建筑配電及照明節(jié)能的技術(shù)措施講義

1、建筑配電及照明節(jié)能的技術(shù)措施提綱建筑電氣節(jié)能的內(nèi)容供配電系統(tǒng)的節(jié)能自動(dòng)化系統(tǒng)與節(jié)能實(shí)施綠色照明節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，是我國(guó)的重大國(guó)策，也是全球共同關(guān)注的問(wèn)題煤、油等不可再生能源，地球大氣環(huán)境惡化2005年“節(jié)能中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃”所列十項(xiàng)重點(diǎn)工程包括：電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程建筑節(jié)能工程綠色照明工程“十一五”期間住宅和公共建筑嚴(yán)格要求節(jié)能50%的標(biāo)準(zhǔn)，加大既有建筑的綜合節(jié)能改造“綠色建筑”的探索“十一五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要2006“公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)” (GB50189-2005)建筑電氣節(jié)能的特點(diǎn)應(yīng)在保證用電安全、為使用提供最佳的服務(wù)條件應(yīng)運(yùn)用科技手段、采用高效設(shè)備和器材注重健康、環(huán)保能夠有效的降

2、低運(yùn)行成本是綠色建筑的最重要部分之一涉及的領(lǐng)域供配電系統(tǒng)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)照明提綱建筑電氣節(jié)能的內(nèi)容供配電系統(tǒng)的節(jié)能自動(dòng)化系統(tǒng)與節(jié)能實(shí)施綠色照明建筑供配電系統(tǒng)的三大要素：安全、可靠性、節(jié)約用電安全用電避免發(fā)生人身觸電的防護(hù)防止引發(fā)電氣火災(zāi)供電的可靠性：不應(yīng)發(fā)生突然斷電避免導(dǎo)致對(duì)人身安全的威脅避免導(dǎo)致設(shè)備損壞避免導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)的混亂節(jié)約用電用最少的電滿足使用需求使用者滿意節(jié)能措施1：合理設(shè)置變電所位置目標(biāo)：變壓器盡可能靠近負(fù)荷中心，縮短低壓（220/380V）配電線路長(zhǎng)度，降低線路損耗。在送電功率(P)不變條件下，線路電流(I)與電壓(U)成反比，見(jiàn)式(1):低壓380V為中壓10kV的線路電流的26.3

3、倍，而線路的電功率損耗又與電流的平方成正比，見(jiàn)式(2):則用380V送電為10kV的功率損耗的690倍因此，使10kV線路深入、靠近負(fù)荷中心(如制冷機(jī)、泵等)，對(duì)大型建筑可降低年損耗約幾萬(wàn)千瓦時(shí)。節(jié)能措施2：提高線路功率因數(shù)一般建筑的用電設(shè)備的功率因數(shù)較低，如：冷凍機(jī)、水泵、送排風(fēng)機(jī)等，功率因數(shù)約為0.5-0.65，電梯約為0.4-0.5，照明用氣體放電燈約為0.5-0.6。功率因數(shù)低的后果供電部門(mén)不允許，要求不低于0.9將使線路電流加大，從而大大增加線路損耗同理，電流加大，將增加變壓器損耗，降低變壓器利用率提高功率因數(shù)的措施合理選擇電動(dòng)機(jī)類型和容量（見(jiàn)后述）選用低諧波、高功率因數(shù)的放電燈鎮(zhèn)流

4、器（見(jiàn)后述）對(duì)負(fù)荷變化大的風(fēng)機(jī)、泵等設(shè)備的電動(dòng)機(jī)設(shè)置變頻調(diào)速設(shè)置一定容量的補(bǔ)償電容裝置設(shè)置適當(dāng)?shù)臑V波裝置，治理諧波節(jié)能措施3：變壓器選用與節(jié)能一座大中型建筑，變壓器容量可達(dá)5000-10000kVA，年用電總量達(dá)幾百萬(wàn)至千多萬(wàn)千瓦時(shí)，變壓器年損耗達(dá)幾萬(wàn)至十幾萬(wàn)千瓦時(shí)。如選用變壓器得當(dāng)，可產(chǎn)生降低變損20%-30%的潛力。措施采用新型節(jié)能變壓器合理確定變壓器的容量：使變壓器負(fù)載率不低于0.3,也不應(yīng)高于0.85，最好在0.5-0.7提高變壓器的功率因數(shù)，降低諧波含量采取上述措施的經(jīng)濟(jì)原則選用變壓器增加的費(fèi)用，應(yīng)經(jīng)過(guò)全壽命期技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較(TOC法，計(jì)入利息和通脹率，以及考慮能源價(jià)格增長(zhǎng)率)無(wú)論是新

5、建或是節(jié)能改造，一般能在2-5年內(nèi)回收增加的成本為宜節(jié)能措施4：適當(dāng)加大配電線路導(dǎo)體截面，降低線路損耗電線、電纜截面選取原則通常是按技術(shù)因素（發(fā)熱、電壓損失等）確定按經(jīng)濟(jì)性原則，還應(yīng)考慮按 “經(jīng)濟(jì)電流”來(lái)確定截面。即適當(dāng)加大截面，以降低損耗采取上述措施的經(jīng)濟(jì)原則用TOC法比較，證明運(yùn)行中節(jié)省的電費(fèi)能合理補(bǔ)償增加的投資新建工程，應(yīng)在2-4年內(nèi)回收增加的投資為宜節(jié)能措施5：電動(dòng)機(jī)應(yīng)用與節(jié)能電動(dòng)機(jī)是耗電量最大的設(shè)備之一，其節(jié)電潛力大電動(dòng)機(jī)節(jié)能的技術(shù)措施應(yīng)選擇或配套高效、超高效電動(dòng)機(jī)，按照中小型異步電動(dòng)機(jī)的能效限定值和能效等級(jí)（GB18613-2006）要求選擇提高電動(dòng)機(jī)負(fù)載率，要求達(dá)到0.8-0.9

6、以上，不要“大馬拉小車(chē)”，可以提高效率和功率因數(shù)對(duì)負(fù)載變化比較大的，可采用變頻調(diào)速（不宜用風(fēng)門(mén)、閥門(mén)調(diào)節(jié)），可以不同程度提高效率和功率因數(shù)電動(dòng)機(jī)節(jié)能的難點(diǎn)電動(dòng)機(jī)多半由被拖動(dòng)的機(jī)械（如風(fēng)機(jī)、泵）所配套帶來(lái)，往往達(dá)不到上述要求，建設(shè)方、設(shè)計(jì)院、承包方都未予注意。因此必須提出配套電動(dòng)機(jī)節(jié)能要求。電動(dòng)機(jī)節(jié)能舉例如新型YX2型電動(dòng)機(jī)，比Y型、Y2型提高效率2-3個(gè)百分點(diǎn)，損耗降低20%-30%，增加15%-30%投資，可在1-2年回收。04,0008,00012,00016,000Y電機(jī)效率：89.3%YX2電機(jī)效率：92.0%電機(jī)價(jià)格能耗費(fèi)用人民幣3000小時(shí)/年,全負(fù)荷, 0.5元/度10% 貼現(xiàn)率

7、節(jié)能措施6：諧波治理與節(jié)能諧波來(lái)源主要來(lái)自電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、UPS、整流器、變頻調(diào)速、放電燈的電子鎮(zhèn)流器等諧波的危害波形的畸變，造成對(duì)電網(wǎng)的污染，對(duì)微電子設(shè)備的干擾降低了線路的功率因數(shù)增加了線路電流，加大了變壓器及線路的損耗導(dǎo)致線路中性線（N）電流加大，是引起電氣火災(zāi)的不可忽視的因素治理措施選擇低諧波的設(shè)備、器材（如電子鎮(zhèn)流器）設(shè)置濾波裝置提綱建筑節(jié)能的內(nèi)容供配電系統(tǒng)的節(jié)能自動(dòng)化系統(tǒng)與節(jié)能實(shí)施綠色照明自動(dòng)化系統(tǒng)主要內(nèi)容建筑自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）電力監(jiān)控管理系統(tǒng)照明控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)通信與信息系統(tǒng)消防和安防監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)集成自動(dòng)化系統(tǒng)的作用節(jié)約能源，降低成本提高管理水平，節(jié)省人力，從系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，

8、指導(dǎo)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)提高機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行安全性和可靠性為使用者營(yíng)造更安全、方便、舒適的工作和生活環(huán)境自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能分析 - BASBAS：主要是對(duì)空調(diào)、冷凍、給排水的監(jiān)控，這個(gè)系統(tǒng)是耗能大戶，節(jié)能潛力大控制送冷水（熱水）溫度調(diào)節(jié)新風(fēng)比例利用自然風(fēng)合理設(shè)定公共場(chǎng)所溫度提高控制溫度精度提高能源利用效率是人力難以達(dá)到的自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能分析 - 電力監(jiān)控管理系統(tǒng)電力監(jiān)控管理系統(tǒng)提高供電安全性、可靠性提高電能質(zhì)量合理投切變壓器的運(yùn)行提高和調(diào)節(jié)功率因數(shù)，降低無(wú)功損耗監(jiān)視和治理諧波合理節(jié)能自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能分析 - 照明控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)照明控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)：節(jié)能，并延長(zhǎng)光源使用壽命對(duì)樓梯間、走廊、電梯廳、大堂、夜景照明、定

9、時(shí)開(kāi)關(guān)或減半亮燈對(duì)公共場(chǎng)所、通道等按天然光狀況開(kāi)關(guān)燈對(duì)走廊按后半夜調(diào)光或按人動(dòng)靜調(diào)光或開(kāi)關(guān)燈對(duì)報(bào)告廳、多功能廳、娛樂(lè)場(chǎng)所作多場(chǎng)景設(shè)置調(diào)光和開(kāi)關(guān)燈自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能分析 客房或辦公控制系統(tǒng)功能：主要是空調(diào)及燈光控制、調(diào)節(jié)節(jié)能：- 客人離房自動(dòng)延時(shí)斷電（不包括空調(diào)）- 入夜客人進(jìn)房時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟1-2個(gè)燈客房空調(diào)控制按無(wú)人入住、有人入住在使用、有人入住未使用三種工況，分別設(shè)定溫度調(diào)節(jié)范圍，保證客人舒適居住環(huán)境，也有利于節(jié)能辦公室則按工作、 午休和下班后分別 調(diào)節(jié)和開(kāi)關(guān)282726252423222120191817未入住入住，客人不在入住，使用中夏季工況冬季工況 oC提綱建筑電氣節(jié)能的內(nèi)容供配電系統(tǒng)的

10、節(jié)能自動(dòng)化系統(tǒng)與節(jié)能實(shí)施綠色照明綠色照明綠色照明(Green Lights)的宗旨：有利于人們工作、生活需要的良好光環(huán)境，有利于人的身心健康的條件下，達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。照明是除空調(diào)外的又一用電大戶；長(zhǎng)期來(lái)酒店等建筑使用的照明光源落后，仍有不少能效很低的白熾燈，所以，節(jié)電潛力很大。實(shí)施綠色照明，對(duì)節(jié)約用電，為使用者提供一個(gè)好的照明條件，降低運(yùn)行成本，都有明顯效益。節(jié)能措施1：應(yīng)用優(yōu)質(zhì)高效光源常用光源的性能及適用場(chǎng)所光源名稱發(fā)光效能(lm/W)顯色指數(shù)（Ra）使用壽命（h）使用場(chǎng)所白熾燈8 12991000嚴(yán)格限制鹵素?zé)?2 16992000商店小型貴重商品的重點(diǎn)照明直管熒光燈（鹵磷酸

11、鈣熒光粉）60 8057 728000不再應(yīng)用直管熒光燈（三基色熒光粉）70 10083 8512000辦公室、鏡燈、走廊、餐廳、會(huì)議室緊湊型熒光燈（三基色熒光粉）45 6580 856000大堂、電梯廳、客房、走廊、多功能廳石英金屬鹵化物燈60 9060 656000 8000高空間、夜景照明陶瓷金屬鹵化物燈70 10080 8512000中庭、大堂、商店高壓鈉燈90 13023 2516000道路照明發(fā)光二極管(LED)*40 6060 8030000 50000夜景照明、標(biāo)志燈、廣告牌、夜燈* LED主要應(yīng)用在有色彩、有動(dòng)感、調(diào)光要求的場(chǎng)所，LED發(fā)展很快各場(chǎng)所選用光源的要求-1嚴(yán)格限制

12、低效白熾燈應(yīng)用，是全球之必然趨勢(shì)限制鹵素?zé)舻膽?yīng)用，只用于小型貴商品如首飾、水晶制品等的重點(diǎn)照明建筑的主要光源是熒光燈，較高的場(chǎng)所，如大堂、中庭、演出廳等宜使用陶瓷金屬鹵化物燈各場(chǎng)所選用光源的要求-2熒光燈的選用要求辦公室、機(jī)房、控制室、商店、餐廳、客房及衛(wèi)生間的鏡燈等宜用直管燈，裝飾要求高的場(chǎng)所可用緊湊型熒光燈(下稱 CFL)應(yīng)選用細(xì)管徑燈：直管燈應(yīng)選T8(直徑26mm)或T5(16mm)型應(yīng)選用三基色熒光粉制作的三基色熒光燈，不再用鹵磷酸鈣熒光粉燈管辦公室、機(jī)房、控制室、餐廳、暗槽內(nèi)燈，應(yīng)選用4呎長(zhǎng)燈管(T8-36W、T5-28W)，不用2呎長(zhǎng)小燈管多數(shù)場(chǎng)所熒光燈的色表不應(yīng)選冷色(相關(guān)色溫T

13、cp5300K)，而應(yīng)選暖色(2700K-3300K)或中間色(3300K-5300K)各場(chǎng)所選用光源的要求-3光源的選用要求辦公室、教室、客房及衛(wèi)生間化妝鏡上、窗簾燈，用三基色直管熒光燈臺(tái)燈、落地?zé)?、進(jìn)門(mén)廊燈、衛(wèi)生間頂燈，用CFL床頭燈不調(diào)光的用CFL；要求調(diào)光的可用CFL配調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，將來(lái)可用LED燈夜燈可用LED；衣柜燈可用LED各場(chǎng)所選用光源的要求-4關(guān)于LED光源近年來(lái)發(fā)展最快、前途最廣的一種新型光源，具有安全、長(zhǎng)壽命、顏色豐富、耐震動(dòng)、耐氣候、可調(diào)光等優(yōu)點(diǎn)，光效也在不斷提高，但目前用于室內(nèi)照明還有不少問(wèn)題待解決應(yīng)用意見(jiàn)：適應(yīng)于建筑裝飾、輪廓燈、園林美化、噴水池?zé)簟V告牌、標(biāo)志牌

14、等需要彩色光、調(diào)光、動(dòng)感光的場(chǎng)所可用于客房調(diào)光床頭燈、夜燈、走廊及電梯廳墻壁燈等，但要求用高顯色(Ra80)、低色溫(3300K)或中色溫(4000K左右)節(jié)能措施2：鎮(zhèn)流器應(yīng)用于節(jié)能鎮(zhèn)流器關(guān)系到照明質(zhì)量、電路諧波和自身?yè)p耗，值得重視。熒光燈應(yīng)采用以下兩種鎮(zhèn)流器，其特點(diǎn)是：節(jié)能電感式：可靠、壽命長(zhǎng)、諧波小電子式：能效更高、頻閃小、噪音低、重量輕、可調(diào)光選用電子鎮(zhèn)流器的技術(shù)要求選用優(yōu)質(zhì)、可靠性高的產(chǎn)品，招標(biāo)或采購(gòu)時(shí)，應(yīng)提出質(zhì)保期不少于5年或3年控制諧波含量：特別是燈功率=25W者，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的諧波限值很寬，如在同一建筑中大量使用，必將導(dǎo)致諧波污染，和線路中性線(N)電流過(guò)大的嚴(yán)重后果，選用時(shí)，應(yīng)提出更高的諧波限值。建議：要求3次諧波不大于20%，總諧波不大于25%節(jié)能措施3：燈具應(yīng)用與節(jié)能工廠、辦公室、教室等場(chǎng)所，