建筑电气节能应用

摘 要：节能降耗一直基于科学发展观的策略,坚持可持续发展,因此,电气节能已经是如今节能建筑的重点课题之一.阐述了我国建筑电气节能状况,分析了存在的相关问题,基于节能应用措施,提出了建筑电气节能策略.

关 键 词：建筑；电气节能；应用；策略

党的十六大、十七大提倡加大力度建设节约型社会,建筑行业相关部门也接连出台了不少关于节约能源的系列政策和文件.节约能源已成为每位公民的责任和义务.目前国家针对建筑设计的节能审查已属于强制审查环节,建筑物特别是公共建筑的能耗控制尤其引人关注.

节能已成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针,是保障国家经济安全、改善环境、增强企业竞争力,实施可持续发展战略的重要措施.

1.我国建筑电气节能概述

早在2005年7月初国务院发出《关于做好建设节约型社会近期重点工作》的通知,特别指出“要坚持资源开发与节约并重,把节约放在首位的方针”.在经济发展中,电气用电是一个耗能大户.很多相关的文章都曾显示过,其每年要消耗总发电量的10%以上,如果大量使用节能的照明产品和有效的措施,节电5%,则每年可节约照明用电60亿kWh,为国家节

省投资约30亿元,并可延缓温室效应,减轻对生态环境的破坏,经济和社会效益非常可观.因此,在设计文件中,电气节能措施以专篇的形式陈述,从建筑物规划的初期就以节能的思想为指导,在技术根源处为实现电气节能提供理论依据及可行性.建筑电气节能的原则是：在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,减少能源消耗,提高能源利用率.节能的途径之一是合理配置建筑设备,并对其进行有效、科学的控制和管理.

建筑电气节能应坚持以下三个原则：1）满足建筑物的功能；2）考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用,而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收；3）节省无谓消耗的能量.同时在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果.从技术上、经济上进行比较后,再选定节能设备,才能真正达到节能的目的.

如今建筑电气节能的应用已经在我国取得了一定的成效,但是往往在节能措施上存在相关问题.1）盲目节能；通常为了达到节能效果,而刻意地控制电气,从而导致满足不了建筑物的功能.而这样的情况在我国出现不在少数,通常一方面是设计原因,而主要的方面是人为因素.2）经济因素考虑不周；由于建筑物的电气节能措施,必须采取相关先进的设计技术方案,然而这些必然会增加部分成本.通常这样的原因主要是未采取合理的节能方案,导致额外的附加成本.3）节能目的偏差；节能的目的是为了可持续发展,而相对部分的节能建筑,只是表明形势上的节能,节约无谓消耗的能量,导致从实质上来说,不是正规节能.

2.建筑电气节能策略

2.1高效光源、高效灯具和节能控制措施

对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关.由于住宅公共部分是无人值守的,所以灯具在人来时点亮,人去时熄灭是很重要的.对于高层住宅电梯前室,由于其对于保证人员疏散的重要意义,所以此处只能采用翘板开关,但对于住宅大部分公共楼梯间,节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施.高效光源顾名思义具有高光效,显色好等优点.试验证明,白炽灯只有10%的电能转变为可见光,90%的电能转变为热辐射,而这种热辐射性又往往带来火灾隐患.细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源,应积极推广应用,尽量减少白炽灯的使用量.好的光源有了,如何使这种好光源发挥其功效能,这就要求灯具的效率要高.灯具的效率为灯具出射光通量与光源总光通量的比值,其值越高,照明的效率也就越高.灯具反射面设计科学,这样才能使好的光源物尽其用.高效光源、高效灯具不仅适用于住宅公共部分照明,在民用建筑中也可大量采用.

2.2供配电系统节能措施

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：（1）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.（2）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.（3）降低线路电阻,线路截面选择要与国际接轨,推广应用?“电力电缆截面的经济最佳化”,按经济电流密度法合理选择导线截面,以减少损耗.此外,对于环形供电方式,为降低线路的电阻值,将开式网运行改为闭式网运行,同样可明显降低线路损耗.（4）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%耗损可降低17.4%,因此,提高电压传输,是降低线损的有效途径.（5）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.提高功率因数,可从合理选用电气设备容量及装设并联补偿电容器两方面着手.

2.3太阳能节能措施

目前住宅热水系统虽然已不少设计采用了太阳能设备,但本人认为在大型住宅小区以及公共建筑的室外照明系统应该可以设计采用太阳能蓄电的照明设备.目前这类产品以太阳能LED灯具为主,其产品的工作原理是：白天太阳光照射到太阳能组件上,使太阳能电池组件产生一定幅度的直流电压,把光能转换为电能,再传送给智能控制器,经过智能控制器的过充保护,将太阳能组件传来的电能输送给蓄电池进行储存；到了夜晚太阳能组件因接收不到光能,其输出的直流电压降到接近为零时,智能控制器自动开启控制装置,向LED提供电能,促使LED发光源发出足够的亮度用于照明；到天亮时,太阳能组件又接收到光能产生电压时,智能控制器又自动转换到充电模式工作.随着太阳能蓄电的照明设备的产业发展,这种产品的制造成本将会越来越低,相信在不久的将来太阳能蓄电的照明设备应该会在室外照明领域得到普及应用.

2.4变压器节能措施

变压器损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分.变压器有功功率损耗可用下式计算：p2等于p0+β2pk

式中：p2――变压器有功功率损耗（kw）；

P0――变压器空载损耗（kw）；

Pk――变压器短路损耗（kw）；

β――变压器负载率（%）.

一般,在50%～60%时,变压器效率最高.在设计中,要正确选择变压器的负载率,以便合理选择变压器容量.变压器的经济运行在节能的同时,还能降低运行费用（包括设备折旧、正常维护和能耗）,取得经济效益.铁损对变压器来说虽为常数,但可通过合理选型与运行而达到节能的目的；变压器铜损是变化的,合理地确定最佳运行,保持变压器在正常条件下,选择最大效率点,可达到经济运行的目的.故变压器节能措施主要为：1）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.2）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.

3.结语

建筑电气节能应该始在设计上体现,终在实践中应用,只有采取合理的设计方案,应用合理的节能器具以及优化节能措施,才能实现建筑电气节能的可持续发展.