探析民用建筑工程电气设计节能途径

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1、探析民用建筑工程电气设计节能途径摘要：电气系统作为民用建筑的主要功能系统之一，在选用节能的新设备时，应全面地了解其原理、性能、效果。从技术上、经济上进行比较，再选定节能设备，以达到真正的节能目的。本文讨论建筑电气设计中的几个原则及几个途径。关键词：建筑电气；节能；；设计；功能1建筑电气节能应坚持的几个原则(1)应满足建筑物的使用功能，即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适卫生；满足上下左右的运输通道通畅无阻；满足特殊工艺要求，如游乐场所的一些游乐设施的设备用电，展厅的艺术照明及动力用电等。(2)节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而

2、是让该部分增加的投资，能在几年甚至更短的时间内用节能减少的运行费用进行回收。(3)节能的着眼点，应是节省无为损耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的，再考虑采取相应的措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路的有功损耗都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量，采用先进技术成果使其能耗降低。因此，节能措施也应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。2建筑电气节能的途径有以下几个途径2.1减少变压器的有功功率损耗变压器有功损耗的公式：APb二Po+PkB2式中：APb——变压器有功损耗（kW）；Po——变压器的空载损耗（kW）；Pk——变压器的有载损耗（

3、kW）；B——变压器的负载率。（1）Po为空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成的固定不变的部分，它的大小随着硅钢片的性能及铁芯的制造工艺而定。所以在建筑电气设计中，应优先选择节能型的变压器，如Sil-R、SL11-R及SGB11-R等油浸式变压器及干式变压器，它们都是采用优质冷轧取向硅钢片，由于“取向”处理，使硅钢片的磁畴方向接近一致,以减少铁芯的涡流损耗；45。全斜接缝结构，使接逢密合性好，以减少漏磁损耗。（2）Pk是功率传输的损耗，即变压器的线损，决定于变压器绕组的电阻及流过绕组的电流的大小，即与负载率B的平方成正比。因此应选用阻值较小的绕组，可采用铜芯

4、变压器。从PkB2用微分求的极值，是在0=50%处每千瓦的负载，变压器的能耗最小，因此在80年代初中期，设计人员设计大型民用建筑，变压器的负载率绝大部分在50%左右，在实际使用中有一半变压器没有投入运行，这种做法有的设计人员一直沿袭至今。但这仅是为了节能，而没有考虑经济价值。从下列例子可看出其不合理的地方。SGB11-R-2000kVA的变压器，当B=50%时，相对于0=85%时可节能为：P=12.96X(0.852-0.52)=6.12kWo按商场最高用电小时计，每天12h,365d全营业，则总节约电能：W=6.12X12X365=26806W・h。按营业性电价1.1元计

5、，则每年节约：26806X1.1=29487元。按每kW的初装费算投资：2000kVA变压器初装费按每kVA为2240元，则每年节省下来的电费只能提供(29487/2240=13.16)13.16kVA。还有(2000-13.86=1986.84)1986.84kVA的初装费，加上由于增大变压器的容量而增加的设备购置费，安装上述设备使土建面积增加而引起的土建费用，还有折维护费用，所以变压器负载率为50%是得不偿失的。事实上，50%的负载率仅减少了变压器的线损，并没有减少变压器的铁损，因此，不能说是最节能的措施。(3)为减少变压器的损耗，当容量较大而需要选多台变压器时，在合理

6、分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如，需要装机容量为2000kVA,可选二台lOOOkVA,不选四台500kVA,因为选用前者可节能:AP=4X(1.38+4.44)-2X(2.10+7.45)=4.18kW(按同等条件下0=100%计，同等条件下，SC8变压器)。在变压器的选择中，只要掌握上述原则，既节约了能源，又满足了经济合理的原则。2.2减少线路的能量损耗，由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗其公式如下：AP-31巾2RX10-3(kW)式中：I巾相电流(A)；R线路电阻(Q)。在一个工程中，线路较长且左右纵横交错，所以

7、线路的总有功损耗是相当可观的，减少线路的能耗必须引起设计者足够的重视。线路的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减少线路电阻。线路电阻R=PXL/S,即与线路电阻电导P成正比，与线路的长度L成正比，与线路的截面S成反比。因此，减少线路的损耗应从以下几方面入手：(1)应选用电导率P较小的材质做导线，铜芯最佳。(1)减少导线长度。首先线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次低压线路应尽量不走或少走回头线路，以减少来回线路上的电能损失；第三变压器应尽量靠近负荷中心，以减少供电距离。(2)合理的选择变、配电室的位