文/張娜娜劉相宏，天津市海天量子科技發(fā)展有限公司；天津航空機(jī)電有限公司

電氣設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

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

我國是個能源消費(fèi)大國，能源相對短缺，然而能源浪費(fèi)卻相應(yīng)嚴(yán)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(yán)重制約著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。節(jié)能問題一直是我國發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的一項長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，那么節(jié)約電能就成為每位電氣設(shè)計人員必須認(rèn)真考慮的間題。本文主要針對電氣設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要分析。

電氣設(shè)計；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用

1 電氣技術(shù)在節(jié)能建筑中應(yīng)用的意義

由于能源問題日益嚴(yán)峻，我國在發(fā)展新時期建設(shè)的重要任務(wù)之一節(jié)能減排在建筑行業(yè)正在迅速開展和實施，在日常生產(chǎn)和生活中電能是必不可少的基礎(chǔ)能源，但是其在被使用的過程中浪費(fèi)嚴(yán)重，因此在供電過程中必須采取一定的節(jié)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(guī)劃中提出了推行節(jié)能減排工作的要求，因此節(jié)能建筑成為建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢。并且長期的高負(fù)荷用電還會導(dǎo)致風(fēng)險事故的發(fā)生，嚴(yán)重危機(jī)人們的生命和財產(chǎn)安全。

2 建筑節(jié)能的重要性

2.1 社會發(fā)展的必要所需

能源緊缺的問題，不僅是對于我國來說事態(tài)嚴(yán)重，對全球來說也意義重大。能源資源是社會發(fā)展的必要物質(zhì)，能源的緊缺和減少勢必會對社會發(fā)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(zhàn)爭頻發(fā)，部分發(fā)達(dá)國家開始逐步意識能源的重要性，開始重視起節(jié)能技術(shù)在建筑領(lǐng)悟中的應(yīng)用，并為此提出了一些高效能的應(yīng)用措施，有利于發(fā)展綠色低碳、環(huán)保型的社會。

2.2 緩解能源壓力的重要方式

就當(dāng)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(yè)的能源消耗占據(jù)1/3以上，并呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，因此，節(jié)能技術(shù)的重要性尤為凸顯。其次，由于我國正處于城市化高速發(fā)展的時期，能源短缺，勢必會對社會的發(fā)展造成一定的阻礙，尤其不利于社會的健康、可持續(xù)發(fā)展。持續(xù)推進(jìn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，有效提升節(jié)能技術(shù)水平，走可持續(xù)發(fā)展的道路，成為社會進(jìn)步發(fā)展的必要選擇。

3 建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

在配電系統(tǒng)的設(shè)計中，設(shè)計人員與施工人員需緊密結(jié)合，共同參與配電系統(tǒng)的實際容量、配點距離和電氣設(shè)備的功能的相關(guān)設(shè)計工作，有效縮短變配電所與負(fù)荷中心間的距離。最大限度的節(jié)省輸電材料，并顯著降低輸電過程中消耗的電能，持續(xù)發(fā)揮節(jié)能作用。其次，設(shè)計人員還需充分擇選電源變壓器的數(shù)量和容量，將變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計加以變更，以起到相應(yīng)的節(jié)能效果。此外，在完全放電后，方可對電容器進(jìn)行充電。

3.2 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，是建筑設(shè)計的重要環(huán)節(jié)之一，此項設(shè)計可顯著降低能源消耗。白熾燈雖具有安全、簡單，便于維護(hù)，光色好，價格較低的顯著特點，但其發(fā)光率及小，節(jié)能效果不佳。在實際的施工中，可選用效能較高的光源。室內(nèi)光源可選用功率小的熒光燈或LED節(jié)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(fèi)的重要來源?；诖?，電氣設(shè)計人員可在電路設(shè)計中，著重考慮線路耗能問題。根據(jù)機(jī)械長度及發(fā)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(yùn)用，例如鋁線和銅芯導(dǎo)線等。此外，選取能耗低的變壓器或噪聲小的節(jié)能接觸器。

4 建筑電氣節(jié)能的措施分析

4.1 合理的供配電系統(tǒng)

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(tǒng)在設(shè)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(fù)荷中心的距離應(yīng)該盡量縮到最短從而可節(jié)約電纜成本，縮短供電半徑實現(xiàn)節(jié)能。綜合考慮供配電系統(tǒng)的負(fù)荷還需保證同一電壓級別下，運(yùn)行電壓對這一系統(tǒng)的配電級數(shù)不可超過兩級，規(guī)劃節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用從而設(shè)計合理的供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠在最佳地狀態(tài)下運(yùn)行，并且在運(yùn)行中的損耗能夠降至最低，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而達(dá)到建筑節(jié)能的目的。

4.2 變壓器節(jié)能設(shè)計

在建筑的整個電氣系統(tǒng)中，變壓器造成的能源損耗占據(jù)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(dá)到節(jié)能的目的，變壓器節(jié)能是通過提高運(yùn)行效率和降低損耗和來實現(xiàn)的，因此在進(jìn)行建筑電氣節(jié)能的設(shè)計時要注意變壓器的臺數(shù)和參數(shù)，從而達(dá)到電氣節(jié)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(nèi)而外，從整體到局部再到細(xì)節(jié)，科技部節(jié)能示范樓的每個布局都體現(xiàn)了設(shè)計人員強(qiáng)烈的節(jié)能意識。其中空調(diào)系統(tǒng)適應(yīng)不同致冷量的需要，同時采用冰蓄冷系統(tǒng)，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(dāng)于一座3000多平方米普通辦公樓的用量。

節(jié)能電梯，也是節(jié)能示范樓的特點之一。通過運(yùn)行程序的智能控制和按乘載量調(diào)節(jié)的變頻系統(tǒng)，既減少了空載，又避免了“大馬拉小車”的現(xiàn)象，較大幅度地節(jié)省了電梯運(yùn)行的能耗。智能化照明系統(tǒng)是樓宇能源消耗的又一重點。辦公室內(nèi)沒有燈具開關(guān)，采用光照傳感器與紅外人體感應(yīng)傳感器相結(jié)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(xiàn)數(shù)控功率調(diào)節(jié)，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(jié)能技術(shù)參數(shù)

5 結(jié)束語

綜上所述，我國對于節(jié)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(jié)能方面。電氣技術(shù)在節(jié)能建筑中具有廣闊的應(yīng)用前景，相關(guān)企業(yè)和工作人員應(yīng)當(dāng)精心考慮設(shè)計方案，選擇高效的節(jié)能設(shè)備并不斷引進(jìn)、創(chuàng)新先進(jìn)的電氣技術(shù)，按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計，采取科學(xué)、合理、有效的節(jié)能措施會帶動建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，為社會發(fā)展取得新成果。

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