民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)淺析

1、民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)淺析simple analysis of the electric energy-saving design in civil architecture【摘要】本文介紹了民用建筑電能損耗產(chǎn)生的原因，從供配電系統(tǒng)、照明、電動(dòng)機(jī)、諧波治理等方面淺析民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)?！娟P(guān)鍵詞】民用建筑、電氣節(jié)能、供配電系統(tǒng)、照明節(jié)能、諧波治理 【abstract】the article introduces the reasons of electric consumption in civil architecture and explicates the electric energy-

2、saving design from power supply and distribution system、lighting energy-saving、electric motor energy-saving and harmonic administer。 【關(guān)鍵詞】civil architecture electric energy-saving power supply and distribution system lighting energy-saving harmonic administer 隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源需求大幅增加，能源問題已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的突出

3、矛盾，節(jié)能減排已成為我國的一項(xiàng)基本國策。民用建筑能耗是總能耗的重要組成部分，而電能消耗又是民用建筑的主要能耗。本文從供配電系統(tǒng)、照明、電動(dòng)機(jī)、諧波治理等方面淺析民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。（1） 供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)是供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的核心所在。作為電氣設(shè)計(jì)人員，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷容量、供電距離、用電設(shè)備等因素，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)。供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的一些基本原則：選擇合適的供電電壓等級(jí)；系統(tǒng)接線應(yīng)簡單可靠；變配電所應(yīng)盡量設(shè)在負(fù)荷中心，縮短供電半徑減少末端壓降和線損；多個(gè)變電所之間宜設(shè)聯(lián)絡(luò)，可根據(jù)負(fù)荷變化投入或切換變壓器，使變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)減少損耗；合理選擇導(dǎo)線截面

4、，也可減少線路損耗。變壓器是供配電系統(tǒng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。近年來，節(jié)能型低損耗變壓器得到廣泛運(yùn)用。如何合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，使之既滿足使用避免變壓器容量選擇過大增加初始投資，同時(shí)又希望變壓器能高效運(yùn)行，最大限度的降低電能損耗從而節(jié)約長期運(yùn)行費(fèi)用，這是供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵問題。民用建筑包括酒店、辦公、商場(chǎng)、住宅、學(xué)校、醫(yī)院等。近年來還出現(xiàn)大型商業(yè)綜合體，如萬達(dá)廣場(chǎng)這樣的shopping mall包含超市、商場(chǎng)、酒店、餐飲、辦公、影院等。電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重?cái)?shù)據(jù)收集和整理，認(rèn)真做好類似項(xiàng)目的調(diào)研和分析，通過科學(xué)計(jì)算確定合理的變壓器容量和臺(tái)數(shù)以及整個(gè)供配電系統(tǒng)。 提高功率因數(shù)也是供配電系統(tǒng)節(jié)

5、能的重要措施。提高功率因數(shù)可以使總負(fù)荷電流減少從而減少變壓器銅損，可以改善線路損耗和壓降，從而提高系統(tǒng)的供電能力。提高功率因數(shù)的措施主要有：(1)提高自然功率因數(shù)，即合理選用電氣設(shè)備的容量提高負(fù)荷率，盡量減少用電設(shè)備空載運(yùn)行時(shí)間（2）利用電容補(bǔ)償。對(duì)于電容補(bǔ)償設(shè)計(jì)人員除了查手冊(cè)外還需詳細(xì)了解主要用電設(shè)備如冷凍機(jī)組、壓縮機(jī)、水泵的功率因數(shù)。隨著技術(shù)進(jìn)步，設(shè)備的額定功率因數(shù)也有較大提高，特別是一些進(jìn)口設(shè)備。對(duì)于照明特別是辦公商務(wù)等民用建筑大量采用熒光燈配電子整流器。由于廠家為滿足制造標(biāo)準(zhǔn)，一般均使功率因數(shù)高于0.9。如果按手冊(cè)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)勢(shì)必造成過補(bǔ)償從而很少投切電容器，造成資金浪費(fèi)。因此合理確定補(bǔ)

6、償容量和補(bǔ)償方式也需建立在數(shù)據(jù)分析和科學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)上。對(duì)于高壓配電的空調(diào)機(jī)組宜就地設(shè)高壓補(bǔ)償；對(duì)于供電距離較遠(yuǎn)且無功功率較大的低壓用電設(shè)備也可設(shè)就地補(bǔ)償。另外串聯(lián)電抗器電抗率的選擇以及電容器補(bǔ)償有效輸出值也值得設(shè)計(jì)人員注意。（2） 照明節(jié)能設(shè)計(jì)據(jù)統(tǒng)計(jì)我國每年照明用電量約占總發(fā)電量的10%左右，因此照明節(jié)能潛力巨大。照明節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則：在保證不降低工作場(chǎng)所的視覺和功能要求、保證照度標(biāo)準(zhǔn)和照明質(zhì)量的前提下，盡可能降低照明系統(tǒng)的電能損失，最大限度的利用光能。根據(jù)工作性質(zhì)、特點(diǎn)、難度、精度、持續(xù)時(shí)間等確定合理的照明方式和照度標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于工作地點(diǎn)固定人員活動(dòng)范圍小的工作場(chǎng)所應(yīng)盡量采用局部照明或輔助照明

7、。影響照明用電的主要因素包括：光源、鎮(zhèn)流器、燈具、控制方式及時(shí)間。照明節(jié)能設(shè)計(jì)主要從以下幾個(gè)方面著手:1、選用高效節(jié)能光源和節(jié)能鎮(zhèn)流器。高效節(jié)能光源主要體現(xiàn)在二點(diǎn)：一是效率高即單位電功率所產(chǎn)生的光通量高；二是顯色性好。民用建筑主要應(yīng)用的光源有直管熒光燈、緊湊型熒光燈、hid燈、led燈等，應(yīng)根據(jù)不同的工作場(chǎng)所合理選用。室內(nèi)照明應(yīng)盡量采用直管熒光燈和緊湊型熒光燈。室外照明應(yīng)選用光效高壽命長的高壓鈉燈或金鹵燈，led光源也已廣泛應(yīng)用在城市夜景照明。節(jié)能鎮(zhèn)流器包括節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器。設(shè)計(jì)人員需根據(jù)不同種類的光源選用合適的節(jié)能鎮(zhèn)流器。2、選用高效燈具。燈具對(duì)于照明節(jié)能也很重要，好的燈具可以大

8、大降低電能損耗。對(duì)于燈具選用要看二個(gè)參數(shù)：一是燈具效率；二是配光曲線。平時(shí)要加強(qiáng)燈具清掃和維護(hù)，以保持燈具較高的照明利用系數(shù)。3、充分利用自然光。照明設(shè)計(jì)要充分利用自然光，減少點(diǎn)燈時(shí)間，綜合應(yīng)用電子調(diào)光器、延時(shí)開關(guān)、光控開關(guān)、聲控開關(guān)、感應(yīng)開關(guān)等。單個(gè)開關(guān)控制的光源數(shù)量不宜太多。4、大型會(huì)議廳、報(bào)告廳及多功能廳可應(yīng)用智能照明控制系統(tǒng)。（3） 電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)待添加的隱藏文字內(nèi)容2民用建筑中電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、電梯等設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)電動(dòng)機(jī)的用電量約占全國總用電量的60%，因此電動(dòng)機(jī)節(jié)能有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。降低電動(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)。首先要根據(jù)負(fù)載情況選擇合

9、適容量的高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)，避免大馬拉小車。其次根據(jù)負(fù)荷變化選擇合適的調(diào)速方式也是降損節(jié)能的有效方法。變頻調(diào)速具有自身損耗小、效率高、調(diào)速精度高的優(yōu)點(diǎn)，是理想的調(diào)速方法，尤其適用于高層民用建筑中水泵、風(fēng)機(jī)、電梯等電機(jī)的調(diào)速。另外通過提高控制技術(shù)減少電機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)次數(shù)也可有效降低電能損耗。例如：高層民用建筑中將電梯分為高區(qū)、中區(qū)、低區(qū)(或按功能分區(qū))，設(shè)置空中換乘大廳，配合合理的控制方式和變頻技術(shù)，有效減少電梯啟動(dòng)制動(dòng)次數(shù)和電梯日平均行程，電梯的節(jié)能效果非常明顯。（4） 諧波治理與電氣節(jié)能隨著人們對(duì)節(jié)能的重視，非線性負(fù)荷、變頻器、緊湊型熒光燈等節(jié)能產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，隨之也在電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了嚴(yán)重的諧波問題。非線性負(fù)荷產(chǎn)生的諧波不但嚴(yán)重危害供配電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，而且也是系統(tǒng)損耗產(chǎn)生的重要原因。諧波電流在導(dǎo)體上產(chǎn)生的集膚效應(yīng)又加劇了導(dǎo)體發(fā)熱，長期運(yùn)行將加速導(dǎo)體的絕緣老化。諧波分量不僅是衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)也是重要的能耗指標(biāo)。抑制諧波主要采用濾波技術(shù)，通常采用有源濾波器和無源濾波器。有源濾波器效果最好，但成本較高。通過測(cè)量各次諧波分量，選用有源濾波裝置可以抑制吸收大部分諧波分量，起到凈化電源、保護(hù)設(shè)備、節(jié)約電能的功效。結(jié)束語節(jié)能工程是一項(xiàng)利在當(dāng)代功在千秋的系統(tǒng)工程。在民用建筑中供配電系統(tǒng)、照明及其他用電設(shè)備都有著巨大的節(jié)能潛力，因此電氣設(shè)計(jì)人員需要不斷學(xué)習(xí)吸收先進(jìn)的節(jié)能理念和節(jié)