关于电气节能设计的思考

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【摘　要】现代工业社会的发展给自然环境带来了巨大的压力，环境污染、能源浪费等现象已经严重影响到人类社会的可持续性发展。建筑能耗是社会能耗的重要组成部分之一，如何降低建筑能耗是节能环保所必须考虑的关键性问题。本文以降低建筑能耗为目的，就电气节能设计进行了浅要的探讨。 

【关键词】建筑节能；电气节能；智能控制；电能损耗  0.引言  现代工业社会的迅速发展，使能源消耗迅速增加，环境污染日益严重，构建在掠夺自然资源基础上的经济进步已经严重影响着人类社会的可持续发展，被全球各国所广为关注，积极寻找降能减排的有效措施。我国是全球有数的少数几个能耗大国之一，同时由于技术、理念等方面的原因，能源浪费现象也极为严重。近年来，建筑业的飞速发展进一步加大了我国节能环保压力，建筑能耗已经超过社会总能耗的三分之一以上，建筑节能已经是我国迫在眉睫的事情。在建筑业中，电能消耗是主要能耗，电气设计因此成为建筑节能减排所需考虑的重要内容。下面，本文以降低建筑电能消耗为目的，就电气节能设计进行浅要的探讨。  1.电气节能设计的基本原则  电气节能设计的目的是为了降低建筑电能消耗，以达到节能环保的目的，但并不是以牺牲建筑物功能作为代价，也不是盲目的增加投资进行节能使投入与产出不成正比。总的来说，电气节能设计应当遵循适用性、可行性、节能性三个基本原则。适用性是指电气节能设计，必须要建立在满足必要能源供给的基础上，通过优化配电设计提高电能的合理利用。可行性是考虑项目实行的实际经济效益，充分比较节能所增加的投资与节能所获得的回报之间的关系，合理应用节能设备、节能材料和节能技术。节能性是电气节能设计的根本目的，电气节能设计必须要能够减少或消除无关的电能消耗，如输送线路电能消耗，电气设备不必要电能消耗等。  2.电气节能设计的切入点  建筑电气系统主要包括供配电系统、照明系统、动力设备系统三个方面，电气节能设计可以将这三个方面作为切入点进行。  2.1供配电系统电气节能设计  供配电系统能耗主要包括变压器功率损耗和线路损耗两个方面。变压器功率损耗由空载损耗、有载损耗和负载率组成。变压器空载损耗又称为铁损，是因为变压器铁芯涡流损耗以及漏磁损耗原因造成的，空载损耗的大小同变压器铁芯材料和制造工艺有关，与变压器负荷并没有关系，因此在选用变压器时要选用节能型变压器，这类变压器多采用优质冷轧取向硅钢片制作铁芯，可以有效的减少涡流损耗和漏磁损耗。负载损耗是变压器额定负载传输的损耗，是由变压器绕组电组和流经电流所决定的，在应用中可以采用阻止较小的材绕阻如铜芯变压器等。除此之外，还需要考虑变压器容量和负荷适应能力、非线性用电设备高次谐波、变压器接线方式、变压器运行环境温度因素等对电能损耗的影响。  在线路损耗方面，主要是电网输送电能中所产生的功率损耗，这一损耗同电网所采用的线路及负荷大小有关，需要提高电网功率因素，降低电网无功功率和导线电阻。如优化线路路径、减少供电半径、增大导线截面等，都可有效的降低线路损耗。  2.2照明系统电气节能设计  照明系统是建筑重要电能消耗之一，其节能设计应当在保证视觉要求和照明质量的前提下进行，可采用减少照明光能损失提高光能利用的方法。如选择高光效光源、选用高性能电气附件、选用合理照明方式、优化照明控制方式等。不同的场所对照明度、视觉性、功率、密度都有不同的要求，在电气节能设计时需要满足照明质量要求，如一般场所采用高效发光荧光灯，大型车间、体育场等采用高压钠灯。对于电气附件，应当选用性能优异能耗较低的用电附件，如电子镇流器、电子触发器、电子变压器、节能电感镇流器等，应当根据实际需要选用。在选择照明方式时，应当充分利用自然光与电气照明的优化组合，少用一般照明，多采用灵活照明系统。照明控制，也应当采用节能型开关，如分区控制灯光、增加开关点、采用可调光开关、采用节电开关、光控开关、声控开关等。  2.3动力系统节能设计  在建筑物中，动力系统是重要的系统，不论是家用电器，还是建筑通风等，均会用到动力设备。据统计，我国电机负荷约占总发电量的60%～70%，耗电量大、应用广、使用频繁是动力设备电耗的主要特点，减少动力系统电能损耗有着极大的潜力。要减少动力系统能耗，最主要的方法是提高电机效率和功率。如采用高效率电机、根据负荷需求选择合理的电机、轻载电机降压运行、电机荷载自动补偿、采用调速电机等。  3.电气节能设计的有效模式  3.1建立建筑电气智能控制系统  计算机技术、网络技术和自动控制技术的发展，为电气节能智能控制系统的实现提供了契机。通过智能控制系统的建立，对建筑内电气系统相关设备工况进行实时监控，并根据需要迅速作出调节控制动作，以降低其不必要的电能消耗。目前，电气智能控制系统的发展已经得到了较大的完善，在节能方面效果较为显著。如可以对建筑内风机、水泵等设备进行智能控制，对空调、变电系统、照明系统、电梯系统进行实时监控。全方位的掌控建筑内各类电气设备运行状况和功能需要，使设备在满足功能需要的情况下最大限度的节能。  3.2自然光源与人工光源协调应用  自然光源的充分利用是降低建筑照明能耗的有效途径，自然光源是取之不尽用之不竭的，而人工光源通过电气设备工作都会产生能耗，因此充分利用自然光源有着极高的价值。如将采光和照明相结合，利用导光管、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等，在白天充分利用自然光源以满足室内光照需求，在夜晚再调用人工光源，这样既能满足照明需求，还能提高室内温度。  3.3建立能源综合利用系统  太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源，通过对太阳能的利用可以有效节省资源减少污染，更好的保护好自然环境。太阳能不仅可以用在照明节能上，还可以建立太阳能光伏发电系统转换为电能，供其它电气设备使用。此外如冰蓄冷系统，虽然还不够完善，很多控制微略还需要深入研究，但其应用却对电气节能有着重要意义。  4.结束语  在我国，建筑电气节能潜力巨大，这在环境污染日益严重，能源危机日益突出的背景下，研究电气节能有着得要意义，但在电气节能设计中需要注意，应在满足建筑功能需求的前提下，充分结合相关设备的原理、效果、性能，从经济、技术多个方面进行比较，选择最优的方案，才能真正达到节能的目的。　[科]  【参考文献】  ［１］卓辉桓.建筑电气设计的节能措施[j].内江科技，2010（05）．  ［２］丁向海.浅谈智能楼宇中供配电系统的设计[j].中国科技信息，2010（19）．  ［３］陆红.浅谈供配电系统节能降耗措施[j].安徽科技，2010（06）．  ［４］丛义宏，谢鹏，姜圣文.浅谈高层建筑电气设计[j].2008（16）．