从建筑电气设计探讨建筑节能

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1、从建筑电气设计探讨建筑节能　　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，以缩短配电半经减少线路损耗。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。　　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：　　ΔP=P0+β2Pk　　式中：ΔP——变压器的有功损耗；P0——变压器的空载损耗；Pk——变压器的短路损耗；β——变压器的负载率。　　1．P0作为变压器的空载损耗又称铁损

2、，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S9，SL9，SC8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。　　2．Pk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。β2Pk用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并

3、未减少变压器的铁损，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75%～85%之间。　　3．在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。　　减少线路损耗　　由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为：　　ΔP=3I2R·10-3　　式中：ΔP——三相输电线路的功率损耗；I——线电流；R——线路相电阻。　　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。如果在一

4、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=PL/S，即与导线电阻率P、导线长度Ｌ成正比，与导线截面Ｓ成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：　　1．尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。　　2．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。　　3．电压降要求的前提下,在选定线截面

5、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。　　照明的节能设计　　照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：　　1．充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。　　2．照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装

6、功率，在满足照明质量的前提下，一般房间应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。　　3．推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。　　4．改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共

7、场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。　　提高供配电系统的功率因数　　大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cosφ=P/S=P/1/2在电网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程