摘　要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源問題被提到越來(lái)越重要的地位。建筑的供配電系統(tǒng)的節(jié)能降耗問題則更顯得重要。而電氣建筑部分的能源消耗更是明顯，因此，降低建筑電氣的能源消耗是大勢(shì)所趨。本文根據(jù)建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)要求，從照明節(jié)能、供配電系統(tǒng)節(jié)能、變壓器的節(jié)能、電動(dòng)機(jī)的節(jié)能，合理選擇建筑電氣節(jié)能幾方面進(jìn)行了比較詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：

1.節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持三個(gè)原則

1.1滿足建筑物的功能即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生;滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無(wú)阻;滿足特殊工藝要求，如娛樂場(chǎng)所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

1.2考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。

1.3節(jié)省無(wú)謂消耗的能量節(jié)能的著眼點(diǎn)，應(yīng)是節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無(wú)用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。

2.照明節(jié)能

照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)的能耗主要與照明器的數(shù)量、功耗、使用時(shí)間、配套照明設(shè)備密切相關(guān)，照明節(jié)能所應(yīng)遵循的原則是，照度、色溫、顯色指數(shù)等照明質(zhì)量指標(biāo)的前提下，盡可能節(jié)約照明用電，在節(jié)約能源的同時(shí)，不降低照明的質(zhì)量，從方法上來(lái)說(shuō)，主要有如下幾點(diǎn)：

2.1減少照明器的使用時(shí)間減少照明器的使用時(shí)間，不僅直接減少了照明功耗，同時(shí)也降低了照明器及其配套設(shè)施的損耗。因此，減少照明器的使用時(shí)間對(duì)于照明系統(tǒng)的節(jié)能就尤為重要。為此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，就要充分考慮運(yùn)用天然光源作為照明光源，通過 “采光窗.采光井、光導(dǎo)纖維”“光導(dǎo)管”等各種采光、集光和導(dǎo)光裝備，將天然光引入室內(nèi)，從而降低照明器的使用時(shí)間。同時(shí)，對(duì)于建筑物的公共場(chǎng)所，如走廊、樓梯間、衛(wèi)生間等地方，由于不是人們生產(chǎn)生活的主要場(chǎng)所，沒必要始終照明，對(duì)此可以采用智能裝置，控制照明器的使用，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2減少照明器及配套設(shè)施的額定功耗減少照明器及配套設(shè)施的額定功耗也直接降低了照明功耗，為此要確定合理的照明方式，根據(jù)場(chǎng)所的不同的功能要求，選擇一般照明、局部照明或混合照明。在光源的選擇上，要盡可能選擇光效高，壽命長(zhǎng)的光源，同時(shí)，光源配合合適的燈具才能發(fā)揮其最大的作用，如果選擇了不恰當(dāng)?shù)臒艟�，就�?huì)導(dǎo)致光源的效率大大降低，能夠使得單位面積能量損失最高達(dá)35%左右，如果為光源選擇了恰當(dāng)?shù)臒艟�，則光源能夠充分發(fā)揮效率，能夠使得單位面積耗電量明顯下降，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。在燈具的具體選用上，應(yīng)根據(jù)室內(nèi)占空比RcR來(lái)確定選用寬或中窄光束的照明燈具，具體如表1所示

2.3采用高效光源。白熾燈過去用得最廣泛，因?yàn)樗阋�，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，它致命的弱點(diǎn)是發(fā)光率太低，因此目前常被各種發(fā)光率高，光色好，顯色性能優(yōu)異的新光源取代。低壓鈉燈和高壓鈉燈的發(fā)光率最高，但由于色溫低，光色偏暖，顯色指數(shù)在4 0～60之問，顏色失真度大，只能在路燈或廣場(chǎng)照明用，其中顯色指數(shù)在 6O的高顯色性鈉燈可與汞燈組成混合燈，用于工廠及體育館照明，這也是量大面廣的照明部分;發(fā)光率很高的金屬鹵化物燈，三基色熒光燈及稀土金屬熒光燈，由于色溫范圍廣，自3 200K~4000K，光色選擇性好，顯色指數(shù)又高，可達(dá)8 0～9 5，顏色失真度小，尤其金屬鹵化物燈對(duì)人的皮膚顯色性特別好，因此除用作商場(chǎng)、展廳的照明外，還廣泛用在車站的候車室、碼頭的候船室、航空港的候機(jī)樓以及舞臺(tái)的燈光照明等;一般熒光燈及稀土金屬熒光燈可用在寫字樓、住宅的照明;熒光高壓汞燈、自整流高壓汞燈、鈉燈及三者組合的混光燈常用于生產(chǎn)廠房的照明。盡量不用或少用白熾燈，只有在局部藝術(shù)照明或防止高頻光譜照射的古董字畫照明中才使用，雖然它光色好，顯色指數(shù)最高，但達(dá)不到節(jié)能的目的。

3.供配電系統(tǒng)節(jié)能

供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要目的在于減少變壓器以及線路上的電能損耗。對(duì)干變壓器來(lái)說(shuō)，減少變壓器上的電能損耗，首先是要選擇空載損耗低、節(jié)能型的變壓器，可以選用S9，SL9，SC8型油浸變壓器或干式變壓器，這些變壓器采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向硅鋼片，鋼片的磁疇方向一致加上45。全斜接縫結(jié)構(gòu)，能夠有效減少鐵芯的渦流損耗以及漏磁損耗。其次是選用繞組阻值小的變壓器，繞組阻值大，則電流損耗也大，在這方面要盡可能選用銅芯變壓器，因?yàn)榻饘巽~的電阻小，這樣當(dāng)電流通過時(shí)，電流損耗也就比較小。

對(duì)于線路來(lái)說(shuō)，減少線路上的功耗主要是降低線路的電阻。導(dǎo)線電阻=電阻率 ×導(dǎo)線長(zhǎng)度/導(dǎo)線截面積。根據(jù)這種關(guān)系，減少線路的損耗首先要選擇電阻率小的導(dǎo)線，電阻率越小，其導(dǎo)電性能越高，電能就越少通過轉(zhuǎn)化為熱能而損耗，在這方面，銅芯是首選。其次要減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度，為此要合理選擇線路路徑，使得線路盡可能以直線為主，同時(shí)要合理確定電氣功能用房的位置，變壓器盡可能接近負(fù)荷中心的位置，以盡可能減少供電半徑，當(dāng)建筑物單層面積達(dá)1O000m，至少要設(shè)2個(gè)配電中心，以減少供電半徑。再次，對(duì)于比較長(zhǎng)的供電線路，可以選擇加大一級(jí)導(dǎo)線截面的方式以減少電阻，從而降低線路上的電能損耗。

4.變壓器的節(jié)能

4.1變壓器的選擇

(1)變壓器應(yīng)選用節(jié)能型變壓器,高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片和先進(jìn)工藝制造使硅鋼片的磁場(chǎng)方向接近一致,可以鐵心的渦流損耗;良好的接縫密合,可減少漏磁損耗。與老產(chǎn)品比,節(jié)能型變壓器空載損失和短路損失降低,10kV系列分別降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年節(jié)電9kW?h。節(jié)能型變壓器,因其具有損耗低、質(zhì)量輕、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn),而在近年得到了廣泛的應(yīng)用。

(2)變壓器的容量選擇。理論上計(jì)算變壓器負(fù)載率為50%時(shí),變壓器的有功耗能能耗最小。但此時(shí)變壓器的無(wú)功能耗增加,因此要考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益后進(jìn)行選擇。工程中變壓器的容量選擇在考慮初投資和運(yùn)行費(fèi)后,一般變壓器的負(fù)載率取容量的80%。

4.2減少變壓器的有功損耗

(1)只

作為變壓器的空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與鐵芯材料及制造工藝有關(guān)，與負(fù)荷大小無(wú)關(guān)，所以在選用變壓器時(shí)最好選擇節(jié)能型變壓器如SBCl0、SCl0等。它們采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，減少鐵芯渦流損耗。45度全斜度接縫結(jié)構(gòu)使接縫密合性好，減少了漏磁損耗。

(2)只是變壓器額定負(fù)載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負(fù)荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。13²;Pf用微分求它極值時(shí)，是在p=50%時(shí)每千瓦的負(fù)荷，此時(shí)變壓器的能耗最小，但在腳O%負(fù)載率時(shí)僅減少變壓器的線損。并未減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費(fèi)、變壓器、高低壓柜、土建投資及運(yùn)行費(fèi)用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔�，變壓器最�?jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)載率一般在75%一85%之間。

5.電動(dòng)機(jī)的節(jié)能

減少電動(dòng)機(jī)損耗的主要途徑是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。但是在具體工程中電動(dòng)機(jī)通常都是水暖及建筑等專業(yè)設(shè)備所配套的,因此電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施主要在運(yùn)行過程中。除了就地電容器補(bǔ)償減少線路損耗外,還應(yīng)減少電動(dòng)機(jī)低效率的輕載和空載運(yùn)行。主要的措施是采用變頻調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)使其適應(yīng)負(fù)載的變化,以提高電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)的效率從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。如對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)泵采用變頻控制后空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)可節(jié)約30～40%。

結(jié)語(yǔ)

建筑電氣的節(jié)能還有很多,建筑電氣節(jié)能潛力很大,廣大電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮,反復(fù)比較設(shè)計(jì)方案,滿足功能需求的前提下,行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能設(shè)計(jì)與措施,從而達(dá)到真正質(zhì)量的目的。

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