淺談建筑電氣有效節(jié)能

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1、工藝與設(shè)備廣東建材2016年第6期淺談建筑電氣有效節(jié)能陳艷艷(廈門(mén)合立道工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司)【摘要】國(guó)家對(duì)建筑節(jié)能越來(lái)越重視，本文對(duì)建筑電氣節(jié)能部分幾種措施進(jìn)行分析及介紹，希望通過(guò)這些措施的實(shí)施來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣專(zhuān)業(yè)節(jié)能?！娟P(guān)鍵詞】建筑設(shè)備；節(jié)能措施；節(jié)能管理；管道式目光照明在節(jié)能成為全球能源利用主題的當(dāng)下，為建造綠色建筑而進(jìn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)也成為工程建造的重要要求。我國(guó)現(xiàn)有400多億mz的房屋建筑面積，99％為高能耗，建筑能耗約為全國(guó)能耗的25％～30％，能源利用率只有發(fā)達(dá)國(guó)家的30％，所以建筑節(jié)能任重而道遠(yuǎn)

2、。建筑電氣作為建筑的重要組成部分，從設(shè)計(jì)初始就應(yīng)充分考慮有效的節(jié)能措施。電氣節(jié)能的原則是為：在充分滿(mǎn)足、完善建筑物功能要求的前提下，減少能耗，提高能源利用率，而不是簡(jiǎn)化建筑物的功能，降低標(biāo)準(zhǔn)。節(jié)能的途徑之一是合理配置建筑設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行有效、科學(xué)的控制與管理。電氣節(jié)能的主要技術(shù)措施主要從以下四個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：供配電系統(tǒng)、建筑照明、建筑設(shè)備節(jié)能與計(jì)量管理、新能源技術(shù)的應(yīng)用。1供配電系統(tǒng)節(jié)能措施(1)供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓等級(jí)的配電級(jí)數(shù)高壓不宜多于兩級(jí)，低壓不宜多于三級(jí)，盡量減少配電級(jí)數(shù)增多帶來(lái)的電能損耗。

3、通過(guò)合理的負(fù)荷計(jì)算，確定變壓器的容量及臺(tái)數(shù)，其負(fù)荷率宜控制在70％--85％，使變壓器工作于最佳狀態(tài)。季節(jié)性的用電負(fù)荷如空調(diào)機(jī)組、冷水機(jī)組等，在設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮集中l(wèi)～2臺(tái)變壓器供電，以適應(yīng)非空調(diào)季節(jié)負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。在工程設(shè)計(jì)中，通常是方案階段采用單位指標(biāo)法計(jì)算用電負(fù)荷，施工圖階段根據(jù)用電設(shè)備采用需要系數(shù)法計(jì)算，選定完整個(gè)項(xiàng)目的裝機(jī)容量，再用單位指標(biāo)復(fù)核變壓器容量是否滿(mǎn)足，負(fù)荷率是否合理。但筆者在工作中一直對(duì)已投入使用的建筑變壓器實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷

4、率究竟為多少的問(wèn)題存在疑惑。因沒(méi)有從實(shí)際工程建筑中取得數(shù)據(jù)分析，所以無(wú)從得知各項(xiàng)目變壓器的設(shè)計(jì)容量是偏小亦或是富余太多。很巧的是在《建筑電氣》期刊中查閱到由清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心張輝、李一力共同撰一76一寫(xiě)的《調(diào)整單位建筑面積電氣設(shè)計(jì)容量重要性的研究》一文，里面一些數(shù)據(jù)可供我們參考。清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心通過(guò)分析全國(guó)50余座建筑物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電耗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有建筑的變壓器運(yùn)行負(fù)荷率均在較低的水平上。通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)建筑物全年總負(fù)荷最大時(shí)，單臺(tái)變壓器的負(fù)荷率也只有67．5％；而在用電低谷季節(jié)，

5、單臺(tái)變壓器負(fù)荷率在10％～15％的現(xiàn)象比比皆是。文中選取北京市幾座建筑物實(shí)測(cè)變壓器最大負(fù)荷率進(jìn)行說(shuō)明。表1為文中部分建筑變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。表1圖1為實(shí)測(cè)2009年全年總負(fù)荷最大的情況下，各臺(tái)變壓器負(fù)荷率?？梢钥闯觯瑔闻_(tái)變壓器負(fù)荷最大時(shí)，變壓器負(fù)荷率最高達(dá)77．5％。然而通過(guò)對(duì)全年負(fù)荷數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)計(jì)量看出，負(fù)荷率達(dá)到77．5％的時(shí)間非常短暫，每次出現(xiàn)的時(shí)間也就在O．5～1小時(shí)之間，全年加起來(lái)也就是幾個(gè)小時(shí)。因此，可以認(rèn)為這個(gè)負(fù)荷率對(duì)應(yīng)的變壓器容量，就應(yīng)該是我們選取變壓器的額定容量。也就是說(shuō)，變壓器的節(jié)能潛力

6、理論上可達(dá)22．5％。這個(gè)課題的調(diào)研，雖然樣本量小不足以支持結(jié)論，但筆者認(rèn)為，對(duì)設(shè)計(jì)工作中考慮變壓器容量選擇和節(jié)能是一個(gè)指導(dǎo)方向。同時(shí)，筆者也堅(jiān)持，對(duì)能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和反饋意義重大，應(yīng)有更多這樣的信息反饋給設(shè)計(jì)工作者。(2)減少線路損耗是配電線路設(shè)計(jì)合理及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行廣東建材2016年第6期工藝與設(shè)備蕞踟％童70z60名50％407,,30寵加髯10％0。鹵痢l黝獺蘑塑緩lllj黧鬻縻飄Il羽ll豳霧纛蘿一緩lll綴1．綴圉．霾．鱈黝翱甥．弱2345建奠蕾羹量圖1的重要指標(biāo)。由于配電線路有電阻，有電流通過(guò)

7、時(shí)就會(huì)產(chǎn)生功率損耗，其公式為：P=3·12R·10-k_3·12·PL／S·10—3式中：P——三相輸電線路的功率損耗(kW)I——線電流(A)R——線路相電阻(Q)p——導(dǎo)線的電阻率(Q．m)L——長(zhǎng)度(i11)S——導(dǎo)線截面積(mz)其中“R”線路電阻在通過(guò)電流不變時(shí)，線路長(zhǎng)度越長(zhǎng)則電阻值越大。電網(wǎng)輸送電能時(shí)產(chǎn)生的功率損耗與線路長(zhǎng)短、線阻大小及電流量有關(guān)。工程設(shè)計(jì)中降低配電線路的損耗有以下途徑：①合理確定電氣功能用房的位置，變壓器盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電半徑；避免配電線路迂回，減少低壓側(cè)線路長(zhǎng)度。

8、②對(duì)于較長(zhǎng)的線路，在滿(mǎn)足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)配合及電壓降的要求下，可加大一級(jí)導(dǎo)線截面。另外，筆者在設(shè)計(jì)工作中總結(jié)出，對(duì)于平時(shí)、消防時(shí)共用的負(fù)荷，其雙電源的配電總箱通過(guò)合理的分配用電負(fù)荷，可以調(diào)整線路中的電流，從而實(shí)現(xiàn)減少線路損耗的目的。圖2的配電方式為1APEl箱所接回路均為末端設(shè)備的主用配電線路，1APE2箱的配出線路為備用回路。在主用電源1APEl箱線路正常情況下，1APE2箱不投入，1APEl箱進(jìn)線回路上的電流Ic=Pc