建筑電氣系統(tǒng)綜合節(jié)能

潘振國

（華藍設計（集團）有限公司　廣西　南寧　530011）

建筑電氣系統(tǒng)綜合節(jié)能

潘振國

（華藍設計（集團）有限公司廣西南寧530011）

本文簡單介紹了建筑電氣節(jié)能工作的現狀，論述了節(jié)能的相關措施，并提出了應該通過建筑能耗監(jiān)測以及管理降低建筑電氣系統(tǒng)的線損，進而達到節(jié)能的目標。

建筑電氣；節(jié)能；能源監(jiān)測和管理系統(tǒng)；綜合節(jié)能方案

引言

節(jié)省資源的使用，達到節(jié)能增效的目標，對于促進我國經濟發(fā)展水平的不斷提高具有著非常重要的意義。根據相關資料的統(tǒng)計顯示，建筑物能耗大約占據著社會全部能耗的30%，建筑材料的能耗大約占據著17%，這兩者相加幾乎達到了所有能耗的一半，就我國目前能源消耗的現狀來看，建筑單位的能耗相當高，和世界上氣候條件相一致的其他國家比較，我國建筑物單位能耗能夠達到這些國家的2～5倍。所以說，我國的建筑節(jié)能的潛力非常大。

本文從建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能工作的特征展開論述，綜合目前的具體情況以及在開展節(jié)能減排工作過程當中所遇到的問題，根據具體的問題，提出了針對性的積極對策，進而形成了節(jié)能管理體系，實現節(jié)能增效的目標。

1　建筑電氣節(jié)能工作現狀

當下，相關的工作人員在進行節(jié)能減排工作的時候，指的就是在對當前的系統(tǒng)沒有詳細的了解以及能源診斷的基礎之下，就一味的進行了某個節(jié)能產品的安裝或是采取節(jié)能手段，在節(jié)能產品安裝結束之后，未做好相應的記錄、跟蹤以及管理，造成了節(jié)能產品以及節(jié)能措施在進行了一定程度自后，能源消耗又與原本的水平相差無幾，無法確保有著較為穩(wěn)定的節(jié)能效果，在利用了高科技的節(jié)能機械設備之后，能耗相比于之前降低了3%，然而，如果不及時的對能耗情況進行跟進，能耗依然會慢慢上升，使得節(jié)能效果無法得到有效的保障。

2　對建筑電氣節(jié)能的正確理解

如果按照節(jié)能的規(guī)范化含義進行解讀，那么節(jié)能指的就是加大用能管理的力度。換而言之，就是指所實行的方案一定是技術方面、經濟方面、環(huán)境方面等各方面都能夠得以協(xié)調的方案，從而來有效的降低能源生產過程當中的能源消耗，從而促使能源的最大限度利用。如果從節(jié)能標準的具體定義來看，加大用能管理工作的力度是進行節(jié)能工作的重要基礎，如果要達到更好的節(jié)能效果，則應該結合建筑能耗成本構成以及成本分攤來研究。

按照節(jié)能的規(guī)范化含義，為了可以使得節(jié)能工作人員能夠不間斷的進行節(jié)能管理工作，確保節(jié)能效果的穩(wěn)定性與高效性，應該從以下幾個方面著手展開節(jié)能工作：

通過科學合理的方式來掌握當下建筑能耗的現狀，具體的方式主要包括兩種：①短期方式；②長期方式。前者指的是進行現場調查、能源使用記錄、設備在各個階段的使用情況等有所掌握，了解到建筑物能源浪費的點，為建筑物節(jié)能工作的正常穩(wěn)定進行奠定堅實的基礎。比較有效的一種方式就是進行能源監(jiān)測以及管理系統(tǒng)的建立，實現能源各方面信息的輕松獲取，對能源具體的供應狀況、分配狀況以及消耗狀況進行實時的監(jiān)督與管理，確保能夠第一時間了解到能源消耗的具體情況，清楚的掌握到建筑能耗的具體結構，對能耗的各種水準進行認真仔細的分析與計算。對每一個運營過程當中的能源不正常現象進行監(jiān)控，根據短期能耗審計的數據以及能源監(jiān)測和管理系統(tǒng)所提供的數據，對各種系統(tǒng)進行全面認真的分析，積極的找尋其中節(jié)能要點，從而促使節(jié)能診斷報告的形成。節(jié)能診斷報告具體包含以下幾個方面的內容：系統(tǒng)概況、檢測的具體結果、節(jié)能診斷以及節(jié)能分析。

3　建筑電氣節(jié)能綜合技術方案

3.1建筑能耗監(jiān)測和管理系統(tǒng)

需要注意的是，能耗監(jiān)測以及管理系統(tǒng)是展開建筑節(jié)能工作非常重要的一個環(huán)節(jié)，雖然，其效果并不是非常的直觀，但是，通過智能化來進行所有監(jiān)測設備的系統(tǒng)化處理，達到科學有效的管理，其所收獲的效益以及作用是非常可觀的。

按照對建筑物設備運行統(tǒng)計數據，采取相應的措施，對相應智能系統(tǒng)的數字模型進行科學合理的優(yōu)化處理，對設備的運行狀況進行適當的調整，確保建筑內的每一個機械設備能夠在十分合理、優(yōu)化的狀態(tài)下運行。結合行業(yè)當中的有關數據統(tǒng)計顯示，每年所節(jié)約的能源超過了8%。圖1就是我國某建筑能耗監(jiān)測以及管理平臺示意圖。

圖1　某建筑能耗監(jiān)測和管理平臺示意圖

3.2降低建筑電氣系統(tǒng)的線損

在目前的建筑電力系統(tǒng)當中，10kV與380/220V電壓等級是配電系統(tǒng)的重要內容，當電能從導線、開關、變壓器傳輸的時候，會出現功率損失的情況，在特定的時間范圍之內出現能量損失。

發(fā)熱是導致線損最具代表性的一個問題，實際上，發(fā)熱過程就是將電能轉變成為熱能，導致了電能的消失，發(fā)熱導致了溫度的不斷上升，使得絕緣材料老化速度加快，使用其使用性能不斷下降，導致熱擊穿現象的出現。

另外，配電系統(tǒng)的線損導致了能源的嚴重浪費，配電系統(tǒng)的線損沒有得到較為有效的利用，造成了資源的嚴重浪費，不僅如此，還需要采取通風、冷卻等手段將熱量排出。通常情況下，建筑配電網的線損率是6%，在嚴重的情況下會超過10%，這不但表明電能的消耗，還導致了能源的極度浪費與環(huán)境問題的出現。

下面將從三個方面來探討如何降低建筑配電系統(tǒng)的線損：

3.2.1合理使用變壓器

結合各個方面的因素以及相關條件，進行配電變壓器容量的合理選擇，這是變壓器得以正常穩(wěn)定運行的重要基礎，如果變壓器的容量沒有達到相關方面的要求，則會導致過負荷現象的發(fā)生，但是，如果變壓器的容量過大，其也無法得到最大限度的利用，造成空載損耗的進一步增加。所以，結合具體的負荷狀況，對配電變壓器的容量進行科學合理的確定，有利于保證變壓器長期處于最穩(wěn)定的負載狀態(tài)。

3.2.2重視和合理進行無功補償

假如樓層的單相負載所占據的比例非常大，應該關注到分層單相無功補償或是自動分相無功補償，從而防止從一相采取信號進行無功補償時候將會導致其余兩相出現過補償以及欠補償的現象，這都會導致配網損耗的進一步增加，無法實現正常補償。在電容器安裝以后，系統(tǒng)的諧波阻抗就出現了變化，對特定頻率的諧波會產生會發(fā)揮出放大作用，不但會導致電容器壽命的縮短，還會導致系統(tǒng)諧波干擾的加劇。

3.2.3諧波抑制及降損節(jié)能

在建筑工程當中，除了一些基本的非線性用電設備之外，還有著非常多的用電設備（比如復印機、打印機、電腦等），導致了建筑配電系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)造成了十分嚴重的諧波問題，諧波會在很大程度上影響到電能的利用率，導致了建筑工作當中的每一種電氣設備由于電流當中高頻成分的增加，導致設備溫度升高，絕緣老化速度加快。在嚴重的情況下，還會導致設備燒損現象的發(fā)生。另外，諧波還會導致配電系統(tǒng)出現諧振現象，導致了諧波含量的增加，使得補償電容等一系列的設備出現嚴重的損壞。諧波還會導致自動裝置誤動作現象的發(fā)生，導致了電能計量不準確，使得設備受到各方面因素的干擾。圖2是某建筑的低壓配電饋線上監(jiān)測到的諧波。

當下，專門針對于諧波治理的應對措施包括兩點：①采用電力濾波器；②采取有源電力濾波器。

無源電力濾波器具有以下幾個方面的優(yōu)點：結構十分簡單，易于操作，維護成本低等等。然而，不可否認的是，無源電力濾波器自身也存在著一定的缺陷，比如，單調諧濾波器的諧振頻率會隨著電容、電感參數誤差的改變而隨之改變。電網頻率也是固定不變的。

圖2　某建筑監(jiān)測的5次、7次、11次、17次諧波頻譜圖

電源電力濾波器相比于無源電力濾波器就沒有那么多的問題。其主要特征表現為以下幾點：能夠實現動態(tài)補償，能夠達到頻率以及大小都變化的諧波與無功補償的目標，對補償對象有著較快的反應速度，元件；在進行諧波補償的時候，對儲能元件的容量沒有太大的要求。其還可以同時實現諧波與無功補償兩方面的功能，另外，其能夠根據具體需求進行無功補償大小的相應調節(jié)。需要注意的是，無功補償的過程當中使用不到儲能元件，而自諧波補償的時候，會使用到儲能元件，但是，對其也沒有太高的要求。

3.3空調系統(tǒng)節(jié)能

空調能耗也是建筑能耗當中比較關鍵的一部分，其總能耗達到45%。所以，積極采取有效的措施，來減少空調系統(tǒng)能耗是實現建筑節(jié)能減排的關鍵任務。

3.4照明系統(tǒng)節(jié)能

當下，有很大一部分的建筑都還使用的比較傳統(tǒng)的電源，這些電源的發(fā)光效率非常低。因此，應該將這種發(fā)光效率低的電源用高效率的發(fā)光光源來代替。不僅能夠節(jié)省能源，還能夠促進照度、顯色度的進一步提高。還能夠有效的改善照明環(huán)境，不僅可以促進其工作效率的不斷提高，也不會傷害人們的健康。

4　結語

好的節(jié)能措施一定是由人來進行維持的，對于管理人員來說，一定要結合各方面因素，進行相應的用電制度、用水管理制度的完善。結合文章所介紹的節(jié)能措施來達到節(jié)能增效的目標，一定要認真、仔細的做好節(jié)能工作，促進資源利用率的進一步提高。

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TU201.5

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1673-0038（2015）19-0046-02

2015-4-2

潘振國（1980-），男，工程師，碩士，主要從事建筑電氣設計管理工作。