電氣節(jié)能在建筑中的應(yīng)用分析

孫紹曾 朱寧

摘 要：節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)下最流行的話題之一，各行各業(yè)都在倡導(dǎo)節(jié)能減排，環(huán)保生產(chǎn)，在建筑電氣設(shè)計(jì)中也加入了節(jié)能的設(shè)計(jì)元素。文章根據(jù)建筑的實(shí)際設(shè)計(jì)狀況，對其中應(yīng)用到的節(jié)能措施進(jìn)行了探討，從而對如何提高建筑電氣節(jié)能給予了合理的建議。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；電氣節(jié)能；節(jié)能設(shè)計(jì)

1 設(shè)計(jì)原則

建筑節(jié)能中電氣節(jié)能是核心內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員在對建筑電氣部分進(jìn)行設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)多方面考量，對建筑電氣系統(tǒng)的可靠、安全以及適用、經(jīng)濟(jì)性予以考慮，將能源消耗通過合理的運(yùn)行、設(shè)計(jì)方案最大程度降低。

2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

合理的供電配電系統(tǒng)需要以用戶的實(shí)際狀況、用電容量、系統(tǒng)負(fù)荷以及規(guī)模、工程地點(diǎn)等作為依據(jù)，保證系統(tǒng)時刻處在最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)下。

2.1.1 將變電所以及配電所設(shè)置在負(fù)荷中心附近，依照用電的實(shí)際分布狀況，對低壓供電范圍進(jìn)行縮小，減少線路的損耗，保證電壓損失在規(guī)定范圍內(nèi)，從而保證系統(tǒng)的供電質(zhì)量。實(shí)際的應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)將供電配電線路控制在250米內(nèi)。

2.1.2 盡量簡化供配電系統(tǒng)，并提高系統(tǒng)可靠性，減少配電級數(shù)，在同一用戶內(nèi)，高壓配電的技術(shù)應(yīng)當(dāng)控制在兩級以內(nèi)；變壓器到用電設(shè)備的低壓配電技術(shù)應(yīng)當(dāng)控制在三級以下，從而降低系統(tǒng)損耗的電能量。兩路電源共同運(yùn)行的方式在兩路供電系統(tǒng)中較為適用，并且可以通過該種方式減少系統(tǒng)的運(yùn)行損耗。

2.1.3 供電電壓的選擇。在條件同等的環(huán)境中，損耗會隨著電壓的升高而減小。但是電壓等級的確定需要綜合考慮諸多因素，例如，供電公司規(guī)定以及電力系統(tǒng)技術(shù)、成本以及合理性、可行性等。若變壓器的容量超過160kVA且用電設(shè)備容量超過250Kw時，供電電壓的合理數(shù)值為10kV/16kV。

2.1.4 變壓器的選用。變壓器應(yīng)當(dāng)選擇非晶體合金的10型以上變壓器，由于該類型設(shè)備損耗低、節(jié)能性好，且噪聲低。保證變壓器在使用時不會長期處在高于0.85以上的高負(fù)荷環(huán)境中，并且應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷狀況靈活的選擇變壓器數(shù)量以及容量，對年運(yùn)行費(fèi)用以及投資進(jìn)行綜合分析，合理分配系統(tǒng)負(fù)荷，選擇能夠適應(yīng)電力負(fù)荷的變壓器容量，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)合理，減少由于設(shè)備輕載運(yùn)行所造成的損耗。另外通過對變壓器進(jìn)行靈活投切以適應(yīng)由于外界變化引起的負(fù)荷變化也是有效降低能耗的重要手段，這里提高的外界環(huán)境變化主要指溫度變化，變壓器接線方式的選擇、季節(jié)變化以及平衡三相負(fù)荷影響等因素。

2.1.5 對線路中的能量損耗進(jìn)行降低。按照經(jīng)濟(jì)電流密度在滿足相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上對線路進(jìn)行合理校驗(yàn)，對導(dǎo)線截面進(jìn)行合理的選擇，從而使得線路系統(tǒng)能夠在供電過程中耗費(fèi)最低的電能，達(dá)到節(jié)約投資、減少線路材料使用的目的。

2.2 對電動機(jī)運(yùn)行過程中的損耗予以降低，從而提高使用效率

2.2.1 在電動機(jī)的選擇上通過綜合分析負(fù)荷特性，從而選擇出最合理的設(shè)備，從而使得電動機(jī)的功率因數(shù)得以提升，運(yùn)行效率也會隨之提高。

2.2.2 除消防設(shè)備外，對電動機(jī)輕載效率的提高可以通過使用變頻調(diào)速器的方式，從而最大程度的降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗。

2.2.3 通過軟啟動器的應(yīng)用平衡電機(jī)的啟動狀態(tài)，保證每個電壓的波動范圍負(fù)荷電網(wǎng)的規(guī)范要求。

2.3 功率因數(shù)的合理提高

在電氣的設(shè)計(jì)中英當(dāng)對線路的感抗予以有效降低，通過選擇合理的變壓器、電動機(jī)以及啟動器等設(shè)備，正確合理的鋪設(shè)電纜電線，從而對用電單位的功率因數(shù)進(jìn)行提高。若功率因數(shù)相對較低，那么電網(wǎng)的運(yùn)行便無法得到保障，此時可以通過在系統(tǒng)中并聯(lián)電容器的方式對系統(tǒng)進(jìn)行務(wù)工補(bǔ)償。

2.4 諧波的治理

非線性負(fù)載的應(yīng)用越來越廣泛，電網(wǎng)中會因?yàn)樵摲N技術(shù)的應(yīng)用注入大量的諧波電流，扭曲了電壓的正常波形。針對諧波可以采用濾波設(shè)備或者隔離裝置予以去除，并對中性線界面進(jìn)行合理的選擇也可以降低諧波的影響，此外通過串聯(lián)電抗器的方式進(jìn)行功率因數(shù)的補(bǔ)償也能夠有效提高電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量。

2.5 照明節(jié)能

以不降低生產(chǎn)、不影響視覺感受為前提是照明節(jié)能的基礎(chǔ)條件，在最大程度降低照明系統(tǒng)中能量損耗的基礎(chǔ)上保證照明質(zhì)量，是有效利用照明用電的本質(zhì)目標(biāo)。照明節(jié)能設(shè)計(jì)需要予以注意的是：

2.5.1 照明標(biāo)準(zhǔn)的確定應(yīng)當(dāng)以視覺作業(yè)要求為前提，不同的場所在視覺感受上的要求不同，因此應(yīng)當(dāng)依照實(shí)際的環(huán)境要求有目的的調(diào)整照明效果。我國地大物博，地區(qū)習(xí)俗具有較大差異，并且經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r也不盡相同。因此照明狀況還要考慮區(qū)域的綜合狀態(tài)，合理的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)在規(guī)范要求中予以確定，應(yīng)當(dāng)濕度掌握標(biāo)準(zhǔn)確定，并對局部照明進(jìn)行合理利用。

2.5.2 自然光的利用。陽光是最好的照明光源，并且陽光是可再生資源，無需電力，沒有成本，不會造成環(huán)境污染。在現(xiàn)代大樓中，若能夠就愛那個自然光線引入建筑，能夠使得人們的活動更加順利，心情更加的愉悅。醫(yī)院建筑中，若病人在窗戶附近，則能夠更快的恢復(fù)健康。并且現(xiàn)代的窗戶能夠自主的選擇光譜，保證了陽光射入室內(nèi)的舒適度。在建筑電氣設(shè)計(jì)中，通過照明電氣同窗戶的位置設(shè)置，可以使得照明設(shè)備依據(jù)外界的光線強(qiáng)弱進(jìn)行照明調(diào)節(jié)，從而節(jié)約了照明能源的消耗。

2.5.3 采用合理的照明控制方式是實(shí)現(xiàn)舒適照明的有效手段，也是節(jié)能的有效措施。照明控制系統(tǒng)分兩大類：手動控制和自動控制。手動控制是指按照使用者的個人意愿來控制所屬區(qū)域的照度水平。在照明開關(guān)應(yīng)用中，我們應(yīng)注意：（1）居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應(yīng)急照明外，宜采用節(jié)能自熄開關(guān)。（2）每個照明開關(guān)所控光源數(shù)不宜太多。每個房間燈的開關(guān)數(shù)不宜少于2個（只設(shè)置一只光源的除外）。但手動控制最不利的一點(diǎn)是：當(dāng)人們意識到自然光線不足時會開燈，但當(dāng)天然光又恢復(fù)充足時沒有什么因素促使他們把燈關(guān)掉。而且工作結(jié)束后如果燈還開著，這將浪費(fèi)大量的電能。與傳統(tǒng)的照明控制方式相比，近年來逐步發(fā)展起來的智能化照明控制系統(tǒng)體現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)越性。目前智能照明控制系統(tǒng)多數(shù)采用現(xiàn)場總線技術(shù)，借助各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和控制元件，對不同時間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。只有當(dāng)必需時才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節(jié)電效果十分明顯。

2.6 可再生能源利用

在條件允許的場所，合理利用太陽能、風(fēng)能等可再生資源，有利于節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境。

2.7 采用建筑設(shè)備自動化管理控制系統(tǒng)

自動控制、監(jiān)視和測量是自動化管理控制系統(tǒng)的三大要素。通過應(yīng)用信息通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動化控制等智能化技術(shù)，對建筑物內(nèi)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施能效管理，確保各類設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，從而達(dá)到提高能效、降低能耗的目的。

3 結(jié)束語

在電氣設(shè)計(jì)中，節(jié)能已經(jīng)成為了發(fā)展的主流方向，作為設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑的電氣設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)當(dāng)以工程自身提點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，通過設(shè)計(jì)、比較，在設(shè)計(jì)中融入合理的節(jié)能思想、措施、手段，將電氣節(jié)能貫穿于設(shè)計(jì)工作的始終，真正落實(shí)電氣節(jié)能，為節(jié)約型社會的建立提供保障。

參考文獻(xiàn)

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