電氣工程師職稱論文建筑電氣設計節(jié)能策略

　　摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，能源問題被提到越來越重要的地位，其中建筑電力能耗問題尤為突出。作為一名電氣設計工作人員，本文結(jié)合建筑設計的特點，從建筑照明及其控制的節(jié)能、供配電系統(tǒng)及電器產(chǎn)品的節(jié)能入手，探討了建筑電氣的相關(guān)節(jié)能策略。

　　關(guān)鍵詞：建筑電氣設計,節(jié)能策略,核心期刊論文網(wǎng),供配電系統(tǒng),節(jié)能設計

　　引言

　　伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，能源問題被提到越來越重要的地位，相關(guān)行業(yè)主管部門也接連出臺了不少關(guān)于節(jié)約能源的系列政策和文件。但據(jù)有關(guān)資料顯示，建筑能耗占到全社會能源總消耗量的30% 左右，且有持續(xù)上漲的趨勢。建筑電力能耗問題尤為突出，如何“節(jié)電能、降電耗”，進行電氣節(jié)能設計已勢在必行，建筑電氣節(jié)能是一項技術(shù)性很強，影響因子復雜的工程。所以，電氣節(jié)能設計應該引起電氣設計人員足夠的重視，認真的搞好電氣工程的設計工作，在建筑電氣設計中將節(jié)約能源的思想貫徹始終。為此，本文結(jié)合建筑設計的特點，從建筑照明及其控制的節(jié)能、供配電系統(tǒng)及電器產(chǎn)品的節(jié)能入手，探討了建筑電氣的相關(guān)節(jié)能策略。

　　1 建筑電氣節(jié)能設計的原則

　　1.1 應滿足建筑物的使用功能

　　這些功能包括滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及進風量;滿足上下左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求，如游樂場所的一些游樂設施的設備用電，展廳的藝術(shù)照明及動力用電等。

　　1.2 考慮實際經(jīng)濟效益

　　節(jié)能應按照國情考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為節(jié)能而過高的消耗投資，及運行費用，而是讓該部分增加的投資盡可能在幾年甚至更短的時間內(nèi)用節(jié)能減少的運行費用進行回收。

　　1.3 節(jié)省無謂消耗的能量

　　節(jié)能的著眼點，應是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物的功能無關(guān)，再考慮采取相應的措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路的功率損耗都是無用的能量損耗;又如量大面廣的照明，采用先進技術(shù)成果使其能耗降低。因此，節(jié)能措施也應該貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的原則。

　　1.4 節(jié)能需滿足環(huán)境保護的先進性原則。以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑，根據(jù)技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理、節(jié)約能源和保護環(huán)境的原則確定設計方案。通過正確的計算，合理選擇電氣設備及其控制方式，盡量在不增加或少增加投資的前提下取得較顯著的節(jié)電效果。

　　2 建筑電氣節(jié)能設計的策略研究

　　2.1減少變壓器的能量損耗。

　　首先根據(jù)負荷情況，綜合考慮投資和設備運行費用，對負荷進行合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，使其工作在高效區(qū)內(nèi)。變壓器效率與變壓器負荷和損耗有關(guān)，也與負荷的功率因數(shù)有關(guān)，選用節(jié)能型變壓器，更換或改造高能耗的變壓器。據(jù)統(tǒng)計選用節(jié)能型變壓器與無勵磁調(diào)壓變壓器相比，1OkV 系列其空載損耗和短路損耗分別降低41%和l3%。

　　同一變電站的變壓器盡量并聯(lián)運行，根據(jù)負荷的變化調(diào)整并聯(lián)運行的變壓器的臺數(shù)。在負荷變化的情況下，如投運變壓器臺數(shù)和數(shù)量不變，其負荷率和運行效率都將發(fā)生變化，使其超出經(jīng)濟運行范圍，因此要及時投入或切除部分變壓器，以防止變壓器輕載和空載運行。對長期輕載( 負荷率在3O%以下) 的變壓器，必要時應按實際負荷更換小容量變壓器，以實現(xiàn)節(jié)能的目的。另外，還需考慮控制各類非線性用電設備所產(chǎn)生的高次諧波，降低高次諧波值，降低變壓器的運行環(huán)境溫度，平衡三相負荷，合理選擇變壓器的接線方式等因素。

　　2.2減少線路上的能量損耗。

　　據(jù)統(tǒng)計，線路的損耗約占輸入電能的4%左右，影響線路損耗的主要是供電方式和導線截面積。因此在滿足允許載流量、運行電壓損失等各種技術(shù)指標的前提下，根據(jù)建筑的規(guī)模、用電負荷性質(zhì)及容量，使電氣位置合理的靠近用電負荷中心，應按經(jīng)濟電流密度合理選擇電纜及導線的截面，從降低電能損耗、減少投資等方面綜合進行選擇。具體措施有: ①盡量選用電阻率P 較小的導線，如銅芯線和鋁線。但又要貫徹節(jié)約用銅的原則，在負荷較大的一類、二類建筑中采用銅導線，在三類或負荷量較小的建筑中采用鋁芯導線。②盡可能減少導線長度，在設計中線路應盡量走直線少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心，以減少供電半徑。③增大導線截面積，對于較長的線路，在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用，由于節(jié)約能耗而減少了年運行費用，從而達到節(jié)能、經(jīng)濟的目的。另外利用某些季節(jié)性負荷的線路，這些用戶不用時，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。

　　2.3提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。

　　系統(tǒng)中的用電設備，如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會產(chǎn)生滯后的無功，需要從系統(tǒng)中引入超前的無功相抵消，這樣超前的無功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O備，在線路上就產(chǎn)生了有功損耗，具體措施如下:①減少用電設備無功損耗，提高用電設備的功率因數(shù)。在設計中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設備，如同步電動機，電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備，如配有電容補償?shù)臒晒鉄?。②用靜電電容器進行無功補償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流，從而達到提高功率因數(shù)，同時又減少整體無功電流。

　　3 照明系統(tǒng)節(jié)能

　　(1)照明的節(jié)能設計。照明節(jié)能設計就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度的利用光能。通常的節(jié)能措施有以下幾種：①充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一，在設計中電氣設計人員應多與建筑專業(yè)配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機地結(jié)合，從而大大節(jié)約了人工照明電能;②選用高效光源。照明設計規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等。照度標準不可隨意更改，這就需要有效地控制單位面積燈具安裝功率。光源的效率與電力消耗最為密切，在滿足照明質(zhì)量的前提下，一般場所應優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈及緊湊型熒光燈，高大車間、廠房及體育場館的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源;③推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件，如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等，公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補償?shù)臒艟?，緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器;④采用合理的控制方式。充分利用天然光的照度變化，決定電氣照明點亮的范圍，實行一般照明的分區(qū)控制和適當增加照明開關(guān)點，改變?nèi)_習慣，在給定的時間和地點控制照明提供的照度，可有效地節(jié)能;采用各種類型的節(jié)電開關(guān)，如在旅館客房設置節(jié)能控制型總開關(guān)，對居住建筑有天然采光的樓梯間、走道燈(應急照明除外)采用節(jié)能自熄開關(guān)等;公共場所、室外照明，可采用集中控制遙控管理的方式或采用自動控光裝置;

　　(2)提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)提高了可以減少線路無功功率的損耗，從而達到節(jié)能目的。具體方法有：①減少用電設備無功損耗，提高用電設備的功率因數(shù)。在設計中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設備如同步電動機等，電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備(如配有電容補償?shù)臒晒鉄?等;②用靜電電容器進行無功補償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流從而達到提高功率因數(shù)，同時，又減少整體無功電流。在具體工程設計中有采用分散就地補償和高低壓柜集中補償?shù)确绞?，可根?jù)具體情況具體分析。

　　4 結(jié)語

　　建筑電氣節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，逐漸向著自動化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展。建筑電氣節(jié)能設計的措施還有很多，如提高電網(wǎng)功率因數(shù)、采用智能化系統(tǒng)、采用新型節(jié)能機電產(chǎn)品等。電氣設計專業(yè)人員應高度重視節(jié)能設計理念，從安全性、可靠性、經(jīng)濟性及節(jié)能性等方面進行綜合分析，全面掌握并運用有效的節(jié)能措施，拿出一套既符合各種技術(shù)指標又能夠滿足功能需求，行之有效而又切實可行的節(jié)能措施，從而真正實現(xiàn)“節(jié)電能、降電耗”的目的。

　　參考文獻：

　　[1]曹國熙.建筑電氣設計的節(jié)能措施.建材技術(shù)與應用2006

　　[2]徐水欣，張松濱.談建筑電氣的節(jié)能策略[J].經(jīng)濟技術(shù)協(xié)作信息，2008

　　[3]朱林根.2l世紀建筑電氣設計手冊[M].北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2009