淺談電氣節(jié)能

1、1淺談電氣節(jié)能淺談電氣節(jié)能徐徐 華華2015-9-182015-9-182電氣節(jié)能技術主要內容電氣節(jié)能技術主要內容1.供配電系統(tǒng)的節(jié)能2.電氣照明的節(jié)能3.用電設備的節(jié)能4.計量與管理5.可再生能源利用設計標準的節(jié)能 ！3設計標準在節(jié)能設計中的作用設計標準在節(jié)能設計中的作用設計標準規(guī)范是法律依據設計標準規(guī)范是法律依據1.設計標準有問題或選用標準不當，節(jié)能的源頭就有問題；2.與國際接軌，但歐、美、日不同時，我們要高標準，這是我國規(guī)范、標準修編的一個趨向。綠色建筑標準的“四節(jié)一環(huán)保”，其中，節(jié)材是一項很重要的內容，電氣節(jié)材往往還可把系統(tǒng)做的簡單，而簡單的也往往是最可靠的。如負荷等級確定，隨意提高等

2、級，造成變壓器負荷率低，節(jié)能措施要求變壓器負荷率在60%80%的范圍，如果一二級負荷偏多，怎么實現(xiàn)？如電氣漏電火災報警系統(tǒng)，不看實際規(guī)模越做越大，火災發(fā)生是有條件的，要有氧氣、可燃物才能發(fā)生火災-火災防范在電氣設計中引起的混亂和浪費，用大量的技術手段和金錢去堵截小概率事件，不注重施工和運營管理-往往造成系統(tǒng)復雜，難于管理，效果不佳。-不節(jié)材也不節(jié)能。如雙電源供電，到處裝切換開關；現(xiàn)在電纜制造水平越來越高，有無必要都是雙路供電到末端，值得商榷，造成資源浪費的現(xiàn)象嚴重；重視保險系數，系統(tǒng)復雜，看似完美無缺，輕視安裝環(huán)節(jié)，可靠性更低。如“每套住宅應設置自恢復式過、欠電壓保護電器”的要求，造成浪費，效

3、果如何？切忌為所謂的可靠性不斷增加系統(tǒng)。以“安全的名義”增加的系統(tǒng)，到底效果如何？41.1. 供配電系統(tǒng)的節(jié)能供配電系統(tǒng)的節(jié)能1.正確劃分負荷等級（供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50052-2009）-不能人為提高負荷等級2.合理選擇供電電壓等級-減少線路損耗（國家電網公司 業(yè)擴供電方案編制導則）注1：無35KV電壓等級的，10KV電壓等級受電變壓器總容量為100KVA至15000KVA。注2：供電半徑超過本級電壓規(guī)定時，可按高一級電壓供電。51.1. 供配電系統(tǒng)的節(jié)能供配電系統(tǒng)的節(jié)能2.合理選擇供電電壓等級-減少線路損耗（國家電網公司 業(yè)擴供電方案編制導則）電動機功率為多大時，宜采用中（高）壓供電方

4、式：（啟動和節(jié)能） 民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GB 50736-2012第8.2.4條規(guī)定：電動壓縮式冷水機組電動機的供電方式應符合下列要求：當單臺電動機的額定輸入功率大于1200kW 時，應采用中（高）壓供電方式。當單臺電動機的額定輸入功率大于900kW 而小于或等于1200kW 時，宜采用中（高）壓供電方式。當單臺電動機的額定輸入功率大于650kW 而小于或等于900kW 時，可采用中（高）壓供電方式。【需討論需討論】全國民用建筑工程設計技術措施電氣節(jié)能專篇4.4章節(jié)中對于選擇高壓電機的標準為大于200kW時宜采用。采用變頻調速裝置驅動的電動機啟動電流小，500KW以下的電動機可選

5、用380V電壓等級的低壓電動機，500KW及以上、800KW以下的電動機宜選用660V或10（6）KV電壓等級。61.1. 供配電系統(tǒng)的節(jié)能供配電系統(tǒng)的節(jié)能3.負荷計算合理確定負荷指標（節(jié)能指標）國內最注重-但效果最不理想，合理選擇變壓器容量和臺數，變壓器負荷率設計值宜在60%80%的范圍。變壓器經濟運行負荷率的確定（一二級負荷降低）4.功率因數補償-5.諧波治理-建筑電氣工程電磁兼容技術規(guī)范報批-加裝有源濾波器來吸收電網的諧波，以減少和消除諧波的干擾，把奇次諧波控制在允許的范圍內，保證電網和各類設備安全可靠地運行。-但切忌不問場合6.線路路徑與截面7.備用電源和應急電源的設置與容量的確定。7

6、2.2.電氣照明節(jié)能電氣照明節(jié)能-綠色照明綠色照明p實施照明節(jié)能的主要技術措施：實施照明節(jié)能的主要技術措施：1.正確選擇照度標準；2.合理選擇照明方式；3.使用高光效光源；4.推廣高效節(jié)能燈具；5.使用節(jié)能型鎮(zhèn)流器；6.照明配電及控制節(jié)能；7.建筑環(huán)境節(jié)能。82.12.1正確選擇照度標準正確選擇照度標準設計標準規(guī)范是法律依據設計標準規(guī)范是法律依據1.設計標準有問題或選用標準不當，照明節(jié)能的源頭就有問題；高標準不節(jié)能，而低標準又降低照明質量，在保證照明質量和照度的條件下實施節(jié)能 才又意義；2.照明設計以滿足功能為主，但藝術性要求越來越高，照明標準能否兼顧這種要求和變化。如辦公場所，均勻度是否要求

7、那么高，有些變化行不行？3.呼吁設計院重視照明行業(yè)，“照明圈”很熱鬧，但設計院的聲音漸弱！92.2 實施照明節(jié)能的主要技術措施-照明方式合理選擇照明方式-照明設計最應注意的 照明技術發(fā)展很快，照明方式要巧妙運用照明技術發(fā)展很快，照明方式要巧妙運用1 工作場所應設置一般照明；2 當同一場所內的不同區(qū)域有不同照度要求時，應采用分區(qū)一般照明；3 對于作業(yè)面照度要求較高，只采用一般照明不合理的場所，宜采用混合照明；4 在一個工作場所內不應只采用局部照明；5 當需要提高特定區(qū)域或目標的照度時，宜采用重點照明。1.一般照明-為照亮整個場所而設置的均勻照明。2.局部照明 -特定視覺工作用的、為照亮某個局部而

8、設置的照明。3.分區(qū)一般照明 -對某一特定區(qū)域，如進行工作的地點，設計成不同的照度來照亮該一區(qū)域的一般照明。4.混合照明-由一般照明與局部照明組成的照明。5.重點照明-為提高指定區(qū)域或目標的照度，使其比周圍區(qū)域突出的照明。10(辦公室照明）11辦公室照明辦公室照明一般照明一般照明 + + 局部照明局部照明 辦公室電腦使用普遍一般照明照度能否減小用落地燈、臺燈增加桌面照度考慮空間光環(huán)境考慮人員情緒變化，照度不一定一成不變Motive lighting，功能性、藝術性、人的情緒等綜合考慮122.3 2.3 實施實施照明節(jié)能的主要技術照明節(jié)能的主要技術措施措施-光源選用原則光源選用原則（一） 滿足場

9、所使用對顯色性的要求（二） 更高光效（1m/W），達到更好的節(jié)能、環(huán)保效果（三） 合適的色溫（四） 較穩(wěn)定的發(fā)光（五） 良好的啟點特性（六） 使用壽命更長（七） 性能價格比好13實施照明節(jié)能的主要技術措施實施照明節(jié)能的主要技術措施發(fā)光二極管發(fā)光二極管LEDLED（Light Emiting DiodeLight Emiting Diode）壽命長達100000h單色性好輻射光譜為窄帶多種顏色紅、黃、綠、藍、白，無需濾色，耐震性好安全低電壓、低溫升節(jié)能光利用率高顯色性好Ra為7585適用適用：交通信號燈、機場標志燈、夜景照明、庭院美化、商業(yè)裝飾、廣告、大屏幕背景、汽車尾燈、建筑標志、應急疏散標志

10、等。將將解決一系列技術問題，如配套燈具，顯色性提高，色溫的多樣性等解決一系列技術問題，如配套燈具，顯色性提高，色溫的多樣性等，LEDLED由夜景照明、道路由夜景照明、道路照明進入照明進入建筑照明領域，引起照明光源又一次革命性飛躍。建筑照明領域，引起照明光源又一次革命性飛躍。14世博園區(qū)內使用世博園區(qū)內使用10.510.5億顆億顆LEDLED芯片；場館芯片；場館室內照明光源中約室內照明光源中約80%80%采用采用LEDLED夜景照明1516地下車庫、變電所、公共走廊17博物館照明1819202122232.4 2.4 實施實施照明節(jié)能的主要技術照明節(jié)能的主要技術措施措施-使用高效節(jié)能燈具使用高效

11、節(jié)能燈具燈具燈具選擇原則選擇原則 （一）燈具效率（）高：=L/O，取決于反射器形狀和材料，出光口大小，漫射罩或格柵形狀和材料； （二）燈具配光應適應場所條件； （三）眩光限制符合使用場所要求； （四） 符合環(huán)境條件的IP等級 按室形指數（按室形指數（RIRI）或室空間比（）或室空間比（RCRRCR）選擇燈具的配光，以提高利用系數，參考下表。）選擇燈具的配光，以提高利用系數，參考下表。 選用光通維持率高的燈具：涉及反射面、漫射罩、透光罩材料抗老化、防靜電性能及維修選用光通維持率高的燈具：涉及反射面、漫射罩、透光罩材料抗老化、防靜電性能及維修性能。性能。 RCR RI 燈具配光類型 最大允許距高比

12、 13 51.67寬配光 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選擇燈具配光242.52.5實施實施照明節(jié)能的主要技術照明節(jié)能的主要技術措施措施-推廣節(jié)能型鎮(zhèn)流器推廣節(jié)能型鎮(zhèn)流器氣體放電燈必須配套鎮(zhèn)流器才能正常工作。1.1. 直管熒光燈鎮(zhèn)流器直管熒光燈鎮(zhèn)流器 傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器（以下用符號“LB”）和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器（符號“SELB”）、電子鎮(zhèn)流器（符號“EB”），EB按標準又分為H級和L級。SELB是在LB基礎上改進而來，其自身功耗下降約4050%，使燈的系統(tǒng)功耗降低約8%，由于鐵芯材料好，工藝合理，溫升較低，可靠性更高

13、，壽命更長，產品質量較穩(wěn)定，雖硅鋼片用量增大，價格稍高，但可從節(jié)能和使用壽命得到補償，容易獲得回收。應該積極應用SELB和EB，而不使用傳統(tǒng)的LB。使用SELB比LB價高一些，但從節(jié)省電費中能很快回收（一年內）。一般場所選用SELB，價格較低，回收期短，使用壽命長，可靠性好，電磁干擾小等優(yōu)點，更易于被用戶接受；對于視覺要求高、無頻閃的連續(xù)作業(yè)場所，要求安靜的場所（如醫(yī)院、閱覽）等，選用EB更合適。使用EB時，宜用優(yōu)質的L級產品，其諧波含量小，避免中性線過流。252.52.5實施照明節(jié)能的主要技術措施實施照明節(jié)能的主要技術措施-推廣節(jié)能型鎮(zhèn)流器推廣節(jié)能型鎮(zhèn)流器2 2 自自鎮(zhèn)流熒光燈鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流熒光

14、燈鎮(zhèn)流器這種燈的燈管和鎮(zhèn)流器自成一體，配套性強。由于其功率較小，多在525W之間，由于小功率的EB產品質量較易過關，而LB或SELB的重量大，起動也較困難，所以絕大多數均配套EB產品。3 3 高壓鈉燈鎮(zhèn)流器高壓鈉燈鎮(zhèn)流器為了降低鎮(zhèn)流器功耗，同樣在發(fā)展SELB和EB，逐步取代LB產品。所不同的是，SELB是對LB的改進提高，技術上成熟，節(jié)能效果比較明顯；而EB研制時間短，功率比較大，技術難度較大，運行經驗不充分，特別是150W以上的，節(jié)能效果不明顯，目前不能普遍推廣應用。當前，推廣應用SELB代替LB是主要課題。按國際銅協(xié)（中國）提供的資料，SELB與LB的功耗比較列于下表。264 高壓鈉燈雙功

15、率節(jié)能鎮(zhèn)流器高壓鈉燈雙功率節(jié)能鎮(zhèn)流器 道路照明等場所，后半夜車流、人流較少時，為了節(jié)能，可以降低照度一半，一只400W鈉燈，后半夜降功率運行，每年減少用電量達400kWh，可以用集中遙控或自控，也可用定時自控實施。用電子鎮(zhèn)流器也可以實現(xiàn)雙功率運行。5 5 高壓鈉燈恒功率鎮(zhèn)流器高壓鈉燈恒功率鎮(zhèn)流器 電源電壓升高時，燈功率將大幅度增加，如電壓為額定值的110%時，燈功率將達額定值的128%左右。對于道路照明，半夜以后，電壓升高很多，燈功率和輸出光通大幅度升高。用恒功率鎮(zhèn)流器，可保持燈功率不變。達到節(jié)能和延長燈泡壽命的目的。2.5實施照明節(jié)能的主要技術措施-推廣節(jié)能型鎮(zhèn)流器276 6 金屬鹵化物鎮(zhèn)流

16、器l 近年來研制了SELB和EB兩類鎮(zhèn)流器，而金鹵燈的EB技術難度更大，暫時不宜普遍推廣；而SELB比較成熟，有較好節(jié)能效果，應予推廣應用。 l 關于恒功率和雙功率鎮(zhèn)流器關于恒功率和雙功率鎮(zhèn)流器 和高壓鈉燈基本相同。l 金鹵燈鎮(zhèn)流器和燈泡的配套金鹵燈鎮(zhèn)流器和燈泡的配套 美標金鹵燈和歐標金鹵燈的鎮(zhèn)流器不同，歐標金鹵燈可用鈉燈線路或汞燈線路，即可用電感鎮(zhèn)流器加觸發(fā)器；而美標金鹵燈則應配置專用的CWA鎮(zhèn)流器，即超前頂峰式（漏磁升壓式）鎮(zhèn)流器，否則將使啟動困難，降低光效，色溫不穩(wěn)定，降低燈泡壽命。CWA鎮(zhèn)流器價格較高，安裝時往往用普通的鎮(zhèn)流器代替，導致使用效果不好。2.5實施照明節(jié)能的主要技術措施-推

17、廣節(jié)能型鎮(zhèn)流器282.62.6實施實施照明節(jié)能的主要技術措施照明節(jié)能的主要技術措施 -照明照明配電與控制節(jié)能配電與控制節(jié)能（一）（一） 穩(wěn)定電壓：穩(wěn)定電壓： 當光源端電壓為1.1Un時，輸入功率增加以下百分數： 白熾燈、熒光燈14%15% 金鹵燈20%25% 鈉燈28%29% 后半夜使用的路燈、走廊、樓梯燈更為突出。如某街道100只 250W鈉燈，后半夜電壓升高10%，年增電耗19000kWh。 設計中應考慮穩(wěn)定電壓措施，如采用照明專用變壓器，并且自動穩(wěn)壓；和電力負荷共用變壓器時，應避開沖擊性負荷對照明的影響。照明電源線路采用三相供電時，應盡量使三相照明負荷平衡，最大相線的負荷不宜超過三相負荷

18、平均值的115%，最小相線的負荷不宜小于三相負荷平均值的85% ，以免影響光源的發(fā)光效率并減少電壓損失。（二）（二） 提高提高COSCOS：上述街道鈉燈，每燈裝一電容器，COS提高到0.9，線路損耗每年降低40005000kWh（未計變壓器損耗）。（三）（三） 降低線路阻抗：降低線路阻抗：適當加大截面，用電纜或穿管線路。（四）合理的控制方式：（四）合理的控制方式：有很多種控制，如微機自動開關燈，調壓、調光方控，還有對道路燈（鈉燈）采用恒功率輸入，恒光通輸出，采用后半夜降低燈端電壓或燈功率，以降低光輸出，節(jié)約輸入電能等。29照明能效標準 能效標準包含兩類：一是各類光源、燈具、鎮(zhèn)流器的能效限定值和

19、節(jié)能評價值； 二是照明設計能效標準。照明功率密度值（LPD）評價照明設計能效。LPD= (PL+PB ) / S式中 PL 光源功率（W）； PB 鎮(zhèn)流器功率（W）； S 房間面積（m2）。該標準規(guī)該標準規(guī)定了建筑場所的LPD最高限值，定的LPD值系強制性條文，設計中必須嚴格執(zhí)行。 302.7 2.7 建筑環(huán)境建筑環(huán)境與節(jié)能與節(jié)能充分利用自然光實現(xiàn)恒照度充分利用自然光實現(xiàn)恒照度提高室內各表面反射比提高室內各表面反射比313.3.建筑設備的節(jié)能建筑設備的節(jié)能1.變壓器-節(jié)能變壓器2.空調設備3.給排水設備4.電動機5.電梯324.4.可再生能源利用可再生能源利用光伏發(fā)電-建筑一體化光伏發(fā)電導光管

20、應用33光導照明光導照明系統(tǒng)系統(tǒng) 室外的自然光線透過采光罩，經由特殊制作的光導管傳輸和強化至室內漫射裝置，把自然光均勻高效地照射到室內任何需要光線的地方。343536373839綠建標準電氣內容綠建標準電氣內容-綠色建筑評價標準綠色建筑評價標準GB/T 50378-2014GB/T 50378-20141.節(jié)地與室外環(huán)境-相關2分4.2.4 建筑及照明設計避免產生光污染，評價總分值為4 分，并按下列規(guī)則分別評分并累計：1 玻璃幕墻可見光反射比不大于0.2，得2 分；2 室外夜景照明光污染的限制符合現(xiàn)行行業(yè)標準城市夜景照明設計規(guī)范JGJ/T 163的規(guī)定，得2 分。2.節(jié)能與能源利用控制項5.1

21、.2 不應采用電直接加熱設備作為供暖空調系統(tǒng)的供暖熱源和空氣加濕熱源。5 .1.3冷熱源、輸配系統(tǒng)和照明等各部分能耗應進行獨立分項計量。5 .1 .4各房間或場所的照明功率密度值不應高于現(xiàn)行國家標準建筑照明設計標準G B 50034中規(guī)定的現(xiàn)行值。40綠建標準電氣內容綠建標準電氣內容2.節(jié)能與能源利用評分項相關31分5 .2 .9 5 .2 .9 走廊、樓梯間、門廳、大堂、大空間、地下停車場等場走廊、樓梯間、門廳、大堂、大空間、地下停車場等場所的照明系統(tǒng)采取分區(qū)、定時、感應等節(jié)能控制措施，評價分值為5 分。5 .2 .1 0 5 .2 .1 0 照明功率密度值達到現(xiàn)行國家標準照明功率密度值達到

22、現(xiàn)行國家標準建筑照明設計標建筑照明設計標準G B 50034中規(guī)定的目標值，評價總分值為8 分。主要功能房間滿足要求，得4 分；所有區(qū)域均滿足要求，得8 分。5 .2 .1 1 5 .2 .1 1 合理選用電梯和自動扶梯，并采取電梯群控、扶梯自動合理選用電梯和自動扶梯，并采取電梯群控、扶梯自動啟停等節(jié)能控制措施，評價分值為3 分。5 .2 .1 2 5 .2 .1 2 合理選用節(jié)能型電氣設備，評價總分值為合理選用節(jié)能型電氣設備，評價總分值為5 5 分，并按下分，并按下列規(guī)則分別評分并累計：1 三相配電變壓器滿足現(xiàn)行國家標準三相配電變壓器能效限定值及能效等級G B 20052的節(jié)能評價值要求，得3 分；2 水泵、風機等設備，及其他電氣裝置滿足相關現(xiàn)行國家標準的節(jié)能評價值要求，得