浅析工业厂房电气节能设计

尹力 李宏彬

【摘要】随着工业的不断发展，能源浪费越来越严重，节能已成为工业厂房电气设计的重要组成部分，电气节能有助于缓解能源供应的紧缺局面，实现可持续发展。遵循电气节能设计原则，重点从照明节能、新能源，变压器选择，论述了建筑电气节能技术如何应用，以达到节能的最终目标。

【关键词】工业厂房；电气节能；设计探析

前言：作为我国耗能校高的行业，如何在工业厂房的电气设计中使用节能的设计方案，使得能够有效的减少工业厂房的用电全，从而降低工业企业正常运作过程中时资源的消耗，提高工业企业的节能效果。 结合工业实际生产特点，浅析工业厂房电气节能设计要点。

一、工业厂房电气节能设计的重要性

随着经济的快速发展，人们在日常的生产和工作中对能源的消耗量也在逐渐增大，进而导致世界范围内的能源短缺问题不断加剧。而我国作为发展中国家，面临的现状也不容乐观，在早期经济发展的过程中，粗放型的经济增长模式虽然快速的提高了我国的经济水平，但是也对环境造成了严重的污染。想要减轻能源短缺对我国经济发展的压力、实现人与自然的可持续发展，就必须改变现有的经济增长模式，实行节能减排战略，减少对资源的浪费。如何在工业生产中推广节能设计已经成为了人们关注的焦点，而在工业厂房的电气设计中采用节能的设计方案，能够有效的减少工业厂房的用电量，从而降低工业企业正常运作过程中对资源的消耗，提高工业企业的节能效果，对推动工业领域的节能减排，实现工业企业的又好又快发展起到了重要的促进作用。

二、工业厂房电气节能设计主要内容

（1）配电系统节能设计（包括：低压配电线路节能设计、变压器的选择）；（2）照明系统节能设计（包括：照明灯具匹配节能设计、照明系统设计、以及照明设备维护等）；（3）弱电控制系统节能设计。

三、工业厂房节能设计技术要点

1、配电系统节能设计

（1）低压配电线路节能设计

在工业厂房的建设中，配电线路承担着为设备输送电力的重要任务。由于配电线路有电阻、电流通过时就会产生功率损耗， 其公式为：

?P = 3I2R×10-3 式中?P --- 三相输电线路的功率损耗 （ kW ）

I--- 线电流 （A）

R--- 线路相电阻 （?）

配电线路上的电阻是导致电流损耗的根本原因，而在线路的负荷容量与用电性质已经确定的前提下，线路上流经的电流大小是无法改变的，想要降低电流在运输过程中的损耗，首先应当尽可能的减小配电线路的电阻。线路电阻在通过电流不变时， 线路长度越长， 则电阻值越大。线路的电阻与线路的横截面积呈反比，而同线路的长度呈正比关系，因此，在进行工业厂房配电线路的设计时，应当选用电阻较小的材料作为导线，如铜、铝以及铜与稀有金属制成的合金等。同时进行合理的设计，在保证配电线路使用安全的条件下，尽可能的缩短配电线路的长度，并考虑适当的增加线路横截面的面积，达到降低电路的电阻目的，减少电能在输送过程中产生的损失，实现工业厂房电气设计的节能目标。

（2）变压器的合理选择

配电用变压器是配电系统常用的主要电源设备， 又是其自身消耗一定电源的设备， 通电运行后长期在电网上运行， 一般只在检修时才退出电网。选择不当其本身耗电量的累积值将很大，因此要选择空载、负载损耗相对小的节能变压器。例如 S7系列与 S9相比， 铁损高出 11% ， 铜损高出 28%； 新型非晶合金变压器比 S9还要节能， 10 kV非晶合金变压器比 S9的空载损耗低75% ～ 80% 。变压器一般使用寿命长达几十年，用高效节能型变压器替代高能耗电变压器， 不但可提高能源转换效率， 而且在寿命期节电效果相当可观。同时， 还可带来少建电厂的良好的环保效益， 少向大气排放温室气体， 减少对环境的直接污染。

2、照明设施的节能设计

（1）用节能型较好的照明器具

目前可应用于工业厂房建设的照明设施种类较多，但是想要满足工业厂房对照明系统节能的需要，就要保证照明设施具备发光效率高、寿命长、显色性好的特点。在选择照明设备时，应优先选用强度较高、节能效果较好的气体放电灯，保证工业生产对光源的要求。在保证企业正常生产的同时，降低了工业厂房照明设施的耗电量。另外，采用能量损耗较低、性能优异的照明设施电子配件，也可以降低工业厂房对能源的消耗，节约企业的运行成本。

⑵选择配光合理的照明设施

灯具的照明效率是评价灯具性能的重要指标，而灯具的配光曲线、反射面的材质、外形以及加工精度都对灯具的效率有着直接的影响。在选择工业厂房的照明灯具时，首先应该保证灯具的配光曲线在深照和广照之间取得良好的平衡。其次，应当根据灯具使用方法和使用环境的不同，選用安装方便、维护简单的灯具，降低建筑的照明能耗。

（3）用科学的照明设计

在保证工业生产照明需要的前提下，应当对光源的使用场合进行细致的调查，合理的进行照明设计。由于厂房内部各个空间对照明的要求存在着一定的区别，如果在厂房内部进行均匀的布灯，则会导致资源的浪费。因此，在工业厂房的照明设计中，采用一般照明与局部照明相结合的方式，不仅可以满足特殊场合对光照的需求，也能够达到节省能源的目的。而在工业厂房的设计中，尽可能的利用自然光源来降低厂房照明对电量的消耗，也不失为实现工业厂房电气节能设计的良好选择。

⑷加大照明设备管理维护的力度

照明设备在运行一段时间之后，便会产生照度值下降的现象，而定期的对照明设备进行清洁，并按照正常的程序对光源进行更换，使照明设备维持一个良好的运行状态，对于提高照明设备的透光率、保证厂房的照明度有着重要的作用，可以有效的节约厂房对电能的消耗。

3、弱电控制系统的节能设计

作为工业生产的重要场所，加强工业厂房建设过程中的消防安全设计，对降低工业厂房的火灾隐患、保障工业企业的生产安全有着重要的意义。另外，在工业厂房内部布设安保系统，如监控系统、门禁系统、入侵报警系统等，可以强化对工业生产过程的监督与管理。此类弱电系统的使用，在保证工业厂房生产安全的同时，也提高了工业厂房电气设备的能耗。因此，在工业厂房对弱电系统进行节能设计，也可以在一定程度上减少工业厂房的能耗，达到工业厂房电气节能的效果。

四、结语

综上所述，现阶段工业厂房的节能设计是能源可持续发展的重要策略。节能设计从环保角度出发，合理采取了节能技术对工业厂房电气设计进行优化，可以取得有效节能降耗效果，不仅能给企业带来巨大经济效益，同时还可以实现有效资源的高效利用，最大限度地生产对环境的影响，为企业实现生态、低成本可持续绿色企业，提供重要的节能减排技术支撑。

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