電氣節(jié)能的重要性分析范文

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0.引言

近年來(lái)，隨著節(jié)能減排，降低能耗等觀(guān)念的不斷推廣和深入，采取節(jié)能技術(shù)減少不必要的電力和能源浪費(fèi)成為現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)的新趨勢(shì)。目前，建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用已形成了一系列規(guī)范化的體系。因此，研究在不降低建筑功能標(biāo)準(zhǔn)的前提下，通過(guò)合理配置電氣設(shè)備，選擇節(jié)能的電氣原件、提高設(shè)備利用效率等方式是提高現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能效率是很有必要的。

1.現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能相關(guān)理論

1.1現(xiàn)代建筑節(jié)能技術(shù)基本概念建筑節(jié)能技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，主要原因是能源危機(jī)在世界范圍內(nèi)的蔓延，導(dǎo)致建筑節(jié)能技術(shù)研究在全世界全面展開(kāi)，而通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)和降低建筑自身能耗達(dá)到節(jié)能效果也被逐漸被認(rèn)同和確信。現(xiàn)代建筑節(jié)能技術(shù)就是在充分滿(mǎn)足、完善建筑物功能要求的前提下，通過(guò)對(duì)建筑物的冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯、照明等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和優(yōu)化管理，提高設(shè)備利用率和管理水平，使設(shè)備始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，減少不必要的浪費(fèi)，從而達(dá)到有效節(jié)約電能的目的。

1.2現(xiàn)代建筑能耗的主要來(lái)源調(diào)查及統(tǒng)計(jì)資料顯示，現(xiàn)代建筑能耗占據(jù)全社會(huì)能耗的27%，成為節(jié)能減排的新重點(diǎn)。通過(guò)分析建筑能源的消耗發(fā)現(xiàn)，能耗主要產(chǎn)生在如下幾個(gè)方面：

1.2.1現(xiàn)代建筑中的電力變壓器能耗根據(jù)建筑的規(guī)模和功能不同，現(xiàn)代建筑中都需要選擇不同類(lèi)型、規(guī)格、數(shù)量的變壓器，統(tǒng)計(jì)顯示，發(fā)變電系統(tǒng)中，變壓器電能損耗占總發(fā)電量的10%，同時(shí)，變壓器的損耗占建筑電能線(xiàn)損的50%，變壓器的損耗主要包括有功功率損耗、無(wú)功功率損耗、綜合功率消耗三種類(lèi)型。因此，研究節(jié)能型變壓器，提高變壓器的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)降低建筑物電氣能耗是十分重要的。

1.2.2現(xiàn)代建筑中電力電纜的能耗由于電線(xiàn)內(nèi)部電阻的緣故，電力在傳輸過(guò)程中會(huì)以熱的形勢(shì)消耗一部分，這部分能耗與電纜的長(zhǎng)度、電力的傳輸距離、線(xiàn)纜的型號(hào)、品牌、導(dǎo)體截面等直接相關(guān)，因此，在綜合考慮線(xiàn)纜的造價(jià)成本、施工成本與節(jié)能效率的前提下，可有效減低建筑能耗。

1.2.3現(xiàn)代建筑中照明部分的節(jié)能資料統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)電力消耗中的1/6是被照明消耗的，提高照明系統(tǒng)的能效水平無(wú)疑將較大幅度降低照明能耗。建筑照明節(jié)能的原則就是在保證照明質(zhì)量的情況下，通過(guò)照明節(jié)能設(shè)計(jì)，充分利用自然光、太陽(yáng)能等一系列手段，減少建筑照明中的能量消耗。

2.現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能措施

2.1對(duì)建筑電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)在建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)各項(xiàng)電氣系統(tǒng)的區(qū)別進(jìn)行電氣負(fù)荷計(jì)算和電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員要深入現(xiàn)場(chǎng)，詳細(xì)了解建筑自然環(huán)境、日照、光照條件等因素，加強(qiáng)與業(yè)主的溝通，仔細(xì)了解業(yè)主對(duì)建筑照明的要求，本著以人文本的原則，綜合建筑物功能、結(jié)構(gòu)、環(huán)境等方面的因素，選擇最佳的技術(shù)和最優(yōu)的技術(shù)方案，同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)學(xué)習(xí)和溝通，及時(shí)掌握最新的節(jié)能技術(shù)，并將其應(yīng)用到電氣節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中。對(duì)電氣設(shè)計(jì)成果要引入第三方的檢查和審核機(jī)構(gòu)，對(duì)圖紙的科學(xué)和合理性進(jìn)行審核，提高圖紙的設(shè)計(jì)質(zhì)量水平。

2.2合理選擇建筑用變壓器為降低變壓器的有功功率損耗，提高變壓器運(yùn)行效率，降低變壓器的總體能耗，必須綜合考慮變壓器的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量等參數(shù)以及工程前期投資的成本，科學(xué)合理的選擇變壓器，以降低建筑的整體能耗。首先，在配電側(cè)應(yīng)采用環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，在運(yùn)行側(cè)應(yīng)采用并聯(lián)的方式應(yīng)對(duì)建筑用電荷載的季節(jié)性的變換；其次，在晝夜用電變化大建筑中，變壓器應(yīng)非晶態(tài)合金得鐵芯，該類(lèi)型同容量變壓器可降低80%的電力損耗；第三，應(yīng)根據(jù)負(fù)載選擇變壓器的負(fù)載率保持較高，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，變壓器負(fù)載率在75%-85%為時(shí)，其投入和產(chǎn)出比價(jià)格，既能有效的節(jié)能，同時(shí)也保證變壓器的投入不會(huì)浪費(fèi)；最后，盡量選用大容量的變壓器，使變壓器在運(yùn)行時(shí)的負(fù)載率盡可能接近最佳負(fù)載率是提高變壓器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和搞好變壓器節(jié)能的根本性措施。

2.3合理選擇電線(xiàn)和電纜供電方式和線(xiàn)纜截面積是影響建筑內(nèi)部線(xiàn)纜電力消耗的兩大直接因素，實(shí)驗(yàn)表明，4%的輸入電能在線(xiàn)纜環(huán)節(jié)被消耗，在電能通過(guò)線(xiàn)纜傳輸過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生有功功率和無(wú)功功率的損耗，因此，除了選用電阻率較小的銅芯導(dǎo)線(xiàn)做線(xiàn)纜外，還要從以下幾個(gè)方面降低電線(xiàn)和電纜的電能損耗：首先是要減小建筑總線(xiàn)纜的使用長(zhǎng)度，線(xiàn)路設(shè)計(jì)盡量點(diǎn)到點(diǎn)，走直線(xiàn)，同時(shí)避免線(xiàn)路走回頭線(xiàn)。變壓器的設(shè)計(jì)安放位置應(yīng)盡量位于建筑的中心，使得從變壓器到各個(gè)負(fù)載的距離均最短，高層建筑的低壓配電間應(yīng)盡量位于豎井附近，保證配電間到干線(xiàn)的距離最短，不會(huì)出現(xiàn)回頭線(xiàn)；其次需要增大導(dǎo)線(xiàn)的截面積。在綜合計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效率的情況下，設(shè)計(jì)選用的長(zhǎng)線(xiàn)路當(dāng)增加一級(jí)截面所增加的線(xiàn)纜成本可通過(guò)增加后建筑解決在三年內(nèi)平衡時(shí)，可將滿(mǎn)足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面再加大一級(jí)。

2.4建筑用電動(dòng)機(jī)節(jié)能的途徑建筑用的電動(dòng)機(jī)主要是風(fēng)機(jī)、水泵等為建筑提供整體通風(fēng)和高層輸水的電動(dòng)設(shè)備，根據(jù)建筑的功能不同，該部分設(shè)備的耗能比也有很大的區(qū)別。資料顯示，高層星級(jí)酒店水泵的耗電量占總耗電量的30%左右。因此，降低該部分的能耗也是很有必要的。首先在電動(dòng)機(jī)的選擇是要高效率的電動(dòng)機(jī)，以提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)；其次，要根據(jù)荷載的負(fù)荷特性，使得電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行于電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性相匹配，保證電動(dòng)機(jī)的工作效率；第三選用軟起動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)設(shè)備，軟啟動(dòng)器在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中啟動(dòng)平穩(wěn)，啟動(dòng)后可保證設(shè)備全壓投入運(yùn)行，可有效降低能耗，提高電能的轉(zhuǎn)化效率和設(shè)備的使用效率。

2.5提高功率因數(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中，對(duì)于容量超過(guò)10kw的大型設(shè)備和供電距高在20m的情況下，應(yīng)采用就地補(bǔ)償方式，選用就地補(bǔ)償裝置以減少無(wú)功功率流動(dòng)引起的損耗。對(duì)直流設(shè)備的供電和勵(lì)磁，應(yīng)采用硅整流或晶閘，空載率大于50%的電氣設(shè)備，應(yīng)安裝空載斷電裝置，降低不必要的電能損耗，對(duì)連續(xù)運(yùn)行的大型電氣設(shè)備，應(yīng)安裝空載自停控制裝置，大型非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電氣設(shè)備，宜采用電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量的自動(dòng)控制方式，以節(jié)省電能。

2.6合理選擇節(jié)能光源節(jié)能光源的選擇是最直接也最明顯也最方便的建筑節(jié)能措施，資料統(tǒng)計(jì)顯示，熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的4-5倍，壽命是白熾燈的7-8倍，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、光效高、發(fā)光柔和、壽命長(zhǎng)、無(wú)頻閃和無(wú)電磁輻射等優(yōu)良性能，在現(xiàn)代建筑中得到廣泛的應(yīng)用，對(duì)提高建筑的節(jié)能效率起到重要的作用。同時(shí)高壓汞燈、高壓鈉燈、高顯鈉燈、金屬鹵化物燈等高強(qiáng)氣體燈近年來(lái)也在建筑中得到了廣泛的應(yīng)用和普及，對(duì)減低建筑物能耗，提高電能利用效率起到了重要的作用。

3.結(jié)論

節(jié)能減排，減低能耗是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的必然選擇，是提高建筑物的整體設(shè)計(jì)水平，降低建筑物運(yùn)行維護(hù)成本的必要途徑。本文通過(guò)分析建筑節(jié)能的基本概念和能耗因素，提出了建筑電氣節(jié)能的具體措施和手段，其結(jié)果對(duì)指導(dǎo)現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)重要指導(dǎo)意義。