浅谈建筑电气节能设计的常见问题与对策

浅谈建筑电气节能设计的常见问题与对策随着经济的快速增长，能源消耗与浪费日益受到人们的关注，节能已成为社会的公共话题。同时，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源――电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。本文就建筑电气节能设计中的常见问题进行分析，并提出相应的解决方案。1.建筑电气节能设计的必要性随着建筑行业的高速发展，对能源的消耗量也在急剧增加。据统计，建筑综合耗能达到社会能源消费的30%，在建筑耗能中，供暖、照明、和空调分列前三项。其中，照明能耗约占建筑能耗的35%。所以建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力，要做好建筑电气的节能，应着重从工程设计入手，采用各种措施节约用电，提高建筑工程设计的经济性和实用性。2.建筑电气节能设计的常见问题在建筑电气的节能设计中，常常出现一些这样那样的问题，对资源造成了不必要的浪费。比如说，在照明节能方面，不知怎样选择合适的节能灯具，不知道节能灯具的参考标准。不会采用高效率因数的启动设备，不知道如何来合理利用这种仪器。缺少使用新型光源的意识；在动力节能方面，不知如何选用合适的电动机来提高工作效率；在电源节能方面，供配电系统节能与变压器节能的技术措施缺乏一定的科学性。3.建筑电气节能设计的对策分析照明节能3.11选用高效节能灯具在满足眩光限制和配光要求的条件下，应选用效率高的灯具，荧光灯灯具的效率应符合：开敞式≥75%，透明保护罩≥65%，磨砂或棱镜保护罩≥55%，格栅≥60%；高强度气体放电灯灯具的效率应符合：开敞式≥75%，格栅或透光罩≥60%；根据使用场所不同，采用控光合理的灯具；选用光通量维持效果好的灯具；采用光利用系数高的灯具；采用照明与空调一体化灯具。3.12选用高功率因数的启动设备荧光灯用电感镇流器，一般功率为灯管额定功率的20%，高强度气体放电灯（HD）的镇流器功率为额定功率的15%～16%。而电子镇流器与电感镇流器相比较，具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点，比电感镇流器节电10%以上。其本身功耗也比电感镇流器降低50%～75%，综合电输入功率降低18%～23%，节电效果显著。在大面积使用气体放电灯的场所，宜装设补偿电容器，补偿后功率因数不应低于0.90。3.13积极推广使用新型光源发光二极管（LED）被称为“绿色光源”，白光LED理论发光光效可达200lm/W，目前实验室里已经达到100lm/W，50lm/W的产品已进入市场，其较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%，节能潜力巨大；随着LED的迅速发展，发光光纤得以广泛应用，与LED光源结合，发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用；室外照明可选用太阳能灯具。动力节能3.21采用高效率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比，其总损耗减少20%～30%，效率可以提高3%～6%。3.22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，避免“大马拉小车”，以提高电动机运行的效率和功率因数。3.23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，应采取电动机的无功功率就地补偿装置。但对单台电动机补偿容量不宜过大，以免产生自励磁过电压。3.24改进控制方式，提高运转效率对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机。许多水泵、风机的流（风）量不是要求恒定的，从理论上讲，泵类、风机的流（风）量与转速成比例，而功率与流量的3次方成比例，故按照工艺流（风）量的要求，实现调速控制，当流（风）量减少时，所需功率近似按流（风）量的3次方大幅度下降，是节电的有效方法。交流电动机调速分变极调速、变频调速和变转差率调速三种形式，节能效果以变频器最为明显。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不但可以节约大量电能，还可提高控制质量及产品数量，是实现机电一体化的重要手段。电源节能3.31供配电系统节能应采取提高系统的运行电压和功率因数，减少无功功率及导线中的电阻，降低供配电系统线路损耗等措施。节能途径主要有：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和选择供电电压，供配电系统应尽量简单可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级；变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗，电力用户内部变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而减少损耗；传输上可以采用提高电压等级的方法。通过计算可知，当电压提高10%，线损可降低17.4%，因此，提高电压传输，是降低线损的有效途径；提高功率因数减少电能损耗。线损与电力用户的功率因数的2次方成反比，故提高功率因数也是降损的有效措施。3.32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。变压器节能措施主要为：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，使其工作在高效区内。对车间停产后仍不能停电的负荷，宜设置专用变压器，大型厂房及非三班制车间宜设置照明专用变压器；选用节能型变压器，更换或改造高能耗变压器。近年来逐渐推广的S10、S11系列油浸变压器比S9系列更为节能，S11型卷铁芯变压器与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；加强运行管理，实行变压器经济运行。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。3.4用电峰谷调节合理用电是节约能源的重要内涵之一。电是不可储存的，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。1995年起全国供电部门就实行了峰谷电价，在电气设计中推广应用峰谷电表，鼓励用户避峰用电，进一步推广冰蓄冷空调、蓄热式电锅炉等蓄能技术，有利于调节电网的峰谷时差，达到节能的目的。4.结束语建筑电气节能有着相当的潜力，应在设计中比较方案，从安全性、经济性和高效性等方面进行综合考虑，选用节能的控制设备、电气产品，选择合理的供配电方案等，减少中间过程的各种损耗，以达到真正节能的目的，为提高社会效益以及经济效益作贡献。