仝建雷

摘要：我國(guó)是一個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)，能源相對(duì)短缺，節(jié)能問(wèn)題一直是我國(guó)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針。建筑電氣中的節(jié)能設(shè)計(jì)潛力很大，廣大電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中要精心考慮，在滿足各方面功能需求的前提下，反復(fù)比較設(shè)計(jì)方案，最終總結(jié)出一套行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能措施，才能達(dá)到真正節(jié)約電能的目的。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；節(jié)能設(shè)計(jì)；措施

一、供配電系統(tǒng)及電器產(chǎn)品的節(jié)能措施

1.合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)

根據(jù)負(fù)荷容量、供配電距離及分布、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)和選擇供配電電壓，供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)變配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)。變電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑，減少線路損失。根據(jù)負(fù)荷情況，可切除部分變壓器，從而降低損耗。根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇變壓器容量、臺(tái)數(shù)，其接線應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷變化時(shí)，按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則靈活投切變壓器。

2.提高功率因數(shù)，減少電能損失

提高功率因數(shù)的意義：可減少線路損失；可減少變壓器的銅損；可減少線路及變壓器的電壓損失；可以增加發(fā)配電設(shè)備的供電能力。提供功率因數(shù)的措施：減少供用電設(shè)備的無(wú)功消耗，提高自然功率因數(shù)；用靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。

3.無(wú)功功率補(bǔ)償

對(duì)配電變壓器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償可提高功率因數(shù)，有利于節(jié)能降耗，補(bǔ)償后功率因數(shù)均大于0.95。

4.電力電纜的選擇

電力電纜材質(zhì)的選擇：電纜線路的有功電能損耗為三相電路中有功功率損耗與最大負(fù)荷年損耗小時(shí)數(shù)的乘積。而有功功率損耗的大小主要取決于線路的電阻和感抗，即導(dǎo)體材質(zhì)、截面積及絕緣形式。相對(duì)于鋁導(dǎo)體，銅導(dǎo)體的導(dǎo)電率高且能耗低，因此，銅芯電力電纜在工程設(shè)計(jì)中被廣泛使用。

5.配電變壓器的節(jié)能措施

變壓器節(jié)能的實(shí)質(zhì)就是降低損耗，提高運(yùn)行效率，具體有以下幾項(xiàng)措施：

5.1 合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)。選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其工作在高效區(qū)內(nèi)。一般情況下負(fù)荷率在0.3～0.75時(shí)，是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)；負(fù)荷率在0.5～0.6時(shí)，變壓器效率最高。負(fù)荷一定時(shí)，功率因數(shù)越高變壓器效率亦越高。

5.2 選用節(jié)能型變壓器后，更換或改造高耗能的變壓器。新建或改建工程應(yīng)選用SL7，S9，SC（B）9等節(jié)能型變壓器。

5.3 加強(qiáng)運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

6.采取抑制諧波的技術(shù)措施

隨著電氣技術(shù)的飛速發(fā)展，大量照明用的氣體放電燈及電子鎮(zhèn)流器、生活日用電氣中變頻空調(diào)器、計(jì)算機(jī)等非線性設(shè)備以及變頻水泵、變頻風(fēng)機(jī)等設(shè)備的廣泛應(yīng)用，均向電網(wǎng)輸送了大量的高次諧波。諧波的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)或水泵的電動(dòng)機(jī)效率降低、發(fā)熱增加，從而縮短其使用壽命；使變壓器產(chǎn)生附加損耗，從而引起過(guò)熱，使絕緣介質(zhì)老化加速，導(dǎo)致絕緣損壞；諧波電流會(huì)引起電氣設(shè)備及配電線路過(guò)載導(dǎo)致短路，甚至引發(fā)電氣火災(zāi)。

7.節(jié)電裝置的應(yīng)用

自動(dòng)穩(wěn)壓型交流電源集中控制節(jié)電裝置，采用“電磁平衡原理”節(jié)電技術(shù)，通過(guò)裝在內(nèi)部的LC無(wú)源濾波器抑制高次諧波造成的系統(tǒng)發(fā)熱和損耗，吸收系統(tǒng)內(nèi)部的失真電能并轉(zhuǎn)化成為有用電能，通過(guò)裝置本身的感抗和負(fù)荷系統(tǒng)的感抗形成互感，可提高負(fù)荷系統(tǒng)電能的利用率，即提高功率因數(shù)。節(jié)電裝置串聯(lián)接入電力系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)輸入電能進(jìn)行集中控制與多方位管理，改善電能質(zhì)量，將供電參數(shù)調(diào)整到負(fù)荷設(shè)備最適合的工作狀態(tài)。

8.太陽(yáng)能光伏發(fā)電

太陽(yáng)能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，太陽(yáng)每秒鐘釋放出來(lái)的能量，相當(dāng)于目前全世界一年內(nèi)能源總消耗量的3.5萬(wàn)倍。然而太陽(yáng)能必須被高效地收集并轉(zhuǎn)化為熱能、電能等常規(guī)能源，才能被充分利用。國(guó)家《電力法》規(guī)定，鼓勵(lì)各企業(yè)使用清潔能源及可再生能源，如風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能等。太陽(yáng)能是容易直接獲取的清潔能源之一，太陽(yáng)光伏發(fā)電就是利用光伏效應(yīng)把太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化成電能的供電模式。隨著太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展完善和日趨成熟，該系統(tǒng)將會(huì)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。目前中新生態(tài)城幾乎所有的公共建筑均不同程度的使用了太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置及太陽(yáng)能熱水。

二、照明系統(tǒng)方面的節(jié)能

1.選用合適的照明方式。在同一照明區(qū)間內(nèi)，優(yōu)先選用分區(qū)一般照明，根據(jù)視覺(jué)作業(yè)的要求，按需分設(shè)照度標(biāo)準(zhǔn)值，改變照度標(biāo)準(zhǔn)值單一的情況，切合實(shí)際，避免浪費(fèi)，有效節(jié)能。一般照明可按需增設(shè)局部照明，高照度區(qū)采用混合照明。

2.照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。照明供電盡可能采用三相四線制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，將照明負(fù)荷均勻地分配到三相電路中，采用三相四線制線路供電比單相二線供電可減少線路損失85%。

3.選用高光效長(zhǎng)壽命節(jié)能型光源。高光效光源主要指氣體放電燈。一般室內(nèi)的照明優(yōu)先選用熒光燈。發(fā)光二極管（LED）以其長(zhǎng)壽命（可達(dá)100000h），良好的顯色性，無(wú)頻閃，響應(yīng)時(shí)間短，耐振動(dòng)，耐氣候，使用安全等諸多優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)要求開(kāi)啟型熒光燈具效率不小于75%，格柵型燈具效率不小于60%，氣體放電燈的整體功率因數(shù)不得低于0.9，鎮(zhèn)流器自身功耗不大于光源標(biāo)稱功率的15%。

4.照明系統(tǒng)能耗很大，采用I-BUS智能控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各大空間如停車庫(kù)、多功能廳、游泳池、會(huì)議室、餐廳等燈具實(shí)行定時(shí)開(kāi)閉或調(diào)光；會(huì)議室或多功能廳的用電設(shè)備統(tǒng)一控制，以節(jié)約電能。

5.合理設(shè)計(jì)各場(chǎng)所照度，使照明功率密度不大于《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》表6.1.2規(guī)定：變配電室：現(xiàn)行值8W/m2，目標(biāo)值7W/m2；照度標(biāo)準(zhǔn)值：100Lx。

6.太陽(yáng)能燈的利用。太陽(yáng)能照明是將太陽(yáng)能輻射轉(zhuǎn)化成電能，再將它應(yīng)用到照明系統(tǒng)。太陽(yáng)能光伏技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)產(chǎn)生二次污染，并且照明的工作電壓只有12V～24V，對(duì)人體沒(méi)有任何的危害性。太陽(yáng)能照明系統(tǒng)采用微電腦智能化控制，全部自動(dòng)化，無(wú)需人員看管，常用光感系統(tǒng)，做到天黑亮燈，天亮熄燈。并且太陽(yáng)能照明工程后期工作運(yùn)行費(fèi)用低，供電系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

三、電氣專業(yè)其他方面的節(jié)能措施

1.保持三相平衡，使最大不平衡相負(fù)荷不超過(guò)三相平均負(fù)荷的15%；最小相負(fù)荷不小于三相負(fù)荷平均值的85%。另外，大樓投入使用時(shí)盡量保持三相平衡。

2.限制諧波，如變頻設(shè)備、照明燈具電感鎮(zhèn)流器等，訂貨時(shí)盡量選用低諧波設(shè)備，要求燈具鎮(zhèn)流器諧波含量不大于20%。

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