建筑电气节能设计

摘 要:建筑电气设计中的节能原则,从变压器节能、供配电系统节能、照明节能等几方面论述电气设计中的节能方式.

关 键 词:电气节能建筑电气设计变压器损耗线路损耗功率因数镇流器,

目前全世界都存在能源短缺,而我国又是一个能源消耗大国;作为二次能源的电能,如何降低损耗、高效利用,如何将节能技术合理应用到工程项目当中,也就成为建筑电气设计的焦点.电气节能设计应遵循以下原则:满足建筑物的功能、考虑实际经济效益、节省无谓消耗的能量.


总之,节能设计应把握“满足功能、经济合理、技术先进”的原则.具体说来,可重点从以下多个方面采取节能措施,将节能技术合理应用到实际工程中.

1.变压器节能

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为:

△P等于P0+β2PK式中,△P为变压器有功功率损耗,kW;P0为变压器空载损耗,kW;PK为变压器短路损耗,kW;β为变压器的负载率,%.

P0是变压器空载损耗又称铁损,它由铁心的涡流损耗及漏磁损耗组成,其值与铁心的材质及铁心制造工艺有关,而与负荷大小无关,是基本不变的部分.因此,变压器应选用低损耗节能型变压器(S9、S10、S11系列)或非晶合金铁心变压器(SH系列).

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,应选用阻值较小的绕组,可采用铜芯变压器.

但计及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用.又要使变压器在使用期内预留适当的容量,变压器的负载率应在75%一85%为宜.

工程设计中选择变压器的容量及台数时,应根据计算负荷、负荷性质及生产班次等条件进行选择.当负载率低于30%,而且损失率又很高,应按实际负荷换小容量变压器;当负载率超过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;向一、二类负荷供电的变压器,当选用两台变压器时,应同时使用;对采用多台变压器的厂房,其配电系统设计,应根据实际情况,有切换每台变压器的可能性,通过调整参数使参数好的变压器在运行状态,让参数差的在备用状态;对于夜里或节假日里不生产的车间或设备,可把其中不能停电的负荷集中到某一台变压器上,设置专用变压器,停用其他变压器;不允许变压器长期空载运行;在大型厂房或非三班生产的车间中,应安装照明专用变压器供电.

在变压器设计选择中,如能掌握好上述原则及措施,则既可达到节能目的,又符合经济合理的要求.

2.供配电系统节能

(1)根据用电性质,用电容量选择合理供电电压和供电方式.

a.根据负荷容量及分布,变配电所的位置应接近负荷中心,减少变压级数,缩短供电半径.

b.合理选择导线截面

线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,应从以下几方面入手:a)选用电导率ρ较小的材质做导线.铜心最佳,但又要贯彻节约用铜的原则.b)减小导线长度L.c)增大线缆截面S.

(2)设计中选择低能耗、高功率因数的电气设备.

(3)根据用电负荷的特性和变化规律,正确选择和配置变压器容量和台数,通过运行方式的择优,合理调整负荷,实现变压器及配电网的经济运行.

a)提高负荷率降损节电,b)削峰填谷节电降损;c)平衡三相负荷.

(4)提高功率因数,减少电能损耗.

3.照明节能

(1)推广使用高光效光源

照明节能设计的首要问题是科学选用电光源,推广使用高光效光源,尽量减少白炽灯的使用量.一般情况下,室内外照明不应采用普通照明白炽灯泡或卤钨灯,只有在频繁开关的场所、避免频闪效应的场所、需要调光的场所、需要放置电磁波干扰的场所,方可考虑采用白炽灯.

(2)合理选择照明灯具

科学选用灯具也是照明节能设计的重要一环,具体措施如下

a.选择高效率灯具.选择灯具时,处考虑环境光分布和限制眩光的要求外,还应考虑灯具的效率,选择高光效灯具.《建筑照明设计标准》中对灯具效率有明确规定,选用灯具时应符合标准规定.

b.选用光通量维持率好的灯具.当光源或灯具积污时,其光通量可能降低到正常的50%以下.为了保证光源的发光效果,应定期清洁光源、灯具.

c.采用光利用系数高的灯具.吸顶式及悬吊式相比于嵌入式及壁式灯具光利用率较高.

(3)推广节能型镇流器

电子镇流器具有自身功耗低(3-5W)、功率因数高、体积小、重量轻、无频闪、无噪声、启动可靠、可调光、允许电压偏差大等优点.采用电子镇流器,可提高灯管光效和降低镇流器自身功耗,有利于节能.

(4)合理选择照度和照明方式

为特定的用途选择适当的照度,可以有效的节省能源.

结束语:

以上是在设计过程中,一些基本的降低能耗的规划和建筑设计手段.能源是我国的战略物质和经济发展的动力,又是后代人生存的必要条件,所以节能建筑设计者又承担了一份牵涉到国家发展战略和后代人生存条件的社会责任,现在所做的工作室力图和自然建立和谐对话的建设,为可持续发展做出贡献.

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