電氣工程師高級(jí)職稱范文節(jié)能設(shè)計(jì)措施

　　摘要：節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境是我國長期的重大方針，也是全世界所關(guān)注的重要課題。建筑節(jié)能已成為時(shí)代的需要，而電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的組成部分。這樣就要求我們電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)進(jìn)行方案比較，從可靠性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能等方面進(jìn)行綜合考慮，通過合理的運(yùn)行方案減少不必要的能源損耗。本文首先分析了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性，指出了我國目前電氣節(jié)能中存在的問題，然后闡述了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的三個(gè)原則，最后從供配電系統(tǒng)、電氣設(shè)備、可再生能源和綠色照明設(shè)計(jì)四方面詳細(xì)探討了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施。

　　關(guān)鍵詞：建筑電氣,節(jié)能,重要性,供配電,綠色照明

　　一、建筑電氣節(jié)能的重要性分析

　　(一)我國能源短缺的現(xiàn)狀的迫切要求

　　我國是能源相對(duì)緊缺的國家，隨著工專業(yè)化水平的日益提高，導(dǎo)致能源實(shí)際實(shí)際利用效率低下和環(huán)境污染的不斷加劇，據(jù)資料顯示，我國的建筑能耗占社會(huì)總能耗的30%左右，并且建筑能耗所占的比例呈逐年上升的趨勢(shì)，電氣節(jié)能為建筑節(jié)能的重要組成部分，由于國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑領(lǐng)域?qū)﹄娏π枨蟮目焖僭鲩L，因?yàn)榘l(fā)電裝機(jī)容量和電網(wǎng)供電能力不足的原因，建筑領(lǐng)域電力設(shè)備的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了發(fā)電設(shè)備的增長速度，使建筑用電能源供不應(yīng)求矛盾非常突出，全國相當(dāng)多的地區(qū)出現(xiàn)了不同程度的拉閘限電現(xiàn)象，這就必須要求把建筑電氣節(jié)能當(dāng)做首要任務(wù)來抓。

　　(二)我國國家政策的導(dǎo)向

　　基于電力能源的普及面最廣和覆蓋率最大的特點(diǎn)，合理有效的減少電力能源消耗，提高電力能源利用率已成為國家關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來，在國家努力創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)的新形勢(shì)下，政府及相關(guān)部門已深刻認(rèn)識(shí)到節(jié)能減排問題的重要性和緊迫性，并在該方面提出了一系列政策方針，即把建設(shè)“資源節(jié)約型”社會(huì)為總體目標(biāo)，以“節(jié)能省地型”建筑為發(fā)展核心。

　　二、目前我國建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問題

　　多年以來，人們只顧盲目用電，電氣設(shè)計(jì)人員只管按照前人的經(jīng)驗(yàn)來選照明、動(dòng)力和電源等設(shè)備，頭腦中考慮節(jié)電甚少。待工程竣工后以及運(yùn)行期間出現(xiàn)一一些無謂的能耗，雖然深感遺憾，也只能任其存在，因?yàn)闊o法作出有效的定量分析，也就找不到一種讓人信服的解釋。再加上普通的單位和企業(yè)沒有認(rèn)識(shí)到我們國家一直處于能源匱乏的狀態(tài)，也就忽視了優(yōu)選節(jié)能設(shè)施和日常的節(jié)電教育，以至造成能源使用嚴(yán)重浪費(fèi)的后果，直至最近幾年，多個(gè)省份出現(xiàn)限電拉閘限電體會(huì)到問題的嚴(yán)重性。如果形勢(shì)繼續(xù)惡化。將進(jìn)一步加劇能源問題對(duì)人民生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。

　　目前，擺在決策層面前的最現(xiàn)實(shí)的問題是如何通過一套有效的系統(tǒng)，了解各單位、城市乃至區(qū)域的實(shí)時(shí)用電情況，以便于快速進(jìn)行資源優(yōu)化，確保實(shí)現(xiàn)效益最大化;同時(shí)對(duì)耗能嚴(yán)重的單位和地區(qū)給出撤化的數(shù)據(jù)和可行的解決方案。

　　三、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

　　電氣節(jié)能設(shè)計(jì)既不能以犧牲建筑功能，損害使用需求為代價(jià)，也不能盲目增加投資，為節(jié)能而節(jié)能。因此，電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

　　(一)適用性

　　就是基于滿足在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源，為建筑設(shè)備運(yùn)行提供必需的動(dòng)力，按照用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性等方面的要求，來優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)，促進(jìn)電能合理利用。

　　(二)實(shí)際性

　　要充分考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，合理選用節(jié)能設(shè)備及材料，使節(jié)能增加的投資能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用收回。

　　(三)節(jié)能性

　　應(yīng)考慮采取措施減少或消除與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的消耗，比如電氣設(shè)備自身的電能消耗，傳輸線路上的電能消耗等等，這應(yīng)該是節(jié)能的著眼點(diǎn)。

　　四、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施探討

　　(一)供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　1、合理選擇變壓器

　　目前電力變壓器選用10型及以上較為節(jié)能。SC(B)10新系列環(huán)氧樹脂真空澆注干式變壓器選購優(yōu)質(zhì)低耗的晶粒取向冷軋硅銅片;先進(jìn)的硅鋼片剪切線;階梯步迭鐵心接縫;合理的鐵心、線圈結(jié)構(gòu),SC(B)10新系列比現(xiàn)行國標(biāo)《干式變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》(GB/T10228)空載損耗PO下降33%，負(fù)載損耗平均下降15%，總損耗平均下降約19%。。變壓器的長期工作負(fù)載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)靈活根據(jù)負(fù)荷變化情況，綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)負(fù)荷合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，以實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。此外，降低變壓器的環(huán)境溫度、平衡三相負(fù)荷、合理選擇變壓器接線方式、季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。

　　2、提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)

　　盡量降低用電設(shè)備的無功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。關(guān)于電感性用電設(shè)備的選擇，可使用有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備，也可以通過并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低整體無功電流數(shù)量、提高功率因數(shù)的目標(biāo)。

　　3、合理控制線路能量損耗

　　盡量選擇電阻率較小的導(dǎo)線，合理控制導(dǎo)線長度，增加導(dǎo)線截面積。從短期看，這有可能增加線路費(fèi)用，但是從長遠(yuǎn)看，這顯然是比較經(jīng)濟(jì)劃算的，因?yàn)檫@有利于節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，減少建筑能源消耗數(shù)量，進(jìn)而較大運(yùn)行費(fèi)用。

　　4、合理選擇供電電壓

　　同等情況下，電壓越高，損耗越小。供電電壓等級(jí)的確定應(yīng)考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性及電力公司的相關(guān)規(guī)定等因素。當(dāng)用電設(shè)備總?cè)萘吭?50kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時(shí)，宜以10(6)kV供電。對(duì)一個(gè)工程的空調(diào)冷水機(jī)組，考慮節(jié)能因素，經(jīng)方案比較盡量采用10(6)kV冷水機(jī)組。

　　(二)電氣設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)

　　1、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

　　其主要內(nèi)容包括：(1)冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制;(2)冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制，現(xiàn)行的冰蓄冷控制技術(shù)還很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰裝置優(yōu)先方式下的融冰策略的研究，對(duì)于提高冰蓄冷系統(tǒng)的能源利用效率，促進(jìn)冰蓄冷技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用具有決定性的意義;(3)熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制;(4)變風(fēng)量系統(tǒng)等控制技術(shù)。

　　2、電機(jī)的節(jié)能

　　用變頻調(diào)速的方法來減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。同時(shí)采用變頻調(diào)速器，水泵流量進(jìn)行節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益也是非常顯著的，當(dāng)所需流懿減少，水泵轉(zhuǎn)速降低時(shí)，其電動(dòng)機(jī)的所需功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降。

　　3、電梯的節(jié)能

　　包括電梯的合理選型(如速度、載重量、調(diào)速方式等)、停層計(jì)劃及群控策略。

　　(三)合理利用可再生能源

　　1、利用自然光源

　　充分利用自然光源，不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的功能，而且還實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益。由于建筑的照明面積非常大，所以充分利用自然光源進(jìn)行節(jié)能，其潛力和效果非常之大。自然光源是取之不盡用之不竭的能源。在施工過程中，對(duì)自然光源充分利用是非常倡導(dǎo)的做法，在節(jié)能環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)合理方面都起著一定的作用。

　　2、 太陽能資源

　　太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽能發(fā)電的利用，由于建筑工程條件限制，屋頂和墻體面積能加裝太陽能很有限，加上投入與產(chǎn)出相差較大，大量應(yīng)用還存在難度。目前在室外照明包含庭院燈、草坪燈、高桿路燈等很多地方都采用獨(dú)立光伏發(fā)電作為電源，路燈也可采用太陽能和風(fēng)電聯(lián)合發(fā)電的形式等方式，在實(shí)際工程中應(yīng)用較為普遍，起到了一定的節(jié)能作用。

　　(四)大力提倡綠色照明設(shè)計(jì)

　　1、綠色照明的內(nèi)涵

　　綠色照明工程的基本內(nèi)涵是：節(jié)能、高效、舒適、安全有益于環(huán)保。具體地說，綠色照明工程通過采用新穎高效節(jié)能新光源和電子式鎮(zhèn)流器、先進(jìn)的節(jié)能控制器、新穎優(yōu)質(zhì)材料的反射器代替落后質(zhì)差的反射器、優(yōu)化的開關(guān)控制器代替落后的開關(guān)、在不同的場合選用先進(jìn)合理的燈具結(jié)構(gòu)等照明節(jié)電技術(shù)，以達(dá)到節(jié)約照明用電，減少發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)約一次能源，保護(hù)生態(tài)平衡的目的，是一項(xiàng)以節(jié)能為核心的系統(tǒng)工程。

　　2、綠色照明設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　(1)采用高效光源

　　光效是指每單位功率所發(fā)出光通量的多少，由于照明電能幾乎是由照明燈消耗的，因此，光效的好壞對(duì)節(jié)電影響很大。例如白熾燈過去使用最廣泛，因?yàn)樗阋耍惭b維護(hù)簡單，但致命的弱點(diǎn)是發(fā)光效率太低，因此目前常被各種發(fā)光效率高，光色好，顯色性能優(yōu)異的新光源取代。當(dāng)然，在選用時(shí)還應(yīng)考慮電光源的壽命、顯色性、啟動(dòng)及再啟動(dòng)等主要性能。

　　(2)使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件

　　此類光源用電附件如節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器以及電子觸發(fā)器等，公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宦選用帶有無功補(bǔ)償?shù)臒艟撸o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。

　　(3)照明節(jié)能燈具設(shè)計(jì)及選用

　　將一個(gè)或多個(gè)光源的光重新分布,或改變其光色的裝置稱作燈具。照明燈具的選擇對(duì)于發(fā)揮照明光源的最大潛力起著至關(guān)重要的作用。

　　燈具的種類繁多,常用的有控照型(或開敞型) 和帶保護(hù)罩的格柵式、透明式、棱鏡式、磨砂式等等。它們的效率是不同的，磨砂或棱鏡保護(hù)罩式反射率只有55%，格柵式為60%，透明式為65%，控照式(或開敞式)為75%。同一種形式的燈具反射板采用不同的材料其反射效率也是不一樣的。

　　(4)照明控制方式

　　采用合理的照明控制方式是實(shí)現(xiàn)舒適照明的有效手段，是節(jié)能的有效措施。一個(gè)工程樓內(nèi)及地下車庫照明均可采用智能化照明控制系統(tǒng)，工程應(yīng)急照明和疏導(dǎo)系統(tǒng)采用智能(消防)集中EPS應(yīng)急疏散照明指示燈系統(tǒng)。目前智能照明控制系統(tǒng)多數(shù)采用現(xiàn)場總線技術(shù)，借助各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和多種傳感器控制元件，對(duì)不同時(shí)間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，只有當(dāng)必需時(shí)才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節(jié)電在20～50%，節(jié)能效果十分明顯。

　　結(jié)語

　　綜上，我國能源短缺的現(xiàn)狀亟需采取措施加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保力度，而建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中舉足輕重的一環(huán)。因此在建筑工程電氣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)大力推廣和實(shí)施國家的節(jié)能方針，在充分滿足建筑物的功能要求的前提下，通過合理配置建筑設(shè)備。并對(duì)其進(jìn)行有效、科學(xué)的控制與管理，減少能源消耗，提高能源利用率。

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