对建筑电气节能优化热点问题的分析

邱昊

摘要：建筑电气节能是建筑节能的重要内容，它既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资、为节能而节能。随着建筑能耗将持续上升，占社会总能耗的比例也将增长，而且消费的主要是不可再生资源。随着社会的发展和文明的进步，节能理念为越来越多的人所接受，通过政策引导，实施有效管理，是推进我国建筑节能的重要手段。加强建筑电气节能优化设计则显得极其重要。

关键词：节能；建筑电气；能源

Abstract: the construction of electrical energy saving is an important content of building energy efficiency, it can neither to sacrifice the building function, use the cost of damage demand, also cannot blind increase for energy saving and investment, energy saving. With the building energy consumption will continue to rise, the proportion of the total energy consumption of society will grow, and the main consumption is not renewable resources. With the development of society and the progress of civilization, energy conservation idea for more and more people have accepted, through the policy guidance, the implementation of effective management, is promoting energy conservation in building the important means. To strengthen the construction of electrical energy saving optimization design is is very important.

Keywords: energy efficient; Electrical building; energy

中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：

一、建筑电气系统的优化

设计单位应要求设计人员设计的每项电气分项工程，都有较详细的电气负荷计算书和采取了哪些节能措施。另外，系统在确定设计方案时，要按照“以人为本”的设计思路，做任何项目设计之前，都要深入现场，与业主进行有效沟通，结合工程的具体情况，根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面综合考虑，经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案。

二、合理选择变压器的规格、型号

变压器中存在着阻抗，它们消耗、浪费大量的电能。为了节约电能，减少电路电能损耗，可以考虑适当降低变压器的负载率，但是这样势必造成工程初始投资提高。变压器节能的实质就是:降低其有功功率损耗、提高其运行效率。配电变压器低压侧输出电网，宜尽可能形成环形网络，以便能随负荷变化而采取及时切换，或决定投入运行的变压器台数，且又不影响各环节所需电力供应。对于季节性变化负荷，可以采取并联运行的方法来减少电能损耗，但对于昼夜变化大的负荷，采取上述方法降低变压器电能损耗是不合理的，因为这将使变压器的开关操作次数过多，增加开关检修量。铁芯是变压器电磁感应的磁路。磁通在铁芯中交变，会因其材质结构产生磁滞和涡流损耗。非晶态合金应用于电力变压器的铁芯，具有特殊的磁特性，它与普通材料相比，同容量时可降低75%一80%的损耗。目前已逐步推广。

1减小变压器的有功损耗

变压器的有功功率损耗如下式表示：

变压器应选用SL7、SLZ7、S9、S11、SC9等节能型变压器，它们都是选用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器。由于“取向，，处理，使硅钢片的磁场方向接近一致，减少了铁心的涡流损耗;45°全斜接缝结构，使接缝密合性好，可减少漏磁损耗。Pk称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，与负载率β的平方成正比。因此，在选择变压器时，应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。

2提高变压器的负载率

按每千瓦所增加的变压器及相关设备计算投资，包括:2000kVA变压器应用于大型民用建筑，必然以双电源进线，由于加大变压器容量而多付的变压器投资，按2台计应大于6万元;由于变压器增加而使出线开关柜、母联柜增加引起的设备购置费;安装上述设备使土建面积增加而引起的土建费用。这是一笔相当可观的投资，还未计及折旧维修等费用，这些将远大于所节约的费用。因此取变压器负荷率为50%是得不偿失的。事实上，50%负荷率仅减少了变压器的线损，并没有减少变压器的铁损，因此，也不是最节能的措施。计及变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的容量，并根据实际测试，表明变压器的负载率应在75%一85%为宜。

三、合理选择电线和电缆

照明线路的损耗占输入电能的4%左右，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和各导线截面积。由于线路存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗和无功功率损耗。应选用电阻率较小的材质做导线，铜芯最佳但又要贯彻节约用铜的原则。减少线路的损耗应从以下几方面入手:

1减小导线长度。第一，线路尽可能走直线，少走弯路以减少导线长度;第二，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失;第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离，当建筑物每层平面在10000平方米左右时，至少要设2两个变配电所，以减少干线的长度;

2增大导线截面。首先，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m，则M/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于70平方厘米，线路长度超过100米的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次，利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。选择线芯截面时，技术性和经济性是相互依存的两个方面。

四、电动机节能的途径

减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在建筑工程中应选用高效率的电动机。选择电动机类型时，必须正确掌握负荷特性，弄清楚负荷是连续的还是断续的。若为连续负荷，要了解电动机的输出功率是否与各种负荷相匹配，如果是风机和泵等平方递减负荷特性，在轻载时打开风门和阀门，采用调速电动机在低速运行，可以节约电能。断续负荷时，要了解轻负荷时能否停止电动机的运行，或运行中能否把多余的能量释放出来。如果即使轻负荷时也不能停止电动机的工作，则应考虑采用交流变频调速装置。

结论

建筑电气节能需要在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的控制与管理，以尽量减少能源消耗，提高能源利用率。

参考文献

1国际节能建筑评估体系简介.重庆建筑，2009,10

2叶陵等.节能建筑评价指标体系.建筑科学，2010,6

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。