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淺談建筑電氣節(jié)能探討
論文關鍵詞：電氣節(jié)能 供配電系統(tǒng)功率因數(shù) 諧波治理 照明節(jié)能 能源管理論文摘要：文章就電氣節(jié)能設計應遵循的原則，從供配電系統(tǒng)設計、合理使用電動機、功率因數(shù)補償、諧波治理、照明節(jié)能、可再生能源利用、能源管理系統(tǒng)等方面，論述了建筑電氣節(jié)能的合理應用。
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，作為二次能源的電能供需矛盾日益突出。在積極倡導節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟的今天，如何把節(jié)能措施貫穿于整個電氣設計過程則顯得尤為重要。下面結合工作實際，就建筑電氣設計的幾種節(jié)能措施談談一些看法。
1 電氣節(jié)能設計應遵循的原則
電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，電氣設計人員在設計過程中，應從適用性、安全性、可靠性及經(jīng)濟性多方面綜合考慮，通過合理的設計及運行方案減少不必要的能源損耗。
2 電氣節(jié)能設計包括以下幾方面內容
2.1 合理設計供配電系統(tǒng)
根據(jù)用戶的重要性、負荷性質、用電容量、工程特點、系統(tǒng)規(guī)模，合理設計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行。
2.1.1 根據(jù)用電負荷的容量及分布，使變、配電所靠近負荷中心，以縮短低壓供電半徑，降低線路損耗，減少電壓損失，滿足供電質量要求。供配電線路長度不宜超過250m。
2.1.2 供配電系統(tǒng)應簡單可靠，配電級數(shù)不宜過多，同一用戶內，高壓配電級數(shù)不宜多于兩級；變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級，盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統(tǒng)，宜采用兩路電源同時運行的方式，以減少正常運行時的線路損耗。
2.1.3 合理選擇供電電壓。同等情況下，電壓越高，損耗越小。供電電壓等級的確定應考慮技術經(jīng)濟合理性及電力公司的相關規(guī)定等因素。當用電設備總容量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時，宜以10(6)kV供電。對大型公共建筑的空調冷水機組，考慮節(jié)能因素，經(jīng)方案比較盡量采用10(6)kV冷水機組，但應考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響。
2.1.4 合理選擇變壓器。電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺數(shù)時，應靈活根據(jù)負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，以實現(xiàn)其經(jīng)濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。此外，降低變壓器的環(huán)境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式、季節(jié)性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
2.1.5 減少線路能量損耗。在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩(wěn)定等技術指標前提下，應按經(jīng)濟電流密度合理校驗、選擇導線截面，從而達到降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬的目的。
2.2 降低電動機電能損耗，提高電動機使用效率
2.2.1 根據(jù)負荷特性合理選擇高效率電動機，提高電動機運行的效率和功率因數(shù)。
2.2.2 功率較大的電動機可以采用變頻調速器(消防設備除外)，可提高電機在輕載時的效率，達到節(jié)能的目的。
2.2.3 采用軟啟動器，使電機啟動平穩(wěn)，保證電網(wǎng)電壓的波動在要求范圍內。
2.3 合理提高供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)
設計中應通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器，降低線路感抗，采用正確的電線、電纜敷設方式，提高用電單位的自然功率因數(shù)。當自然功率因數(shù)偏低，達不到電網(wǎng)合理運行要求時，應采用并聯(lián)電力電容器作為無功補償裝置。
2.4 諧波治理
隨著大量非線性負載的廣泛使用，產(chǎn)生的大量諧波電流注入電網(wǎng)中，使電壓波形產(chǎn)生畸變。可通過選用D，yn11變壓器；設置濾波或隔離濾波裝置；合理選擇中性線截面；功率因數(shù)補償電容器組串聯(lián)消諧電抗器等措施抑制諧波，提高電能質量。
2.5 照明節(jié)能
照明節(jié)能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺要求，不降低照明質量的條件下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，最有效地使用照明用電。做好照明節(jié)能工作應注意以下幾點：
2.5.1 根據(jù)視覺作業(yè)要求，應根據(jù)《建筑照明設計標準》確定合理的照明標準，不同場所應有目的地進行照明。由于我國幅員遼闊，各地區(qū)經(jīng)濟條件差別較大，民族習慣不同，因此還應結合現(xiàn)場實際情況，在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標準，對標準值的確定應掌握適度，并合理利用局部照明。
2.5.2 充分利用自然光。照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費的，不需電力，也不造成污染。在寫字樓里，如果在設計時能在大樓內部引入自然光線，員工會情緒更好，效率更高。在醫(yī)院里，住在靠近窗戶附近的病人康復得更快。現(xiàn)在有些窗戶可以對光譜進行選擇，引入日光的同時還可保持舒適。有一些創(chuàng)新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等，可將日光引入大樓內部。在燈具布置時，將所控燈列與側窗平行，跟據(jù)日照強弱來進行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。
2.5.3 合理選擇光源和燈具。應在不同的使用場合，在滿足照明質量的前提下，盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發(fā)出的光通量，在燈具選用時應注意選用配光合理、效率高、利用系數(shù)高的燈具，優(yōu)先選用開啟式直接照明燈具，并選擇電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型高功率因數(shù)電感鎮(zhèn)流器以提高功率因數(shù)。
2.5.4 采用合理的照明控制方式是實現(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。在照明開關應用中，我們應注意：1 居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應急照明外，宜采用節(jié)能自熄開關。2 每個照明開關所控光源數(shù)不宜太多。每個房間燈的開關數(shù)不宜少于2個(只設置一只光源的除外)。但手動控制最不利的一點是：當人們意識到自然光線不足時會開燈，但當天然光又恢復充足時沒有什么因素促使他們把燈關掉。而且工作結束后如果燈還開著，這將浪費大量的電能。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，借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件，對不同時間不同環(huán)境的光照度進行精確設置和合理管理，實現(xiàn)節(jié)能。只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度，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、風能等可再生資源，有利于節(jié)能減排、改善能源結構、保護環(huán)境。
2.7 采用建筑設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。通過應用信息通信、計算機網(wǎng)絡、自動化控制等智能化技術，對建筑物內采暖、通風和空氣調節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應系統(tǒng)、照明和其他各類用電設備系統(tǒng)的運行實施能效管理，確保各類設備系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠，從而達到提高能效、降低能耗的目的。
3 結束語
電氣節(jié)能已成為電氣設計中的重中之重，作為建筑電氣設計人員，應結合工程項目自身特點，精心設計、精心比較，采用切實可行的節(jié)能措施，把節(jié)能貫穿于電氣設計過程始終，真正把節(jié)能理念落到實處，促進資源節(jié)約型社會的更好建立。
參考文獻
1 《建筑照明設計標準》(GB 50034-2004)中國建筑工業(yè)出版社2004
2 《建筑節(jié)能設計統(tǒng)一技術措施》(上�，F(xiàn)代建筑設計(集團)有限公司編)2009
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