浅析高层建筑电气设计及电器节能方法

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析高层建筑电气设计及电器节能 方法 摘要：满足建筑物功能需求、综 合考虑经济效益、节省不必要的能源消 耗是高层建筑电气节能设计应当遵循的 原则。为了实现能源的有效利用，高层 建筑电气设计应采取就地安装无功补偿 装置、电动机节能设计、降低线路的电 能损耗、配电系统节能设计、配电系统 功率因数设计等措施，实现电器节能。 中国论文网 /2/view-12897650.htm 关键词：高层建筑；电气设计； 节能 Abstract: to meet the building function requirements, comprehensive consideration of the economic efficiency, -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 save unnecessary energy consumption is high building electric energy conservation design principles that should be followed. In order to realize efficient energy use, high building electrical design should take in situ reactive power compensation equipment installation, motor energy saving design, reduce line of the electric power, the power distribution system energy saving design, power distribution system power factor design and other measures to realize the energy saving appliances. Keywords: high building; Electrical design; Energy saving 中图分类号：TU97 文献标识码： A 文章编号： 目前，高层建筑中普遍采用了空 调、变压器、电动机、电梯、照明等耗 能系统，高层建筑的能源消耗越来越大。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 采用何种措施能够降低高层建筑能耗， 已经成为了人们关注的焦点问题。高层 建筑电气节能设计，能够合理配置建筑 设备，提高能源利用率，降低能源消耗。 1 高层建筑设计的节能原则 节约电能是目前高层建筑电能设 计重点关注的问题。通常，高层建筑电 气节能设计应遵循满足建筑物功能需求、 综合考虑经济效益、节省不必要的能源 消耗的原则。首先，满足建筑物功能需 求。高层建筑电能设计应满足建筑物照 明的显色指数、色温、照度；应当满足 建筑用电负荷；应当满足建筑运输通道 畅通；应当满足建筑特殊用途的需求， 例如展厅的工艺照明用电，娱乐场所电 气设施用电等。其次，综合考虑经济效 益。节约电能应当立足建筑工程实际情 况，综合考虑项目经济效益，不可以盲 目地通过高消耗投资追求建筑节能，不 可以依赖增加运行费用实现建筑节能。 建筑节能设计施工的投资，应当能够在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 较短的时间通过节省的电能使用成本回 收回来。第三，节省不必要能源消耗。 高层建筑电气设计的重点就是节省不必 要的能源消耗。在设计时，需要明确哪 些能量消耗和建筑功能的发挥没有关系， 进而采取相应的措施进行节能设计。 2 高层建筑电气节能的方法 2.1 就地安装无功补偿装置 就地补偿能够减少线路上的无功 传输，实现建筑电气节能的目的。通常， 负荷平稳的电动机需要采用就地补偿， 这是因为当负荷发生变化时，电机端的 电压也会相应的发生变化，造成电容器 在未能完全放电的情况下进行充电，导 致电容器出现无功浪涌电流，从而使得 电机由于过电压而遭受损坏。所以，继 续负载，例如自动步行道、自动扶梯、 电梯等不应当将补偿电容器加装在电动 机端。此外，星三角启动的异步电动机 不应当将补偿电容器加装在电机端，这 种电动机在启动时会发生开路闭路瞬时 转换，造成电容器在发生放电的瞬间进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 行充电，从而导致电机容易因过电压而 遭受损坏。通常，在高层建筑电气设计 中，应改变集中安装电容器的措施，在 容量大于 10kw 的传送带、水泵、风机 等电动机端，安装就地无功补偿装置。 冷冻泵、空调主机等可以采用集中补偿 的方式，但是如果供电距离如果大于 20 米，就应当采用就地补偿。 2.2 电动机节能设计 提高电动机的功率因素与工作效 率，是降低电动机的电能损耗的重要方 法。在高层建筑电气节能设计中，应当 尽量选择高效率的电动机。然而，在实 际的建筑工程中，电动机一般由设备供 应商统一供应，是专业的配套设备，因 此电动机节能应当在运行中进行。降低 线路损耗、就地电容器补偿、减少电动 机轻载运行、减少电动机空载运行是实 现电动机节能的主要途径。电动机在轻 载运行的状态下，其效率非常低，为了 改进这一问题，可以采用变频调速使电 动机在负载发生变化时，能够自动调节 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 转速，适应负载变化，提高轻载时的效 率，进而实现节约电能的目的。 考虑到该建筑使用功能和使用时 间不同的特点，取冷热源综合同时使用 系数为 0.9，另考虑空调管道的输送热 损失为 2，则冷源设备选择容量分别 为总冷负荷 57554kW，总热负荷 34053kW。 由于上述环境条件和工程特性， 空调冷热源主机主要选择电制冷制热方 式。根据总冷（热）负荷，制冷机选用 效能高的水冷式离心机 2 台（每台制冷 量 9144kW） ，以减少对大气臭氧层的破 坏；考虑到冬季供暖时的需要及夏季部 分负荷时调节的灵活性，热源采用常压 热水燃气锅炉。对于直燃式澳化锂冷水 机组，突出的缺点为一次投资高、运转 费用高，机房面积大，环保性不佳。 离心式冷水机是目前大、中型高 层民用建筑空调系统中使用最广泛的一 种机组，它制冷量大（可达 4500KW） ， 重量轻，单位重量的制冷量在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 100170KW/kg 之间（机组容量较大， 此值越大） ，结构紧凑，尺寸小，因此 较适合于需要大制冷量而机房面积又有 限的场合；同时，部件之间无接触，无 摩擦，运行平稳、噪声较低，维修及运 行管理都较为方便；容量调节方便，目 前大多数厂家都采用的是进口导叶调节 方式、容量控制范围在 20%100%之间， 并且制冷系数高，一些较大的机组效能 可达 6 以上。 2.3 降低线路的电能损耗 高层建筑工程中因为线路纵横交 错，工程线路总长通常不低于万米，所 以高层建筑中出现了大量的电能损耗。 因此，降低线路损耗就成为了高层建筑 电气节能设计的重点。通常，选择低压 线路截面的原则是根据电压损失、机械 强度、发热条件，综合考虑热稳定校核 低压线路最小截面。通常，降低线路损 耗应当注意以下几个方面的问题。首先， 导线尽量选用较小电阻率的材质，例如 铜芯导线等。其次，降低导线长度，线 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 路应少走弯路，尽可能走直线。低压线 路应当少走或尽量不走回头路，降低来 回线路上损耗的电能。尽量将变压器靠 近负荷中心，降低供电距离。再者，导 线截面适当增大。较长的线路可以适当 增大导线的截面，降低线路损耗，延长 线路的使用寿命，降低火灾危险，确保 供电质量。 2.4 配电系统节能设计 根据用电设备特点、供电距离与 分布、负荷容量等因素，进行高层建筑 配电系统节能设计，科学设计配电系统， 确保配电系统操作方便、简单可靠。变 配电所在条件允许的情况下，应当靠近 负荷中心位置，减少线材的使用量，提 高电压质量，降低电能损耗。根据高层 建筑的实际情况，确定合理的变压器容 量和变压器数量，适应季节性负荷变化， 灵活投切变压器，降低因为轻载运行而 导致的无谓的电能损耗，从而实现经济 运行。 2.5 配电系统功率因数设计 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 提高配电系统功率因素，能够提 高设备的利用率，降低线路无功功率损 耗，进而实现节能的目的。高层建筑供 配电系统功率提高的方法通常有两种。 首先，提高自然功率因数。用电设备在 没有补偿情况下的功率因数，就是自然 功率因数。通常，提高自然功率因数的 措施主要包括：选用异步电机；实现电 力变压器的轻载运行；调整、改进工艺 流程，提高机电设备的运行效率；在实 际情况许可的条件下，选用同步电动机。 其次，人工补偿无功功率。人工补偿无 功功率，就是采用无功功率补偿设备。 通常经常使用的无功功率补偿设备为静 电电容器、移相电容器、并联电容器。 在高层浇筑电气设计中，可以根据具体 情况，合理采用高低压柜集中补偿或分 散就地补偿等措施。 高层建筑电