《分析建筑电气节能技术的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分析建筑电气节能技术的应用（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 分析建筑电气节能技术的应用 摘 要：本文从变压器的选择、供配电系统及线路设计、提高系统功率因数、照明节能的选用等方面，详细论述了建筑电气节能的技术措施及其应用。关键词：建筑电气；节能：应用建筑电气节能应遵循的原则电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求，降低安全可靠性为代价，也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此，电气节能设计应遵循以下原则：满足建筑物的功能。这主要包括：满足建筑物不同场所、部位对照明照度、色温、显色指数的不同要求；满足舒适性空调所需要的温度及新风量：满足特殊工艺要求，如体育场馆、医疗建筑、酒店、餐饮娱乐场所一些必需的电气设施用电，展厅、多功能厅等的工艺照明及电力用电等
2、。并以保证安全可靠为基础。不能脱离民用建筑电气设计规范JGJT1692，建筑设计防火规范GB500162006，高层民用建筑设计防火规范GB50045版等规范标准。考虑实际经济效益。节能应考虑国情与当前政策，计算实际经济效益，不能因为追求节能而过高地消耗投资，增加运行费用而是应该通过比较分析合理选用节能设备及材料，使增加的节能方面的投资能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。节省无谓消耗的能量。节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量。设计时首先找出哪些方面的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗、电能传输线路上的有功损耗都是无用的能量损耗：又如量
3、大面广的照明容量宜采用先进的调光技术、控制技术使其能耗降低。变压器的选择1选用节能型变压器变压器节能的实质就是：降低其有功功率损耗、提高其运行效率。变压器的有功功率损耗如下式表示：式中：Ph变压器有功损耗fkw1：变压器的空载损耗(kw)；变压器的有载损耗(kw1；变压器的负载率。式中P0为空载损耗又称铁损它由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成其值与硅钢片的性能及铁芯制造工艺有关。而与负荷大小无关是基本不变的部分。因此。变压器应选用SL7、SLZ7、，S11等节能型变压器它们都是选用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器。由于“取向”处理使硅钢片的磁场方向接近一致以减少铁芯的
4、涡流损耗；45。全斜接缝结构使接缝密合性好可减少漏磁损耗。与老产品比SL7、SLZ7无励磁调压变压器的空载损失和短路损失，系列分别降低415和1393 ：35kV系列分别降低S9、SC9系列与SL7、SLZ7系列比。其空载和短路损耗又分别降低59和2333。平均每kVA较SL7、系列年节电9kWh。新系列节能型变压器。因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显着等优点。而在近年得到了广泛的应用所以，设计应首选低损耗的节能变压器。变压器的节能设计减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：式中P 变压器的有功损耗fKw)；变压器的空载损耗fKw1； 变压器的短路损耗(Kw)；变压器的负
5、载率。作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如SL9等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。13-pk用微分求它极值时，是在13=50时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在8=50负载率时仅减少变压器的线损，并未减
6、少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在7585之间。变压器负载率上式中，Pk是传输功率的损耗，即变压器的线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小。因此应选用阻值较小的铜芯绕组变压器。综合考虑以上各种费用因素。且使变压器在使用期内预留适当的容量，笔者认为，变压器的负载率8应选择在75 85为宜。这样既经济合理又物尽其用。另一方面，因为变压器在满负荷运行时，其绝缘层的使用年限一般为20年。20年后通常会有性能更优的变压器问世，这样就可有机会更换新的设备。变压器的容量和台
7、数设计时，合理分配用电负荷、合理选择变压器容量和台数使其工作在高效区内可有效减小变压器总损耗。当负荷率低于时，应按实际负荷换小容量变压器；当负荷率超过80并通过计算不利于经济运行时。可放大一级容量选择变压器。当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况 下，尽可能减少变压器的台数。选用大容量的变压器。对分期实施的项目，宜采用多台变压器方案，避免轻载运行而增大损耗；内部多个变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而减少损耗；对可靠性要求高、不能受影响的负荷，宜设置专用变压器。合理设计供配电系统及线路1供配电系统的节能设计根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合
8、理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。如果在个工程中由于线路上下纵横交错，一般工程线路总的不下万米，大工程更是不计其数，造成电能损耗是相当可观的。所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻R=pUS。即与导线电阻率P、导线长度L成正比，与导线截面S成
9、反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量，热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。提高供配电系统的功率因数功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。前面提到的输电线路损耗Ap中包含了线路传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引
10、起的线损。传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的，具体方法有：减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备f如配有电容补偿的荧光灯1等。用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中
11、有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。在供配电系统的设计中，积极采取上述各项技术措施就可有效减少线路上的电能损耗达到线路节能的目的。照明部分的节能因建筑照明量大而面广。故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下照明节能设计应从下列几方面着手。选用高效光源按工作场所的条件选用不同种类的高效光源可降低电能消耗节约能源。其具体要求如下：一般室内场所照明。优先采用荧光灯或小功率高压钠灯等高效光源推荐采用T5细管、u型管节能荧光灯以满足建筑照明设计标准(GB500342004)对照明功率密度fLPD)的限值要求。不宜采用白炽灯，只有在开合频繁
12、或特殊需要时方可使用自炽灯，但宜选用双螺旋f双绞丝)白炽灯。高大空间和室外场所的一般照明、道路照明应采用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的电子镇流器且荧光灯和气体放电灯，必须安装电容器补偿无功损耗2选用高效灯具除装饰需要外，应优先选用直射光通比例高、控光性能合理：反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具：采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点。在一定的照度下肩 够大大改善视觉条件，因此可获得较高的效能。选用变质速度较慢的材料制成的灯具如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等以减少光能衰减率。室内灯具效率不应低于7Of装有遮光栅格时。不应低于55)；室外灯具效率
13、不应低于40f但室外投光灯不应低于551。选用合理的照明方案采用光通利用系数较高的布灯方案优先采用分区一般照明方式。在有集中空调且照明容量大的场所采用照明灯具与空调回风口结合的形式。在需要有高照度或有改善光色要求的场所采用两种以上光源组成的混光照明。室内表面采用高反射率的浅色饰面材料以更加有效地利用光能。照明控制和管理充分利用自然光。根据自然光的照度变化，分组分片控制灯具开停。设计时适当增加照明开关点即每个开关控制灯的数量不要过多以便管理和有利节能。对大面积场所的照明设计，采取分区控制方式，这样可增加照明分支回路控制的灵活性肢不需照明的地方不开灯，有利节电。有条件时，应尽量采用调光器、定时开关
14、、节电开关等控制电气照明。如楼梯走道照明需采取节能声控延时开关，公共场所照明可采用集中控制的照明方式。并安装带延时的光电自动 控制装置。室外照明系统最好采用光电控制器代替照明开关以利节电。在插座面板上设置翘板开关控制当用电设备不使用时，可方便切断插座电源，消除设备空载损耗，达到节电的目的。结束语我国是个能源消费大国，能源相对短缺，然而能源浪费却相应严重。作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，能源的缺乏已严重制约着国民经济的发展。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，那么节约电能就成为每位电气设计人员必须认真考虑的问题。建筑电气的节能设计潜力很大，广大电气设计与工程技术人员在设计中应精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正节约电能的目的。
