电气工程师高级职称范文节能设计措施

　　摘要：节约能源、保护环境是我国长期的重大方针，也是全世界所关注的重要课题。建筑节能已成为时代的需要，而电气节能是建筑节能的组成部分。这样就要求我们电气设计人员在设计过程中，应进行方案比较，从可靠性、经济性及节能等方面进行综合考虑，通过合理的运行方案减少不必要的能源损耗。本文首先分析了建筑电气节能设计的重要性，指出了我国目前电气节能中存在的问题，然后阐述了建筑电气节能设计应遵循的三个原则，最后从供配电系统、电气设备、可再生能源和绿色照明设计四方面详细探讨了建筑电气节能设计的措施。

　　关键词：建筑电气,节能,重要性,供配电,绿色照明

　　一、建筑电气节能的重要性分析

　　(一)我国能源短缺的现状的迫切要求

　　我国是能源相对紧缺的国家，随着工专业化水平的日益提高，导致能源实际实际利用效率低下和环境污染的不断加剧，据资料显示，我国的建筑能耗占社会总能耗的30%左右，并且建筑能耗所占的比例呈逐年上升的趋势，电气节能为建筑节能的重要组成部分，由于国民经济的高速发展，建筑领域对电力需求的快速增长，因为发电装机容量和电网供电能力不足的原因，建筑领域电力设备的增长速度远远超过了发电设备的增长速度，使建筑用电能源供不应求矛盾非常突出，全国相当多的地区出现了不同程度的拉闸限电现象，这就必须要求把建筑电气节能当做首要任务来抓。

　　(二)我国国家政策的导向

　　基于电力能源的普及面最广和覆盖率最大的特点，合理有效的减少电力能源消耗，提高电力能源利用率已成为国家关注的焦点。近年来，在国家努力创建节约型社会的新形势下，政府及相关部门已深刻认识到节能减排问题的重要性和紧迫性，并在该方面提出了一系列政策方针，即把建设“资源节约型”社会为总体目标，以“节能省地型”建筑为发展核心。

　　二、目前我国建筑电气节能设计中存在的问题

　　多年以来，人们只顾盲目用电，电气设计人员只管按照前人的经验来选照明、动力和电源等设备，头脑中考虑节电甚少。待工程竣工后以及运行期间出现一一些无谓的能耗，虽然深感遗憾，也只能任其存在，因为无法作出有效的定量分析，也就找不到一种让人信服的解释。再加上普通的单位和企业没有认识到我们国家一直处于能源匮乏的状态，也就忽视了优选节能设施和日常的节电教育，以至造成能源使用严重浪费的后果，直至最近几年，多个省份出现限电拉闸限电体会到问题的严重性。如果形势继续恶化。将进一步加剧能源问题对人民生活和经济发展的影响。

　　目前，摆在决策层面前的最现实的问题是如何通过一套有效的系统，了解各单位、城市乃至区域的实时用电情况，以便于快速进行资源优化，确保实现效益最大化;同时对耗能严重的单位和地区给出撤化的数据和可行的解决方案。

　　三、建筑电气节能设计应遵循的原则

　　电气节能设计既不能以牺牲建筑功能，损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资，为节能而节能。因此，电气节能设计应遵循以下原则：

　　(一)适用性

　　就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源，为建筑设备运行提供必需的动力，按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求，来优化供配电设计，促进电能合理利用。

　　(二)实际性

　　要充分考虑实际经济效益，合理选用节能设备及材料，使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

　　(三)节能性

　　应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗，比如电气设备自身的电能消耗，传输线路上的电能消耗等等，这应该是节能的着眼点。

　　四、建筑电气节能设计措施探讨

　　(一)供配电系统的节能设计

　　1、合理选择变压器

　　目前电力变压器选用10型及以上较为节能。SC(B)10新系列环氧树脂真空浇注干式变压器选购优质低耗的晶粒取向冷轧硅铜片;先进的硅钢片剪切线;阶梯步迭铁心接缝;合理的铁心、线圈结构,SC(B)10新系列比现行国标《干式变压器技术参数和要求》(GB/T10228)空载损耗PO下降33%，负载损耗平均下降15%，总损耗平均下降约19%。。变压器的长期工作负载率不宜大于0.85，在选择变压器容量和台数时，应灵活根据负荷变化情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，以实现其经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。此外，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径。

　　2、提高供配电系统的功率因数

　　尽量降低用电设备的无功损耗，提高用电设备的功率因数。关于电感性用电设备的选择，可使用有补偿电容器的用电设备，也可以通过并联电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流，进而实现降低整体无功电流数量、提高功率因数的目标。

　　3、合理控制线路能量损耗

　　尽量选择电阻率较小的导线，合理控制导线长度，增加导线截面积。从短期看，这有可能增加线路费用，但是从长远看，这显然是比较经济划算的，因为这有利于节能目标的实现，减少建筑能源消耗数量，进而较大运行费用。

　　4、合理选择供电电压

　　同等情况下，电压越高，损耗越小。供电电压等级的确定应考虑技术经济合理性及电力公司的相关规定等因素。当用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时，宜以10(6)kV供电。对一个工程的空调冷水机组，考虑节能因素，经方案比较尽量采用10(6)kV冷水机组。

　　(二)电气设备的节能设计

　　1、空调系统的节能

　　其主要内容包括：(1)冷冻水与冷却水系统的优化控制;(2)冰蓄冷系统的优化控制，现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究，对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义;(3)热交换系统温差与流量的优化控制;(4)变风量系统等控制技术。

　　2、电机的节能

　　用变频调速的方法来减少电机轻载和空载运行。同时采用变频调速器，水泵流量进行节能的经济效益也是非常显著的，当所需流懿减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降。

　　3、电梯的节能

　　包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等)、停层计划及群控策略。

　　(三)合理利用可再生能源

　　1、利用自然光源

　　充分利用自然光源，不仅实现了节能环保的功能，而且还实现了经济效益。由于建筑的照明面积非常大，所以充分利用自然光源进行节能，其潜力和效果非常之大。自然光源是取之不尽用之不竭的能源。在施工过程中，对自然光源充分利用是非常倡导的做法，在节能环保以及经济合理方面都起着一定的作用。

　　2、 太阳能资源

　　太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能发电的利用，由于建筑工程条件限制，屋顶和墙体面积能加装太阳能很有限，加上投入与产出相差较大，大量应用还存在难度。目前在室外照明包含庭院灯、草坪灯、高杆路灯等很多地方都采用独立光伏发电作为电源，路灯也可采用太阳能和风电联合发电的形式等方式，在实际工程中应用较为普遍，起到了一定的节能作用。

　　(四)大力提倡绿色照明设计

　　1、绿色照明的内涵

　　绿色照明工程的基本内涵是：节能、高效、舒适、安全有益于环保。具体地说，绿色照明工程通过采用新颖高效节能新光源和电子式镇流器、先进的节能控制器、新颖优质材料的反射器代替落后质差的反射器、优化的开关控制器代替落后的开关、在不同的场合选用先进合理的灯具结构等照明节电技术，以达到节约照明用电，减少发电对环境的污染，节约一次能源，保护生态平衡的目的，是一项以节能为核心的系统工程。

　　2、绿色照明设计要点

　　(1)采用高效光源

　　光效是指每单位功率所发出光通量的多少，由于照明电能几乎是由照明灯消耗的，因此，光效的好坏对节电影响很大。例如白炽灯过去使用最广泛，因为它便宜，安装维护简单，但致命的弱点是发光效率太低，因此目前常被各种发光效率高，光色好，显色性能优异的新光源取代。当然，在选用时还应考虑电光源的寿命、显色性、启动及再启动等主要性能。

　　(2)使用低能耗性能优的光源用电附件

　　此类光源用电附件如节能型电感镇流器、电子镇流器、电子变压器以及电子触发器等，公共建筑场所内的荧光灯宦选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。

　　(3)照明节能灯具设计及选用

　　将一个或多个光源的光重新分布,或改变其光色的装置称作灯具。照明灯具的选择对于发挥照明光源的最大潜力起着至关重要的作用。

　　灯具的种类繁多,常用的有控照型(或开敞型) 和带保护罩的格栅式、透明式、棱镜式、磨砂式等等。它们的效率是不同的，磨砂或棱镜保护罩式反射率只有55%，格栅式为60%，透明式为65%，控照式(或开敞式)为75%。同一种形式的灯具反射板采用不同的材料其反射效率也是不一样的。

　　(4)照明控制方式

　　采用合理的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段，是节能的有效措施。一个工程楼内及地下车库照明均可采用智能化照明控制系统，工程应急照明和疏导系统采用智能(消防)集中EPS应急疏散照明指示灯系统。目前智能照明控制系统多数采用现场总线技术，借助各种不同的“预设置”控制方式和多种传感器控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能，只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电在20～50%，节能效果十分明显。

　　结语

　　综上，我国能源短缺的现状亟需采取措施加强节能环保力度，而建筑电气节能设计是建筑节能设计中举足轻重的一环。因此在建筑工程电气设计时应大力推广和实施国家的节能方针，在充分满足建筑物的功能要求的前提下，通过合理配置建筑设备。并对其进行有效、科学的控制与管理，减少能源消耗，提高能源利用率。

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