電氣設計中節能技術的應用

文/張娜娜劉相宏，天津市海天量子科技發展有限公司；天津航空機電有限公司

電氣設計中節能技術的應用

文/張娜娜1劉相宏2，1天津市海天量子科技發展有限公司；2天津航空機電有限公司

我國是個能源消費大國，能源相對短缺，然而能源浪費卻相應嚴重。作為二次能源的電能供需矛盾近年來越來越突出，能源的缺乏已嚴重制約著國民經濟的發展。節能問題一直是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針，那么節約電能就成為每位電氣設計人員必須認真考慮的間題。本文主要針對電氣設計中節能技術的應用進行簡要分析。

電氣設計；節能技術；應用

1 電氣技術在節能建筑中應用的意義

由于能源問題日益嚴峻，我國在發展新時期建設的重要任務之一節能減排在建筑行業正在迅速開展和實施，在日常生產和生活中電能是必不可少的基礎能源，但是其在被使用的過程中浪費嚴重，因此在供電過程中必須采取一定的節能措施，這樣才可以大大地提高電能的利用率。我國在“十二五”規劃中提出了推行節能減排工作的要求，因此節能建筑成為建筑行業發展的趨勢。并且長期的高負荷用電還會導致風險事故的發生，嚴重危機人們的生命和財產安全。

2 建筑節能的重要性

2.1 社會發展的必要所需

能源緊缺的問題，不僅是對于我國來說事態嚴重，對全球來說也意義重大。能源資源是社會發展的必要物質，能源的緊缺和減少勢必會對社會發展有不良的影響，例如能源的減少使得石油的價格波動起伏，以及因此而引起的社會暴亂，國家間的戰爭頻發，部分發達國家開始逐步意識能源的重要性，開始重視起節能技術在建筑領悟中的應用，并為此提出了一些高效能的應用措施，有利于發展綠色低碳、環保型的社會。

2.2 緩解能源壓力的重要方式

就當前的我國能源消耗比例來看，在整個社會總耗能中，建筑行業的能源消耗占據1/3以上，并呈現逐年上升的趨勢，因此，節能技術的重要性尤為凸顯。其次，由于我國正處于城市化高速發展的時期，能源短缺，勢必會對社會的發展造成一定的阻礙，尤其不利于社會的健康、可持續發展。持續推進節能技術的應用，有效提升節能技術水平，走可持續發展的道路，成為社會進步發展的必要選擇。

3 建筑節能在建筑電氣設計中的應用

3.1 配電系統節能設計

在配電系統的設計中，設計人員與施工人員需緊密結合，共同參與配電系統的實際容量、配點距離和電氣設備的功能的相關設計工作，有效縮短變配電所與負荷中心間的距離。最大限度的節省輸電材料，并顯著降低輸電過程中消耗的電能，持續發揮節能作用。其次，設計人員還需充分擇選電源變壓器的數量和容量，將變壓器的結構設計加以變更，以起到相應的節能效果。此外，在完全放電后，方可對電容器進行充電。

3.2 照明系統節能設計

照明系統的節能設計，是建筑設計的重要環節之一，此項設計可顯著降低能源消耗。白熾燈雖具有安全、簡單，便于維護，光色好，價格較低的顯著特點，但其發光率及小，節能效果不佳。在實際的施工中，可選用效能較高的光源。室內光源可選用功率小的熒光燈或LED節能燈，室外光源可選用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈。

3.3 減少線路電能消耗

在高層建筑中，線路電能損耗也是造成電能巨大浪費的重要來源。基于此，電氣設計人員可在電路設計中，著重考慮線路耗能問題。根據機械長度及發熱需求，盡可能選用低壓線路截面，減少線路的電耗。其次，也可將電阻率較小的材料加以運用，例如鋁線和銅芯導線等。此外，選取能耗低的變壓器或噪聲小的節能接觸器。

4 建筑電氣節能的措施分析

4.1 合理的供配電系統

對于一個完整的建筑工程體系來說，其對電力資源的消耗量十分巨大，因此配電系統在設計的過程中就必須要充分考慮到變配電室以及配電小間的合理位置，變電站與負荷中心的距離應該盡量縮到最短從而可節約電纜成本，縮短供電半徑實現節能。綜合考慮供配電系統的負荷還需保證同一電壓級別下，運行電壓對這一系統的配電級數不可超過兩級，規劃節能技術的應用從而設計合理的供配電系統，使系統能夠在最佳地狀態下運行，并且在運行中的損耗能夠降至最低，實現供配電系統的經濟運行，從而達到建筑節能的目的。

4.2 變壓器節能設計

在建筑的整個電氣系統中，變壓器造成的能源損耗占據了整個電氣能源耗損的很大份額，因此選擇合理的變壓器可以達到節能的目的，變壓器節能是通過提高運行效率和降低損耗和來實現的，因此在進行建筑電氣節能的設計時要注意變壓器的臺數和參數，從而達到電氣節能的目的。

5 以國家科技部辦公樓為例

國家科技部辦公樓由內而外，從整體到局部再到細節，科技部節能示范樓的每個布局都體現了設計人員強烈的節能意識。其中空調系統適應不同致冷量的需要，同時采用冰蓄冷系統，夜間用電低谷期蓄冰，白天用電高峰期化冰釋冷，做到“削峰填谷”地使用外源電力。全樓供暖耗熱量僅相當于一座3000多平方米普通辦公樓的用量。

節能電梯，也是節能示范樓的特點之一。通過運行程序的智能控制和按乘載量調節的變頻系統，既減少了空載，又避免了“大馬拉小車”的現象，較大幅度地節省了電梯運行的能耗。智能化照明系統是樓宇能源消耗的又一重點。辦公室內沒有燈具開關，采用光照傳感器與紅外人體感應傳感器相結合的控制方式，有人時智能燈自動開啟，無人時燈自動熄滅，并實現數控功率調節，使自然光加上燈光后保持桌面閱讀的最佳需要。

表1 光源節能技術參數

5 結束語

綜上所述，我國對于節能減排等的要求也越來越高，對電能消耗的問題也越來越重視，尤其是在建筑電氣的節能方面。電氣技術在節能建筑中具有廣闊的應用前景，相關企業和工作人員應當精心考慮設計方案，選擇高效的節能設備并不斷引進、創新先進的電氣技術，按照節能標準合理設計，采取科學、合理、有效的節能措施會帶動建筑電氣節能技術的發展，為社會發展取得新成果。

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