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从建筑电气设计探讨建筑节能
摘要:随着我的不断提高,人们的生活品质也越来越高,但与此同时环境资源也在日益恶化。近年来我国的建筑规模迅速扩大,电力消耗也随之增长。文章从建筑电气设计的供配电方面和用电设备方面分别阐述了如何节能。
关键词:建筑节能;节能设计;供配电系统;功率因数
一、供配电方面
(一)供配电系统的节能设计
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
(二)变压器的节能设计
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算:
ΔP=P0+β2Pk
式中:ΔP——变压器的有功损耗(KW);P0——变压器的空载损耗(KW);Pk——变压器的短路损耗(KW);β——变压器的负载率。
,它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成,其值与铁芯材料及制造工艺有关,与负荷大小无关,所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9,SL9,SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片,由于“取向”处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,减少铁芯涡流损耗,45度全斜度接缝结构使接缝密合性好,减少了漏磁损耗。
,它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组,如铜芯变压器。β2Pk用微分求它极值时,是在β=50%时每千瓦的负荷,此时变压器的能耗最小,但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损,并未减少变压器的铁损,因此也不是最节能的。综合初装费,变压器、高低压柜、土建投资及运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的余量,变压器最经济节能运行的负载率一般在75%~85%之间。
,应根据负荷情况,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,使其工作在高效低耗区内。
(三)减少线路损耗
由于配电线路有电阻,有电流通过时就会产生功率损耗,其公式为:
ΔP=3I2R·10-3
式中:ΔP——三相输电线路的功率损耗(KW);I——线电流(A);R——线路相电阻(Ω)。
其中“R”线路电阻在通过电流不变时,线路长度越长则电阻值越大。如果在一个工程中由于线路上下纵横交错,一般工程线路总的不下万米,大工程更是不计其数,造成电能损耗是相当可观的,所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中,线路上电流一般是不变的,那么要减少线损,只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻R=PL/S,即与导线电阻率P、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑:
,如铜芯导线较佳,铝线次之。
,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径。
,在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路