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1、關(guān)于建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能方式摘要摘要:文章闡述了建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能原則、節(jié)能方法,從變壓器容量選擇、功率因數(shù)補(bǔ)償、照明調(diào)光設(shè)備、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備選擇等方面,論述電氣設(shè)計(jì)中的幾種節(jié)能方法。摘要:電氣節(jié)能 變壓器損耗 功率因數(shù) 照明節(jié)能 變頻調(diào)速 軟起動(dòng)器 由于人口的增加,工業(yè)的發(fā)展,生活水平的提高,能源的消耗也就急劇增加,能源危機(jī)迫在眉睫。因此,各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求,節(jié)約二次能源--電能,也就成為民用建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持以下三個(gè)原則摘要: 1.滿足建
2、筑物的功能 即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量,也就是舒適衛(wèi)生;滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無(wú)阻;滿足非凡工藝要求,如娛樂(lè)場(chǎng)所的一些電氣設(shè)施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等?! ?.考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益 節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資,增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。 3.節(jié)省無(wú)謂消耗的能量 節(jié)能的著眼點(diǎn),應(yīng)是節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是和發(fā)揮建筑物功
3、能無(wú)關(guān)的,再考慮采取什么辦法節(jié)能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無(wú)用的能量損耗,又如量大面廣的照明容量,宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。 因此,節(jié)能辦法也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則?! 〗ㄖ姎夤?jié)能的途徑 1.減少變壓器的有功功率損耗 變壓器的有功功率損耗如下式表示摘要:△Pb=Po+Pkβ2其中摘要: △Pb--變壓器有功損耗(KW); ?。校?-變壓器的空載損耗(KW); ?。校?-變壓器的有載損耗(KW); β--變壓器的負(fù)載率。 ?。校锊糠譃榭蛰d損耗又稱
4、鐵損,它是由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成,是固定不變的部分,大小隨矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝而定。所以,變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的,如S9、SL9及SC8等型油浸變壓器或干式變壓器,它們都是采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片,由于"取向"處理,使矽鋼片的磁疇方向接近一致,以減少鐵芯的渦流損耗;45°全斜接縫結(jié)構(gòu),使接縫密合性好,以減少漏磁損耗?! 。校胧莻鬏敼β实膿p耗,即變壓器的線損,決定于變壓器繞組的電阻及流過(guò)繞組電流的大小,即負(fù)載率β的平方成正比。因此,應(yīng)選用阻值較小的繞組,可采用銅芯變壓器。從Pkβ2用微分
5、求它的極值,在β=50%處每千瓦的負(fù)載,變壓器的能耗最小。因此,在80年代中期設(shè)計(jì)的民用建筑,變壓器的負(fù)載率絕大部分在50%左右,在實(shí)際使用中有一半變壓器沒(méi)有投入運(yùn)行,這種做法有的設(shè)計(jì)人員一直沿襲至今。但是,這僅是為了節(jié)能,而沒(méi)有考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值。舉下例可看出其不可取的程度?! 。樱茫常玻埃埃埃耍郑恋淖儔浩?,當(dāng)β=50%時(shí)相對(duì)于β=85%時(shí)可節(jié)能為P=16.01×(0.852-0.52)=7.56KW,按商場(chǎng)最高用電小時(shí)計(jì)摘要:天天12小時(shí),365天全營(yíng)業(yè),則總節(jié)約電能摘要:W=7.56×12×3
6、65=33113KW·h。按營(yíng)業(yè)性電價(jià)每度0.78元計(jì),則每年節(jié)約摘要:33113×0.78=25828元?! “疵壳叩某跹b費(fèi)投資摘要:2000KVA變壓器應(yīng)是大型民用建筑,必然雙電源進(jìn)線,則初裝費(fèi)每KVA為2240元,每年節(jié)能省下的電費(fèi)只能提供(25828/2240=11.53)11.53KVA的初裝費(fèi)。還有988.5KVA的初裝費(fèi),加上由于加大變壓器容量而多付的變壓器價(jià)格,由于變壓器增加而使出線開關(guān)柜、母聯(lián)柜增加引起的設(shè)備購(gòu)置費(fèi),安裝上述設(shè)備使土建面積增加而引起的土建費(fèi)用,這是筆相當(dāng)可觀的
7、投資,還沒(méi)有計(jì)及折舊維護(hù)等費(fèi)用。由此可見(jiàn),取變壓器負(fù)載率為50%是得不償失的?! ∈聦?shí)上50%負(fù)載率僅減少了變壓器的線損,并沒(méi)有減少變壓器的鐵損,因此也不是最節(jié)能的辦法。計(jì)及初裝費(fèi)、變壓器、低壓柜、土建的投資及各項(xiàng)運(yùn)行費(fèi)用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)娜萘?,變壓器的?fù)載率應(yīng)在75%~85%為宜。這樣也可以做到物盡其用,因?yàn)樽儔浩鹘^緣的使用年限滿負(fù)荷計(jì)為20年,20年后可能有更好的變壓器問(wèn)世,這樣就可以有機(jī)會(huì)更換新的設(shè)備,才能使該建筑總趨技術(shù)領(lǐng)先地位?! 闇p小變壓器損耗,當(dāng)容量大而需要選用多
8、臺(tái)變壓器時(shí),在合理分配負(fù)荷的情況下,盡可能減少變壓器的臺(tái)數(shù),選用大容量的變壓器。例如需要裝機(jī)容量為2000KVA,可選2臺(tái)1000KVA,不選4臺(tái)500KVA。因?yàn)檫x用前者可節(jié)能摘要:△P=4×(1.6+4.44)-2×(2.45+7.45)=4.36KW(全按β=100%計(jì),同等條件,SC3變壓器)。 在變壓器選擇中,能把握好上述三點(diǎn)原則,即滿足了節(jié)約能源,又經(jīng)濟(jì)合理的原則。 減少線路上的能量損耗 由于線路上存在電阻,有電流流過(guò)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。其公式如下摘要:△P=3IΦ2R×