淺析電氣節(jié)能設(shè)計(jì)在工程中的應(yīng)用

柴清瑤

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，全球能源危機(jī)的爆發(fā)，使能源節(jié)約成為現(xiàn)代社會、經(jīng)濟(jì)以及文明發(fā)展的重要課題。無論是供配電系統(tǒng)或用電設(shè)備，不同配件的選擇，不一樣的設(shè)計(jì)線路方式等，在能源的節(jié)約或浪費(fèi)上都存在一定的差異，在這里，作者主要就電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用談?wù)勛约捍譁\的認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；工程；設(shè)計(jì)應(yīng)用

節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。節(jié)能減排是當(dāng)今社會發(fā)展最關(guān)注的問題之一，在科技飛速發(fā)展的今天，很多大型的工業(yè)企業(yè)運(yùn)作過程中，消耗大量的能源，包括電資源、水資源、煤炭資源等等，同時(shí)排出大量的污染物，如污水、有害氣體、煙塵等。已經(jīng)給我們的地球造成了嚴(yán)重的環(huán)境與能源壓力，若我們?nèi)圆幌朕k法采取適當(dāng)措施，來防止這種事故的蔓延，那我們國家一直倡導(dǎo)、宣傳的“貫徹科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建和諧社會，建設(shè)環(huán)境友好區(qū)域、構(gòu)建資源節(jié)約型社會”將成為一個(gè)遙不可及的夢想。節(jié)能減排包括節(jié)能和減排兩大技術(shù)領(lǐng)域，二者有聯(lián)系，又有區(qū)別。一般地講，節(jié)能必定減排，而減排卻未必節(jié)能，所以減排項(xiàng)目必須加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，以避免因片面追求減排結(jié)果而造成的能耗激增，注重社會效益和環(huán)境效益均衡。在工業(yè)企業(yè)中，電氣節(jié)能是企業(yè)能源節(jié)約的重要組成部分，也已經(jīng)成為備受企業(yè)乃至社會各界關(guān)注的社會性問題。

在能源緊缺、國家大力倡導(dǎo)節(jié)能的今天，我國的電能源仍然存大著很多的浪費(fèi)現(xiàn)象，這種浪費(fèi)不僅存在于供配電系統(tǒng)中，也存在于用電設(shè)備的選擇上。如果我們電氣設(shè)計(jì)人員，能夠認(rèn)識到這種能源浪費(fèi)的嚴(yán)重性，并能夠通過分析與實(shí)驗(yàn)，摸索出最節(jié)能的設(shè)計(jì)方案與配置，之后投入工程應(yīng)用中，通過不斷的實(shí)踐完善設(shè)計(jì)方案，將會對工程的節(jié)能作出巨大的貢獻(xiàn)。作為一名電氣工程設(shè)計(jì)人員，我們有責(zé)任和義務(wù)在最基礎(chǔ)的崗位，發(fā)揮自己的能力，利用自己的專業(yè)知識，做好節(jié)能設(shè)計(jì)。在電氣設(shè)計(jì)方面，電氣節(jié)能技術(shù)在應(yīng)用的過程中需要遵循以下原則，即滿足功能原則、經(jīng)濟(jì)合理原則和技術(shù)先進(jìn)原則，在充分考慮工程基本功能、成本投入和節(jié)能效果的基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用。文章作者從供配電系統(tǒng)及電器產(chǎn)品的節(jié)能入手，運(yùn)用科學(xué)發(fā)展的觀點(diǎn)，結(jié)合工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)闡釋“電氣節(jié)能措施”的應(yīng)用和選擇。

1 合理配置變壓器

在電氣節(jié)能技術(shù)的工程設(shè)計(jì)中，合理配置變壓器可有效達(dá)到節(jié)能目的。對于變壓器來說，負(fù)載損耗和空載損耗是其主要的有功損耗。在選擇變壓器時(shí)，須從多個(gè)方面綜合考慮，如產(chǎn)品型號、產(chǎn)品負(fù)荷、變壓器容量等。從型號上來看，主要以選擇空載損耗或者是負(fù)載損耗較低的新型產(chǎn)品為主；從容量上來看，變壓器的容量不能過大，條件允許的話，盡量選用單臺容量低于1000kVA的變壓器；從負(fù)荷率方面來看，合理的負(fù)荷率一般在75%～85%之間。若負(fù)荷率低于50%，空載的消耗比重載會增加，使整個(gè)系統(tǒng)的電能增加，若負(fù)荷率高于85%，會降低變壓器使用壽命，也不利于電器的節(jié)能設(shè)計(jì)。

2 提高負(fù)荷的功率因數(shù)

要想提高供配電設(shè)備的供電能力，同時(shí)減少供電能耗，可以通過降低負(fù)荷電流來實(shí)現(xiàn)，而要想降低負(fù)荷電流，就需要提高負(fù)荷的功率因數(shù)。當(dāng)變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)提高時(shí)，總的負(fù)荷電流將減少，變壓器銅耗隨之降低，這樣變壓器內(nèi)的銅芯使用壽命增加，變壓器的使用周期增大。在實(shí)際操作中，有兩種提高功率因數(shù)的措施比較成熟，且受到廣大電氣設(shè)計(jì)人員的歡迎，一是盡量降低設(shè)備消耗的無功功率，提高自然功率因數(shù)；二是采用無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行補(bǔ)償。

3 照明節(jié)能燈的選擇

在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，“照明”是必不可少的環(huán)節(jié)，因此照明節(jié)能燈的選擇，就顯得尤為重要。在選擇照明燈的時(shí)候，我們要根據(jù)照明場所的特點(diǎn)、照明空間的大小、照明燈的控制方式等多方面綜合考慮，在保證照明充足的前提下，多選用新型的節(jié)能燈、太陽能燈、高效熒光燈以及氣體放電燈等這一類高效的光源。如普通室內(nèi)的照明，應(yīng)避免使用白熾燈，可采用小功率的LED光源燈；陽光充足的南方地區(qū)，可以選用太陽能燈作為街道或工業(yè)企業(yè)廠區(qū)的路燈等。從照明燈的控制方法上說，室內(nèi)的照明燈應(yīng)注意盡量做到一燈一開關(guān)、多燈多開關(guān)，避免多燈、多路共用一個(gè)開關(guān)，使用過程中造成能源的浪費(fèi)；多層建筑樓梯間、除電梯間的公共區(qū)域等盡量采用聲控自熄燈，以有效節(jié)約能源。

4 電動(dòng)機(jī)的選擇

工業(yè)用電過程中的節(jié)能措施，除上面提到的三種外，另一個(gè)關(guān)鍵措施就是電動(dòng)機(jī)的選擇。工業(yè)用電負(fù)荷中，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷占很大比例，因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率提高時(shí)，就可以將工業(yè)用電的功率損耗降低。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)該選擇高效率的電動(dòng)機(jī)，以提高電動(dòng)機(jī)的功率和效率，減少電動(dòng)機(jī)的電能的損耗，如采用Y、YZ、YZR等高效率的電動(dòng)機(jī)。但需要考慮的是，新型的高效率的電動(dòng)機(jī)，其價(jià)格也相對昂貴，高于普通電機(jī)很多，因此，在選擇電動(dòng)機(jī)前，除考慮電動(dòng)機(jī)的功率與效率，也要同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)效益。電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益可以通過最大使用年限來衡量。即任何電動(dòng)機(jī)都是有使用壽命的，在到達(dá)使用壽命時(shí)就需要回收，而高效率的新型電動(dòng)機(jī)由于其較普通電機(jī)效率高，電能損耗少，使用壽命就長，回收年限就較高，而這部分“回收年限”可以用“新型電動(dòng)機(jī)價(jià)格高于普通電機(jī)的價(jià)格”除以“使用新型電機(jī)降低損耗所減少的費(fèi)用”來計(jì)算，當(dāng)“回收年限”在可接受的范圍之內(nèi)時(shí)，即可采用新型電機(jī)。經(jīng)過很多專業(yè)人士多年的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，一般當(dāng)負(fù)載率高于0.6、電動(dòng)機(jī)年持續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過3000小時(shí)以及電機(jī)單機(jī)容量較大時(shí)，選用新型電動(dòng)機(jī)可以滿足經(jīng)濟(jì)要求。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，帶變頻調(diào)速裝置的電機(jī)得以廣泛應(yīng)用。當(dāng)工作異常，電機(jī)負(fù)荷下降時(shí)，變頻電機(jī)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)電機(jī)負(fù)載的變化，這樣使得電動(dòng)機(jī)效率有所提高，以達(dá)到電動(dòng)機(jī)節(jié)能的要求。

5 結(jié)束語

綜上所述，在電氣設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用中，電氣節(jié)能工作可以通過多種方式、多種設(shè)備開展。在當(dāng)今大力宣傳節(jié)能減排的大環(huán)境下，各種能源不斷被消耗，我們努力作到節(jié)約的今天，電氣節(jié)能也成為電氣設(shè)計(jì)工程中一項(xiàng)重要的任務(wù)。在電氣設(shè)計(jì)中，我們不但要考慮電氣節(jié)能問題，還要在在堅(jiān)持滿足功能、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)這三項(xiàng)原則的基礎(chǔ)上，盡可能減低電力能耗，以此為構(gòu)建節(jié)約型、資源型的社會做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]李蔚.電氣節(jié)能技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用，2009，28（19）：66～70.

[2]伍廷熙.談電氣節(jié)能在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)，2010（18）：304～306.

[3]于士國.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)分析[J].硅谷，2011.

[4]李巖，王薇薇.關(guān)于變壓器空載損耗的分析[J].科技與企業(yè)，2011（12）：123.

[5]楊磊.民用建筑電氣工程中的節(jié)能[J].科技資訊，2010（1）.

[6]張欣.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2011（S1）.