試述電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

1、<p>　　試述電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)</p><p>　　摘要：我國社會發(fā)展水平的提高，電氣自動化系統(tǒng)在城市發(fā)展中的作用越來越大，可隨之而來的卻是能源的大規(guī)模使用，電氣自動化節(jié)能技術(shù)的研究，可以有效的實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能降耗，對緩解日益嚴(yán)重的能源危機(jī)有很大的推動作用。本文根據(jù)筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對電氣自動化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑 電氣自動化 節(jié)能

2、 設(shè)計(jì) 技術(shù) </p><p>　　中圖分類號：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　正文：伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源日趨枯竭，雖然我國能源總量豐富,但人均能源可采儲量遠(yuǎn)低于世界平均水平。同時(shí)，隨著現(xiàn)代社會對資源利用有效程度的重視，資源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)逐漸成為了當(dāng)下全世界所矚目的焦點(diǎn)。就我國現(xiàn)在的建筑節(jié)能狀況來看，其節(jié)能技術(shù)都表現(xiàn)在建筑材料、維護(hù)墻結(jié)構(gòu)以及建

3、筑設(shè)備三個(gè)方面，對于電氣方面的節(jié)能意識還沒有得以強(qiáng)化。生活水平的提高和生產(chǎn)水平的發(fā)展，無疑決定了社會對電氣需求量的持續(xù)增長，所以，建筑工程設(shè)計(jì)中電氣節(jié)能技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用已經(jīng)勢在必行 </p><p>　　一、電氣節(jié)能的實(shí)施原則 </p><p>　　1. 符合實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益的原則。以實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益為電氣節(jié)能效益的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，不盲目的增加相關(guān)投資金額，對節(jié)能設(shè)備和材料進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)該遵循科學(xué)合理的經(jīng)濟(jì)

4、原則，從而使得節(jié)能增加的投資數(shù)目能夠在較短的時(shí)間內(nèi)通過節(jié)能運(yùn)行而使得經(jīng)濟(jì)效益有所保障。 </p><p>　　2.適用性原則。直觀的說，就是為建筑物內(nèi)良好人工環(huán)境的創(chuàng)設(shè)或維持提供必要的能源基礎(chǔ)，例如一些建筑設(shè)備動力的提供以及符合用電設(shè)備對電能質(zhì)量、負(fù)荷容量的要求的優(yōu)化用電設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其電能的合理利用。 </p><p>　　3. 節(jié)能性原則。節(jié)能重點(diǎn)要放在電氣設(shè)備的電能損耗上，如變壓器的功率

5、損耗、輸電線路的額外損耗等等。對其采取有效的節(jié)能措施，盡量減少或杜絕與建筑使用功效無關(guān)的電能損耗。 </p><p>　　綜合上述節(jié)能原則，大致可以將其設(shè)計(jì)重點(diǎn)概括為“功能滿足，合理經(jīng)濟(jì)、技術(shù)超前運(yùn)用”這幾點(diǎn)。下面筆者將從節(jié)能措施入手，著重闡述如何能夠合理的將節(jié)能技術(shù)運(yùn)用到建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中。 </p><p>　　二、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的技術(shù)措施應(yīng)用 </p><p>　

6、　1.通過供配電系統(tǒng)的合理分布減少線損 </p><p>　　線損是能耗的重要部分，線損的存在意味著一部分能源做了無用功，為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該通過供配電系統(tǒng)的合理分布來達(dá)到減少線損的目的。設(shè)計(jì)人員在方案設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮到變配電室、配電小間的位置，以滿足供電半徑和所選線路長度的需要；在線路選擇上應(yīng)以走直線為原則，以減少導(dǎo)線長度。在系統(tǒng)整體分布上應(yīng)盡量減少或者不走回頭線，以減少回線上的線損。在變壓器的位置設(shè)計(jì)上，需要盡

7、量靠近整個(gè)建筑的負(fù)荷中心，通過減少供電距離來達(dá)到減少線損的目的。在高層建筑供配電系統(tǒng)布置當(dāng)中，低壓配電室的位置應(yīng)該布置在豎井位置，由低壓配電室提供豎井干線，以保證線路都向前送，避免出現(xiàn)線路返送。這種系統(tǒng)布局方案在高層建筑中起到了廣泛應(yīng)用。 </p><p>　　2.選擇技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的配電方案 </p><p>　　在配電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要詳細(xì)分析方案的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性，在此基礎(chǔ)

8、上選擇最經(jīng)濟(jì)的方案。設(shè)計(jì)人員需要對方案的整體耗能情況進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對一些耗能的細(xì)節(jié)進(jìn)行完善，以求方案的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性。如，對空調(diào)等季節(jié)性負(fù)荷單獨(dú)設(shè)置變壓器，將不同季節(jié)或時(shí)間段使用負(fù)荷可由同1臺變壓器負(fù)擔(dān)，以減少配電系統(tǒng)整體變壓器的容量。對某些季節(jié)性的負(fù)荷線路，共用不僅能節(jié)約投資，更能夠減少電阻和線損。配電系統(tǒng)變壓器的容量和數(shù)量需要進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，充分考慮變壓器的初投資、負(fù)載率等因素。實(shí)踐證明，在一些工程當(dāng)中，這一比例既能滿足配電網(wǎng)的

9、供電需要，又能最大限度地節(jié)約投資、減少線損，其節(jié)能效果非常明顯。 </p><p>　　3. 選擇合理的變壓器類型 </p><p>　　變換電壓是變壓器的主要作用，而其在升壓降壓的過程中會產(chǎn)生大量的功率損耗，且這些損耗只限于變壓器本身。直接點(diǎn)說，變壓器的電氣節(jié)能的關(guān)鍵就在于其有功功率損耗的降低，運(yùn)行效率的提高。SC9、SL7、SLZ7 這幾款節(jié)能型變壓器是筆者較為推薦的變壓器選擇，因?yàn)樗?/p>

10、們都是采用高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)冷扎晶體取向硅鋼片做基本材料，運(yùn)用新型節(jié)能技術(shù)制造而成的低能耗型變壓器?；诮ㄖこ淘O(shè)計(jì)的基本要求來說，這點(diǎn)是電氣節(jié)能最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和選擇。 </p><p>　　4. 輸電線路傳輸消耗的減小 </p><p>　　由于輸電線路本身存在有一定的電阻，所以當(dāng)電流流過時(shí)，線路上會產(chǎn)生一定程度的有功功率消耗。所以，輸電線路傳輸功率消耗的降低是提高電能利用率的重要因素，線路損耗

11、的減小可以從導(dǎo)線材料、橫截面積大小和線路長度等幾個(gè)方面來進(jìn)行規(guī)劃。 </p><p>　　導(dǎo)線材料選擇方面，可考慮電導(dǎo)率較小的材質(zhì)作為導(dǎo)線，銅芯線是最為常規(guī)的材料選項(xiàng)，但是由于其礦產(chǎn)資源不是十分豐富，所以一些高層建筑工程的垂直干母線可選用新型的銅鋁復(fù)合線做干母線。 </p><p>　　導(dǎo)線橫截面積的適當(dāng)增大。若電力傳輸線路較長，且其動熱穩(wěn)定、載流量、電壓損失和保護(hù)配合等條件都能夠滿足的情

12、況下，可以考慮將線纜的界面面積再加大一個(gè)等級，進(jìn)而減小線路損耗。 </p><p>　　配線長度的適當(dāng)減小。直線線路是建筑電力設(shè)計(jì)的最佳形式，對于低壓線路來說，回頭線是其應(yīng)該盡量避免的走線選擇。而變壓器的位置設(shè)置，則以靠近負(fù)荷中心為佳，減小供電距離，減少部分線路損耗的同時(shí)也提高了電能供需的及時(shí)性，在低壓配置的環(huán)境下，供電半徑不應(yīng)該超過規(guī)范要求的尺寸。 </p><p>　　除此以外，針對一

13、些季節(jié)性負(fù)荷的調(diào)劑上，也應(yīng)該充分利用供電線路的優(yōu)勢，將一些功率消耗計(jì)費(fèi)級別差不多的負(fù)荷，如風(fēng)機(jī)盤管和空調(diào)風(fēng)機(jī)、電開水器和一般照明進(jìn)行集中處理，也可以有效地減少輸電線路損耗。 </p><p>　　5. 照明節(jié)能方面可采取的應(yīng)對措施 </p><p>　　通常情況下，自然光線的有效利用是建筑工程本身應(yīng)該進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的一個(gè)方面。對于電氣節(jié)能技術(shù)來說，就要在對建筑物自然光照度的變化有所掌握的情況

14、下，對燈具進(jìn)行分組分片來控制開停。與此同時(shí)，在對照明燈進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)?shù)脑黾娱_關(guān)點(diǎn)，從而使得每個(gè)開關(guān)的控制數(shù)量有所減少，不僅讓燈具的管理變得更為方便，同時(shí)也使電能得以節(jié)省。而插座板面的開關(guān)設(shè)置方面，可以選擇翹板開關(guān)來進(jìn)行控制，其功能體現(xiàn)在不使用電器設(shè)備時(shí)，可以較為便利的切斷插座電源，減少電力設(shè)備的空載損耗，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能省電的目的。對于室外的照明系統(tǒng)方面，筆者個(gè)人建議可以利用電感應(yīng)器和聲感應(yīng)器來替代人工開關(guān)，使照明控制更為科學(xué)合理。單

15、位面積的燈具安裝功率方面，需要進(jìn)行有效控制。筆者所經(jīng)歷的建筑工程設(shè)計(jì)中，通常都是以照明設(shè)計(jì)規(guī)范中的照明標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求和照明功率密度作為設(shè)計(jì)規(guī)劃，在照明質(zhì)量得到滿足的前提下，公共場所及沒有特殊要求的房間照明都應(yīng)該采用高效發(fā)光的熒光燈。光源用電附件也盡量使用低能耗且性能優(yōu)良的配件元件，比如節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器、電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等等。 </p><p>　　6 建筑物的供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì) </p&

16、gt;<p>　　建筑物的供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)確保有合理的方案、系統(tǒng)設(shè)備以及供電路線的能源消耗信息。①對用電負(fù)荷進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算后合理對其分配，應(yīng)當(dāng)選擇變壓器的負(fù)載率最佳，以保證能夠降低電壓器的容量、延長變壓器的使用壽命；②運(yùn)用集中式以及分散式的方案進(jìn)行無功補(bǔ)償，使得低壓側(cè)功率的因數(shù)有一定的提高，保持在 0.9 以上，從而保證變壓器的損耗以及配電線路的損耗降到最低點(diǎn)；③對配電的位置進(jìn)行明確，保證配電間和配電柜和負(fù)荷中心相

17、近，從而使得電壓損耗以及電能損耗減少；④對非線性的用電設(shè)備進(jìn)行控制，使其所產(chǎn)生的高次諧波合理化；⑤峰谷調(diào)節(jié)能量控制措施的使用。在用電高峰期和低峰期進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)控制，保證減少電氣能源的浪費(fèi)等。 </p><p>　　7. 建筑電氣新技術(shù)的運(yùn)用 </p><p>　　新一代建筑電氣技術(shù)為了解決傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)中能源浪費(fèi)較大的一些問題，通常會采取一些較為先進(jìn)的控制方法來對傳統(tǒng)電氣設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制。

18、舉例來說，中控電腦能夠監(jiān)視并控制建筑整體的燈光、遮陽以及溫控設(shè)備，并且能夠顯示各個(gè)區(qū)域和房間的實(shí)際溫度，通過設(shè)定房間的調(diào)節(jié)溫度的上下限來減少電能消耗。整體來說，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該將高效率節(jié)能設(shè)備的采用列入設(shè)備選項(xiàng)，結(jié)合先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，參照科學(xué)合理的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)用戶健康、舒適且安全的使用環(huán)境。 </p><p><b>　　三、結(jié)語 </b></p><p

19、>　　綜上所述，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步為建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)提供了很大的上升空間，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)規(guī)劃中加入各種有效可行的節(jié)能技術(shù)，提高建筑節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益。在節(jié)能設(shè)備的選擇上，應(yīng)該對其原理、性能、效果有所了解，并從技術(shù)層面和經(jīng)濟(jì)獲益兩方面進(jìn)行比較后再做出理智選擇，進(jìn)而使得有效節(jié)能的目的得以實(shí)現(xiàn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>