浅谈电气节能

1、1浅谈电气节能浅谈电气节能徐徐 华华2015-9-182015-9-182电气节能技术主要内容电气节能技术主要内容1.供配电系统的节能2.电气照明的节能3.用电设备的节能4.计量与管理5.可再生能源利用设计标准的节能 ！3设计标准在节能设计中的作用设计标准在节能设计中的作用设计标准规范是法律依据设计标准规范是法律依据1.设计标准有问题或选用标准不当，节能的源头就有问题；2.与国际接轨，但欧、美、日不同时，我们要高标准，这是我国规范、标准修编的一个趋向。绿色建筑标准的“四节一环保”，其中，节材是一项很重要的内容，电气节材往往还可把系统做的简单，而简单的也往往是最可靠的。如负荷等级确定，随意提高等

2、级，造成变压器负荷率低，节能措施要求变压器负荷率在60%80%的范围，如果一二级负荷偏多，怎么实现？如电气漏电火灾报警系统，不看实际规模越做越大，火灾发生是有条件的，要有氧气、可燃物才能发生火灾-火灾防范在电气设计中引起的混乱和浪费，用大量的技术手段和金钱去堵截小概率事件，不注重施工和运营管理-往往造成系统复杂，难于管理，效果不佳。-不节材也不节能。如双电源供电，到处装切换开关；现在电缆制造水平越来越高，有无必要都是双路供电到末端，值得商榷，造成资源浪费的现象严重；重视保险系数，系统复杂，看似完美无缺，轻视安装环节，可靠性更低。如“每套住宅应设置自恢复式过、欠电压保护电器”的要求，造成浪费，效

3、果如何？切忌为所谓的可靠性不断增加系统。以“安全的名义”增加的系统，到底效果如何？41.1. 供配电系统的节能供配电系统的节能1.正确划分负荷等级（供配电系统设计规范GB50052-2009）-不能人为提高负荷等级2.合理选择供电电压等级-减少线路损耗（国家电网公司 业扩供电方案编制导则）注1：无35KV电压等级的，10KV电压等级受电变压器总容量为100KVA至15000KVA。注2：供电半径超过本级电压规定时，可按高一级电压供电。51.1. 供配电系统的节能供配电系统的节能2.合理选择供电电压等级-减少线路损耗（国家电网公司 业扩供电方案编制导则）电动机功率为多大时，宜采用中（高）压供电方

4、式：（启动和节能） 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736-2012第8.2.4条规定：电动压缩式冷水机组电动机的供电方式应符合下列要求：当单台电动机的额定输入功率大于1200kW 时，应采用中（高）压供电方式。当单台电动机的额定输入功率大于900kW 而小于或等于1200kW 时，宜采用中（高）压供电方式。当单台电动机的额定输入功率大于650kW 而小于或等于900kW 时，可采用中（高）压供电方式。【需讨论需讨论】全国民用建筑工程设计技术措施电气节能专篇4.4章节中对于选择高压电机的标准为大于200kW时宜采用。采用变频调速装置驱动的电动机启动电流小，500KW以下的电动机可选

5、用380V电压等级的低压电动机，500KW及以上、800KW以下的电动机宜选用660V或10（6）KV电压等级。61.1. 供配电系统的节能供配电系统的节能3.负荷计算合理确定负荷指标（节能指标）国内最注重-但效果最不理想，合理选择变压器容量和台数，变压器负荷率设计值宜在60%80%的范围。变压器经济运行负荷率的确定（一二级负荷降低）4.功率因数补偿-5.谐波治理-建筑电气工程电磁兼容技术规范报批-加装有源滤波器来吸收电网的谐波，以减少和消除谐波的干扰，把奇次谐波控制在允许的范围内，保证电网和各类设备安全可靠地运行。-但切忌不问场合6.线路路径与截面7.备用电源和应急电源的设置与容量的确定。7

6、2.2.电气照明节能电气照明节能-绿色照明绿色照明p实施照明节能的主要技术措施：实施照明节能的主要技术措施：1.正确选择照度标准；2.合理选择照明方式；3.使用高光效光源；4.推广高效节能灯具；5.使用节能型镇流器；6.照明配电及控制节能；7.建筑环境节能。82.12.1正确选择照度标准正确选择照度标准设计标准规范是法律依据设计标准规范是法律依据1.设计标准有问题或选用标准不当，照明节能的源头就有问题；高标准不节能，而低标准又降低照明质量，在保证照明质量和照度的条件下实施节能 才又意义；2.照明设计以满足功能为主，但艺术性要求越来越高，照明标准能否兼顾这种要求和变化。如办公场所，均匀度是否要求

7、那么高，有些变化行不行？3.呼吁设计院重视照明行业，“照明圈”很热闹，但设计院的声音渐弱！92.2 实施照明节能的主要技术措施-照明方式合理选择照明方式-照明设计最应注意的 照明技术发展很快，照明方式要巧妙运用照明技术发展很快，照明方式要巧妙运用1 工作场所应设置一般照明；2 当同一场所内的不同区域有不同照度要求时，应采用分区一般照明；3 对于作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所，宜采用混合照明；4 在一个工作场所内不应只采用局部照明；5 当需要提高特定区域或目标的照度时，宜采用重点照明。1.一般照明-为照亮整个场所而设置的均匀照明。2.局部照明 -特定视觉工作用的、为照亮某个局部而

8、设置的照明。3.分区一般照明 -对某一特定区域，如进行工作的地点，设计成不同的照度来照亮该一区域的一般照明。4.混合照明-由一般照明与局部照明组成的照明。5.重点照明-为提高指定区域或目标的照度，使其比周围区域突出的照明。10(办公室照明）11办公室照明办公室照明一般照明一般照明 + + 局部照明局部照明 办公室电脑使用普遍一般照明照度能否减小用落地灯、台灯增加桌面照度考虑空间光环境考虑人员情绪变化，照度不一定一成不变Motive lighting，功能性、艺术性、人的情绪等综合考虑122.3 2.3 实施实施照明节能的主要技术照明节能的主要技术措施措施-光源选用原则光源选用原则（一） 满足场

9、所使用对显色性的要求（二） 更高光效（1m/W），达到更好的节能、环保效果（三） 合适的色温（四） 较稳定的发光（五） 良好的启点特性（六） 使用寿命更长（七） 性能价格比好13实施照明节能的主要技术措施实施照明节能的主要技术措施发光二极管发光二极管LEDLED（Light Light EmitingEmiting Diode Diode）寿命长达100000h单色性好辐射光谱为窄带多种颜色红、黄、绿、蓝、白，无需滤色，耐震性好安全低电压、低温升节能光利用率高显色性好Ra为7585适用适用：交通信号灯、机场标志灯、夜景照明、庭院美化、商业装饰、广告、大屏幕背景、汽车尾灯、建筑标志、应急疏散标志

10、等。将将解决一系列技术问题，如配套灯具，显色性提高，色温的多样性等解决一系列技术问题，如配套灯具，显色性提高，色温的多样性等，LEDLED由夜景照明、道路由夜景照明、道路照明进入照明进入建筑照明领域，引起照明光源又一次革命性飞跃。建筑照明领域，引起照明光源又一次革命性飞跃。14世博园区内使用世博园区内使用10.510.5亿颗亿颗LEDLED芯片；场馆芯片；场馆室内照明光源中约室内照明光源中约80%80%采用采用LEDLED夜景照明1516地下车库、变电所、公共走廊17博物馆照明1819202122232.4 2.4 实施实施照明节能的主要技术照明节能的主要技术措施措施-使用高效节能灯具使用高效

11、节能灯具灯具灯具选择原则选择原则 （一）灯具效率（）高：=L/O，取决于反射器形状和材料，出光口大小，漫射罩或格栅形状和材料； （二）灯具配光应适应场所条件； （三）眩光限制符合使用场所要求； （四） 符合环境条件的IP等级 按室形指数（按室形指数（RIRI）或室空间比（）或室空间比（RCRRCR）选择灯具的配光，以提高利用系数，参考下表。）选择灯具的配光，以提高利用系数，参考下表。 选用光通维持率高的灯具：涉及反射面、漫射罩、透光罩材料抗老化、防静电性能及维修选用光通维持率高的灯具：涉及反射面、漫射罩、透光罩材料抗老化、防静电性能及维修性能。性能。 RCR RI 灯具配光类型 最大允许距高比

12、 13 51.67宽配光 2.51.5 36 1.670.83中配光 1.51.0 610 0.830.5窄配光 1.00.5按RCR或RI选择灯具配光242.52.5实施实施照明节能的主要技术照明节能的主要技术措施措施-推广节能型镇流器推广节能型镇流器气体放电灯必须配套镇流器才能正常工作。1.1. 直管荧光灯镇流器直管荧光灯镇流器 传统电感镇流器（以下用符号“LB”）和节能型电感镇流器（符号“SELB”）、电子镇流器（符号“EB”），EB按标准又分为H级和L级。SELB是在LB基础上改进而来，其自身功耗下降约4050%，使灯的系统功耗降低约8%，由于铁芯材料好，工艺合理，温升较低，可靠性更高

13、，寿命更长，产品质量较稳定，虽硅钢片用量增大，价格稍高，但可从节能和使用寿命得到补偿，容易获得回收。应该积极应用SELB和EB，而不使用传统的LB。使用SELB比LB价高一些，但从节省电费中能很快回收（一年内）。一般场所选用SELB，价格较低，回收期短，使用寿命长，可靠性好，电磁干扰小等优点，更易于被用户接受；对于视觉要求高、无频闪的连续作业场所，要求安静的场所（如医院、阅览）等，选用EB更合适。使用EB时，宜用优质的L级产品，其谐波含量小，避免中性线过流。252.52.5实施照明节能的主要技术措施实施照明节能的主要技术措施-推广节能型镇流器推广节能型镇流器2 2 自自镇流荧光灯镇流器镇流荧光

14、灯镇流器这种灯的灯管和镇流器自成一体，配套性强。由于其功率较小，多在525W之间，由于小功率的EB产品质量较易过关，而LB或SELB的重量大，起动也较困难，所以绝大多数均配套EB产品。3 3 高压钠灯镇流器高压钠灯镇流器为了降低镇流器功耗，同样在发展SELB和EB，逐步取代LB产品。所不同的是，SELB是对LB的改进提高，技术上成熟，节能效果比较明显；而EB研制时间短，功率比较大，技术难度较大，运行经验不充分，特别是150W以上的，节能效果不明显，目前不能普遍推广应用。当前，推广应用SELB代替LB是主要课题。按国际铜协（中国）提供的资料，SELB与LB的功耗比较列于下表。264 高压钠灯双功

15、率节能镇流器高压钠灯双功率节能镇流器 道路照明等场所，后半夜车流、人流较少时，为了节能，可以降低照度一半，一只400W钠灯，后半夜降功率运行，每年减少用电量达400kWh，可以用集中遥控或自控，也可用定时自控实施。用电子镇流器也可以实现双功率运行。5 5 高压钠灯恒功率镇流器高压钠灯恒功率镇流器 电源电压升高时，灯功率将大幅度增加，如电压为额定值的110%时，灯功率将达额定值的128%左右。对于道路照明，半夜以后，电压升高很多，灯功率和输出光通大幅度升高。用恒功率镇流器，可保持灯功率不变。达到节能和延长灯泡寿命的目的。2.5实施照明节能的主要技术措施-推广节能型镇流器276 6 金属卤化物镇流

16、器l 近年来研制了SELB和EB两类镇流器，而金卤灯的EB技术难度更大，暂时不宜普遍推广；而SELB比较成熟，有较好节能效果，应予推广应用。 l 关于恒功率和双功率镇流器关于恒功率和双功率镇流器 和高压钠灯基本相同。l 金卤灯镇流器和灯泡的配套金卤灯镇流器和灯泡的配套 美标金卤灯和欧标金卤灯的镇流器不同，欧标金卤灯可用钠灯线路或汞灯线路，即可用电感镇流器加触发器；而美标金卤灯则应配置专用的CWA镇流器，即超前顶峰式（漏磁升压式）镇流器，否则将使启动困难，降低光效，色温不稳定，降低灯泡寿命。CWA镇流器价格较高，安装时往往用普通的镇流器代替，导致使用效果不好。2.5实施照明节能的主要技术措施-推

17、广节能型镇流器282.62.6实施实施照明节能的主要技术措施照明节能的主要技术措施 -照明照明配电与控制节能配电与控制节能（一）（一） 稳定电压：稳定电压： 当光源端电压为1.1Un时，输入功率增加以下百分数： 白炽灯、荧光灯14%15% 金卤灯20%25% 钠灯28%29% 后半夜使用的路灯、走廊、楼梯灯更为突出。如某街道100只 250W钠灯，后半夜电压升高10%，年增电耗19000kWh。 设计中应考虑稳定电压措施，如采用照明专用变压器，并且自动稳压；和电力负荷共用变压器时，应避开冲击性负荷对照明的影响。照明电源线路采用三相供电时，应尽量使三相照明负荷平衡，最大相线的负荷不宜超过三相负荷

18、平均值的115%，最小相线的负荷不宜小于三相负荷平均值的85% ，以免影响光源的发光效率并减少电压损失。（二）（二） 提高提高COSCOS：上述街道钠灯，每灯装一电容器，COS提高到0.9，线路损耗每年降低40005000kWh（未计变压器损耗）。（三）（三） 降低线路阻抗：降低线路阻抗：适当加大截面，用电缆或穿管线路。（四）合理的控制方式：（四）合理的控制方式：有很多种控制，如微机自动开关灯，调压、调光方控，还有对道路灯（钠灯）采用恒功率输入，恒光通输出，采用后半夜降低灯端电压或灯功率，以降低光输出，节约输入电能等。29照明能效标准 能效标准包含两类：一是各类光源、灯具、镇流器的能效限定值和

19、节能评价值； 二是照明设计能效标准。照明功率密度值（LPD）评价照明设计能效。LPD= (PL+PB ) / S式中 PL 光源功率（W）； PB 镇流器功率（W）； S 房间面积（m2）。该标准规该标准规定了建筑场所的LPD最高限值，定的LPD值系强制性条文，设计中必须严格执行。 302.7 2.7 建筑环境建筑环境与节能与节能充分利用自然光实现恒照度充分利用自然光实现恒照度提高室内各表面反射比提高室内各表面反射比313.3.建筑设备的节能建筑设备的节能1.变压器-节能变压器2.空调设备3.给排水设备4.电动机5.电梯324.4.可再生能源利用可再生能源利用光伏发电-建筑一体化光伏发电导光管

20、应用33光导照明光导照明系统系统 室外的自然光线透过采光罩，经由特殊制作的光导管传输和强化至室内漫射装置，把自然光均匀高效地照射到室内任何需要光线的地方。343536373839绿建标准电气内容绿建标准电气内容-绿色建筑评价标准绿色建筑评价标准GB/T 50378-2014GB/T 50378-20141.节地与室外环境-相关2分4.2.4 建筑及照明设计避免产生光污染，评价总分值为4 分，并按下列规则分别评分并累计：1 玻璃幕墙可见光反射比不大于0.2，得2 分；2 室外夜景照明光污染的限制符合现行行业标准城市夜景照明设计规范JGJ/T 163的规定，得2 分。2.节能与能源利用控制项5.1

21、.2 不应采用电直接加热设备作为供暖空调系统的供暖热源和空气加湿热源。5 .1.3冷热源、输配系统和照明等各部分能耗应进行独立分项计量。5 .1 .4各房间或场所的照明功率密度值不应高于现行国家标准建筑照明设计标准G B 50034中规定的现行值。40绿建标准电气内容绿建标准电气内容2.节能与能源利用评分项相关31分5 .2 .9 5 .2 .9 走廊、楼梯间、门厅、大堂、大空间、地下停车场等场走廊、楼梯间、门厅、大堂、大空间、地下停车场等场所的照明系统采取分区、定时、感应等节能控制措施，评价分值为5 分。5 .2 .1 0 5 .2 .1 0 照明功率密度值达到现行国家标准照明功率密度值达到

22、现行国家标准建筑照明设计标建筑照明设计标准G B 50034中规定的目标值，评价总分值为8 分。主要功能房间满足要求，得4 分；所有区域均满足要求，得8 分。5 .2 .1 1 5 .2 .1 1 合理选用电梯和自动扶梯，并采取电梯群控、扶梯自动合理选用电梯和自动扶梯，并采取电梯群控、扶梯自动启停等节能控制措施，评价分值为3 分。5 .2 .1 2 5 .2 .1 2 合理选用节能型电气设备，评价总分值为合理选用节能型电气设备，评价总分值为5 5 分，并按下分，并按下列规则分别评分并累计：1 三相配电变压器满足现行国家标准三相配电变压器能效限定值及能效等级G B 20052的节能评价值要求，得3 分；2 水泵、风机等设备，及其他电气装置满足相关现行国家标准的节能评价值要求，得