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关于建筑电气设备节能设计的探讨蔡德南

发表时间：2020/6/12 来源：《基层建设》2020年第4期作者：蔡德南

[导读] 摘要：近年来，我国建筑电气技术取得了快速的发展，建筑电气节能系统的施工技术和施工工艺也取得了相应的革新。

        海南泓景建筑设计有限公司海南海口 570125
        摘要：近年来，我国建筑电气技术取得了快速的发展，建筑电气节能系统的施工技术和施工工艺也取得了相应的革新。设计人员对建筑电气设备进行电气节能设计过程中，要对建筑工程的综合节能问题进行考虑和分析，更加重视设备选型问题，并对建筑电气节能进行合理应用，进而将建筑工程能源消耗降到最小。
        关键词：变压器   照明电气节能设计
        在全球自然资源严重匮乏的现代社会，节能环保理念已经风靡全球，这也提出了建筑行业的电气设计既要符合当前全球的环保理念又要体现出节能的设计思想。建筑电气设备的节能设计对建筑行业的发展具有非常大的潜力，电气节能不仅能为建筑企业带来巨大的经济收益，并且能为人类的生活提供更加绿色便捷的环境。本文主要对建筑电气设备的节能设计方面的探讨与研究。
        1变压器节能设计分析
        概括来说，变压器节能设计应主要考虑两个方面的内容：一是节能型变压器的选择：在设备的实际选择中，要实现变压器的节能，则不管是油浸式还是干式变压器，其相关功率损失指标都要低于《三相配电变压器能效限定值及能效等级》GB20052-2013限定标准中的第2级。并且目前出现的非晶合金材料相比较软磁金属材料，在导磁、抗腐蚀、强度等方面的性能指标都有着明显的优势，因此已成为变压器未来发展的方向。但实践表明，非晶合金变压器在使用的最初几年节能效果非常显著，但随着运行时间的增加，节能效果出现了逐渐下滑问题，因此还应对非晶技术进行不断突破和完善，确保设备使用的稳定性，才能给变压器节能带来颠覆性影响。二是变压器经济运行方式的判定：以三台变压器的并列运行为例，分别设为X、Y、Z，则应先根据公式三，分别计算三台设备的综合功率空载损耗，对于损耗最低的设备应第一个运行。若设备X最先被确定，则还要分别计算设备X与设备Y的临界负载功率SLZX~Y，与设备Z的SLZX~Z，设备X、Y的SLZX~XY，设备X、Z的SLZX~XZ，取得最小值的组合方式则为第二个投入顺序，假设SLZX~Z最小，则再分别计算设备Z与设备Y的SLZZ~Y，与设备X、Z的SLZZ~XZ，设备Y、Z的SLZZ~YZ，组合和投入顺序的方法与上面相同。具体如表1所示。
        表1经济运行负荷区间表

        2照明电气节能设计
        2.1照明光源的选择
        LED具有环保、高效节能等优点，并且为照明领域的发展带来革命性的变化。研究表明：3W的LED灯管相比较60W的白炽灯，每天按照8小时照明计算的话，一年可节约电费167.04元，相比较15W的节能灯，一年可节约电费36.15元；3W的LED射灯相比较普通50W射灯，一年可节约136.94元，由此可以看出LED在高效节能方面的显著效果。相信随着发光二极管的深度研究，必将为照明电源发展到一个新的高度提供帮助。
        2.2照明灯具及附件的选择
        一般来说，为提高室内的美观程度，照明灯具的选择应在室内装修风格相适应。实践中则应根据对照明的需求，来选择相应的灯具配光曲线。由于高效的灯具能有效的节约能源，因此在确保操作和美观上满足客户需求的同时，尽量选择高效灯具。如节能型电感镇流器的使用，不仅改变了电子镇流器对配电缆线和其他弱电设施造成的损害，而且能够节约能源、保护视力，应予以推广使用。
        2.3照明灯具的布置方案
        为了确保室内照明达到节能指标，照明灯具在具体布置时首先应明确房间的进深、装饰后的灯具与地面的距离、以及作业面与灯具的距离；其次结合生产企业提供的灯具参考指标，选择恰当的光源的类型；最后结合相关的计算软件，求出室内的平均照度，并与相关设计标准中对参数的规定来判断灯具布置方案是否符合达到标注，是否满足节能。
        2.4智能照明控制系统设计
        智能化设计方案在融合了以往使用习惯的基础上，增加多种综合服务功能，不仅对建筑节能起到了重要作用，而且也增强了照度的舒适度。具体设计步骤如下：（1）根据客户需求，选择适当的控制技术，并对该技术进行全面、细致的了解，以确保系统设计满足客户功能需求，满足国家可持续发展的要求；（2）根据建筑功能类型来选择恰当的控制策略：如对于办公为主的建筑在上班时间可采用定时控制策略，休息时间可采用动静传感器控制策略；对于会议室等场所可采用像定时开关控制这样的单一控制策略；（3）选择相应的控制产品：其选择的依据应以高稳定性为前提，以满足使用总体控制要求为主旨。如广州河东、飞利浦邦奇照明控制等公司生产的产品，都是常见的智能照明控制产品；（4）根据照明平面图中灯具布置情况和照明策略的不同，来规范灯具的布局及布置合理的控制装置，如设计图中应明确体现传感器的具体方位及覆盖范围，以便于智能照明控制系统的布置；（5）安装和调试：安装过程中应严格依据设计图纸，并参阅产品的相关参数，调试工作关系着系统运行的稳定性和安全性，因此设计者、施工方及产品制造商三方应通力合作，查漏补缺，以确保系统满足使用方要求。
        3工程实例分析
        3.1工程概况
        某酒店的改造工程，总建筑面积约6.2万m2，酒店配有会议室、多功能厅、餐饮场所、娱乐休闲等设施。以下本文以酒店原变压器、照明系统实际运行数据和设计为基础，对其进行改造分析，以降低能源消耗，提高其经济效益。
        3.2变压器改造分析
        3.2.1变压器选择
        该酒店共有1#和2#两座变电所，其中1#变电所的2个变压器型号为SC（B）10-1250kVA/10kV，容量分别为：1465.06kw和1335.7kw；2#变电所的2个变压器型号为SC（B）10-630kVA/10kV，容量分别为：818kw和588.9kw。原设计方案为各变压器独立运行互不影响。本次改造对1#和2#变电所均采用非晶干式变压器，其中1#变电所采用SCR（B）H15-1250kVA/10kV，2#变电所采用SCR（B）H15-1000kVA/10kV。经济容量确定的方法为：在原有设计方案的基础上，从全使用周期的角度，选出高于原方案标准的几台设备，并据此计算出设备的临界负载值。由于1#变电所的2台变压器的计算容量为1250kVA，根据相关规定，单台设备容量不应高于1250kVA，因此不需采用本设计方案进行容量判定。对于2#变电所的2台设备，可根据下式的计算公式进行计算，计算结果如表2所示。