浅谈电气节能.ppt

浅谈电气节能,徐华2015-9-18,电气节能技术主要内容,供配电系统的节能电气照明的节能用电设备的节能计量与管理可再生能源利用设计标准的节能！,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有问题或选用标准不当，节能的源头就有问题；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？,供配电系统的节能,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。,供配电系统的节能,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）压供电方式：（启动和节能）民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012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】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。,供配电系统的节能,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）功率因数补偿-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。-但切忌不问场合线路路径与截面备用电源和应急电源的设置与容量的确定。,2.电气照明节能-绿色照明,实施照明节能的主要技术措施：正确选择照度标准；合理选择照明方式；使用高光效光源；推广高效节能灯具；使用节能型镇流器；照明配电及控制节能；建筑环境节能。,2.1正确选择照度标准,设计标准规范是法律依据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；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，均匀度是否要求那么高，有些变化行不行？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！,2.2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。一般照明-为照亮整个场所而设置的均匀照明。局部照明-特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明。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。混合照明-由一般照明与局部照明组成的照明。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。,(办公室照明）,办公室照明,一般照明+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Motivelighting，功能性、艺术性、人的情绪等综合考虑,2.3实施照明节能的主要技术措施-光源选用原则,（一）满足场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,实施照明节能的主要技术措施,发光二极管LED（LightEmitingDiode）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：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、应急疏散标志等。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，LED由夜景照明、道路照明进入建筑照明领域，引起照明光源又一次革命性飞跃。,世博园区内使用10.5亿颗LED芯片；场馆室内照明光源中约80%采用LED,夜景照明,地下车库、变电所、公共走廊,博物馆照明,2.4实施照明节能的主要技术措施-使用高效节能灯具,灯具选择原则（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（RI）或室空间比（RCR）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、防静电性能及维修性能。,按RCR或RI选择灯具配光,2.5实施照明节能的主要技术措施-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。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，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。,2.5实施照明节能的主要技术措施-推广节能型镇流器,2自镇流荧光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。,4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,6金属卤化物镇流器近年来研制了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。关于恒功率和双功率镇流器和高压钠灯基本相同。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-推广节能型镇流器,2.6实施照明节能的主要技术措施-照明配电与控制节能,（一）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）提高COS：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）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：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。,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。,2.7建筑环境与节能,充分利用自然光实现恒照度提高室内各表面反射比,3.建筑设备的节能,变压器-节能变压器空调设备给排水设备电动机电梯,4.可再生能源利用,光伏发电-建筑一体化光伏发电导光管应用,光导照明系统,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。,地下场所运用,绿建标准电气内容-绿色建筑评价标准GB/T50378-2014,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/T163的规定，得2分。节能与能源利用控制项5.1.2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GB50034中规定的现行值。,绿建标准电气内容,节能与能源利用评分项相关31分5.2.9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。5.2.10照明功率密度值达到现行国家标准建筑照明设计标准GB50034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。5.2.11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。5.2.12合理选用节能型电气设备，评价总分值为5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GB20052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2分。,绿建标准电气内容,节能与能源利用评分项5.2.16根据当地气候和自然资源条件，合理利用可再生能源，评价总分值为10分，按表5.2.16的规则评分。,绿建标准电气内容,节水与水资源利用6.2.4设置用水计量装置，评价总分值为6分，并按下列规则分别评分并累计：节材与材料资源利用室内环境质量控制项8.1.3建筑照明数量和质量应符合现行国家标准建筑照明设计标准GB50034的规定。评分项-相关13分8.2.12主要功能房间中人员密度较高且随