探析建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)

魏巍 寧兆軍

摘 要：在能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)峻的今天，節(jié)能和環(huán)保被全球所關(guān)注。我國(guó)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(wèn)題的一個(gè)重要切入點(diǎn)。本文針對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)，就建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)進(jìn)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

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源問(wèn)題和環(huán)保問(wèn)題日益嚴(yán)峻，不斷向人類拉響了警鐘，已經(jīng)直接影響到人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題，節(jié)能和環(huán)保被全球各國(guó)所共同關(guān)注，被提到了戰(zhàn)略性地位。我國(guó)是一個(gè)人口眾多、資源相對(duì)貧乏的發(fā)展中國(guó)家，建筑能耗在一次能源消耗中所占比重近30%，遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家，建筑能耗成為我國(guó)節(jié)能環(huán)保所必須考慮的一個(gè)重大問(wèn)題，被列入“十一五”重點(diǎn)規(guī)劃之中。建筑電氣設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)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(jì)需要考慮多個(gè)方面的問(wèn)題。下面，本文針對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)，就建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。

一、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(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)變壓器采取節(jié)能措施，降低變壓器的損耗，提高變壓器運(yùn)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(fù)荷以及變壓器的損耗直接相關(guān)，同時(shí)還與變壓器負(fù)荷功效因數(shù)相關(guān)。負(fù)荷率在30%～75%范圍內(nèi)時(shí)，變壓器運(yùn)行較為經(jīng)濟(jì)，而在50%～60%時(shí)最為經(jīng)濟(jì)，此時(shí)變壓器運(yùn)行效率最高。此外，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)載處于一定范圍內(nèi)時(shí)，變壓器負(fù)荷功效因數(shù)越高，則變壓器的效率越高。因此，在設(shè)計(jì)建筑電氣配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)荷情況，科學(xué)合理的配置變壓器，以最佳的變壓器容量和臺(tái)數(shù)來(lái)合理分配負(fù)荷，使變壓器的容量同電力負(fù)荷相適應(yīng)，保持在最高運(yùn)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(lái)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?jiǎng)?lì)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(hào)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(shí)際設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)情況和建筑電氣系統(tǒng)負(fù)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(yùn)行機(jī)制。變壓器的運(yùn)行管理，對(duì)提高變壓器運(yùn)行的節(jié)能效率有極大的幫助。在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，考慮構(gòu)建一套有效的節(jié)能型變壓器運(yùn)行機(jī)制，以及時(shí)根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化情況，及時(shí)投入或切除部分變壓器，避免變壓器出現(xiàn)輕載或空載運(yùn)行情況，使系統(tǒng)內(nèi)的變壓器能始終處于最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)下。

二、 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(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)，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(gè)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(zhǎng)度和電阻值有關(guān)。當(dāng)線路通過(guò)電流不變時(shí)，線路越長(zhǎng)電阻值越大，則功耗也越大。一個(gè)建筑電氣系統(tǒng)中，其電流通常是不會(huì)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(zhǎng)度和導(dǎo)線電阻率成正比，與導(dǎo)線截面成反比。因此，在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量和電阻率小的導(dǎo)線如銅芯導(dǎo)線，同時(shí)盡可能減少系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)線長(zhǎng)度，盡量走直線少走曲線和回線。在選擇導(dǎo)線時(shí)，除了應(yīng)盡量選用阻阻率小的銅芯導(dǎo)線，還應(yīng)當(dāng)盡可能選擇截面積大的導(dǎo)線，在設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)線路載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)配合、電壓要求等加大一級(jí)截面選線。此外，還需要注意變電所的位置，應(yīng)當(dāng)盡可能靠近系統(tǒng)負(fù)荷中心，減少系統(tǒng)的供電半徑。

三、 系統(tǒng)負(fù)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(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)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(yīng)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(huì)占到整個(gè)建筑耗電量的40%左右，可見(jiàn)中央空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題是建筑電氣設(shè)計(jì)中必須考慮的重要問(wèn)題。中央空調(diào)系統(tǒng)主要包括制冷主機(jī)、循環(huán)水泵、風(fēng)機(jī)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(yīng)用較為廣泛，其節(jié)能效果也較為明顯，但實(shí)際上在分析和計(jì)算時(shí)卻存在一定的問(wèn)題，在計(jì)算節(jié)能效果時(shí)，是根據(jù)改造前水泵平均功率和改造后平均功率進(jìn)行對(duì)比，卻沒(méi)有考慮到制冷機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管、冷卻塔等設(shè)備的協(xié)調(diào)問(wèn)題。在設(shè)計(jì)中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮整個(gè)系統(tǒng)的能源消耗，來(lái)切實(shí)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(wèn)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(fèi)現(xiàn)象也較為嚴(yán)重，在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)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(kāi)停，為了提高燈具使用的靈活性，可盡量增加照明開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)，降低單一開(kāi)關(guān)控制燈具的數(shù)量。對(duì)于室外照明系統(tǒng)，可以采用光電控制器代替照明開(kāi)關(guān)。此外，在設(shè)計(jì)單位面積燈具安裝功率時(shí)，要充分考慮視覺(jué)要求、照明功率密度、照度標(biāo)準(zhǔn)，一般房間和多數(shù)室內(nèi)都應(yīng)盡量采用緊湊型熒光燈和高效發(fā)光熒光燈，而體育場(chǎng)館、廠房、室外照明則應(yīng)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(duì)于公共建筑場(chǎng)所的熒光燈，則可以選用無(wú)功補(bǔ)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(jī)的結(jié)合起來(lái)，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(jì)時(shí)，其它用電設(shè)備的節(jié)能也是必須考慮的問(wèn)題，包括如給排水系統(tǒng)用電設(shè)備的優(yōu)化、電動(dòng)機(jī)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(dòng)門窗的節(jié)能控制、遮陽(yáng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制等。

五、 結(jié)語(yǔ)

電氣系統(tǒng)的節(jié)能是建筑節(jié)能所必須考慮的問(wèn)題，關(guān)系著我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，關(guān)系著用戶的切身利益，在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮整個(gè)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(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效果，使整個(gè)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(jì)高效的運(yùn)行區(qū)間內(nèi)，有效降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗。

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