電氣節(jié)能技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉哲 聞登陽(yáng)

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣工程及其自動(dòng)化水平也得到了有效的提高。因此，電氣工程及其自動(dòng)化在工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)得到普及，成為未來(lái)電力自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。本文分析了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則，著重闡述了電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的利用情況，并對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)中的一些新技術(shù)作了介紹，對(duì)提高電氣設(shè)備使用效率，減少電能消耗具有重要意義。

關(guān)鍵詞：建筑電氣;節(jié)能設(shè)計(jì);能源消耗

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型，能源消費(fèi)日益增加，能源消費(fèi)問(wèn)題也日益嚴(yán)重。隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑能耗也越來(lái)越受到重視，近年來(lái)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們的重視，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮建筑功能、建筑使用需求、具體的建筑規(guī)劃和投資，應(yīng)在滿足建筑整體性能舒適性和使用功能的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格遵循以下原則。

1.電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則分析

1）適用性是指建筑結(jié)構(gòu)在正常使用相關(guān)功能的情況下滿足預(yù)先設(shè)定的要求的能力。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮建筑設(shè)備的正常運(yùn)行和一系列相關(guān)電氣設(shè)備的電能質(zhì)量和負(fù)荷的基本要求

2）實(shí)際建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不能脫離實(shí)際的具體情況，科學(xué)合理選擇相關(guān)的電氣設(shè)備和材料不僅可以降低項(xiàng)目成本，減少經(jīng)濟(jì)投入，而且實(shí)現(xiàn)降低能耗的目標(biāo)理論與實(shí)踐相結(jié)合，在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)和實(shí)踐中不斷探索和創(chuàng)新

3）節(jié)能性能是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的目的，節(jié)能性能是減少與建筑功能無(wú)關(guān)的輸電線路和建筑設(shè)備的功率損耗。

2.電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)包括電氣照明部分的節(jié)能設(shè)計(jì)，電力供應(yīng)和分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和線路，變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)減少電路self-loss適用性的基本原理的基礎(chǔ)上，實(shí)用性和節(jié)能，本文充分利用相關(guān)學(xué)科分析方面的研究，可以實(shí)現(xiàn)電能保護(hù)在實(shí)際建筑工程，科學(xué)合理地選擇建筑設(shè)備和輸電線路的類型，減少不必要的電力損耗。

2.1照明部分節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑工程中大量使用的照明設(shè)備是建筑能耗的主要組成部分。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，照明設(shè)備能耗在建筑工程中所占比例在0.15 ～ 0.25之間。因此，我們應(yīng)該充分考慮建筑照明技術(shù)的提高，照明源的選擇和控制方法的選擇照明設(shè)備節(jié)能照明部分的設(shè)計(jì)可以減少很多不必要的功率損耗的使用自然光在建筑，等等。自然光是最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保的光源，因此在建筑的照明部分應(yīng)充分考慮自然光的利用率。通過(guò)各種科學(xué)和合理的建筑設(shè)計(jì)，更多更好的自然光線應(yīng)該引入建筑可以有效降低功耗的照明系統(tǒng)可用于建筑大量的更好的透明玻璃，也可以使用光電傳感器來(lái)控制建筑能耗的光源，在光線達(dá)到正常視力需求的情況下自動(dòng)切斷照明輸電線路，使用自然光為建筑提供照明在建筑裝修中也可以使用光反射高的材料進(jìn)行裝修，提高整體建筑內(nèi)的照度對(duì)人員流動(dòng)較少的走廊和其他室內(nèi)場(chǎng)所可以采用聲控開(kāi)關(guān)光線感應(yīng)開(kāi)關(guān)，進(jìn)而降低不必要的電能光源浪費(fèi)。

2.2合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)及線路

科學(xué)合理的供配電系統(tǒng)及線路設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)際情況下，應(yīng)根據(jù)建筑設(shè)備的類型和設(shè)備對(duì)電能的要求，合理分析研究，選擇簡(jiǎn)單、可靠、易于操作的供配電系統(tǒng)負(fù)荷能力的建筑電力設(shè)備，和電能質(zhì)量的要求的特點(diǎn)，電力設(shè)備本身因素要考慮它的許多建筑電氣節(jié)能的手段根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的變壓器的電力消耗是實(shí)踐和科學(xué)理論證明，該方法可以有效地過(guò)濾輸電線路中產(chǎn)生瞬態(tài)浪涌，確保終端設(shè)備操作沒(méi)有損害和影響，最后構(gòu)建電力設(shè)備的功率損耗減少到改善相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行效率，減少維護(hù)的經(jīng)濟(jì)投資，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，這意味著電動(dòng)節(jié)能不僅可以達(dá)到節(jié)約電能的目的，同時(shí)，它可以保護(hù)正常、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的建筑電氣設(shè)備

2.3變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

變壓器的損耗包括有功損耗和無(wú)功損耗，在變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)上只考慮有功損耗，空載損耗與負(fù)載損耗是有功損耗的兩個(gè)主要組成部分空載損耗又稱為鐵損即功率傳輸?shù)膿p耗，主要包括變壓器鐵芯漏磁和渦流損耗，它們的大小取決于變壓器自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，與外部條件無(wú)關(guān)，可以看作不變量因此在變壓器的選型上應(yīng)選擇干式變壓器或者油侵變壓器等節(jié)能型變壓器負(fù)載損耗與變壓器的負(fù)荷率有關(guān)，經(jīng)驗(yàn)證當(dāng)負(fù)荷率為0.5時(shí)變壓器的能耗最小，但是在考慮經(jīng)濟(jì)條件的情況下負(fù)荷率控制在0.75～0.85間是最為合適的選擇在實(shí)際變壓器的選型中變壓器的容量應(yīng)根據(jù)具體情況而定，變壓器容量過(guò)低不能滿足用電設(shè)備的正常需求，如果容量過(guò)高會(huì)引起鐵損增加，因此，合理科學(xué)地選用變壓器的容量和臺(tái)數(shù)是變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2.4降低線路電能損耗

建筑工程中輸電線路分布廣泛走線復(fù)雜，有效地減少線路上的電能損耗是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中不可缺少的重要部分影響導(dǎo)線電能損耗的是導(dǎo)線自身的電阻，導(dǎo)線電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度和電阻率成正比，與導(dǎo)線截面積成反比。

因?yàn)榻?jīng)濟(jì)成本的因素限制導(dǎo)線的截面積不可能做的很大，在現(xiàn)實(shí)中主要依據(jù)線路所要求的機(jī)械強(qiáng)度線路發(fā)熱條件電壓損失來(lái)計(jì)算選擇導(dǎo)線截面積采用科學(xué)合理的電路設(shè)計(jì)有效地減少建筑工程中輸電線路的長(zhǎng)度;選用銅芯導(dǎo)線等電阻率較小的金屬材質(zhì)作輸電線路的導(dǎo)線，都可以很好地降低線路導(dǎo)線自身總電阻，減少電能在線路中的損耗此外，還可以限制連接在電網(wǎng)中的電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)，正確選用設(shè)計(jì)變流裝置，采用功率因數(shù)比較高的相同容量的同步電機(jī)取換異步電機(jī)來(lái)提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，也可以較好地降低線路上的電能損耗總之，應(yīng)當(dāng)依據(jù)現(xiàn)實(shí)條件科學(xué)合理地選擇結(jié)合不同的方法減少線路上的電能損耗。

3.結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，大量能源被加以開(kāi)發(fā)利用，然而大規(guī)模的能源消耗必然會(huì)帶來(lái)能源資源的大量消耗，能源短缺問(wèn)題也越來(lái)越突出成為各個(gè)國(guó)家日益重視的問(wèn)題。其中，電力設(shè)計(jì)及能源消耗也得到了眾多研究人員的重視。因此，人們對(duì)于電氣自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)始了積極地研究與探索，要求不但要設(shè)計(jì)的合理，同時(shí)還要滿足客戶的要求，此外，還必須考慮節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]盛力.試述建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則與方法[J].黑龍江科技信息，2009（35）：30-31.

[2]郭曉巖，電氣節(jié)能與建筑節(jié)能[J].智能建筑電氣技術(shù)，2007.