建築電氣設計中的節能

2022-10-15 03:06:03 字數 2485 閱讀 8536

【摘要】本文章主要從供配電系統的設計、變壓器的容量、台數選擇、功率因數的補償、照明裝置的選擇與控制、電動機選擇及使用等方面論述了建築電氣設計中的幾中節能措施。

【關鍵詞】電氣節能、供配電系統、照明、變壓器

我國是能源消費大國,能源相對短缺,節能是我國當前的重要國策之一,電氣節能是節能設計中不可忽視的一部分,在工程的設計中,應充分利用資源合理的採用節能的產品。

一、 供配電系統的節能設計

1、 根據負荷容量,供電的距離及分布,用電裝置特點等因素,合理合適供配電系統,做到系統盡量簡單可靠,操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心,以縮短配電半徑,減少線路損耗。目前,變電所沒有位於負荷中心,二級低壓配電室和電纜豎井偏離負荷中心的現象很嚴重。

這樣就導致電纜線路增加,電能的線路損耗也隨之增加。在設計中,應盡量使變配電室電纜豎井位於負荷中心,這樣既能節材、節能又可降低線路電壓損失,提高了供電的質量。

2、 根據負荷情況合理地選擇變壓器的台數和容量以適應由季節性造成的負荷變化時,能靈活的投切變壓器,實現經濟執行,減少由於輕載執行造成的不必要的電能損失,若有較大的季節性的負荷如空調用電,可單獨設立變壓器,當備用電源容量受到限制時,應重要負荷劑維持正常工作必須的負荷集中在一台或幾台變壓器中,其他不重要負荷令設變壓器,一邊實用化備用電源時切除方便,對分歧投產去也得規劃設計時,宜採用多台變壓器方案。

3、 按電纜的經濟載流量合理選擇導線的經濟截面,使得電纜在壽命週期內費用最低減少線損。傳統中上電電纜的選擇往往是按溫公升既發熱載流量短路電流或電壓來選擇的,認為在滿足安全的條件下,截面越小越節約,這其實是乙個誤區,這樣只會造成電能損失的費用增大,遠大於初始投資的節約,增大了執行成本。iec發布的最新標準,iec287-3-2中也建議採用經濟電流密度來選擇電纜的經濟截面。

因為在大多數情況下,經濟截面比發熱截面大,這時的電纜執行更加安全。另外,減少線路損耗,應盡量選擇電阻率較小的導線,盡可能的減少導線長度。

4、 提高功率因數可減少電能損耗。

如輸電線路導線每相電阻為r(ω)則三相輸出縣里的功率損耗為△p=312rx10.3=(p2r/u2cos )103式中△p-三相輸電線路的功率損耗,kw

p=電力線路輸送的有功功率.kw

u=線電壓,v

i=線電流,a

cos –電力線路輸送的負荷的功率因數

由上式可看出功率因數提高了可減少線路損耗,從而達到了節能的目的。△p(輸電線路的損耗)包括了有功功率和無功功率是引起的線路損耗。傳輸有功功率是為了滿足建築物功能所必須的,而線路的無功損耗是可減少甚至避免的,具體如下:

(1) 減少供電裝置的無功損耗,提高供用電裝置的自然功率因素。設計中隊空載率大於50%的電動機可安空載斷電裝置, 對大中型連續執行的膠帶運輸系統,可採用空載自停控制裝置;條件允許時,用同等容量的同步電動機代替非同步電動機。

(2) 用靜電容器進行無功補償,在工程設計中,可採用高低壓電容器補償相結合,分散與集中補償相結合,固定與自動補償相結合。

二、 變壓器的節能設計

變壓器損耗包括有功功率損耗和無功功率損耗兩部分。變壓器有功損耗可用下式計算:

△ p=po+β·2·pk

式中△p-變壓器的有功損耗,kw

po-變壓器的空載功率損耗,kw

β-變壓器的負載率,%

pk-變壓器的短路損耗,kw

po作為變壓器空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成,其值與鐵芯材料及製造工藝有關,與負荷大小無關,因此在選用變壓器是應選用節能型的變壓器如s10系列,它們選用高導磁矽鋼片,採用先進的矽鋼片剪下工藝,改進鐵芯疊片方式最大限度的減少了鐵芯的渦損和漏磁損耗。

pk是變壓器額定負載傳輸的損耗,又稱變壓器的線路損耗,它取決於變壓繞組的電阻及流過繞組電流的大小,並與負載率平方成正比,因此選擇變壓器是應選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。

一般β在50%~60%時,變壓器效率最高。要正確選擇便器的負載率,以便合理選擇變壓器的容量。

三、 照明的節能設計

在不降低照明質量的前提下,力求最大限度的減少照明系統中光能的損失,從而最大限度的利用光能,具體如下:

1、 減少點燈的時間

(1) 在工作場所中,無人工作時,應及時關燈。

(2) 大型的工作場所,應採取分割槽控制方式。

(3) 增設照明燈的開關數量,以便管理和有效節能。

(4) 條件允許的情況下,應盡量採用調光開關,定時開關,節電開關等的電氣照明

(5) 室外照明最好採用光電控制,以利於節能。

2、 採用高效光源

合理選用優質且高效的整流器

優質高效的整流器包括節能型電感整流器和電子整流器。節能型電感整流器主要優點:

(1) 節能通過優化鐵芯材料和改進工藝措施,降低自身的功率一般可降低20%~50%,使燈的總功率下降為5%~10%。

(2) 可靠性高使用壽命長,電子整流器主要優點;節能,0~60khz供給燈管,使燈管的總輸入功率下降為20%,由更加的節能效果。

(3) 消滅了頻閃,發光更穩定,有利於提高視覺解析度,提高功率。

(4) 穩定輸入功率和輸出光通量,具有良好的穩壓效能,在電源電壓偏差很大時,仍保持光源恆定功率,穩定光照度,有利於節能。另外具有燈管壽命長噪音低,可調光優點。

試析建築電氣設計中的節能措施

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