论文部分内容阅读
摘要：建筑的电气节能消耗问题突出，如何控制、节电能、降电耗，进行电气节能设计势在必行。设计人员要重视节能，掌握先进的节能设计方法和新型电力电子节能产品信息，把节能措施运用到每项工程设计中。
Abstract: the construction of the electrical energy consumption problems, how to control and power saving, down to the power consumption, electrical energy saving design is imperative. Designers have to pay attention to the energy saving, master advanced energy-saving design methods of power electronic energy saving and the new product information, the energy saving measures applied to every project design.
中图分类号： TU96+3文献标识码：A 文章编号：
前言：
近年来我国对能源的需求越来越大，各类能源都处于供不应求的状态，但是能源的浪费又是一个很普遍、很严重的问题。特别是有一大批大型、特大型公共建筑和规模日益扩大，造成了能源的巨大浪费。在此同时，电气能源供需矛盾激化,建筑用电是能源消耗的主要部分,所以我国建筑电气节能技术的发展迫在眉睫。如大量使用节能产品,不仅每年可节约用电数十亿度,同时可以延缓温室效应,这样同时造福了经济与社会环境。传统建筑电气技术在应用中的问题传统的建筑电气技术在当前的建筑体系中应用较为广泛,而且产品的种类也很丰富,从某一个产品而言,技术发展成熟,总体上讲传统的建筑电气技术在应用中相对独立,特别是末端电器产品,缺乏相互联结,随着产品本身功能发展的复杂化,人们对于办公和生活环境的要求也逐渐提高,所以传统的电气技术存在诸多不足,主要方面包括:使用的繁琐性,建筑电气技术非节能性,管理效率地下,安全性低。
1建筑电气节能的原则性
电气节能应充分考虑到建筑物本身的功能，不能为了节能而牺牲建筑功能为代价，同时也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此，电气节能应遵循以下原则：
1.1实际性：就是要根据建筑物本身的作用出发，在满足设计建筑物的功能条件下，充分考虑到建筑电气节能的设计。
1.2适用性：就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的条件，为建筑设备运行提供必需的动力，按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求，来优化供配电设计，促进电能合理利用。
1.3经济性：不能为了节能而节能，要充分考虑到现实的经济状况，根据现实的经济条件，尽可能达到建筑电气节能的目的，不能盲目过高地增加投资，增加运营成本而节能。应该充分考虑到节能的经济效益，尽可能地在较短的时间内收回投资成本。
1.4节能性：节能的着眼点应是减少能量的无谓消耗。因此，先找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗，再考虑应该采取的有效节能措施。
建筑电气节能的解决方法
建筑电气节能技术包括的内容比较多，以下就几个方面简略阐述其节能措施：
2变压器的选择
在经济条件允许的情况下，尽可能选用节能型变压器，例如：S9、SL9、SC8、新型干式变压器以及非晶合金变压器等产品節能效果都比较理想。城市电网供电的电源电压已经确定，线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只能减小线路电阻，所以应选用铜芯变压器，尽量降低变压器电阻的绕组的电阻，增大通过电流。合理确定负荷率，从变压器的节能角度来讲,当变压器长期处于轻载运行时, 使空载损耗的比重增加和功率因数降低(低于0.5) ，如果选择过大变压器容量,既造成基建投资的增加,又使空载损耗加大,功率因数降低,这样会造成电力系统的电能损耗增加。与此相反,当变压器负荷率过高(≥85% )时将会使变压器的寿命缩短，效率降低。
3供配电系统的节能措施
当线路上有电流流过时，由于线路上电阻的存在，势必会产生有功功率的损耗。因此，线路传输上的损耗是电能利用率低的一个重要原因。要想减少此类损耗主要着眼于四个方面。第一、选用电导率较小的材料做导线。通常选用铜芯线缆，但考虑到要节约用铜，也可以改为采用新型的铜铝复合材料线缆。第二、减少配线的长度。因此在布线时尽量使线路走直线，低压线路要不走或者少走回头线，变压器要尽量接近负荷中心，减少供电距离，且低压配电的供电半径不要超过规定。第三、增大导线截面。对于比较长的线路在满足载流量、动热稳定、保护配合、电压损失等条件下，可根据情况加大一级线缆的截面。第四、合理调剂季节性负荷。也就是要使供电线路得到充分的利用。如将空调风机、风机盘管与一般照明、电开水器等计费相同的负荷集中。
4电动机在运行过程中的节能措施
在建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但这种设备的价格偏高，所以在使用中有一定的限制。此外，还有一种节能方式，就是使用软起动器。软起动器是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，已达到速度随负载的变化而变化。因此，它要求散热、通风措施完善。它的价格也要比变频器便宜，在水泵系统中的大容量电动机的控制设备中可以应用。
5照明光源的选择：
高效的照明光源是实现照明节能的首要因素。每一不同使用目的的场所，均有其合适的的照度来配合。例如：起居间所需之照明照度为150－300Lx；一般书房照度为100Lx，阅读时所需之照明照度则为600Lx，对于照明照度的要求选择合适的光源很重要。天然光源是一个最好的照明光源选择。应千方百计把天然光源合理进行利用，在建筑物中尽可能地利用天然光源，以达到节约照明用电的目的。在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来，一般情况下，建筑物的采光标准为1：6-1：8，如窗户面积：室内面积=1：8。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。
6照明控制方式的选择
对于不同场所选用不同的照明控制方式，根据不同的场所采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,采用各种节能型开关或装置。休息场所如卧房、客房等床头灯，这种照明就可以采用调光的开关；公共场所可采用程序控制或光电、声控开关；自熄开关就可以应用到短暂停留的公共场所，如走道、楼梯等。
照明应该选择高效光源。室内外照明不应采用普通照明白炽灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯。一般室内场所照明，优先采用细管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等高效光源。荧光灯具有光效高、寿命长，显色性好、一致性好、光线柔和，长时间使用眼睛也不不会觉得疲劳，能有效提高工作效率等优点。直管荧光灯适用于高度较低的房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产场所。紧凑型荧光灯(包括“H”型、“U”型、“D”型、环形等)适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所。
高大空间和室外场所的一般照明、道路照明，应采用金属卤化物灯、高压钠灯等。光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的镇流器，且要安装具有补偿电容器补偿无功损耗的荧光灯和气体放电灯。以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯(HID)具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点。广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。
7太阳能光伏系统的利用
太阳能是绿色环保型能源，太阳能光伏系统供电是利用光伏效应将太阳光能直接转化成电能的供电模式，其工作原理是白天以太阳光作为能源，利用太阳电池给蓄电池充电，把太阳能转换为化学能储存在蓄电池中，晚间使用时以蓄电池作为电源给节能设备提供电能。在建筑电气设计中要充分考虑太阳能的利用，可以从热水、锅炉及照明上着手设计。随着太阳能光伏产业的发展，其应用范围将越来越广。
8结语
随着国际对于建筑节能的进一步发展，同时为了解决能源浪费问题，我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战，我们的公司、单位如果在设计过程中不重视节能，将要面临国际标准的考验，面临国际公司的竞争威胁，极有可能被市场淘汰。我国的建筑电气节能设计发展潜力巨大，所有公司、单位都应该精心考虑设计方案，按照节能标准合理设计，另外要特别注意的是在选用节能新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以达到有效节能的目的。为我国人民将来居住、工作和生活环境都能有一个有效地节能建筑环境，这是每一个设计人员必须思考的问题。
Abstract: the construction of the electrical energy consumption problems, how to control and power saving, down to the power consumption, electrical energy saving design is imperative. Designers have to pay attention to the energy saving, master advanced energy-saving design methods of power electronic energy saving and the new product information, the energy saving measures applied to every project design.
中图分类号： TU96+3文献标识码：A 文章编号：
前言：
近年来我国对能源的需求越来越大，各类能源都处于供不应求的状态，但是能源的浪费又是一个很普遍、很严重的问题。特别是有一大批大型、特大型公共建筑和规模日益扩大，造成了能源的巨大浪费。在此同时，电气能源供需矛盾激化,建筑用电是能源消耗的主要部分,所以我国建筑电气节能技术的发展迫在眉睫。如大量使用节能产品,不仅每年可节约用电数十亿度,同时可以延缓温室效应,这样同时造福了经济与社会环境。传统建筑电气技术在应用中的问题传统的建筑电气技术在当前的建筑体系中应用较为广泛,而且产品的种类也很丰富,从某一个产品而言,技术发展成熟,总体上讲传统的建筑电气技术在应用中相对独立,特别是末端电器产品,缺乏相互联结,随着产品本身功能发展的复杂化,人们对于办公和生活环境的要求也逐渐提高,所以传统的电气技术存在诸多不足,主要方面包括:使用的繁琐性,建筑电气技术非节能性,管理效率地下,安全性低。
1建筑电气节能的原则性
电气节能应充分考虑到建筑物本身的功能，不能为了节能而牺牲建筑功能为代价，同时也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此，电气节能应遵循以下原则：
1.1实际性：就是要根据建筑物本身的作用出发，在满足设计建筑物的功能条件下，充分考虑到建筑电气节能的设计。
1.2适用性：就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的条件，为建筑设备运行提供必需的动力，按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求，来优化供配电设计，促进电能合理利用。
1.3经济性：不能为了节能而节能，要充分考虑到现实的经济状况，根据现实的经济条件，尽可能达到建筑电气节能的目的，不能盲目过高地增加投资，增加运营成本而节能。应该充分考虑到节能的经济效益，尽可能地在较短的时间内收回投资成本。
1.4节能性：节能的着眼点应是减少能量的无谓消耗。因此，先找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗，再考虑应该采取的有效节能措施。
建筑电气节能的解决方法
建筑电气节能技术包括的内容比较多，以下就几个方面简略阐述其节能措施：
2变压器的选择
在经济条件允许的情况下，尽可能选用节能型变压器，例如：S9、SL9、SC8、新型干式变压器以及非晶合金变压器等产品節能效果都比较理想。城市电网供电的电源电压已经确定，线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只能减小线路电阻，所以应选用铜芯变压器，尽量降低变压器电阻的绕组的电阻，增大通过电流。合理确定负荷率，从变压器的节能角度来讲,当变压器长期处于轻载运行时, 使空载损耗的比重增加和功率因数降低(低于0.5) ，如果选择过大变压器容量,既造成基建投资的增加,又使空载损耗加大,功率因数降低,这样会造成电力系统的电能损耗增加。与此相反,当变压器负荷率过高(≥85% )时将会使变压器的寿命缩短，效率降低。
3供配电系统的节能措施
当线路上有电流流过时，由于线路上电阻的存在，势必会产生有功功率的损耗。因此，线路传输上的损耗是电能利用率低的一个重要原因。要想减少此类损耗主要着眼于四个方面。第一、选用电导率较小的材料做导线。通常选用铜芯线缆，但考虑到要节约用铜，也可以改为采用新型的铜铝复合材料线缆。第二、减少配线的长度。因此在布线时尽量使线路走直线，低压线路要不走或者少走回头线，变压器要尽量接近负荷中心，减少供电距离，且低压配电的供电半径不要超过规定。第三、增大导线截面。对于比较长的线路在满足载流量、动热稳定、保护配合、电压损失等条件下，可根据情况加大一级线缆的截面。第四、合理调剂季节性负荷。也就是要使供电线路得到充分的利用。如将空调风机、风机盘管与一般照明、电开水器等计费相同的负荷集中。
4电动机在运行过程中的节能措施
在建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但这种设备的价格偏高，所以在使用中有一定的限制。此外，还有一种节能方式，就是使用软起动器。软起动器是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，已达到速度随负载的变化而变化。因此，它要求散热、通风措施完善。它的价格也要比变频器便宜，在水泵系统中的大容量电动机的控制设备中可以应用。
5照明光源的选择：
高效的照明光源是实现照明节能的首要因素。每一不同使用目的的场所，均有其合适的的照度来配合。例如：起居间所需之照明照度为150－300Lx；一般书房照度为100Lx，阅读时所需之照明照度则为600Lx，对于照明照度的要求选择合适的光源很重要。天然光源是一个最好的照明光源选择。应千方百计把天然光源合理进行利用，在建筑物中尽可能地利用天然光源，以达到节约照明用电的目的。在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来，一般情况下，建筑物的采光标准为1：6-1：8，如窗户面积：室内面积=1：8。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。
6照明控制方式的选择
对于不同场所选用不同的照明控制方式，根据不同的场所采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,采用各种节能型开关或装置。休息场所如卧房、客房等床头灯，这种照明就可以采用调光的开关；公共场所可采用程序控制或光电、声控开关；自熄开关就可以应用到短暂停留的公共场所，如走道、楼梯等。
照明应该选择高效光源。室内外照明不应采用普通照明白炽灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯。一般室内场所照明，优先采用细管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等高效光源。荧光灯具有光效高、寿命长，显色性好、一致性好、光线柔和，长时间使用眼睛也不不会觉得疲劳，能有效提高工作效率等优点。直管荧光灯适用于高度较低的房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产场所。紧凑型荧光灯(包括“H”型、“U”型、“D”型、环形等)适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所。
高大空间和室外场所的一般照明、道路照明，应采用金属卤化物灯、高压钠灯等。光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的镇流器，且要安装具有补偿电容器补偿无功损耗的荧光灯和气体放电灯。以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯(HID)具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点。广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。
7太阳能光伏系统的利用
太阳能是绿色环保型能源，太阳能光伏系统供电是利用光伏效应将太阳光能直接转化成电能的供电模式，其工作原理是白天以太阳光作为能源，利用太阳电池给蓄电池充电，把太阳能转换为化学能储存在蓄电池中，晚间使用时以蓄电池作为电源给节能设备提供电能。在建筑电气设计中要充分考虑太阳能的利用，可以从热水、锅炉及照明上着手设计。随着太阳能光伏产业的发展，其应用范围将越来越广。
8结语
随着国际对于建筑节能的进一步发展，同时为了解决能源浪费问题，我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战，我们的公司、单位如果在设计过程中不重视节能，将要面临国际标准的考验，面临国际公司的竞争威胁，极有可能被市场淘汰。我国的建筑电气节能设计发展潜力巨大，所有公司、单位都应该精心考虑设计方案，按照节能标准合理设计，另外要特别注意的是在选用节能新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以达到有效节能的目的。为我国人民将来居住、工作和生活环境都能有一个有效地节能建筑环境，这是每一个设计人员必须思考的问题。