2009年第10期總第37卷第224期)建筑節(jié)能.墻體與設(shè)計(jì)No.10 in 2009 (Total No.224, Vol.37)WALL & DESICNdoi: 1.96/j.ss. 1673-7237.2009.10.004建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)周海燕(中國(guó)建筑上海設(shè)計(jì)研究院,上海200063)摘要:從建筑電氣設(shè)計(jì) 角度闡述了電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性，并概述了供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可采取的節(jié)能措施。關(guān)鍵詞:電氣設(shè)計(jì); 供配電節(jié)能; 照明節(jié)能; 節(jié)能措施中圖分類號(hào): TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼; A文章編號(hào): 73-72370091-0011-02Energy-saving Measures in Building Electrical DesignZHOU Hai-yan(China Shanghai Architecural Design & Research Istute, Shanghai 20063, China)Abstract: The imporance of etrcadl energr swing deign is expounded from the riewpont of Building Elecrical Design The energy-sawing measures of the elecric porer supply system and the design of lighting system are sumumrited.Key words: ectrical design; economizing ericity; energy saving lighting: measures for energy saving0引言和線路電阻成正比，為了降低線路損耗,應(yīng)盡量減小在目前的建筑設(shè)計(jì)中,節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑專業(yè)和暖線路電阻R和線路電流Ic。通專業(yè)的-項(xiàng)重要內(nèi)容,也是相關(guān)部門審查建筑設(shè)計(jì)首先,我們來(lái)看如何減小線路電阻R,我們知道圖紙中的重要環(huán)節(jié),國(guó)家節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范也主要涉及建線路的電阻Rp:/S,即與導(dǎo)線電阻率p、導(dǎo)線長(zhǎng)度L筑專業(yè)和暖通專業(yè),而電氣專業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)成正比,與導(dǎo)線截面面積S成反比。我們可以采取以就沒有這么引起重視。事實(shí)上,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)也是非下措施來(lái)減小線路電阻R。常重要的，在建筑電氣設(shè)計(jì)中通過(guò)采取一系列節(jié)能措(1)在通過(guò)線路的電流不變時(shí),配電線路長(zhǎng)度越長(zhǎng)施，可節(jié)約大量電能，是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中不可或缺的則電阻值越大,線路損耗就越大。所以在做配電設(shè)計(jì)重要組成部分,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該引起電氣設(shè)計(jì)人員時(shí)，應(yīng)盡量縮短配電線路長(zhǎng)度,線路盡可能走直線,到足夠的重視，下面就建筑電氣設(shè)計(jì)中可采取的節(jié)能措用電設(shè)備應(yīng)選擇最近路線,避免彎路及回頭路;變電施進(jìn)行簡(jiǎn)要概述。所應(yīng)盡可能地靠近負(fù)荷中心,以減少供電半徑;供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)(2)為了減小線路電阻R,應(yīng)盡量選用電阻率ρ較1.1 合理設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)小的導(dǎo)線,目前銅線已經(jīng)普及,這對(duì)降低線路損耗有很根據(jù)負(fù)荷容量,供電距離及分布,用電設(shè)備特點(diǎn).大意義,我們做設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇銅線,盡量避免選用鋁線;等因素,合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),變配電所應(yīng)盡量靠近(3)對(duì)于供電距離較遠(yuǎn)的線路,選擇導(dǎo)線截面時(shí),負(fù)荷中心，以縮短供電半經(jīng)，減少線路損耗。對(duì)于供電在滿足載流量,熱穩(wěn)定,保護(hù)配合及電壓降要求的同距離較遠(yuǎn)負(fù)荷較大的用電設(shè)備，應(yīng)采用高壓供電,以時(shí),應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線截面。這樣雖然增加了初投資,但較少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù),高低可降低電能損耗,減少投入使用后的運(yùn)行費(fèi)用。壓接線方式應(yīng)可實(shí)現(xiàn)由于季節(jié)性負(fù)荷變化時(shí),對(duì)變壓其次，我們來(lái)看線路電流Ic是否可以減小,一般器的靈活投切,使變壓器保持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),降低由說(shuō)來(lái),用電設(shè)備確定后,配電線路的電流是不變的,但于輕載運(yùn)行造成的電能損耗。我們可以通過(guò)提高負(fù)載的功率因數(shù)來(lái)降低線路電流，1.2 降低供配電線路損耗的措施對(duì)于容量較大,功率因數(shù)較低的負(fù)載,可采取就地補(bǔ).三相線路中有功損耗公式為:償?shù)姆绞?這樣可以減少配電線路的電流,進(jìn)而減小OP=3IcRx103 kW(1)線路損耗。另外，對(duì)于供電距離較遠(yuǎn),容量較大的用電式中: OP為三相輸電線路的有功功率損耗,kW;Ic為設(shè)備|中國(guó)煤化工:降低了供電線路的計(jì)算相電流, A;R為每相線路電阻,0。電流0HCN M H G大降低了線路損耗。從式(1)中可以看出,線路損耗與線路電流的平方.3收稿日期2009-0914;修回日期: 209-1013變壓器的有功損耗按下式計(jì)算:11Op=OPo+B2OPK(21.5電動(dòng)機(jī)的 節(jié)能設(shè)計(jì)式中:OP為變壓器的有功損耗,kW;OPo為變壓器的減少電動(dòng)機(jī)的電能損耗的主要途徑是提高電動(dòng)空載損耗,kW; OPk為變壓器的短路損耗,kW; β為機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。主要采取一下措 施:變壓器的負(fù)載率,%;(1)采用高效率電動(dòng)機(jī)。在工程中雖然電動(dòng)機(jī)通常式(2)中的第-項(xiàng)OPo是變壓器的空載損耗又稱都是由水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備制造商配套供應(yīng)的，但我們鐵損，它是由變壓器鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能選用配有高效率的電動(dòng)機(jī)的其值與鐵芯材料及制造工藝有關(guān)，與負(fù)荷大小無(wú)關(guān)，設(shè)備,淘汰高耗能設(shè)備;所以在選用變壓器時(shí)應(yīng)選擇節(jié)能型變壓器,例如非晶(2)避免電動(dòng)機(jī)輕載或空載運(yùn)行，在輕載運(yùn)行下電合金鐵芯變壓器,它是用新型導(dǎo)磁材料一非 晶合金動(dòng)機(jī)效率是很低的，可采用變頻調(diào)速裝置控制電動(dòng)制作鐵芯的變壓器,它比硅鋼片作鐵芯的變壓器的空機(jī),使其在負(fù)載率變化時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,使得與負(fù)載載損耗下降75%左右,空載電流下降約80%,是目前變化相適應(yīng)，以提高電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)的效率: .節(jié)能效果較理想的配電變壓器。(3)根據(jù)負(fù)載情況對(duì)電動(dòng)機(jī)采取無(wú)功就地補(bǔ)償。對(duì)于△PK是變壓器的滿載損耗又稱短路損耗,它取決供電距離較遠(yuǎn)，容量較大的連續(xù)運(yùn)行工作制的電動(dòng)機(jī)，于變壓器繞組的電阻及流過(guò)繞組電流的大小,與負(fù)荷采用無(wú)功就地補(bǔ)償裝置,提高功率因數(shù),降低線路損耗。電流平方成正比。公式中的第二項(xiàng)β2SPk是變壓器的2照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)銅損,與變壓器的滿載損耗和變壓器的負(fù)載率平方成在建筑耗能中，照明能耗占有相當(dāng)高的比重,因正比。因此,在選擇變壓器時(shí),應(yīng)綜合考慮變壓器損耗此照明節(jié)能設(shè)計(jì)具有重要意義。在保證不降低作業(yè)面和變壓器短路電流的平衡關(guān)系，選用短路阻抗合適的視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明變壓器。另一方面,經(jīng)測(cè)算得知,在負(fù)載率為50%~系統(tǒng)中電能的損失,從而最大限度的利用電能,在工60%時(shí),變壓器的損耗是最小的，效率最高。綜合初裝程實(shí)踐中可采取的照明節(jié)能措施主要有以下幾方面:費(fèi)及運(yùn)行費(fèi)用，變壓器經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)載率- -般可(1)采用高效光源。白熾燈是人類最早發(fā)明的光取75%~85%。源，它從誕生之日起相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)被廣泛應(yīng)用，它在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況，的主要優(yōu)點(diǎn)是顯色性好，它的缺點(diǎn)是發(fā)光效率低，因綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)負(fù)荷合理分配,選取此，目前已被各種發(fā)光效率高,顯色性能優(yōu)異的新光容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效低源取代。低壓鈉燈和高壓鈉燈的發(fā)光率較高,但由于耗區(qū)內(nèi)。顯色指數(shù)較低,顏色失真度大,只能在路燈或廣場(chǎng)照1.4 提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)明中使用:熒光高壓汞燈、自整流高壓汞燈、鈉燈及三提高功率因數(shù)可以減少線路無(wú)功功率的損耗,從者組合的混光燈,常用于生產(chǎn)廠房的照明。發(fā)光效率而達(dá)到節(jié)能目的。在供配電系統(tǒng)中的某些用電設(shè)備如很高的金屬鹵化物燈,三基色熒光燈及稀土金屬熒光電動(dòng)機(jī)、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器以及很多家用電器等燈，由于色溫范圍廣,光色選擇性好,顯色指數(shù)高,顏都具有電感性,會(huì)產(chǎn)生相位滯后于電壓的電流,它是色失真度小，尤其金屬鹵化物燈對(duì)人的皮膚顯色性特與電壓同相位的有功電流和與電壓相位相差90°的別好,因此,廣泛用于各種公共場(chǎng)所。無(wú)功電流的矢量和，其中的無(wú)功電流對(duì)負(fù)載來(lái)說(shuō)是無(wú)我們做照明設(shè)計(jì)時(shí)，-般場(chǎng)所應(yīng)優(yōu)先采用高光效用的，它要從系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)高低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備的熒光燈(如T5、T8管)及緊湊型熒光燈;體育場(chǎng)館，末端，而由于它的存在增加了線路的計(jì)算電流,從而展廳,候機(jī)廳,商場(chǎng)等公共場(chǎng)所應(yīng)采用金屬鹵化物燈增加了線路的功率損耗。通過(guò)提高功率因數(shù),可以補(bǔ).等高效氣體放電光源。應(yīng)盡量不用或少用白熾燈,只償感性負(fù)載的電感性,減少無(wú)功電流,降低線路無(wú)功有在局部藝術(shù)照明或防止高頻光譜照射的古董字畫功率的損耗。具體可采取如下措施:照明中才使用，雖然它光色好,顯色指數(shù)最高,但發(fā)光(1)減少用電設(shè)備無(wú)功損耗,提高用電設(shè)備的自然效率低,能耗高;功率因數(shù)。主要方法是:①采取措施限制電動(dòng)機(jī)和電(2)采用高效燈具。照明器的效率為照明器出射光焊機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn);②在設(shè)計(jì)中盡可能采用同步電動(dòng)機(jī)通量與光源總光通量的比值。照明器反射面的反射比代替異步電動(dòng)機(jī);越高,反射面設(shè)計(jì)越合理,照明的效率也就越高。. -般(2)用靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,采取人工補(bǔ)償?shù)目商岣邿艟咝?0%~50%。我們選撣的照明器效率辦法,提高功率因數(shù)。電容器可產(chǎn)生超前電壓90°的均在70%以上: .無(wú)功電流，它和用電設(shè)備的滯后電壓90°的無(wú)功電(3)采用低能耗的光源用電附件，如電子鎮(zhèn)流器、流相位相差180°,可抵消一部分無(wú)功電流,從而減中國(guó)煤化工及電子變壓器等;少線路計(jì)算電流,降低線路損耗。補(bǔ)償原則是:①高、C N M H G低于0.9.熒光燈具應(yīng)低壓電容器補(bǔ)償相結(jié)合:②集中與分散補(bǔ)償相結(jié)合;選擇電廣鎮(zhèn)機(jī)益取市無(wú)切價(jià)壇的電感鎮(zhèn)流器，來(lái)提高功③固定與自動(dòng)補(bǔ)償相結(jié)合。率因數(shù),降低線路電流,降低線路損耗;(下轉(zhuǎn)第37頁(yè))121定制冷量為850kW。改造前經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)渡季節(jié)及夜間低負(fù)荷時(shí)主機(jī)頻繁啟停的問(wèn)題，有時(shí)每隔40min8 0007000就要啟停1次，即使開啟最小容量的主機(jī)，負(fù)荷率也6 0005 000只有額定容量的20%左右，甚至更低,極端時(shí)主機(jī)還4 000會(huì)出現(xiàn)喘振現(xiàn)象,運(yùn)行效率極低。3 0002 0003.2空調(diào) 系統(tǒng)改造方案1 000|ll為解決上述問(wèn)題，在對(duì)原有制冷系統(tǒng)不做大的改動(dòng)以減少投資的前提下,采用了水蓄冷的方案。由于圈3蓄冷運(yùn)行測(cè)試耗電量圖示現(xiàn)有制冷機(jī)房面積所限，故只增設(shè)了-個(gè)20m'的蓄冷水箱,按式(I)計(jì)算其蓄冷量為160 kW,差不多達(dá)到Fig3 Eletrie power consumption of cilled water stornage running state最低負(fù)荷值的2倍。這樣每放冷1次,可以滿足最小電量為45 677 kW.h,共節(jié)電5 673 kW+h,節(jié)電率為負(fù)荷使用要求約2h,亦即主機(jī)停運(yùn)將近2h,延長(zhǎng)了11%。如果電價(jià)為1元/( kW*h),按每年空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行主機(jī)的停機(jī)時(shí)間，最多的時(shí)候1d只開機(jī)7次左右，8個(gè)月計(jì),則每年共節(jié)省電費(fèi)達(dá)9萬(wàn)元,3~4年就可回很好地解決了過(guò)渡季節(jié)及夜間低負(fù)荷時(shí)主機(jī)頻繁啟收空調(diào)系統(tǒng)改造的投資,經(jīng)濟(jì)效益顯著。4結(jié)語(yǔ)停的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)某酒店空調(diào)系統(tǒng)改造前后2種運(yùn)行狀態(tài)3.3 節(jié)電效果空調(diào)系統(tǒng)改造后不僅圓滿解決了主機(jī)頻繁啟停的的測(cè)試對(duì)比，驗(yàn)證了水蓄冷方式對(duì)于酒店建筑空調(diào)系問(wèn)題，客觀上也帶來(lái)了顯著的節(jié)電節(jié)能效益。為驗(yàn)證蓄統(tǒng)的高效節(jié)能運(yùn)行發(fā)揮了很好的作用，不僅投資低冷系統(tǒng)的節(jié)電效果，對(duì)改造前后的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)廉，而且能切實(shí)解決實(shí)際存在的問(wèn)題。采用蓄冷方式際耗電測(cè)試，測(cè)試方法為:使空調(diào)系統(tǒng)按改造前方式運(yùn)行后,制冷機(jī)組不再頻繁起停,且房間溫度穩(wěn)定了運(yùn)行1周并逐日記錄耗電量，再按改造后方式運(yùn)行1許多,幾乎再?zèng)]有出現(xiàn)因房間忽冷忽熱而遭到客人投周并逐日記錄耗電量。測(cè)試期內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)均為24 h運(yùn)訴的問(wèn)題,另外也帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。行，在蓄冷系統(tǒng)模式時(shí),主機(jī)基本上在高效區(qū)工作。測(cè)值得注意的是,雖然比不上冰蓄冷空調(diào)控制系統(tǒng)試周期內(nèi)室外氣候條件變化不大，測(cè)試記錄如圖2.3復(fù)雜，但水蓄冷系統(tǒng)也必須配備較為完善的實(shí)時(shí)控制所示。圖中橫坐標(biāo)為測(cè)試日,縱坐標(biāo)為耗電量。原狀態(tài)系統(tǒng),使得蓄冷放冷過(guò)程能夠在空調(diào)系統(tǒng)高效情況下運(yùn)行時(shí)總耗電量為51 350 kW.h,蓄冷狀態(tài)運(yùn)行時(shí)總耗運(yùn)行,真正起到節(jié)能降耗的作用。8000參考文獻(xiàn):7 000[1]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,600050002008.4000[2]王紅朝,李百公，鄭文國(guó)小型水蓄冷系統(tǒng)在酒店空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用|||||[C]/蘇州鐵路暖通空調(diào)學(xué)術(shù)年會(huì).2008.1000作者簡(jiǎn)介:鄭文國(guó)(1965),男,遼寧省本溪人,高級(jí)工程師 ,深圳大學(xué)圖2 原狀態(tài)運(yùn)行測(cè)試耗電量圖示建筑設(shè)計(jì)研究院副總工程師，從事暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的研究Fig.2 Eletrie power consumption of original running state075666@163.com)。(上接第12頁(yè))照規(guī)范規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)和照明功率密度值來(lái)設(shè)計(jì)照(5)采用智能照明控制系統(tǒng)，運(yùn)用紅外線運(yùn)動(dòng)檢測(cè)明系統(tǒng),要有效地控制單位面積燈具安裝功率。技術(shù)、恒亮(照)度照明技術(shù)，在照明環(huán)境有人出現(xiàn)需要3結(jié)語(yǔ)照明時(shí)，就通過(guò)照明控制系統(tǒng)接通照明光源,反之如除以上列舉的節(jié)能措施外，建筑電氣設(shè)計(jì)中還有果照明環(huán)境沒有人,不需要照明時(shí),就關(guān)斷照明光源。很多方面可以做節(jié)能考慮,電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中應(yīng)再如,如果室外自然光較強(qiáng)時(shí)，可以適當(dāng)降低室內(nèi)照根據(jù)不同建筑類型,不同負(fù)荷情況,采取可行的節(jié)能明電光源的發(fā)光強(qiáng)度，而當(dāng)室外自然光源較弱時(shí),可措施，達(dá)到節(jié)約電能的目的。以適當(dāng)提高室內(nèi)照明電光源的發(fā)光強(qiáng)度,從而實(shí)現(xiàn)照中國(guó)煤化工明環(huán)境的恒亮(照)度照明,達(dá)到照明節(jié)能的效果;作者簡(jiǎn)ifYHCN MHG高級(jí)工程師,就職于中國(guó)(6)嚴(yán)格控制照明用電指標(biāo)。照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了建筑上海設(shè)計(jì)研究阮(zhy669U@103.com)。各種場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)、照明功率密度值等。應(yīng)嚴(yán)格按[37