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1、建筑电气的节能设计综述建筑电气的节能设计综述 节约能源,保护环境,是我国长期的重大方针。当前,党中央提出了建设“资源节约型”社会的目标,大力推广“节能省地”型建筑,在“十一五”规划纲要中,首次将建筑节能工程列入国家十大节能工程。建筑电气能耗在建筑能耗中占有相当大的比例,因此,建筑电气的节能设计就显得尤为重要。节能措施应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 建筑供配电系统节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及系统使用中的节能,就建筑供配电系统节能而言,主要包括建筑供配电系统节能设计、变压器节能和系统运行管理节能。 建筑供配
2、电系统节能设计 根据用电负荷容量及其分布、用电设备特点及负荷等级,合理设计供配电系统,使系统在最佳状态下运行,实现供配电系统的经济节能运行。设计应从下面几个方面考虑。 (1)供配电系统应尽量简单可靠,同一电压等级供电系统变配电级数不宜多于2级,尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。 (2)合理选择供电电压。同等情况下,电压越高,损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220/380V,但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的,经方案比较,可以选择10(6)kV的制冷设备。 (3)变电所应靠近负荷中心,低压配电间应靠近电气
3、竖井,合理分布供电网络,使低压供电半径控制在200m以内,供电线路的电压损失已满足规范的允许值,减少线路电压损失,提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。 (4)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。 (5)合理选择电缆、导线截面。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标前提下,应按经济电流密度合理选择导线截面,并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合衡量。此外,对于环形供电方式,为降低线路的电阻值,将开式网运行改为
4、闭式网运行,同样可明显降低线路损耗。 变压器节能 变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率。变压器运行中的铁损、杂散损耗是固有的,而铜损是随负载率的平方而变化。为降低能耗,除了从自身材质、结构等方面着手外,还应重视变压器运行中的降损,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,故变压器节能措施主要为: (1)合理选择变压器容量和台数,选择容量与电力负荷相适应的变压器,对负荷进行合理分配,使其工作在高效低耗区内。 (2)选用节能型变压器,节能变压器具有损耗低、重量轻、噪音低、效率高、抗冲
5、击、节能显著等优点,设计时应首选高效低损的节能变压器。如油浸式变压器已出现了比S9系列更节能的S10,S11系列,S11型变压器与S9型变压器相比,空载损耗平均降低30%,空载电流平均下降70%。新型干式变压器SC9系列以及非晶合金变压器等产品,也都显示了低损耗的节能潜力。 (3)加强运行管理,实行变压器经济运行。电力用户内部变电所之间宜设置联络控制,在负荷变化情况下,及时投入或切除部分变压器,防止变压器轻载和空载运行,从而减少损耗。 系统运行管理的节能措施 (1)用电峰谷调节实现节能,合理用电是节约能源的重要内涵之一,电是不可储存的,
6、充分发挥电力资源的综合效益,利用电力系统的低谷电能,实行避峰用电,也是一种间接的节能降耗办法。 由于建筑动力用电设备通常容量较大,故其消耗的电能亦较大。据统计,约占整个建筑耗电的40%～60%,如此大容量的动力用电设备,无疑使我们在节电方面大有所为。动力系统节电应在满足工艺要求的前提下,尽可能减少电动机电能损耗,提高电能的有效利用率。其节电技术如下。 采用高效率节能型电动机 采取各种切实可行的措施,减少电动机的各部分损耗(主要为负载损耗及空载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。采用高效率电机(Y,Y2系列)减少的耗电量与普通标准电动机相
7、比,其总损耗减少20%～30%,效率可提高3%～6%。 根据负荷特性合理地选择电动机 首先,要了解负荷的特性,然后,根据电机的工作环境及负载特点,选用合适的电动机,提高电动机及其拖动负载的运行效率,减小损耗。 选择正确的起动方式 对于需频繁起动的电动机设备,正确选择起动方式,将直接影响节电效果。如直接起动方式,建议除特别小容量( 轻载电动机采取降压运行 对经常处于轻负荷运行的电动机,应采用三角一星切换装置,以达到“轻载降压运行节电”的目的。 根据负载情况对电动机采取就地补偿 对距供电点较远的大、中容量连续运行工作制的电动机,应
8、采取电动机的无功功率就地补偿装置。 选择合理的控制系统,提高运转效率 对于纳入建筑设备监控系统管理的动力设备,可根据系统设计需要,由程序控制其起动和运行,同时,
