建筑電氣工程的節(jié)能原則與設(shè)計(jì)

韓家良 太明智能科技發(fā)展有限公司

一、建筑電氣工程節(jié)能原則

（一）節(jié)能性原則

節(jié)能性是落實(shí)建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能效用的最主要目的。即使建筑采用的各種電氣設(shè)計(jì)具有極為先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)理念，如果在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中無(wú)法真正做到節(jié)能減排，此類電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能理念也是毫無(wú)意義。因此，建筑應(yīng)用電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不能毫無(wú)依據(jù)地憑空想象，要在進(jìn)行設(shè)計(jì)前做好詳細(xì)的實(shí)地調(diào)查工作，明確掌握不同類型建筑的電力消耗情況，才能根據(jù)實(shí)際的電力消耗采取針對(duì)性的節(jié)能措施，及時(shí)控制不必要的建筑電力消耗。

（二）經(jīng)濟(jì)性原則

在建筑方面有很多先進(jìn)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，但是更加先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)往往意味著更多的成本投入，一旦在電氣節(jié)能應(yīng)用方面的投入過(guò)高，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性則會(huì)降低。故而建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不僅要保證節(jié)能性，還要具備良好的經(jīng)濟(jì)性，不能因追求電氣節(jié)能而造成其他方面的巨大投入，這與節(jié)能理念是相背離的。

（三）實(shí)用性原則

不同類型的建筑在結(jié)構(gòu)布局上是存在差異的，在進(jìn)行電氣節(jié)能化設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意這種差異性。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不能生搬硬套，要充分考慮建筑和電氣設(shè)計(jì)的實(shí)用性。缺乏實(shí)用性的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)無(wú)法保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，會(huì)給建筑的使用效果造成不利影響，其節(jié)能效果也將大打折扣[1]。建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須以保證建筑正常使用電氣功能為前提，避免因追求節(jié)能效果而忽視實(shí)用效果。

二、建筑電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)

（一）變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

變壓器中的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到當(dāng)前具體的技術(shù)水平，也應(yīng)確保正常運(yùn)行期間的安全，所以在運(yùn)行的過(guò)程中，應(yīng)先在達(dá)成滿足變壓器所提出的要求之后，再將能耗與成本降到最低[2]。在具體的設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能選擇規(guī)格較為低能耗類型的高效節(jié)能變壓器，在設(shè)計(jì)變壓器運(yùn)用的臺(tái)數(shù)與容量時(shí)，要將變壓器中的負(fù)荷數(shù)值控制到70%～85%之內(nèi)。但結(jié)合建筑電氣設(shè)計(jì)，在特定的負(fù)荷與容量下，能夠適當(dāng)縮小變壓器的數(shù)量，選擇容量相對(duì)比較大的變壓器，這就既能夠完成對(duì)能耗損失的降低，又可以把能源運(yùn)用利用率提升，并且減低在經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生的損失。在夏季或冬季，電能負(fù)荷過(guò)大或是有沖擊性負(fù)荷時(shí)，為了防止對(duì)電能具體質(zhì)量產(chǎn)生影響，可以設(shè)計(jì)專業(yè)專用的變壓器，讓其可以在高負(fù)荷的氣候季節(jié)里做到靈活的交換，降低電路產(chǎn)生的損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。比如在夏天空調(diào)高頻率運(yùn)用的時(shí)候，為了降低空調(diào)在線路方面產(chǎn)生的電能消耗，為空調(diào)設(shè)計(jì)相應(yīng)專用的變壓器，能夠更好地發(fā)揮出空調(diào)所具有的季節(jié)使用性，提高其使用的效益。

（二）配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中有個(gè)步驟非常關(guān)鍵，就是對(duì)配電系統(tǒng)實(shí)施的節(jié)能設(shè)計(jì)。配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上和諸多方面存在關(guān)系，要在統(tǒng)領(lǐng)全局的同時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況，達(dá)到滿足建筑布局和系統(tǒng)更新在分配上提出的要求，應(yīng)控制建筑面積中不同用電設(shè)施的布局情況下才可以完成規(guī)劃。在具體規(guī)劃期間應(yīng)考慮到整體的供電規(guī)模半徑，實(shí)現(xiàn)電能的低耗，同時(shí)機(jī)房與豎井的設(shè)計(jì)也應(yīng)做到合理與實(shí)用。在實(shí)際建筑中，應(yīng)認(rèn)識(shí)到電氣負(fù)荷的中心，變配電所與供電設(shè)施應(yīng)在它的周圍，如此，既能夠減少配電的半徑，也可以降低部分電路方面存在的損耗。電源的進(jìn)出點(diǎn)也需要在細(xì)節(jié)上進(jìn)行兼顧。

（三）提高功率因數(shù)

在具體的電氣系統(tǒng)中，有很多設(shè)施會(huì)出現(xiàn)功率損耗的問(wèn)題，減少功率損耗是完成電氣節(jié)能的一個(gè)合理方式。在具體生活中提高系統(tǒng)功率因數(shù)能夠減少損耗，所以能夠據(jù)此整理出這兩個(gè)方面來(lái)處理?yè)p耗問(wèn)題：①提高設(shè)備的自然功率因數(shù)，減低減少設(shè)施設(shè)備超前且無(wú)功的需求，由于異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)較低并且容量較大的特征，導(dǎo)致其容易被采用功率因數(shù)較高的同步電機(jī)所取代，或者在實(shí)用的經(jīng)濟(jì)效益下，運(yùn)用這二者進(jìn)行工作，異步電機(jī)、同步電機(jī)交替配置，這樣的解決方式在具體功率損耗問(wèn)題上非常有效[3]。②運(yùn)用無(wú)功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)施，這方面就是在減少線路上避免部分無(wú)功的傳輸，做實(shí)地就地補(bǔ)償。但這樣無(wú)功補(bǔ)償裝置設(shè)施在建筑內(nèi)大容量且負(fù)荷平穩(wěn)又長(zhǎng)期使用的電氣設(shè)施中得到廣泛運(yùn)用應(yīng)用，做到減低降低能耗、電氣節(jié)能。但部分負(fù)荷容量不大且出現(xiàn)斷續(xù)的負(fù)載情況就是需要借助變壓器采用低壓側(cè)進(jìn)的模式做集中性質(zhì)的補(bǔ)償。然而運(yùn)用這個(gè)設(shè)備做集中補(bǔ)償時(shí)應(yīng)關(guān)注過(guò)度補(bǔ)償?shù)倪@個(gè)情況。由于這樣過(guò)度補(bǔ)償情況會(huì)加大耗能，導(dǎo)致能耗過(guò)度的情況，因此需要進(jìn)行實(shí)控，盡量避免過(guò)度補(bǔ)償。

（四）應(yīng)急電源設(shè)計(jì)

應(yīng)急電源在具體的運(yùn)行應(yīng)用期間就要確保其具有的及時(shí)性，也需要保障其具有的智能性。同時(shí)應(yīng)急設(shè)施電源也可以在故障斷電或是外部斷電時(shí)快速的啟動(dòng)，實(shí)施輸電供電，確保建筑中每項(xiàng)設(shè)施都能夠正常的使用。并且還可以在電氣系統(tǒng)日常運(yùn)行后，實(shí)時(shí)做好暫停工作，不和正常電流的輸送發(fā)生沖突，以防出現(xiàn)故障。在具體實(shí)際的操作期間，有一些企業(yè)在應(yīng)急電源相關(guān)的配置上非常合理，即把UPS、EPS 這些應(yīng)急電源與具體實(shí)際工作的發(fā)電機(jī)來(lái)配合運(yùn)行，所以在當(dāng)發(fā)生電源故障時(shí)，UPS、EPS 這些應(yīng)急電源就會(huì)臨時(shí)啟用開(kāi)展開(kāi)始電源供應(yīng)，在發(fā)電機(jī)排查故障進(jìn)行再次運(yùn)作后，再去做UPS、EPS 的停機(jī)工作，如此不僅高效還安全，同時(shí)也是做到了節(jié)能。

總而言之，在能源資源消耗日益嚴(yán)里的今天，建筑電氣節(jié)能已越來(lái)越引起人們的重視，只有采取有效的節(jié)能措施，才能提高電氣系統(tǒng)工作效率，減少能源損耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。