【摘? 要】文章從民用建筑中影響節(jié)能的幾個(gè)主要方面闡述了節(jié)能理念和節(jié)能措施。

【關(guān)鍵詞】變壓器;無(wú)功功率補(bǔ)償;照明節(jié)能

引言

近年來(lái)，由于國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，電力供應(yīng)也越來(lái)越緊張，每年的用電高峰，供電缺口都在增大，而且我國(guó)發(fā)電所使用的主要能源是不可再生的煤，不僅對(duì)環(huán)境污染同時(shí)也不夠節(jié)約能源。所以，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源——電能，也就成為民用建筑電氣中重點(diǎn)，筆者認(rèn)為在民用建筑中可以從以下幾點(diǎn)的應(yīng)用來(lái)貫徹節(jié)能措施：

1.選擇更先進(jìn)更節(jié)能的配電變壓器

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，新材料新工藝的廣泛應(yīng)用，新的低損耗配電變壓器先后開(kāi)發(fā)成功，盡管配電變壓器已是高效率的設(shè)備，但由于數(shù)量的巨大和空載耗電的固定性，變壓器效率即使有微小的改進(jìn)也能獲得相當(dāng)大的能源節(jié)約和減少溫室氣體的排放，因此其本身存在巨大的節(jié)能潛力.現(xiàn)在在我國(guó)應(yīng)用的較多的主要有油浸式變壓器，干式變壓器，箱式變壓器等。

（1）油浸式變壓器：國(guó)家從1999年起國(guó)家規(guī)定淘汰并停止生產(chǎn)S7系列油浸式配電變壓器，2001年在S9基礎(chǔ)上我國(guó)又開(kāi)發(fā)出S11系列變壓器，使空載損耗進(jìn)一步降低。S11型變壓器適應(yīng)范圍廣，性能水平優(yōu)于S9，節(jié)約能源，與S9變壓器比，它的空載損耗平均降低百分之三十，空載電流平均下降百分之七十，而且噪音水平也下降了，減少了城市的噪音污染。

（2）干式變壓器：近年隨著高層及大中型建筑的增多，以前用量較少的干式變壓器因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，安全性能好等優(yōu)點(diǎn)已得到很大發(fā)展。目前SC9型為國(guó)內(nèi)干式新型節(jié)能變壓器，損耗比老產(chǎn)品大大降低，比老SC8干式變壓器空載損耗平均降低百分之八十七，負(fù)載損耗平均降低百分之十，另外變壓器的噪音水平也明顯降低。

（3）箱式變壓器：箱式變壓器即為高低壓預(yù)制式變電站，由變壓器制造廠生產(chǎn)。因?yàn)檎嫉孛娣e較小而且就近設(shè)于負(fù)荷中心，可降低線(xiàn)損，也屬于節(jié)能變壓器，現(xiàn)在在民用住宅小區(qū)中應(yīng)用非常多。

綜上所述，目前適合國(guó)內(nèi)需求的節(jié)能產(chǎn)品是S9型及S11型配電變壓器，有防火要求的地方，可采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注的干式變壓器，住宅小區(qū)多為箱式變壓器。而配電變壓器的節(jié)能原理主要體現(xiàn)在減少變壓器的有功功率損耗變壓器的有功功率損耗如下式表示：△Pb=Po+Pkβ2其中：△Pb——變壓器有功損耗（KW）;Po——變壓器的空載損耗（KW）;Pk——變壓器的有載損耗（KW））;β——變壓器的負(fù)載率。Po部分為空載損耗又稱(chēng)鐵損，它是由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，大小隨矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝而定。所以，變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的，在80年代中期設(shè)計(jì)的民用建筑，變壓器的負(fù)載率絕大部分在50%左右，在實(shí)際使用中有一半變壓器沒(méi)有投入運(yùn)行，這種做法有的一直沿襲至今。但是，這僅是為了節(jié)能，而沒(méi)有考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值。事實(shí)上50%負(fù)載率僅減少了變壓器的線(xiàn)損，并沒(méi)有減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的措施。計(jì)及初裝費(fèi)、變壓器、低壓柜、土建的投資及各項(xiàng)運(yùn)行費(fèi)用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)娜萘?，變壓器的?fù)載率應(yīng)在75%～85%為宜。

2.減少線(xiàn)路上的能量損耗

在一個(gè)工程中，線(xiàn)路左右上下縱橫交錯(cuò)，小工程線(xiàn)路全長(zhǎng)不下萬(wàn)米，大工程更是不計(jì)其數(shù)，所以線(xiàn)路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的，減少線(xiàn)路上的能耗必須引起重視。 由于線(xiàn)路上存在電阻，有電流流過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。其公式如下：△P=3IΦ2R×10-3KW）式中：IΦ——相電流（A）R——線(xiàn)路電阻（Ω）。

線(xiàn)路上的電流是不能改變的，要減少線(xiàn)路損耗，只有減小線(xiàn)路電阻。線(xiàn)路電阻R=P×L/s，即線(xiàn)路電阻與電導(dǎo)P成正比，與線(xiàn)路截面S成反比，與線(xiàn)路長(zhǎng)度L成正比，因此減少線(xiàn)路的損耗應(yīng)從以下幾方面入手。（1）應(yīng)選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線(xiàn)。（2）減小導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度。（3）增大導(dǎo)線(xiàn)截面。

3.采用合適的無(wú)功補(bǔ)償裝置，提高功率因素

目前，民用建筑設(shè)計(jì)中，絕大部分采用變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償，這種做法僅減少了區(qū)域變電站至用戶(hù)處的高壓線(xiàn)路上的無(wú)功傳輸，提高了用戶(hù)處的功率因數(shù)，可以不受或少受供電局局的罰款。而對(duì)用戶(hù)，無(wú)功仍由變壓器低壓母線(xiàn)經(jīng)傳輸線(xiàn)路輸送到各用戶(hù)點(diǎn)，低壓線(xiàn)路上的無(wú)功傳輸并沒(méi)有減少，那么無(wú)功補(bǔ)償也就達(dá)不到節(jié)能的目的。在民用建筑中應(yīng)改變電容器集中安裝的做法，但若供電距離超過(guò)20m時(shí)也最好采用就地補(bǔ)償。這樣才能使線(xiàn)路上的無(wú)功傳輸減少，達(dá)到節(jié)能目的提高設(shè)備的自然功率因數(shù)。 由于感抗產(chǎn)生的是滯后的無(wú)功，可采用電容器補(bǔ)償，因?yàn)殡娙萜鳟a(chǎn)生的是超前的無(wú)功，兩者可以相互抵消，即Q=QL-QC，因此無(wú)功補(bǔ)償，可以提高功率因數(shù)，因而也減小了無(wú)功的需求。

4.照明節(jié)能

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)照明用電量已占總用量的10%～12%。按照我國(guó)提出的“中國(guó)綠色照明工程”，照明節(jié)電已成為節(jié)能的重要方面。選擇優(yōu)質(zhì)的電光源科學(xué)的選用電光源是照明節(jié)電的首要工作：節(jié)能的電光源發(fā)光效率要高，使得每瓦電（W）發(fā)出更多光通量（Lm）。白熾燈泡發(fā)光效率一般為7～20Lm/W，其壽命一般為1000h，特殊的為2000h;單端的緊湊型熒光燈（俗稱(chēng)節(jié)能燈）其光通量一般為50Lm/W，采用一只9W壽命3000～5000h的節(jié)能燈完全可以替代40W的白熾燈泡;雙端直管熒光燈T12型的光通量為55 Lm/W，壽命為3000～5000h，而現(xiàn)在的T5型則達(dá)到90～110 Lm/W，壽命可達(dá)8000～10000h.所以T12，T10甚至T8型的熒光燈都應(yīng)該淘汰，不但可以節(jié)約大約50%的電能，還會(huì)改善燈光的顯色性。除以上光源外，還有高強(qiáng)氣體放電燈，如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、無(wú)極燈、發(fā)光二極管和半導(dǎo)體照明燈等，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電光源也層出不窮。

選擇節(jié)電的照明電器配件在各種氣體放電光源中均需要有電器配件：例如鎮(zhèn)流器，舊的T12熒光燈其電感鎮(zhèn)流器要消耗其20%的電能，40W燈，其鎮(zhèn)流器耗電約8W;而節(jié)能的電感鎮(zhèn)流器則耗電小于10%，更節(jié)能的電子鎮(zhèn)流器，則只耗電其2～3%，也是一筆不小的節(jié)電措施。

安裝照明系統(tǒng)節(jié)電器：目前國(guó)內(nèi)外都大力推廣照明節(jié)電器，在現(xiàn)在照明系統(tǒng)上加裝節(jié)電控制設(shè)備。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的照明節(jié)能設(shè)備很多，其中照明控制節(jié)電裝置所占比例最大。

合理利用太陽(yáng)能：太陽(yáng)能作為最環(huán)保又節(jié)電的能源其利用前景是非常可觀的，目前有些住宅小區(qū)和公共建筑的庭院照明，景觀照明和樓梯間的公共照明已經(jīng)采用了這種技術(shù)，在道路照明上也有應(yīng)用。它主要是根據(jù)光電效應(yīng)把太陽(yáng)能直接變成電能供照明使用，目前常用的硅太陽(yáng)能電池就屬于這類(lèi)換能部件，它的換能效率可達(dá)百分之十三到百分之二十。

5.結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，如何節(jié)約能源是保證可持續(xù)發(fā)展的必要條件，民用建筑節(jié)能特別電氣節(jié)能也是非常重要組成部分。本文所涉及的內(nèi)容只是論述了民用建筑配電節(jié)能的主要途徑和措施，供供配電設(shè)計(jì)和施工中作為參考。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBB50034-2004.

[2]《建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑工業(yè)出版社.轉(zhuǎn)貼于 中國(guó)論文下載中

作者簡(jiǎn)介：孫書(shū)玉（1977.09-），男，山東聊城人，畢業(yè)于山東工程學(xué)院工業(yè)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，學(xué)士學(xué)位，工程師，研究方向?yàn)殡妼W(xué)計(jì)量。