我國建筑電氣節能存在的問題及對策

摘 要：本文首先闡述我國建筑電氣節能現狀，提出遵循的節能原則，找尋建筑電氣節能實施過程中存在的技術問題；進而對建筑電氣的能耗情況進行了經濟技術分析，主要包括：變壓器、電力電纜、電動機、照明系統；最終提出建筑電氣節能所要采取的具體措施。

關鍵詞：電氣節能；經濟技術；能耗

一、建筑電氣節能應遵循的原則

建筑電氣節能是一個整體化、系統化的工程。在實行建筑電氣節能的措施過程，只有明確節能的目標才能避免節能的盲目性；只有明確了不同場地對應的節能的不同要求，將影響建筑電氣節能的各個因數結合起來考慮才能科學客觀合理的評價節能效果。下面是建筑電氣節能應遵循的原則：

（1）滿足建筑功能的要求。比如建筑物室內應保持整潔干凈，室內照明光線好，過道保持暢通，供給特殊場所電氣設備用電等。

（2）根據我國國情綜合考慮經濟效益。從資源的節約出發，不能僅僅為了節能而加大投資，而應該使采取節能措施后減少的運行費用額能迅速彌補增加的投資額。

（3）從節約不需要消耗的電能，優化電能用量配置著手。必須先找出哪一部分是建筑功能不需要的電能消耗，然后針對這些不必要的電能消耗制定節能措施。

二、建筑電氣節能存在的技術問題

現在建筑電氣節能已經越來越受到我國政府和相關管理部門的重視，由于建筑節能的設計標準與規范很難納入電氣節能全面系統和更多的技術的不足，所以在執行方面很難進行。比如，由于供電線來回的鋪設和變壓器與負荷中心的距離過大，同時在沒有用電數據下負荷計算導致變壓器容量選擇不當和負荷不穩定，從而出現“大馬拉小車”的情況；因為系統設計不合理和設備及運行方式的選擇不恰當使空調系統運行的低效率，導致冷機、風機和水泵長時間無高效率的工作狀態；電梯未設置節能控制模式如節點感應或群控等；在風機等設備的控制上，無智能控制開關，從而使得電能的大量浪費，而且在電制冷機組的選擇時不能節能；在建筑光源等設備的選擇使用不合理和節能意識不夠導致的電能大量的浪費。

三、實現建筑電氣節能的途徑

只有在技術層面上提高節能技術同時提高節能產品性能，才能實現建筑電氣節能。電源節能、動力節能和照明節能是實現建筑電氣節能的主要途徑。

1.電源節能

近年來我國電力建設速度加快了，裝機容量也增加了，電力設備運行效率也提高了，但是在用電高峰期部分省份還是會出現電力供應緊張。在電網中，會對電能進行多次的升壓與降壓，使電能在不同的電壓等級的線路中傳輸。電能會在線路和變壓器中發熱而導致無法利用的能量損耗，這些能量損耗高達系統有功功率的15%-20%。電網輸送和分配電能的效率主要變現為線路損耗與電網輸入量的百分率，即線損率，發達國家的線損率要低于我國。研究表明，如果能夠將線損率降低1-2個百分點，就能節約到90-180億kWh的電能。因此，減少電能在線路和變壓器中的損耗是節約電能的兩個重要部分。

（1）減少線路損耗的方法有以下幾種：降低線路電阻，導線選用電阻率比較小的同時經濟合理的材料，在合理范圍內盡量增大導線截面；優化電網結構配置，鋪設供電線路時應盡量選擇最經濟最合理的直線線路，使線路最短，避免迂回供電耗損電能；增加電網電壓，使變電層次和電壓等級減少，在保持線路絕緣安全的情況下，增加原有線路電壓，能夠降低可變損耗；變壓器的位置根據用電負荷確定，離負荷中心越近，即供電距離越短，則線路損耗就越少；正確選用電動機和變壓器等設備容量，同時安裝并聯補償電容器，使無功線路損耗減少，功率因數提高。

（2）減少變壓器損耗的方法有以下幾種：選用合理的變壓器，比如選用油浸變壓器或干式變壓器可以減少鐵損和銅損，選用調容變壓器，變壓器容量會根電荷的變化而變化，避免出現過載或負載率低的情況，使變壓器的實際負荷達到最佳狀態； 選用合理的材料和先進的生產工藝，改進現有的高能耗變壓器；利用削峰填谷方法使負荷穩定，有效地控制用戶的用電時間，從而降低空載的消耗和提高變壓器的負荷率；以損耗最小的理念運行變壓器和在同一變電站的變壓器并聯，有效的分配負荷使得持續安全使用。

2.動力節能

目前，電動機的運用面很廣，耗電量極大，電動機耗能占總耗電量的60%-70%，其中85%交流電動機耗用的。由此可見，建筑電氣節能的重中之重是動力節能。全面改進電動機及相關機械設備、優化設備系統是動力節能應該遵循的原則，主要節能方法如下：

（1）選用最合理的電動機。從節能的角度出發，根據不同使用場合的不同要求明確節能目標，選擇最經濟最合理的電動機，同時通過改進控制方式等方面提高電動機的有效使用率。

（2）提高電動機的運行效率。根據鐵損和銅損的不同的自身特點分析采取對應措施以減少電動機損耗可以提高電動機的運行效率，既節約電能，又保護了電動機。低噪聲節電型電動機也是一個不錯的選擇。

（3）改變交流電動機速度。在風機、水泵、電梯和空調等設備中運用高效率驅動性能及良好控制特性的變頻器，從而實現交流電動機調速，既節約電能，又可以提髙了設備的控制水平和質量。

3.照明節能

各類建筑中的一項基本的系統工程就是照明。近年來人們越來越提倡綠色照明，所謂綠色照明就是通過綜合考慮天然光源利用、光源選擇、燈具控制、照明方式以及照明維護管理等方面的因素，達到提高照明系統的總效率的目的。在保證照明效果和營造健康舒適環境的同時節約照明用電，是照明節能應遵循的原則主要節能方法如下：

（1）充分合理的利用天然光源。將良好的采光結構和室內照明結合起來。

（2）選擇高光效光源。熒光燈、高效的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈都是很好的選擇，盡量不要使用低光效的白熾燈。

（3）根據不同場地使用要求的不同，選擇光通量維持率好與控光合理的高效率節能燈具。

（4）合理選擇氣體放電燈的啟動設備和電感鎮流器。

（5）合理安排照明方式，考慮照度標準的不同，將一般照明、重點照明、裝飾照明與混合照明合理結合安排。

（6）優化照明控制方式。根據照度的變化，可采用照明節能控制方式，如自動控光、分區控光、遠程集中控光等方式。

4.建筑設備監控系統

自上世紀七十年代的能源危機，隨著計算機網絡技術、自動控制技術和通信技術的進步，建筑設備監控系統能夠很好方位的控制各類設備，而且一定的條件下，能夠有效的節能。

（1）供配電監控系統。供配電監控系統是利用現場總線技術，由計算機、通信網絡和控制設備組成。計算機、控制設備和供配電系統通過通信網絡連接有通信接口的開關，從而檢測設備和電流與有功功率等因素運行狀態等，最后計算機的操作管理人員來確保供配電系統運行的節能與安全。

（2）照明監控系統。由于照明監控系統的出現，有效的解決了一些問題，如為了滿足建筑的功能有不能因此為了節能減少照明的大型公共的建筑。照明監控系統有能夠將不同時間和地點的照度轉換為數字的預設參數并存儲在EPROM中的功能。并比較設定值和實際值，達到有效的節能的效果。這一系統的使用既能使電能節約下來還能延長燈泡等設備的壽命，而且在節省運行費用時還能通過控制增加視覺的美感。

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