醫(yī)院建筑電氣節(jié)能改造重點(diǎn)及措施教學(xué)內(nèi)容

1、醫(yī)院建筑電氣節(jié)能改造重點(diǎn)及措施現(xiàn)代醫(yī)院建筑對建筑裝潢、溫濕度控制、空氣潔凈度、環(huán)境安全和信息自動化等都有很高要求，醫(yī)療環(huán)境質(zhì)量的提高，勢必增加醫(yī)院的運(yùn)營能耗。為降低運(yùn)營成本，已建成醫(yī)院需在運(yùn)行管理和節(jié)能改造上下功夫。節(jié)約二次能源電能，是醫(yī)院建筑電氣節(jié)能改造的重點(diǎn)。醫(yī)院建筑的節(jié)能改造應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。變壓器的節(jié)能改造* 變壓器的損耗及效率有功損耗包括鐵損和銅損，鐵損又稱空載損失，其值與鐵心材質(zhì)等有關(guān)，而與負(fù)荷大小無關(guān)，是基本不變的；銅損與負(fù)荷電流平方成正比。無功損耗由兩部分組成，一部分是由勵磁電流即空載電流造成的損耗，它與鐵心有關(guān)而與負(fù)荷無關(guān)；另一部分無功損耗指一二次繞組的漏

2、磁電抗損耗，其大小與負(fù)載電流平方成正比，此損耗又稱變壓器無功漏磁損耗。變壓器的效率是變壓器二次側(cè)輸出功率與電源側(cè)輸入功率之比的百分?jǐn)?shù)，與變壓器的負(fù)荷和損耗有關(guān)，也與負(fù)荷功率因數(shù)有關(guān)。負(fù)載率為0.3 1 時效率均較高，0.5 0.6時效率最高。負(fù)載一定時，功率因數(shù)越高變壓器效率也越高。* 變壓器的節(jié)能改造措施變壓器節(jié)能改造的實(shí)質(zhì)是降低其損耗、提高其運(yùn)行效率，具體措施有以下幾項(xiàng)合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)。選擇變壓器容量和臺數(shù)時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮改造投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對負(fù)荷進(jìn)行合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其工作在高效區(qū)。當(dāng)負(fù)荷率低于 30%時，應(yīng)調(diào)整或更換。當(dāng)負(fù)荷率超過80

3、%并通過計(jì)算不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時，可放大一級容量選擇變壓器。選用節(jié)能型變壓器，更換或改造高能耗變壓器。改造工程應(yīng)選用SC（ B） 9、 10 等型號變壓器。醫(yī)院應(yīng)對如 SJ1、 SL1 高能耗變壓器進(jìn)行技術(shù)改造，改造后應(yīng)達(dá)到國家對配電變壓器能耗標(biāo)準(zhǔn)的要求，即：空載損耗降低 45% 65%；空載電流降低 70%；短路損耗達(dá)到 SL7 標(biāo)準(zhǔn)；阻抗電壓 4% 4.9%。加強(qiáng)運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在醫(yī)院負(fù)荷變化的情況下，如投運(yùn)變壓器臺數(shù)和容量不變，其負(fù)荷率和運(yùn)行效率都將發(fā)生變化，使其超出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍，因此要及時投入或切除部分變壓器，防止變壓器輕載或空載運(yùn)行。對長期輕載（負(fù)荷率小于30%）的變壓器，

4、必要時按實(shí)際負(fù)荷換小容量變壓器。供配電系統(tǒng)的節(jié)能改造* 供配電系統(tǒng)線損率從電網(wǎng)到醫(yī)院的電能，經(jīng)一次或二次降壓后，再經(jīng)由高、低壓線路輸送至各科室和部門的用電設(shè)備，構(gòu)成醫(yī)院的供配電系統(tǒng)。電能在變壓輸送過程中會造成損耗，這部分損耗稱為線變損或簡稱電損，在評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則（GB/T3485）中規(guī)定了對線損率的具體要求，即：一次變壓不得超過3.5%；二次變壓不得超過5.5%；三次變壓不得超過7%。* 供配電系統(tǒng)節(jié)能改造的主要環(huán)節(jié)首先，改造合理的供配電系統(tǒng)。根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素，改造合理的供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓，供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜

5、超過兩級；醫(yī)院變電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短供電半徑，減少線路損失；門診樓、病房樓及醫(yī)技樓等內(nèi)部變電所之間宜敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線，根據(jù)負(fù)荷情況，可切除部分變壓器，從而減少損耗；根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇變壓器容量、臺數(shù)，其接線應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷變化，按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則靈活投切變壓器；按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面，一般按年綜合運(yùn)行費(fèi)用最小原則確定單位面積經(jīng)濟(jì)電流密度。其次，提高功率因數(shù)減少電能損耗。提高變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)，可使總的負(fù)荷電流減少，從而減少變壓器的銅損； 提高功率因數(shù)， 可減少無功電流， 相應(yīng)減少了線路及變壓器的電流， 從而減少了電壓降；另外在節(jié)能改造時提高功率因數(shù)可減少電源線路的截面及變壓器的容量，

6、節(jié)約設(shè)備投資。提高功率因數(shù)的措施包括：減少供用電設(shè)備的無功消耗，提高自然功率因數(shù)；用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償。按全國供用電規(guī)則，高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，在當(dāng)?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9 。電動機(jī)的節(jié)能改造減少電動機(jī)的電能損耗的主要途徑是提高電動機(jī)的效率和功率因數(shù)。電動機(jī)的節(jié)能改造方法有以下幾個方面* 改造低效率電動機(jī)采取各種切實(shí)可行的措施，減少電動機(jī)的各部分損耗，提高電動機(jī)的效率和功率因數(shù)。采取各種減少損耗措施后的高效電動機(jī)，其總損耗比普通標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)減少20% 30%，電動機(jī)的效率可以由普通的標(biāo)準(zhǔn)型提高3%6%。另外， YZR系列新型電

7、機(jī)與以前的JZR或JZR2 系列電機(jī)相比，平均效率高2%，空載電流小20%，平均功率因數(shù)高9%，具有較好的節(jié)能效果。因此，在節(jié)能改造當(dāng)中，應(yīng)選用Y、 YZ、 YZR等新系列電動機(jī)，以節(jié)省電能。普通高效電機(jī)價格比一般電機(jī)高20%30%，采用時要考慮資金回收期，即在短期內(nèi)靠節(jié)電費(fèi)用收回多花的費(fèi)用。 一般符合下列條件時可選用普通高效電機(jī)：負(fù)載率在 0.6 以上；每年連續(xù)運(yùn)行時間在3000小時以上；電機(jī)運(yùn)行時無頻繁啟、制動；單機(jī)容量較大。* 根據(jù)負(fù)荷特性合理選擇電動機(jī)對舊有設(shè)備使用的電機(jī)，要進(jìn)行必要的測試與計(jì)算，結(jié)合電機(jī)的工作環(huán)境及負(fù)載特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)取代“大馬拉小車”的電機(jī)，以提高電機(jī)的運(yùn)行效率

8、和功率因數(shù)。通常當(dāng)電機(jī)的負(fù)載率大于0.65 時，可不必更換；小于 0.3 時，不經(jīng)計(jì)算就可更換；在0.3 0.65 之間時，則需經(jīng)過計(jì)算再確定。* 輕載電動機(jī)采取降壓運(yùn)行對經(jīng)常處于輕負(fù)荷運(yùn)行的電動機(jī)，應(yīng)采用三角星切換裝置，將三角形接法的電動機(jī)改為星形接法，可以達(dá)到良好的節(jié)電效果。值得注意的是，只有在負(fù)荷系數(shù)低于0.3 后，將電動機(jī)的三角形接法改為星形接法才能使電動機(jī)的效率有明顯提高；當(dāng)負(fù)荷系數(shù)為0.5 時，星形接法和三角形接法的效率基本相等，無節(jié)電效果；當(dāng)負(fù)荷系數(shù)大于 0.5 后，電動機(jī)星形接法的效率反而低于三角形接法。電動機(jī)由三角形改為星形接法后，其極限容許負(fù)載大致為銘牌容量的38%45%。

9、因此， 在采用三角形改星形接法作為節(jié)電方法時，一定要考慮到改接后的電動機(jī)的容量是否能滿足負(fù)載的要求。一般認(rèn)為，由三角形改星形接法轉(zhuǎn)換點(diǎn)在負(fù)荷系數(shù)為0.2 0.4之間。對不同型號的電動機(jī)，其轉(zhuǎn)換點(diǎn)不一定相同，應(yīng)該進(jìn)行分析計(jì)算才能確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)負(fù)荷系數(shù)為 0.3 時，將三角形改為星形接法往往可以節(jié)電。* 根據(jù)負(fù)載情況對電動機(jī)采取無功補(bǔ)償對距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)的大容量電動機(jī)應(yīng)對其進(jìn)行無功補(bǔ)償。電動機(jī)無功補(bǔ)償對改變遠(yuǎn)距離送電的電動機(jī)低功率因數(shù)運(yùn)條狀態(tài)、減少線路損失、提高變壓器負(fù)載率有著明顯的效果。數(shù)據(jù)表明，每千瓦補(bǔ)償電容每年可節(jié)電 150kWh 500kWh，是一種值得推廣的辦法。對單臺電動機(jī)補(bǔ)償容量不宜

10、過大，以防產(chǎn)生自勵磁過電壓，應(yīng)保證電動機(jī)在額定電壓下斷電時電容器的放電電流不大于銘牌上的空載電流。* 需要根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)節(jié)的設(shè)備應(yīng)采用調(diào)速電機(jī)交流電動機(jī)的調(diào)速分為三種形式：變極、變頻和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。在所有電動機(jī)中，風(fēng)機(jī)和水泵調(diào)速節(jié)能的效果最明顯。照明設(shè)備的節(jié)電改造* 實(shí)施節(jié)能照明的要點(diǎn)根據(jù)照明用電量的計(jì)算公式，欲降低照明電耗，必須設(shè)法提高照明率、使用高效光源、提高燈具的維修率；或者減少開燈時間、保持適當(dāng)?shù)恼斩群捅M量采用局部照明等。但是，照明節(jié)能的原則是在保證足夠的照明亮度和質(zhì)量的前提下節(jié)約電能的，不允許采取降低建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（ GB50034-2004）中的推薦照度來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。在醫(yī)院建筑照明

11、改造時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)光源和燈具的選擇：在考慮照明時，一定要依據(jù)照明目的來選擇合適的光源和燈具；照度和年齡：在辨認(rèn)文字時，年齡越大，需要的照度也越高，因此在確定照度時，除考慮目的和用途之外，還必須考慮使用人的年齡；熒光燈的光通量與環(huán)境溫度的關(guān)系：一般的熒光燈的使用環(huán)境溫度通常設(shè)計(jì)在20，在這個溫度下工作，熒光燈可以獲得最高的效率，所以在使用時應(yīng)注意盡量符合這個溫度；照明設(shè)備減光的原因：維修工作跟不上，不僅給工作和安全帶來不利，而且還會造成電能浪費(fèi)，因此把維修工作作為節(jié)能措施的重要一環(huán)是非常必要的。燈射出的光通量的減退、燈具變臟帶來的光通量減退、天棚和墻壁造成的減光是照明設(shè)備減光的三個主要原因。*

12、 相關(guān)技術(shù)措施（ 1）采用高效長壽命光源。光源是節(jié)能的首要因素，而光源和節(jié)能又取決于發(fā)光效率。高效光源主要指氣體放電燈。低壓氣體放電燈以熒光燈為代表，高壓氣體放電燈主要為高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。近年來，進(jìn)一步提高光源的性能和技術(shù)參數(shù)呈現(xiàn)以下趨勢提高發(fā)光效率：預(yù)計(jì)氣體放電燈光效將普遍超過100lm/W， HID 燈將更高，白熾光源將通過多種技術(shù)革新進(jìn)一步提高光效提高顯色性能：多數(shù)光源的顯色指數(shù)將超過80，熒光燈將普遍使用三基色熒光粉；提高使用壽命：氣體放電燈的使用壽命將超過10000h，將有多種更長壽命的新光源出現(xiàn)。在第一類場所，即高大門廳、戶外場地，主要是推廣金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，前者以其較

13、優(yōu)的色溫和顯色指數(shù)獲得更多應(yīng)用，而后者則以更高光效和更長壽命而受歡迎，尤其是在戶外（道路、廣場等）占有絕對優(yōu)勢，而在戶內(nèi)，則由于顯色指數(shù)太低而受到很大限制，顯色改進(jìn)型高壓納燈由于顯色指數(shù)大大提高，而獲得廣泛應(yīng)用。在第二類場所，即較低矮的室內(nèi)場所，如診室、病房、治療室以及高度在4.5m 以下的其它場所，應(yīng)積極推廣使用直管熒光燈，在照明節(jié)能改造中應(yīng)采用T5 燈管（直徑16mm）取代 T8、 T12 燈管（直徑26、38mm）。無論是光效和壽命，T5 燈管都大大優(yōu)于T8、T12 燈管，用 T5 取代 T8、T12 燈管可以節(jié)電10%以上，用帶電子鎮(zhèn)流器的T5 燈管代替帶鐵心鎮(zhèn)流器的T8、 T12 燈

14、管可節(jié)電30%左右。此外，T5 燈管由于其直徑減少，體積減少近一半，熒光粉等有害物質(zhì)耗量也減少，大大有利于環(huán)保。在第三類場所，如低矮門廳、走廊等，以緊湊型熒光燈（包括“H”型、“ U”型、“ D”型、環(huán)形等）為主，替代白熾燈。 緊湊型熒光燈的功率有 5W、7W、9W、11W、13W、16W、18W、24W、36W等，色溫為 2700K6500K，適應(yīng)不同光色的要求。在既要節(jié)能又要提高照明水平的情況下，使用緊湊型熒光燈雖然初投資略高于白熾燈， 然而節(jié)電效果顯著， 足以補(bǔ)償。 例如，以 1 個 11W的緊湊型熒光燈與 1 個 60W的白熾燈相比，光通量增加 1/3 ，以燃點(diǎn) 3000h 計(jì)算，可節(jié)

15、電 132kWh，況且緊湊型熒光燈的壽命遠(yuǎn)超過白熾燈。（ 2）采用高效節(jié)能的照明燈具。燈具是除光源外的第二要素，而且是不容易為人們所重視的因素。燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量，滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求，并且不產(chǎn)生眩光和嚴(yán)重的光幕反射。選擇燈具時，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，還應(yīng)考慮燈具的效率。對于高光效燈具的基本要求如下提高燈具效率：現(xiàn)在市場上有些燈具效率僅有 0.3 0.4 ，光源發(fā)出的光能大部分被吸收， 能量利用率很低。若要提高效率，一方面要有科學(xué)的設(shè)計(jì)構(gòu)思和先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來計(jì)算燈具的反射面和其他部分；另一方面要從反射罩材料、漫射罩和保護(hù)罩的材料等方面

16、加以優(yōu)化。提高燈具的光通維持率：從燈具的反射面、漫射面、保護(hù)罩、格柵等的材料和表面處理上下功夫，使表面不易積塵、腐蝕，容易清掃，采取有效的防塵措施；有防塵、防水、密封要求的燈具，應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)達(dá)到規(guī)定的防護(hù)等級。提供配光合理、 品種齊全的燈具： 應(yīng)該有多種配光的燈具， 以適應(yīng)不同體形的空間、 不同使用要求 （照度、均勻度、眩光限制等）的場所的需要。提供與新型高效光源配套、系列較完整的燈具：現(xiàn)在有一些燈具是借用類似光源的燈具，或者幾種光源、幾種尺寸的燈泡共用燈具。 要達(dá)到高效率、 高質(zhì)量， 應(yīng)該按照光源的特性、 尺寸專門設(shè)計(jì)配套的燈具，形成較完整的系列。正確使用高效燈具：燈具效率高，可以把光源的光通

17、量最大限度發(fā)散到燈具以外，為了讓光更多地照射到視覺需要的工作面上，還必須提高光通的利用系數(shù)。利用系數(shù)取決于燈具效率、燈具配光與房間體形的適應(yīng)狀況，還和表面（墻、頂棚、地面、設(shè)備、家具等）材料的反射比有關(guān)。處理好能量效率與裝飾性的關(guān)系：當(dāng)前在醫(yī)院建筑中特別是保健樓中，在照明設(shè)計(jì)時有一種偏向，強(qiáng)調(diào)了燈具的裝飾性能，而忽視了燈具效率和光的利用系數(shù)，造成過大的能源消耗，而得不到良好的照明效果。（ 3）采用高效節(jié)能的照明電器附件。絕大多數(shù)節(jié)能光源都是氣體放電燈，它們需要鎮(zhèn)流器才能工作。普通電感式鎮(zhèn)流器功耗大、光閃爍嚴(yán)重。目前已成功開發(fā)的節(jié)能鎮(zhèn)流器節(jié)能型電感式鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器，都比原電感鎮(zhèn)流器的功耗減小一半以上。例如，直管熒光燈的電感鎮(zhèn)流器自身功耗約為燈管功率的23% 25%，有的低質(zhì)量產(chǎn)品，據(jù)檢驗(yàn)達(dá)到30%，而國外有一些低功耗鎮(zhèn)流器可達(dá)12% 15%。可見，提高鎮(zhèn)流器的質(zhì)量對節(jié)能很有意義。若使用電感鎮(zhèn)流器，則應(yīng)帶電容補(bǔ)償，使每個燈具的功率因數(shù)在0.9 以上。目前鎮(zhèn)流器的發(fā)展主要有兩個方向功耗電感鎮(zhèn)流器：自身功耗減小，可靠性高，無電磁污染；高頻電子鎮(zhèn)流器：功耗更小，可提高光源光效，發(fā)光穩(wěn)定，無頻閃，無噪聲，有利節(jié)能和改善視覺效果，將在進(jìn)一步降低諧波量和電磁輻射、提高可靠性方面改進(jìn)