建筑电气设计中的节能方式探讨.pdf

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1、建筑电气设计中的节能方式探讨盛晓云(湖南航空工程建设监理咨询有限公司，湖南长沙410014)摘要：文章阐述了建筑电气设计中的节能原则、节能方法，从变压器容量选择、功率因数补偿、照明调光设备、电动机起动设备选择等方面，论述了电气设计中的几种节能方法。关键词：电气节能；变压器损耗；功率因数；变频调整；软起动器中图分类号：TU201．5文献标识码：B文章编号：1672—40“(2叭2)03—0232—02l建筑电气节能的原则由于人口的增加、工业的发展、生活水平的提高，能源的消耗急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约

2、二次能源——电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能应坚持以下三个原则：①满足建筑物的功能。即：照明的照度、显色指数；舒适性空调的温度及新风量；运输通道畅通无阻；特殊工艺要求(如展厅的工艺照明及电力用电等)；②考虑实际经济效益。不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而应该让增加的部分投资能在较短时间内用节能减少下来的运行费用进行回收；③节省无谓消耗的能量。节能的着眼点是节省元谓消耗的能量，首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗都是无用的

3、能量损耗；又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。因此，节能措施应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。2建筑电气节能的途径2．1减少变压器的有功功率损耗变压器的空载损耗(又称铁损)由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，是固定不变的部分，大小随矽钢片的性能及铁芯制造工艺而定。所以，变压器应选用节能型的，如S9、SL9及SC8等型油浸变压器或干式变压器，它们都是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，以减少铁芯的涡流损耗；45。全斜接缝结构，使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。变压器的线损即传输功率的损耗，

4、决定于变压器绕组的电阻及流过绕组的电流大小，与负载率B的平方成正比。因此，应选用阻值较小的绕组，可采用铜芯变压器。80年代中期以来，民用建筑变压器都是设计在B=50％左右时能耗最小，因此，在实际使用中变压器有一半容量没有投入运行，这种做法一直沿袭至今。当然，这仅是为了节能，而没有整体考虑经济价值，因此是不够科学的。2．2减少线路上的能量损耗由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。例如，在L=loom的3×50+2×25的电缆上传输60kW，COS口=0．8的电能(芯线温度70℃的50咖2铜芯线每公里电阻R0=0．44)

5、，其有功损耗量△p=1．704kw。线路上的功率损耗相当于每6m的线路上安一个100w的灯泡。工程线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的。线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减小线路电阻。线路电阻R=pxL／s，即线路电阻与电导p和线路长度L成正比，与线路截面积s成反比，因此减少线路的损耗应从以下几方面人手：①选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则，因此，在负荷较大的一、二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线；②减小导

6、线长度。线路尽可能走直线，少走弯路；低压线路应不走或少走回头线；变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离，当建筑物每层平面在10000m2左右时，至少要设两个变配电所，以减少干线的长度；在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至产生支线沿着干线倒送的现象，亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线；③增大导线截面。首先，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m

7、，则彬m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于70彻2，线路长度超过100m的增加一级导线截面；其次，利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。例如，将空调风机、风机盘管与照明、电开水等计费相同的负荷集中在一起，采用同一干线供电，既便于用一个火警命令切除非消防用电，又可在春秋两季空调不用时，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减小了线路损耗。2．3提高系统的功率因数有功功率是满足建筑物功能所必须的，因此是不可变的。系统中的用电设备，如电

8、动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗，而这部分损耗是可以想办法改变的，其措施