建筑电气节能方案探究和探析

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1、建筑电气节能方案探究和探析　　摘要：随着经济的快速发展，国家对能源的需求越来越大，能源浪费现象也越来越普遍。特别是国内近几十年来兴建了一大批规模庞大的大型公共建筑及住宅小区，其中的不少建筑，不论是在方案论证还是在实施阶段，都没有把节能放在应有的重要位置，长此以往，将会对社会造成较大程度的能源浪费。目前，一些发达国家已逐步建立起具有各自特色的节能建筑评估体系，如英国的BREEAM(建筑研究院绿色建筑评估体系)，美国LEED（领导型的能源与环境设计）评估体系等。近年来，中国不断加大节能方能的投入，同时也加快

2、相关法律法规及政策的制定和完善。电气节能是建筑节能中一个不可或缺的重要环节，有必要对电气节能以及建筑节能综合评价指标体系进行更为深入的分析与研究。本文结合电气设计实际，重点从供配电系统的节能、电气设备节能以及智能化节能控制等方面对电气节能的方案进行了研究和探讨。关键词：电气节能供配电系统设备节能智能化节能控制中图分类号：F407文献标识码：A供配电系统的节能8供配电系统是建筑物电能分配的枢纽，供配电系统的节能与否对整个建筑的节能起到至关重要的作用。在供配电系统的设计过程中，应综合考虑供电距离及分布、用电

3、设备特点等因素，尽量做到系统简单可靠，操作方便。供配电系统的节能主要包括以下几方面：1）配电线路的节能设计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：ΔΡ＝3式中：ΔΡ—三相输电线路的功率损耗（kＷ），Ｉ—线电流（Ａ）；Ｒ—线路相电阻（Ω）.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。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，要减少线损，只能减少线路电阻。而线路的电阻Ｒ＝ρＬ/Ｓ，即与导线电阻率ρ、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

4、）尽量选用电阻率ρ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，同时变配电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。2）提高供配电系统的功率因数8提高功率因数可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。一般来说，传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的，是基本不变的。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，

5、具体方法有以下几种：（1）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（如配有电容补偿的荧光灯）等。（2）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。节能型电气设备的选择1）节能型变压器变压器主要通过减少自身的有功损耗来实现节能。变压器的有功损耗按下

6、式计算：ΔΡ＝式中：ΔΡ—变压器的有功损耗（kＷ），Ρｏ—变压器的空载损耗（kＷ）；Ρk—变压器的短路损耗（kＷ），β—变压器的负载率.8（1）Ρｏ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，在设计过程中应尽量选择节能型变压器。以10/0.4kV变压器Ｓ7，Ｓ９，Ｓ11为例，它们均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°全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。S9型与S7相比，空载损耗平均降低1

7、0.25%，空载电流降低37.9%，运行费用平均下降18.9%，S11型与S9相比，空载损耗平均降低5%，空载电流降低42.2%，运行费用平均下降12.7%。因此选用空载损耗和空载电流较小的节能型变压器是减小变压器损耗的最有效方式之一。（2）Ρk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。用微分求它极值时，是在β＝５０％时每kW的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β＝５０％负载率时仅减

8、少变压器的线损，并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，同时考虑适当的预留，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。2）照明节能设计8照明节能设计指的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