淺談建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)

鄭洋

摘 要：在能源危機和環(huán)境污染日益嚴峻的今天，節(jié)能和環(huán)保被全球所關(guān)注。我國建筑能耗在能源消耗中占了極大的比重，建筑節(jié)能是解決能源問題的一個重要切入點。本文針對建筑電氣設(shè)計，就建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)進行了淺要的探討。

關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保；建筑電氣；電氣節(jié)能

一、引言

近年來，隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，能源問題和環(huán)保問題日益嚴峻，不斷向人類拉響了警鐘，已經(jīng)直接影響到人類社會可持續(xù)發(fā)展的問題，節(jié)能和環(huán)保被全球各國所共同關(guān)注，被提到了戰(zhàn)略性地位。我國是一個人口眾多、資源相對貧乏的發(fā)展中國家，建筑能耗在一次能源消耗中所占比重近30%，遠高于發(fā)達國家，建筑能耗成為我國節(jié)能環(huán)保所必須考慮的一個重大問題，被列入“十一五”重點規(guī)劃之中。建筑電氣設(shè)計是建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應當在充分滿足和完善建筑物功能的要求下，減少能源消耗和提高能源利用率，如何合理配置優(yōu)化設(shè)計需要考慮多個方面的問題。下面，本文針對建筑電氣設(shè)計，就建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)進行簡要的探討。

二、建筑電氣變壓器系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

在建筑電氣配電系統(tǒng)能源損耗中，變壓器損耗極大，在進行建筑電氣設(shè)計時應當對變壓器采取節(jié)能措施，降低變壓器的損耗，提高變壓器運行效率。

1.合理配備變壓器。變壓器的工作效率同變壓器和負荷以及變壓器的損耗直接相關(guān)，同時還與變壓器負荷功效因數(shù)相關(guān)。負荷率在30%～75%范圍內(nèi)時，變壓器運行較為經(jīng)濟，而在50%～60%時最為經(jīng)濟，此時變壓器運行效率最高。此外，當整個系統(tǒng)內(nèi)的負載處于一定范圍內(nèi)時，變壓器負荷功效因數(shù)越高，則變壓器的效率越高。因此，在設(shè)計建筑電氣配電系統(tǒng)時，應當根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的負荷情況，科學合理的配置變壓器，以最佳的變壓器容量和臺數(shù)來合理分配負荷，使變壓器的容量同電力負荷相適應，保持在最高運行效率下。

2.采用節(jié)能型變壓器。不同的變壓器空載損失、短路損失并不相同，近年來不少變壓器采用了節(jié)能技術(shù)，同傳統(tǒng)變壓器產(chǎn)品相比，采用了節(jié)能技術(shù)的空載損失和短路損失更低。如SL7元勵磁調(diào)壓變壓器、S9系列變壓器、SGB10系列變壓器、SGB11-R系列變壓器等，都采用了節(jié)能技術(shù)，能有效的降低變壓器自身的空載損耗和短路損耗。既便是采用節(jié)能技術(shù)的變壓器，不同型號變壓器的節(jié)能能力也有所不同，如S9系列變壓器即比SL7系列變壓器的空載損耗和短路損耗更低，SGB11-R系列卷鐵心干式變壓器，則又比SC0系列變壓器和SGB10系列變壓器空載損耗和短路損耗更低。在實際設(shè)計中，可以根據(jù)經(jīng)濟情況和建筑電氣系統(tǒng)負載情況等選擇合適的節(jié)能型變壓器。

3.建立節(jié)能型變壓器運行機制。變壓器的運行管理，對提高變壓器運行的節(jié)能效率有極大的幫助。在建筑電氣設(shè)計時，考慮構(gòu)建一套有效的節(jié)能型變壓器運行機制，以及時根據(jù)系統(tǒng)負荷變化情況，及時投入或切除部分變壓器，避免變壓器出現(xiàn)輕載或空載運行情況，使系統(tǒng)內(nèi)的變壓器能始終處于最經(jīng)濟的運行狀態(tài)下。

三、建筑電氣線路損耗節(jié)能技術(shù)

在建筑電氣系統(tǒng)中，線路損耗也是系統(tǒng)經(jīng)濟運行的重要指標，雖然從小范圍看配電線路的損耗并不很大，但綜合考慮整個電氣系統(tǒng)的功率損耗就極為龐大了。配電線路功率損耗與線路長度和電阻值有關(guān)。當線路通過電流不變時，線路越長電阻值越大，則功耗也越大。一個建筑電氣系統(tǒng)中，其電流通常是不會發(fā)生變化的，盡量減少線路電阻即可以有效減少線路損耗。線路電阻同電纜長度和導線電阻率成正比，與導線截面成反比。因此，在進行建筑電氣設(shè)計時，應當盡量和電阻率小的導線如銅芯導線，同時盡可能減少系統(tǒng)內(nèi)的導線長度，盡量走直線少走曲線和回線。在選擇導線時，除了應盡量選用阻阻率小的銅芯導線，還應當盡可能選擇截面積大的導線，在設(shè)計時，可以根據(jù)線路載流量、熱穩(wěn)定、保護配合、電壓要求等加大一級截面選線。此外，還需要注意變電所的位置，應當盡可能靠近系統(tǒng)負荷中心，減少系統(tǒng)的供電半徑。

四、系統(tǒng)負荷設(shè)備節(jié)能技術(shù)

1.中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和居民生活水平的提高，中央空調(diào)系統(tǒng)被廣泛應用，尤其是綜合性酒店、商廈等。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中央空調(diào)系統(tǒng)的耗電量通常會占到整個建筑耗電量的40%左右，可見中央空調(diào)的節(jié)能問題是建筑電氣設(shè)計中必須考慮的重要問題。中央空調(diào)系統(tǒng)主要包括制冷主機、循環(huán)水泵、風機盤管三大部分。目前，變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水泵中應用較為廣泛，其節(jié)能效果也較為明顯，但實際上在分析和計算時卻存在一定的問題，在計算節(jié)能效果時，是根據(jù)改造前水泵平均功率和改造后平均功率進行對比，卻沒有考慮到制冷機組、風機盤管、冷卻塔等設(shè)備的協(xié)調(diào)問題。在設(shè)計中央空調(diào)系統(tǒng)時，應當綜合考慮整個系統(tǒng)的能源消耗，來切實降低系統(tǒng)能耗，而不是采用單一的節(jié)能技術(shù)，卻忽視了其它組成構(gòu)件能耗問題。

2.照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。建筑照明系統(tǒng)的能源浪費現(xiàn)象也較為嚴重，在進行建筑電氣設(shè)計時，首先應當考慮自然光的利用，盡量減少電氣照明。比如根據(jù)自然光照度變化，智能化控制燈具分組分片開停，為了提高燈具使用的靈活性，可盡量增加照明開關(guān)節(jié)點，降低單一開關(guān)控制燈具的數(shù)量。對于室外照明系統(tǒng)，可以采用光電控制器代替照明開關(guān)。此外，在設(shè)計單位面積燈具安裝功率時，要充分考慮視覺要求、照明功率密度、照度標準，一般房間和多數(shù)室內(nèi)都應盡量采用緊湊型熒光燈和高效發(fā)光熒光燈，而體育場館、廠房、室外照明則應盡量采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等。照明系統(tǒng)附件也需要注意，采用低能耗的附件，如節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器等，對于公共建筑場所的熒光燈，則可以選用無功補償燈具。目前，有一種空調(diào)型照明節(jié)能技術(shù)，將照明和建筑有機的結(jié)合起來，能有效的減小空調(diào)設(shè)備電力能源消耗，也有一定的積極效果。

3.其它用電設(shè)備節(jié)能技術(shù)。在建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計時，其它用電設(shè)備的節(jié)能也是必須考慮的問題，包括如給排水系統(tǒng)用電設(shè)備的優(yōu)化、電動機設(shè)備的選型和數(shù)量控制、電梯設(shè)備的合理選型和群控策略、電動門窗的節(jié)能控制、遮陽系統(tǒng)的自動控制等。

五、結(jié)語

電氣系統(tǒng)的節(jié)能是建筑節(jié)能所必須考慮的問題，關(guān)系著我國社會的可持續(xù)發(fā)展，關(guān)系著用戶的切身利益，在進行建筑電氣設(shè)計時，應當充分考慮整個系統(tǒng)的布局，采用各種節(jié)能技術(shù)措施，采用經(jīng)理合理的電氣系統(tǒng)節(jié)能方案，綜合考慮整個系統(tǒng)的節(jié)能效果，使整個建筑電氣系統(tǒng)能在眾多節(jié)能技術(shù)和節(jié)能方案的支撐下，除于最為經(jīng)濟高效的運行區(qū)間內(nèi)，有效降低整個系統(tǒng)的能耗。

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