建筑電氣設備的電氣節(jié)能設計研究

王志明

【摘 要】隨著我國電氣設備自動化水平不斷提高，其節(jié)能環(huán)保性能也越來越被人們重視，不僅可以使用戶安全、環(huán)保、有效的運用電氣設備，并且還可以節(jié)約能源、改善環(huán)境，為促進我國可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。所以，加強電氣設備自動化節(jié)能技術(shù)研究是非常必要的，對此，本文將詳細分析電氣工程設計的原則，進而探究電氣設備自動化節(jié)能技術(shù)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化；節(jié)能技術(shù)；設計

一、建筑電氣節(jié)能設計的原則

在我國的國民經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略中，節(jié)能問題一直占據(jù)著重要的地位。節(jié)能工作作為一項長期的、系統(tǒng)的工作，不僅僅靠政府和建筑相關(guān)單位的努力，同時還需要社會各界的共同努力。在進行建筑電氣節(jié)能設計的過程中，設計者要對各種因素進行綜合的考慮，對建筑電氣的節(jié)能措施和節(jié)能效果進行比較研究，找到最佳方案來解決電能消耗問題。建筑電氣節(jié)能設計應該綜合考慮各種因素的影響，其中包括可靠性、經(jīng)濟型、節(jié)能性等設計原則，這三種原則具體的體現(xiàn)如下：

（一）經(jīng)濟性原則

所謂的建筑電氣節(jié)能設計的經(jīng)濟型原則，就是在進行電氣節(jié)能設計的時候要以取得巨大的經(jīng)濟效益作為最終目的，在最短的時間內(nèi)，利用節(jié)能的技術(shù)手段來將所有的開支降到最低，使在節(jié)能設備上的投資發(fā)揮最大的效果，取得最大的效益，大大的提高在建筑電氣節(jié)能方面的經(jīng)濟效益。

（二）節(jié)能型原則

在建筑電氣節(jié)能設計過程中，節(jié)能性原則是最基本的原則，通過一系列的措施和手段來將能源的消耗降到最低，真正的實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

（三）環(huán)保性原則

在建筑電氣節(jié)能設計過程中要注意做到節(jié)能、高效以及無污染。建筑電氣的節(jié)能設計要取得經(jīng)濟效益和節(jié)能降耗的目的，首先要在保護環(huán)境不受污染的基礎之上，通過采取各種陷阱的技術(shù)手段或者是安裝各種高科技設備，來實現(xiàn)節(jié)能降耗，將那些不必要的能源消耗大大的降低，真正做到環(huán)保和生態(tài)。

（四）適用性原則

在實現(xiàn)建筑電氣的節(jié)能設計之前，首先要讓各種建筑電氣在安全的用電情況下，滿足人們正常的生活和工作需要，包括各種滿足人們生活的適宜溫度以及風量的大小；照明設備的色溫、照度；各種特殊公共場所的工作等正常需要等。

二、建筑電氣設備電氣節(jié)能設計研究中常見的問題研究

（一）建筑的電氣的節(jié)能設計并不合理

在建筑電氣的空調(diào)系統(tǒng)設計的過程中，建筑的空調(diào)冷量存在著過高的問題，使得建筑內(nèi)的中央空調(diào)的通風口以及機械排風不暢的問題得到很好的解決，并且，在進行建筑電氣設計的時候，多數(shù)設計者選擇的設施設備并不符合建筑自身的需求，使得建筑物室內(nèi)的為外通風換氣形成溫度較低的負荷，使得建筑物的空調(diào)的耗能不斷的上升，對于建筑電氣設備的節(jié)能運行沒有任何的好處。

（二）建筑電氣在進行照明光源設計的時候沒有遵循節(jié)能設計的原則

在進行建筑物電氣設計的時候，照明以及光源的設計并不能完全的遵循節(jié)能的原則，導致整個建筑物在進行電氣設計的時候造成了照明耗能的不斷升高，造成了大量的能源浪費，尤其是多數(shù)建筑物在進行開關(guān)設計的時候并不科學，造成了電力資源的大量消耗。

（三）建筑物內(nèi)其他的輔助電氣設施不符合節(jié)能設計的原則

在設計建筑物內(nèi)部設施的時候，多數(shù)建筑物設計人員沒有合理的配置采暖、通風、給水以及排水等等電氣設施，導致建筑物內(nèi)的電氣設施的設備選擇以及系統(tǒng)運行方式不合理，間接地造成了建筑物在日常運轉(zhuǎn)的時候出現(xiàn)了資源損耗較高的情況，導致建筑物的運行成本過高。

三、建筑電氣設備的電氣節(jié)能設計措施

（一）供配電系統(tǒng)節(jié)能設計

根據(jù)建筑負荷容量、供電分布、用電設備等合理設計供配電系統(tǒng)，確保供電系統(tǒng)安全可靠、方便操作等。首先，合理選擇變壓器。變壓器作為配電系統(tǒng)的主要設備，它在正常運行過程中用電損耗量占總損耗量的6%。在選取變壓器性能與臺數(shù)時，需要根據(jù)變壓器負荷運營的時間而選擇，盡量減少不必要的用電損耗。其次，降低線路損耗。研究發(fā)現(xiàn)線路損耗主要與線路的長度與負荷量有關(guān)，而減少線路損耗的措施主要有：第一，在選取電線時，盡量選用線路電阻值較小的導線，如銅線；第二，盡量使線路呈直線，縮短線路長度；第三，選取合理的導線截面，應根據(jù)線路電流指標與經(jīng)濟性綜合確定導線截面大小，例如對于較長的線路，在滿足電流及電壓降要求的基礎上，可適當?shù)脑龃髮Ь€截面，雖然使線路費用有所增加，但卻大大節(jié)約線路能耗，從而達到節(jié)能的目的。

（二）電動機設計

針對電動機節(jié)能設計，需提升電動機功率因數(shù)、工作效率，在建筑設計時，需選擇高效率電動機。按照實際負載狀況，合理選擇相互匹配電動機，盡量選擇調(diào)速電動機，進而滿足節(jié)能目的。同時，若電動機啟動負載較大，可選擇軟起動裝置，確保電動機能夠平穩(wěn)啟動，減小啟動電流，降低電能消耗。選擇變頻器裝置，合理控制變頻調(diào)速。對于非固定轉(zhuǎn)速場合，若電動機處于負載變化狀態(tài)，對變頻器裝置實現(xiàn)自動調(diào)速，確保電動機轉(zhuǎn)速、負載的匹配性，降低電動機輕載時，降低不必要功率能耗，滿足節(jié)能效果。通過電容器，實現(xiàn)補償線路的就地補償，提升電動機功率因數(shù)，進而降低線路損耗。

（三）空調(diào)用電節(jié)能設計

由于人們生活水平的提高，空調(diào)逐漸變成了家庭日常生活的必需品，特別是夏天，人們的主要用電就是空調(diào)用電。所以，建筑電氣的節(jié)能設計中，尤其要高度重視相關(guān)的空調(diào)系統(tǒng)設計。通常，民用建筑空調(diào)系統(tǒng)包括分體式空調(diào)系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等，中央空調(diào)往往利用自控系統(tǒng)有效控制電能消耗，以便于節(jié)能減排；而安裝的居民住宅空調(diào)的插座通常較高，使得電源得不到及時切除，那么電能消耗就比較大。因此，空調(diào)的節(jié)能設計中，可為空調(diào)設計控制開關(guān)，以便于空調(diào)得不到長時間使用時，能及時關(guān)掉空調(diào)電源，這既保證了空調(diào)的使用安全，其節(jié)能效果也比較顯著。建筑電氣節(jié)能設計中，為達到節(jié)能減排的目的，要為空調(diào)設計專屬的控制配電用電設備，以便于管理，且能大大降低電能消耗。

（四）照明節(jié)能設計

現(xiàn)代建筑的照明節(jié)能設計理念是在確保室內(nèi)照明質(zhì)量的基礎上，最大程度的降低室內(nèi)照明用電的能源損耗，從而實現(xiàn)用電的最大效率。研究發(fā)現(xiàn)，照明節(jié)能設計的主要措施如下：首先，根據(jù)國家對建筑照明設計的要求，并針對生產(chǎn)、生活、工作、學習對照明的要求，選取合適的照明亮度，并針對一些特殊場所要求較多亮度時可采取混合照明的方式。其次，在建筑照明設計時，最大程度的利用天然光。因此，在現(xiàn)代建筑照明節(jié)能設計時應充分利用自然光與人工照明相結(jié)合，并應用反光裝置與導光設備將室外的自然光引進室內(nèi)，以實現(xiàn)節(jié)約建筑照明用電的目標。最后，合理選用照明控制方式。建筑照明控制方式有：分區(qū)分組控制、集中控制、調(diào)光控制、就地控制、聲控開關(guān)控制、漏雨智能控制、人體感應控制。不同的控制方式有不同的原理，在照明節(jié)能設計時應根據(jù)實際需要選取適宜的控制方式。

四、結(jié)語

電氣設備自動化的推廣使用是電氣供應上的一個重要進步，隨著社會的發(fā)展和能源消耗的增大，節(jié)能也成了一個發(fā)展的趨勢，可以減少環(huán)境的污染和減輕地球能源供應的壓力。在電氣設備自動化的節(jié)能技術(shù)上面，對技術(shù)應用進行分析，有利于推動節(jié)能工作的更好進行，為節(jié)能型社會的建設提供幫助。

【參考文獻】

[1]徐文豪，周驥遠.基于節(jié)能理念的船舶電氣設備技術(shù)研究[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2017，13（06）：54-56.

[2]劉桂濤.建筑電氣設備自適應模糊PID節(jié)能控制研究[J].科學技術(shù)與工程，2016，16（23）：268-272.

[3]田雨石. 建筑電氣設備自動化的節(jié)能技術(shù)研究與應用[D].吉林建筑大學，2015.

[4]吳曉龍. 基于電氣設備物聯(lián)網(wǎng)的建筑節(jié)能應用研究[D].山東建筑大學，2015.