關于電氣節(jié)能設計的思考

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【摘　要】現(xiàn)代工業(yè)社會的發(fā)展給自然環(huán)境帶來了巨大的壓力，環(huán)境污染、能源浪費等現(xiàn)象已經(jīng)嚴重影響到人類社會的可持續(xù)性發(fā)展。建筑能耗是社會能耗的重要組成部分之一，如何降低建筑能耗是節(jié)能環(huán)保所必須考慮的關鍵性問題。本文以降低建筑能耗為目的，就電氣節(jié)能設計進行了淺要的探討。 

【關鍵詞】建筑節(jié)能；電氣節(jié)能；智能控制；電能損耗  0.引言  現(xiàn)代工業(yè)社會的迅速發(fā)展，使能源消耗迅速增加，環(huán)境污染日益嚴重，構(gòu)建在掠奪自然資源基礎上的經(jīng)濟進步已經(jīng)嚴重影響著人類社會的可持續(xù)發(fā)展，被全球各國所廣為關注，積極尋找降能減排的有效措施。我國是全球有數(shù)的少數(shù)幾個能耗大國之一，同時由于技術、理念等方面的原因，能源浪費現(xiàn)象也極為嚴重。近年來，建筑業(yè)的飛速發(fā)展進一步加大了我國節(jié)能環(huán)保壓力，建筑能耗已經(jīng)超過社會總能耗的三分之一以上，建筑節(jié)能已經(jīng)是我國迫在眉睫的事情。在建筑業(yè)中，電能消耗是主要能耗，電氣設計因此成為建筑節(jié)能減排所需考慮的重要內(nèi)容。下面，本文以降低建筑電能消耗為目的，就電氣節(jié)能設計進行淺要的探討。  1.電氣節(jié)能設計的基本原則  電氣節(jié)能設計的目的是為了降低建筑電能消耗，以達到節(jié)能環(huán)保的目的，但并不是以犧牲建筑物功能作為代價，也不是盲目的增加投資進行節(jié)能使投入與產(chǎn)出不成正比?？偟膩碚f，電氣節(jié)能設計應當遵循適用性、可行性、節(jié)能性三個基本原則。適用性是指電氣節(jié)能設計，必須要建立在滿足必要能源供給的基礎上，通過優(yōu)化配電設計提高電能的合理利用?？尚行允强紤]項目實行的實際經(jīng)濟效益，充分比較節(jié)能所增加的投資與節(jié)能所獲得的回報之間的關系，合理應用節(jié)能設備、節(jié)能材料和節(jié)能技術。節(jié)能性是電氣節(jié)能設計的根本目的，電氣節(jié)能設計必須要能夠減少或消除無關的電能消耗，如輸送線路電能消耗，電氣設備不必要電能消耗等。  2.電氣節(jié)能設計的切入點  建筑電氣系統(tǒng)主要包括供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動力設備系統(tǒng)三個方面，電氣節(jié)能設計可以將這三個方面作為切入點進行。  2.1供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能設計  供配電系統(tǒng)能耗主要包括變壓器功率損耗和線路損耗兩個方面。變壓器功率損耗由空載損耗、有載損耗和負載率組成。變壓器空載損耗又稱為鐵損，是因為變壓器鐵芯渦流損耗以及漏磁損耗原因造成的，空載損耗的大小同變壓器鐵芯材料和制造工藝有關，與變壓器負荷并沒有關系，因此在選用變壓器時要選用節(jié)能型變壓器，這類變壓器多采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向硅鋼片制作鐵芯，可以有效的減少渦流損耗和漏磁損耗。負載損耗是變壓器額定負載傳輸?shù)膿p耗，是由變壓器繞組電組和流經(jīng)電流所決定的，在應用中可以采用阻止較小的材繞阻如銅芯變壓器等。除此之外，還需要考慮變壓器容量和負荷適應能力、非線性用電設備高次諧波、變壓器接線方式、變壓器運行環(huán)境溫度因素等對電能損耗的影響。  在線路損耗方面，主要是電網(wǎng)輸送電能中所產(chǎn)生的功率損耗，這一損耗同電網(wǎng)所采用的線路及負荷大小有關，需要提高電網(wǎng)功率因素，降低電網(wǎng)無功功率和導線電阻。如優(yōu)化線路路徑、減少供電半徑、增大導線截面等，都可有效的降低線路損耗。  2.2照明系統(tǒng)電氣節(jié)能設計  照明系統(tǒng)是建筑重要電能消耗之一，其節(jié)能設計應當在保證視覺要求和照明質(zhì)量的前提下進行，可采用減少照明光能損失提高光能利用的方法。如選擇高光效光源、選用高性能電氣附件、選用合理照明方式、優(yōu)化照明控制方式等。不同的場所對照明度、視覺性、功率、密度都有不同的要求，在電氣節(jié)能設計時需要滿足照明質(zhì)量要求，如一般場所采用高效發(fā)光熒光燈，大型車間、體育場等采用高壓鈉燈。對于電氣附件，應當選用性能優(yōu)異能耗較低的用電附件，如電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器、電子變壓器、節(jié)能電感鎮(zhèn)流器等，應當根據(jù)實際需要選用。在選擇照明方式時，應當充分利用自然光與電氣照明的優(yōu)化組合，少用一般照明，多采用靈活照明系統(tǒng)。照明控制，也應當采用節(jié)能型開關，如分區(qū)控制燈光、增加開關點、采用可調(diào)光開關、采用節(jié)電開關、光控開關、聲控開關等。  2.3動力系統(tǒng)節(jié)能設計  在建筑物中，動力系統(tǒng)是重要的系統(tǒng)，不論是家用電器，還是建筑通風等，均會用到動力設備。據(jù)統(tǒng)計，我國電機負荷約占總發(fā)電量的60%～70%，耗電量大、應用廣、使用頻繁是動力設備電耗的主要特點，減少動力系統(tǒng)電能損耗有著極大的潛力。要減少動力系統(tǒng)能耗，最主要的方法是提高電機效率和功率。如采用高效率電機、根據(jù)負荷需求選擇合理的電機、輕載電機降壓運行、電機荷載自動補償、采用調(diào)速電機等。  3.電氣節(jié)能設計的有效模式  3.1建立建筑電氣智能控制系統(tǒng)  計算機技術、網(wǎng)絡技術和自動控制技術的發(fā)展，為電氣節(jié)能智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了契機。通過智能控制系統(tǒng)的建立，對建筑內(nèi)電氣系統(tǒng)相關設備工況進行實時監(jiān)控，并根據(jù)需要迅速作出調(diào)節(jié)控制動作，以降低其不必要的電能消耗。目前，電氣智能控制系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)得到了較大的完善，在節(jié)能方面效果較為顯著。如可以對建筑內(nèi)風機、水泵等設備進行智能控制，對空調(diào)、變電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。全方位的掌控建筑內(nèi)各類電氣設備運行狀況和功能需要，使設備在滿足功能需要的情況下最大限度的節(jié)能。  3.2自然光源與人工光源協(xié)調(diào)應用  自然光源的充分利用是降低建筑照明能耗的有效途徑，自然光源是取之不盡用之不竭的，而人工光源通過電氣設備工作都會產(chǎn)生能耗，因此充分利用自然光源有著極高的價值。如將采光和照明相結(jié)合，利用導光管、采光擱板、反射高窗、棱鏡窗等，在白天充分利用自然光源以滿足室內(nèi)光照需求，在夜晚再調(diào)用人工光源，這樣既能滿足照明需求，還能提高室內(nèi)溫度。  3.3建立能源綜合利用系統(tǒng)  太陽能是取之不盡用之不竭的清潔能源，通過對太陽能的利用可以有效節(jié)省資源減少污染，更好的保護好自然環(huán)境。太陽能不僅可以用在照明節(jié)能上，還可以建立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為電能，供其它電氣設備使用。此外如冰蓄冷系統(tǒng)，雖然還不夠完善，很多控制微略還需要深入研究，但其應用卻對電氣節(jié)能有著重要意義。  4.結(jié)束語  在我國，建筑電氣節(jié)能潛力巨大，這在環(huán)境污染日益嚴重，能源危機日益突出的背景下，研究電氣節(jié)能有著得要意義，但在電氣節(jié)能設計中需要注意，應在滿足建筑功能需求的前提下，充分結(jié)合相關設備的原理、效果、性能，從經(jīng)濟、技術多個方面進行比較，選擇最優(yōu)的方案，才能真正達到節(jié)能的目的。　[科]  【參考文獻】  ［１］卓輝桓.建筑電氣設計的節(jié)能措施[j].內(nèi)江科技，2010（05）．  ［２］丁向海.淺談智能樓宇中供配電系統(tǒng)的設計[j].中國科技信息，2010（19）．  ［３］陸紅.淺談供配電系統(tǒng)節(jié)能降耗措施[j].安徽科技，2010（06）．  ［４］叢義宏，謝鵬，姜圣文.淺談高層建筑電氣設計[j].2008（16）．