)常處于輕負(fù)荷動(dòng)行的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用三角-星切換裝置，將三角形接法的電動(dòng)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。還可以對電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償。如遠(yuǎn)離電源的水源泵站電動(dòng)力、距離供電點(diǎn)200m以上的連續(xù)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)、輕載或空載運(yùn)行時(shí)間校長的電動(dòng)機(jī)、YZR或YZ系列電動(dòng)機(jī)、高負(fù)載率變壓器供電的電動(dòng)機(jī)均應(yīng)首先采用電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償。

4 電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的深化

4.1 增大線纜截面

對于比較長的線路，在滿足載流量、動(dòng)熱穩(wěn)定、保護(hù)配合、電壓損失等條件下，可根據(jù)情況再加大一級線纜截面。假定加大線纜截面所增加的費(fèi)用為M，由于節(jié)約能耗而減少的年運(yùn)行費(fèi)用為M，則M/m為回收年限，若回收年限為幾個(gè)月或一、二年，則應(yīng)加大一級導(dǎo)線截面。一般來說，當(dāng)線纜截面小于7mm2，線路長度超過100m時(shí)，增加一級線纜截面可達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能效果。合理調(diào)劑季節(jié)性負(fù)荷、充分利用供電線路。如將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與一般照明、電開水等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷，集中在一起，采用同一干線供電，既可便于用一個(gè)火警命令切除非消防用電，又可在春、秋兩季空調(diào)不用時(shí)，以同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的負(fù)荷電流，從而減小了線路損耗。

4.2 合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)及線路

根據(jù)負(fù)荷容量及分布、供電距離和用電設(shè)備特點(diǎn)等因素，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓，可達(dá)到節(jié)能目的。供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于兩級。按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面，一般按年綜合運(yùn)行費(fèi)用最小原則確定單位面積經(jīng)濟(jì)電流密度。由于一般工程的干線、支線等線路總長度動(dòng)轍數(shù)萬米，線路上的總有功損耗相當(dāng)可觀，所以，減少線路上的損耗必須引起設(shè)計(jì)足夠重視。由于線路損耗而R=ρL/S，則線路損耗AP與其電導(dǎo)率P、長度L成正比，與其截面S成反比。為此，應(yīng)從以下幾方面人手：選用電導(dǎo)率P較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。銅心最佳，但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此，在負(fù)荷較大的一類、二類建筑中采用銅導(dǎo)線，在三類或負(fù)荷量較小的建筑中可采用鋁心導(dǎo)線。減小導(dǎo)線長度L，變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短線路供電距離，減少線路損失。

工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)性工作，如果在設(shè)計(jì)時(shí)，能夠充分考慮到電氣節(jié)能問題，就可以有效地減小能耗，達(dá)到節(jié)能的目的。為構(gòu)建節(jié)約型社會做出積極的貢獻(xiàn)。因此，我們應(yīng)該大力提倡電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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