电气设计中节能技术的应用

文/张娜娜刘相宏，天津市海天量子科技发展有限公司；天津航空机电有限公司

电气设计中节能技术的应用

文/张娜娜1刘相宏2，1天津市海天量子科技发展有限公司；2天津航空机电有限公司

我国是个能源消费大国，能源相对短缺，然而能源浪费却相应严重。作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，能源的缺乏已严重制约着国民经济的发展。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，那么节约电能就成为每位电气设计人员必须认真考虑的间题。本文主要针对电气设计中节能技术的应用进行简要分析。

电气设计；节能技术；应用

1 电气技术在节能建筑中应用的意义

由于能源问题日益严峻，我国在发展新时期建设的重要任务之一节能减排在建筑行业正在迅速开展和实施，在日常生产和生活中电能是必不可少的基础能源，但是其在被使用的过程中浪费严重，因此在供电过程中必须采取一定的节能措施，这样才可以大大地提高电能的利用率。我国在“十二五”规划中提出了推行节能减排工作的要求，因此节能建筑成为建筑行业发展的趋势。并且长期的高负荷用电还会导致风险事故的发生，严重危机人们的生命和财产安全。

2 建筑节能的重要性

2.1 社会发展的必要所需

能源紧缺的问题，不仅是对于我国来说事态严重，对全球来说也意义重大。能源资源是社会发展的必要物质，能源的紧缺和减少势必会对社会发展有不良的影响，例如能源的减少使得石油的价格波动起伏，以及因此而引起的社会暴乱，国家间的战争频发，部分发达国家开始逐步意识能源的重要性，开始重视起节能技术在建筑领悟中的应用，并为此提出了一些高效能的应用措施，有利于发展绿色低碳、环保型的社会。

2.2 缓解能源压力的重要方式

就当前的我国能源消耗比例来看，在整个社会总耗能中，建筑行业的能源消耗占据1/3以上，并呈现逐年上升的趋势，因此，节能技术的重要性尤为凸显。其次，由于我国正处于城市化高速发展的时期，能源短缺，势必会对社会的发展造成一定的阻碍，尤其不利于社会的健康、可持续发展。持续推进节能技术的应用，有效提升节能技术水平，走可持续发展的道路，成为社会进步发展的必要选择。

3 建筑节能在建筑电气设计中的应用

3.1 配电系统节能设计

在配电系统的设计中，设计人员与施工人员需紧密结合，共同参与配电系统的实际容量、配点距离和电气设备的功能的相关设计工作，有效缩短变配电所与负荷中心间的距离。最大限度的节省输电材料，并显著降低输电过程中消耗的电能，持续发挥节能作用。其次，设计人员还需充分择选电源变压器的数量和容量，将变压器的结构设计加以变更，以起到相应的节能效果。此外，在完全放电后，方可对电容器进行充电。

3.2 照明系统节能设计

照明系统的节能设计，是建筑设计的重要环节之一，此项设计可显著降低能源消耗。白炽灯虽具有安全、简单，便于维护，光色好，价格较低的显著特点，但其发光率及小，节能效果不佳。在实际的施工中，可选用效能较高的光源。室内光源可选用功率小的荧光灯或LED节能灯，室外光源可选用金属卤化物灯或高压钠灯。

3.3 减少线路电能消耗

在高层建筑中，线路电能损耗也是造成电能巨大浪费的重要来源。基于此，电气设计人员可在电路设计中，着重考虑线路耗能问题。根据机械长度及发热需求，尽可能选用低压线路截面，减少线路的电耗。其次，也可将电阻率较小的材料加以运用，例如铝线和铜芯导线等。此外，选取能耗低的变压器或噪声小的节能接触器。

4 建筑电气节能的措施分析

4.1 合理的供配电系统

对于一个完整的建筑工程体系来说，其对电力资源的消耗量十分巨大，因此配电系统在设计的过程中就必须要充分考虑到变配电室以及配电小间的合理位置，变电站与负荷中心的距离应该尽量缩到最短从而可节约电缆成本，缩短供电半径实现节能。综合考虑供配电系统的负荷还需保证同一电压级别下，运行电压对这一系统的配电级数不可超过两级，规划节能技术的应用从而设计合理的供配电系统，使系统能够在最佳地状态下运行，并且在运行中的损耗能够降至最低，实现供配电系统的经济运行，从而达到建筑节能的目的。

4.2 变压器节能设计

在建筑的整个电气系统中，变压器造成的能源损耗占据了整个电气能源耗损的很大份额，因此选择合理的变压器可以达到节能的目的，变压器节能是通过提高运行效率和降低损耗和来实现的，因此在进行建筑电气节能的设计时要注意变压器的台数和参数，从而达到电气节能的目的。

5 以国家科技部办公楼为例

国家科技部办公楼由内而外，从整体到局部再到细节，科技部节能示范楼的每个布局都体现了设计人员强烈的节能意识。其中空调系统适应不同致冷量的需要，同时采用冰蓄冷系统，夜间用电低谷期蓄冰，白天用电高峰期化冰释冷，做到“削峰填谷”地使用外源电力。全楼供暖耗热量仅相当于一座3000多平方米普通办公楼的用量。

节能电梯，也是节能示范楼的特点之一。通过运行程序的智能控制和按乘载量调节的变频系统，既减少了空载，又避免了“大马拉小车”的现象，较大幅度地节省了电梯运行的能耗。智能化照明系统是楼宇能源消耗的又一重点。办公室内没有灯具开关，采用光照传感器与红外人体感应传感器相结合的控制方式，有人时智能灯自动开启，无人时灯自动熄灭，并实现数控功率调节，使自然光加上灯光后保持桌面阅读的最佳需要。

表1 光源节能技术参数

5 结束语

综上所述，我国对于节能减排等的要求也越来越高，对电能消耗的问题也越来越重视，尤其是在建筑电气的节能方面。电气技术在节能建筑中具有广阔的应用前景，相关企业和工作人员应当精心考虑设计方案，选择高效的节能设备并不断引进、创新先进的电气技术，按照节能标准合理设计，采取科学、合理、有效的节能措施会带动建筑电气节能技术的发展，为社会发展取得新成果。

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