建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法 建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持以下三個(gè)原則： （）滿意建筑物的功能滿意照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿意舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿意上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻；滿意特別工藝要求，如消遣場所一些電氣設(shè)施的用電、展廳的工藝照明及電力用電等。 （）考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益 節(jié)能應(yīng)考慮國情及經(jīng)濟(jì)效益，不能由于節(jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)當(dāng)讓增加的投資在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能效益進(jìn)行回收。 （）節(jié)約無謂消耗的能量 節(jié)能的著眼點(diǎn)應(yīng)是節(jié)約無謂的能量。首先找出哪些地方的能量消耗與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)，再考慮實(shí)行什么措施節(jié)能。如變壓器

2、的功率損耗、傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗；又如量大面廣的照明容量，要采納先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹有用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。 變壓器的節(jié)能 變壓器的損耗及效率 有功損耗包括鐵損和銅損，鐵損又稱空載損失，其值與鐵芯材質(zhì)等因素有關(guān)，與負(fù)荷大小無關(guān)，且基本不變；銅損與負(fù)荷電流平方成正比，變壓器的有功損耗可用下式計(jì)算： 無功損耗由兩部分組成，一部分是由勵(lì)磁電流即空載電流造成的損耗0，它與鐵芯有關(guān)而與負(fù)荷無關(guān)，可用下式計(jì)算： 另一部分無功損耗是指一、二次繞組的漏磁電抗損耗，其大小與負(fù)載電流的平方成正比，此損耗又稱變壓器無功漏磁損耗，用下式計(jì)算： 變壓器綜合功率損耗是

3、指變壓器的有功損耗、無功損耗折算成有功損耗的兩者之和，可用下式計(jì)算： 無功功率損耗，引起連接系統(tǒng)有功損耗下降的千瓦值變壓器的效率是變壓器二次側(cè)輸出功率與電源側(cè)輸入功率之比的百分?jǐn)?shù)，可按下式計(jì)算： 變壓器的效率與變壓器的負(fù)荷和損耗有關(guān)，也與負(fù)荷功率因數(shù)有關(guān)。負(fù)載率為時(shí)效率都比較高，為時(shí)效率最高；當(dāng)負(fù)載肯定時(shí)，功率因數(shù)越高變壓器效率也越高。 變壓器的節(jié)能措施 變壓器節(jié)能的實(shí)質(zhì)就是降低其損耗，提高其運(yùn)行效率，可詳細(xì)實(shí)行以下措施： （）合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)。選擇變壓器容量和臺數(shù)時(shí)，應(yīng)依據(jù)負(fù)荷狀況綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對負(fù)荷進(jìn)行合理安排，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其工作在高效區(qū)。當(dāng)負(fù)

4、荷率低于時(shí)，應(yīng)調(diào)整或更換；當(dāng)負(fù)荷率超過，且通過計(jì)算不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)，可放大一級容量選擇變壓器。 （）選用節(jié)能型變壓器，更換或改造高能耗變壓器。新建或擴(kuò)建工程應(yīng)選用、等。企業(yè)為了節(jié)約投資，也可對原有的高能耗變壓器如、進(jìn)行技術(shù)改造，但改造后應(yīng)達(dá)到國家對配電變壓器能耗標(biāo)準(zhǔn)的要求即空載損耗降低；空載電流降低；短路損耗達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；阻抗電壓為。 （）加強(qiáng)運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在企業(yè)負(fù)荷變化的狀況下，如投運(yùn)變壓器的臺數(shù)和容量不變，其負(fù)荷率和運(yùn)行效率都將發(fā)生變化，使其超出經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行范圍，因此，要準(zhǔn)時(shí)投入或切除部分變壓器，防止變壓器輕載或空載運(yùn)行。對長期輕載（負(fù)荷率小于）的變壓器，必要時(shí)按實(shí)際負(fù)荷更換小容

5、量變壓器。 供配電系統(tǒng)的節(jié)能 供配電系統(tǒng)線損率 從公司電網(wǎng)到企業(yè)的電能，經(jīng)一次或二次降壓后，經(jīng)高、低壓線路送到各車間、各部門的用電設(shè)備，就構(gòu)成企業(yè)供配電系統(tǒng)。電能在變壓輸送過程中造成損耗，這部分損耗稱線變損或簡稱電損，在評價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則/中規(guī)定，線損率要求為：一次變壓不得超過；二次變壓不得超過；三次變壓不得超過。 供配電系統(tǒng)節(jié)能的主要環(huán)節(jié) （）合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng) 依據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備的特點(diǎn)等因素，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓，供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡潔牢靠，同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜超過兩級。變電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短供電半徑，削減線路損失，企業(yè)內(nèi)部變電所之間

6、宜敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線，依據(jù)負(fù)荷狀況，可切除部分變壓器，削減損耗。依據(jù)負(fù)荷狀況合理選擇變壓器的容量、臺數(shù)，其接線應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷變化，按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則敏捷投切變壓器。對分期投產(chǎn)的企業(yè)，宜采納多臺變壓器方案，避開因輕載運(yùn)行增大損耗。按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面，一般按年綜合運(yùn)行費(fèi)用最小的原則確定單位面積經(jīng)濟(jì)電流密度。 （）提高功率因數(shù)削減電能損耗 提高功率因數(shù)可削減線路損耗。假設(shè)輸電線路每相導(dǎo)線的電阻為（），則三相線路的功率損耗可按以下公式計(jì)算： 由式（）可知，在有功功率肯定的狀況下，值越小，功率損耗就越大。反之，將值提高后，值就會(huì)相應(yīng)減小。 提高變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)，可使總的負(fù)荷電流削減，從而削減變壓器的

7、銅損。提高了功率因數(shù)，就削減了無功電流，且相應(yīng)削減了線路及變壓器的電流，從而削減了電壓降。另外，在基建時(shí)提高功率因數(shù)，可削減電源線路的截面及變壓器的容量，節(jié)省設(shè)備投資。 （）提高功率因數(shù)的措施 削減供用電設(shè)備的無功消耗，提高企業(yè)自然功率因數(shù)；用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償：按全國供用電規(guī)章規(guī)定，高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，在當(dāng)?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)大于或等于。 電動(dòng)機(jī)的節(jié)能 削減電動(dòng)機(jī)的電能損耗的主要途徑是提高電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)。電動(dòng)機(jī)的節(jié)電方法如下： （）采納高效率電動(dòng)機(jī)。實(shí)行各種切實(shí)可行的措施，削減電動(dòng)機(jī)的各部分損耗、提高電動(dòng)機(jī)的效率和功率因

8、數(shù)。削減損耗的措施如下圖所示。 實(shí)行各種削減損耗的措施后，高效電動(dòng)機(jī)的總損耗比一般標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)削減，電動(dòng)機(jī)的效率可比一般的標(biāo)準(zhǔn)型提高。另外，系列新型電機(jī)與以前的或系列電機(jī)相比，平均效率要高，空載電流削減，平均功率因數(shù)高，具有較好的節(jié)能效果。因此，在設(shè)計(jì)和技改當(dāng)中，應(yīng)選用、等新系列電動(dòng)機(jī)以節(jié)約電能。一般高效電機(jī)的價(jià)格比一般電機(jī)高，采納時(shí)要考慮資金回收期，即需在短期內(nèi)靠節(jié)電費(fèi)用收回多花的費(fèi)用。符合下列條件時(shí)可選用一般高效電機(jī)：負(fù)載率在以上；每年連續(xù)運(yùn)行時(shí)間在h以上；電機(jī)運(yùn)行時(shí)無頻繁啟、制動(dòng)；單機(jī)容量較大。 （）依據(jù)負(fù)荷特性合理地選擇電動(dòng)機(jī)。對舊有設(shè)備使用的電機(jī)，要進(jìn)行必要的測試與計(jì)算，結(jié)合電機(jī)的工作

9、環(huán)境及負(fù)載特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)取代“大馬拉小車”的電機(jī)，提高電機(jī)運(yùn)行的效率和功率因數(shù)。當(dāng)電機(jī)的負(fù)載率大于時(shí)，可不用更換；小于時(shí)，不經(jīng)計(jì)算就可更換；在之間時(shí)，則需經(jīng)過計(jì)算再確定。 （）輕載電動(dòng)機(jī)實(shí)行降壓運(yùn)行，對常常處于輕負(fù)荷運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采納三角星型切換裝置，將三角形接法的電動(dòng)機(jī)改為星形接法，可以達(dá)到良好的節(jié)電效果。電動(dòng)機(jī)的星形接法和三角形接法的效率比/與負(fù)荷系數(shù)的關(guān)系見下表。 由上表可知，只有在負(fù)荷系數(shù)低于以后，將電動(dòng)機(jī)的三角形接法改為星形接法才能使電動(dòng)機(jī)的效率明顯提高。當(dāng)負(fù)荷系數(shù)為時(shí)，星形接法和三角形接法的效率基本相等，無節(jié)電效果；當(dāng)負(fù)荷系數(shù)大于時(shí)，電動(dòng)機(jī)星形接法的效率反而低于三角形接法。

10、電動(dòng)機(jī)由三角形改為星形接法后，其極限容許負(fù)載大致為銘牌容量的。因此，在采納三角形改星形接法作為節(jié)電方法時(shí)，肯定要考慮到改接后的電動(dòng)機(jī)的容量是否能滿意負(fù)載的要求。一般認(rèn)為，由三角形改星形接法轉(zhuǎn)換點(diǎn)在之間。對不同型號的電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)換點(diǎn)不肯定相同，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分析計(jì)算才能確定。依據(jù)閱歷，當(dāng)小于時(shí)，將三角形改為星形接法往往可以節(jié)電。 （）依據(jù)負(fù)載狀況對電動(dòng)機(jī)實(shí)行無功就地補(bǔ)償。對距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)的大容量電動(dòng)機(jī)應(yīng)對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償。電動(dòng)機(jī)無功功率就地補(bǔ)償，對轉(zhuǎn)變遠(yuǎn)距離送電的電動(dòng)機(jī)低功率因數(shù)運(yùn)行狀態(tài)、削減線路損失、提高變壓器負(fù)載率有著明顯的效果。有數(shù)據(jù)表明，每千乏補(bǔ)償電容每年可節(jié)電，是一項(xiàng)值得推廣的措施。對單

11、臺電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償容量不宜過大，以防產(chǎn)生自勵(lì)磁過電壓，應(yīng)保證電動(dòng)機(jī)在額定電壓下斷電時(shí)電容器的放電電流不大于銘牌上的空載電流。 （）需要依據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整的設(shè)備應(yīng)采納調(diào)速電機(jī)。溝通電動(dòng)機(jī)的調(diào)速分為三種形式：變極、變頻和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。在全部電動(dòng)機(jī)中，風(fēng)機(jī)和水泵調(diào)速節(jié)能的效果最明顯。 照明設(shè)備的節(jié)電 實(shí)施節(jié)能照明的要點(diǎn) 從理論上講，照明用電量（）可用公式表示： 因此，假如要降低照明電耗，必需設(shè)法增大公式中的分母值，即提高照明率、使用高效光源、提高燈具的修理率；或者削減分子值，即削減開燈時(shí)間、保持適當(dāng)?shù)恼斩群捅M量采納局部照明等。但是，照明節(jié)能的原則是在保證足夠的照光明度和質(zhì)量的前提下節(jié)省電能，不允許實(shí)行降低建

12、筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的推舉照度來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 在設(shè)計(jì)建筑物照明時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn)： （）光源和燈具的選擇 在考慮照明時(shí)，肯定要依據(jù)照明目的來選擇合適的光源和燈具。 （）照度和年齡 在辨認(rèn)文字時(shí)，年齡越大需要的照度也越高。在確定照度時(shí)，除考慮目的和用途之外，還必需考慮使用人的年齡。 （）熒光燈的光通量與環(huán)境溫度的關(guān)系 熒光燈的使用環(huán)境溫度通常設(shè)計(jì)在，在這個(gè)溫度下工作，熒光燈可以獲得最高的效率。所以在使用時(shí)，應(yīng)留意盡量符合這個(gè)溫度。 （）照明設(shè)備減光的緣由 假如設(shè)備的修理工作跟不上，不僅給工作和平安帶來不利，而且還會(huì)造成電能鋪張。本應(yīng)獲得的光通量沒能得到，實(shí)際上就是鋪張能量。因此，把修理工作作為節(jié)能措施的

13、重要一環(huán)是特別必要的。燈射出的光通量的減退，燈具變臟帶來的光通量減退，天棚和墻壁造成的減光是三個(gè)主要緣由。 建筑照明節(jié)能相關(guān)技術(shù)措施 4.2.1采納高效長壽命光源 光源是節(jié)能的首要因素，而光源和節(jié)能又取決于發(fā)光效率，高效光源主要指氣體放電燈。低壓氣體放電燈以熒光燈為代表，高壓氣體放電燈主要為高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。近年來，進(jìn)一步提高光源的性能和技術(shù)參數(shù)呈現(xiàn)以下趨勢： （）提高發(fā)光效率 將來，估計(jì)氣體放電燈的光效將普遍超過/，燈還會(huì)更高，白熾光源將通過多種技術(shù)革新進(jìn)一步提高光效。 （）提高顯色性能 多數(shù)光源的顯色指數(shù)將超過，熒光燈將普遍使用三基色熒光粉。 （）提高使用壽命 氣體放電燈的壽命將超過

14、，將會(huì)有多種更長壽命的新光源消失。各種光源的主要技術(shù)性能如下：在第一類場所，即高大工業(yè)廠房、戶外場地，主要推廣金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，前者以其較優(yōu)的色溫柔顯色指數(shù)獲得了更多應(yīng)用；而后者則以更高光效和更長壽命受到客戶的歡迎，尤其是在戶外（道路、廣場等）占有肯定優(yōu)勢，而在戶內(nèi)，則由于其顯色指數(shù)太低，應(yīng)用受到很大限制，但顯色改進(jìn)型高壓納燈由于大大提高了顯色指數(shù)而獲得廣泛應(yīng)用。 在其次類場所，即較低矮的室內(nèi)場所，如辦公樓、教室、圖書館、商場，以及高度在以下的生產(chǎn)場所（如儀表、電子、紡織、卷煙生產(chǎn)廠房等），應(yīng)樂觀推廣使用直管熒光燈，目前主要趨勢是使用燈管（直徑）取代燈管（直徑）。無論是光效和壽命，燈管都

15、大大優(yōu)于燈管，若用取代燈管則可以節(jié)電以上，用帶電子鎮(zhèn)流器的燈管代替帶鐵芯鎮(zhèn)流器的燈管可節(jié)電左右。與可以完全互換，只是要求啟輝器質(zhì)量更好一些。此外，由于燈管的直徑變小，體積削減近一半，熒光粉等有害物質(zhì)的消耗量也大幅削減，有利于環(huán)保。 目前，我國正在樂觀推廣用燈管取代燈管。歐美地區(qū)的主要國家已經(jīng)研制出管徑為的熒光燈，我國于年也勝利研制出了燈管。燈管以更細(xì)的管徑，比管削減以上的體積，削減了以上的熒光粉材料，因而大大降低了環(huán)境污染，獲得更好的環(huán)保效益。 在第三類場所，如家庭住宅、旅館、餐廳、門廳、走廊等，以緊湊型熒光燈（包括“”型、“”型、“”型，環(huán)形等）為主，替代白熾燈。緊湊型熒光燈的功率有、等，色

16、溫為，能適應(yīng)不同光色的要求。在既要節(jié)能又要提高照明水平的狀況下，使用緊湊型熒光燈雖然初投資略高于白熾燈，但節(jié)電效果顯著，節(jié)能費(fèi)用足以補(bǔ)償初期投入。如以個(gè)的緊湊型熒光燈與個(gè)的白熾燈相比，光通量可增加/，假如以壽命為計(jì)算，可節(jié)電，況且緊湊型熒光燈的壽命還遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于白熾燈。 4.2.2采納高效節(jié)能的照明燈具 燈具是除光源外的其次要素，而且是不簡單為人們所重視的因素。燈具的主要功能是合理安排光源輻射的光通量，滿意環(huán)境和作業(yè)的配光要求，并且不產(chǎn)生眩光和嚴(yán)峻的光幕反射。在選擇燈具時(shí)，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，還應(yīng)考慮燈具的效率。對于高光效燈具的基本要求如下： （）提高燈具效率?，F(xiàn)在市場上有些燈具效

17、率僅為，光源發(fā)出的光能大部分被汲取，能量利用率比較低。要提高效率，一方面要有科學(xué)的設(shè)計(jì)構(gòu)思和先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，運(yùn)用計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)來計(jì)算燈具的反射面和其它部分；另一方面要從反射罩材料、漫射罩和愛護(hù)罩的材料等方面加以優(yōu)化。 （）提高燈具的光通維持率，要從燈具的反射面、漫射面、愛護(hù)罩、格柵等材料和表面處理上下功夫，使表面不易積塵、腐蝕且簡單清掃，實(shí)行有效的防塵措施。有防塵、防水、密封要求的燈具，應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定的防護(hù)等級（等級）。 （）供應(yīng)配光合理、品種齊全的燈具，應(yīng)當(dāng)用多種配光的燈具，以適應(yīng)不同體形的空間，不同使用要求（照度、勻稱度、眩光限制等）的場所的需要。 （）供應(yīng)與新型高效光源配套、系列較完

18、整的燈具?，F(xiàn)在有一些燈具是借用類似光源的燈具，或者幾種光源、幾種尺寸的燈泡共用燈具。要達(dá)到高效率、高質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)根據(jù)光源的特性、尺寸特地設(shè)計(jì)配套的燈具，形成較完整的系列，以供使用。 有了高效的燈具，還必需正確應(yīng)用。由于燈具效率高，解決了把光源的光通量最大限度發(fā)散出燈具以外的問題，為了讓光更多地照耀到視覺需要的工作面上，還必需提高光通的利用系數(shù)。利用系數(shù)取決于燈具效率，燈具配光與房間體形的適應(yīng)狀況，還與室內(nèi)屋表面（墻、頂棚、地面、設(shè)備、家具等）材料的反射比有關(guān)。 選用燈具時(shí)還要處理好能量效率與裝飾性的關(guān)系。當(dāng)前在民用建筑和一部分工業(yè)建筑中，照明設(shè)計(jì)有一種偏向，強(qiáng)調(diào)了燈具的裝飾性能，而忽視了燈具效率和光的利用系數(shù)，造成過大的能源消耗，而且得不到良好的照明效果。這些應(yīng)當(dāng)從審查照明設(shè)計(jì)資格，制定各類場所照明能量標(biāo)準(zhǔn)等方面去解決。 4.2.3采納高效節(jié)能的照明電器附件 絕大多數(shù)節(jié)能光源都是氣體放電燈，它們需要鎮(zhèn)流器才能工作。一般電感式鎮(zhèn)流器功耗大、光閃耀嚴(yán)峻。目前已勝利開發(fā)的節(jié)能鎮(zhèn)流器節(jié)能型電感式鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器，都比原電感鎮(zhèn)流器的功耗減小一半以上。如直管熒光燈的電感鎮(zhèn)流器自身功耗約為燈管功率的，有的低質(zhì)量產(chǎn)品甚至達(dá)到了，而國外有一些低功耗鎮(zhèn)流器可達(dá)。提