电气及照明节能技术

使用节能设备和技术，如LED照明和节能电机。 #生活常识# #环保节能技巧# #绿色工业生产#

1、配电及照明节能技术,提纲,电气节能 供配电系统的节能 自动化系统与节能 实施绿色照明,节约能源，保护环境，是我国的重大国策，也是全球共同关注的问题,煤、油等不可再生能源，地球大气环境恶化 2005年“节能中长期专项规划”所列十项重点工程包括： 电机系统节能工程 建筑节能工程 绿色照明工程 “十一五”期间住宅和公共建筑严格要求节能50%的标准，加大既有建筑的综合节能改造 “绿色建筑”的探索 “十一五”城市绿色照明工程规划纲要2006 “公共建筑节能设计标准” (GB50189-2005),电气节能的特点,应在保证用电安全、为使用提供最佳的服务条件 应运用科技手段、采用高效设备和器材 注重健康、环保 能够有效的降低运行成本 是绿色建筑的最重要部分之一 涉及的领域 供配电系统 楼宇自动化系统 照明,提纲,建筑电气节能的内容 供配电系统的节能 自动化系统与节能 实施绿色照明,供配电系统的三大要素：安全、可靠性、节约用电,安全用电 避免发生人身触电的防护 防止引发电气火灾 供电的可靠性：不应发生突然断电 避免导致对人身安全的威胁 避免导致设备损坏 避免导致运营的混乱 节约用电 用最少的电满足使用

2、需求 使用者满意,节能措施1：合理设置变电所位置,目标：变压器尽可能靠近负荷中心，缩短低压（220/380V）配电线路长度，降低线路损耗。 在送电功率(P)不变条件下，线路电流(I)与电压(U)成反比，见式(1): 低压380V为中压10kV的线路电流的26.3倍， 而线路的电功率损耗又与电流的平方成正比，见式(2): 则用380V送电为10kV的功率损耗的690倍 因此，使10kV线路深入、靠近负荷中心(如制冷机、泵等)，对大型建筑可降低年损耗约几万千瓦时。,节能措施2：提高线路功率因数,一般建筑的用电设备的功率因数较低，如：冷冻机、水泵、送排风机等，功率因数约为0.5-0.65，电梯约为0.4-0.5，照明用气体放电灯约为0.5-0.6。 功率因数低的后果 供电部门不允许，要求不低于0.9 将使线路电流加大，从而大大增加线路损耗 同理，电流加大，将增加变压器损耗，降低变压器利用率 提高功率因数的措施 合理选择电动机类型和容量（见后述） 选用低谐波、高功率因数的放电灯镇流器（见后述） 对负荷变化大的风机、泵等设备的电动机设置变频调速 设置一定容量的补偿电容装置 设置适当的滤波装置，治

3、理谐波,节能措施3：变压器选用与节能,一座大中型建筑，变压器容量可达5000-10000kVA，年用电总量达几百万至千多万千瓦时，变压器年损耗达几万至十几万千瓦时。如选用变压器得当，可产生降低变损20%-30%的潜力。 措施 采用新型节能变压器 合理确定变压器的容量：使变压器负载率不低于0.3,也不应高于0.85，最好在0.5-0.7 提高变压器的功率因数，降低谐波含量 采取上述措施的经济原则 选用变压器增加的费用，应经过全寿命期技术经济比较(TOC法，计入利息和通胀率，以及考虑能源价格增长率) 无论是新建或是节能改造，一般能在2-5年内回收增加的成本为宜,节能措施4：适当加大配电线路导体截面，降低线路损耗,电线、电缆截面选取原则 通常是按技术因素（发热、电压损失等）确定 按经济性原则，还应考虑按 “经济电流”来确定截面。即适当加大截面，以降低损耗 采取上述措施的经济原则 用TOC法比较，证明运行中节省的电费能合理补偿增加的投资 新建工程，应在2-4年内回收增加的投资为宜,节能措施5：电动机应用与节能,电动机是耗电量最大的设备之一，其节电潜力大 电动机节能的技术措施 应选择或配套高效、

4、超高效电动机，按照中小型异步电动机的能效限定值和能效等级（GB18613-2006）要求选择 提高电动机负载率，要求达到0.8-0.9以上，不要“大马拉小车”，可以提高效率和功率因数 对负载变化比较大的，可采用变频调速（不宜用风门、阀门调节），可以不同程度提高效率和功率因数 电动机节能的难点 电动机多半由被拖动的机械（如风机、泵）所配套带来，往往达不到上述要求，建设方、设计院、承包方都未予注意。因此必须提出配套电动机节能要求。,电动机节能举例,如新型YX2型电动机，比Y型、Y2型提高效率2-3个百分点，损耗降低20%-30%，增加15%-30%投资，可在1-2年回收。,节能措施6：谐波治理与节能,谐波来源 主要来自电视机、计算机、UPS、整流器、变频调速、放电灯的电子镇流器等 谐波的危害 波形的畸变，造成对电网的污染，对微电子设备的干扰 降低了线路的功率因数 增加了线路电流，加大了变压器及线路的损耗 导致线路中性线（N）电流加大，是引起电气火灾的不可忽视的因素 治理措施 选择低谐波的设备、器材（如电子镇流器） 设置滤波装置,提纲,建筑节能的内容 供配电系统的节能 自动化系统与节能 实施

5、绿色照明,自动化系统主要内容,建筑自动化系统（BAS） 电力监控管理系统 照明控制调节系统 通信与信息系统 消防和安防监控系统 系统集成,自动化系统的作用,节约能源，降低成本 提高管理水平，节省人力，从系统中的数据，总结经验，指导机电系统运营 提高机电系统运行安全性和可靠性 为使用者营造更安全、方便、舒适的工作和生活环境,自动化系统的节能分析 - BAS,BAS：主要是对空调、冷冻、给排水的监控，这个系统是耗能大户，节能潜力大 控制送冷水（热水）温度 调节新风比例 利用自然风 合理设定公共场所温度 提高控制温度精度 提高能源利用效率 是人力难以达到的,自动化系统的节能分析 - 电力监控管理系统,电力监控管理系统 提高供电安全性、可靠性 提高电能质量 合理投切变压器的运行 提高和调节功率因数，降低无功损耗 监视和治理谐波 合理节能,自动化系统的节能分析 - 照明控制调节系统,照明控制调节系统：节能，并延长光源使用寿命 对楼梯间、走廊、电梯厅、大堂、夜景照明、定时开关或减半亮灯 对公共场所、通道等按天然光状况开关灯 对走廊按后半夜调光或按人动静调光或开关灯 对报告厅、多功能厅、娱乐场所作多

6、场景设置调光和开关灯,自动化系统的节能分析,客房或办公控制系统 功能：主要是空调及灯光控制、调节 节能： - 客人离房自动延时断电（不包括空调） - 入夜客人进房时，自动开启1-2个灯 客房空调控制按无人入住、有人入住在使用、有人入住未使用三种工况，分别设定温度调节范围，保证客人舒适居住环境，也有利于节能 办公室则按工作、 午休和下班后分别 调节和开关,提纲,建筑电气节能的内容 供配电系统的节能 自动化系统与节能 实施绿色照明,1 照明节能是照明设计的首要任务 评价照明工程设计的优劣，应考虑五个要素。 第一、安全：主要是防电击、防火安全。 第二、适用：满足使用要求，必要的照度水平和良好的照明质量，满意的视觉环境。 第三、节能、环保：提高照明系统能效。 第四、经济：合理的初建费用和运行维护费用，良好的性价比。 第五、美观：高等级公共建筑、景观照明更重要。 五个要素是一个系统的、完整的概念，必须有机结合。安全是基本保证，适用是通常应满足的要求，节能、环保则是重要方针。 当前，主要偏向是忽视节能，特别是高档宾馆等公共建筑，在装饰设计中缺乏节能意识的问题比较突出。,推广应用高效光源取代低效光源

7、 2.1 严格限制（乃至禁止）使用白炽灯 (1) 白炽灯有很多优点，显色性好，起点简单快捷，调光方便等，但光效太低，不适应当前节能减排的方针，逐步淘汰白炽灯，是世界各国共同关注的任务，是必然趋势。如澳大利亚于2007年初确定在5年禁止使用白炽灯；2008年10月欧盟成员国要求年底前制订计划，从2010年起禁止销售白炽灯等高耗能家用照明器材；美国在2007年底修订的能源法，确定于2012、2014年前分两批淘汰白炽灯；日、加等国都相应提出了类似的方针。我国已于年月发布淘汰白炽灯路线图。年最终淘汰普通照明白炽灯。,(2) 我国2004年颁布了建筑照明设计标准（GB50034-2004），规定了严格限制的白炽灯应用及要求； 多年来我国十分重视绿色照明，制订了实施计划； 2007年财政部和发改委制订了高效照明产品推广财政补贴资金管理办法，确定在2008年到2010年三年中，每年推广5000万只高效光源替代白炽灯等。预计可节能290108 kWh，确定13家企业提供高效光源，国家给予补贴（城乡居民按50%，大宗用户按30%补贴）。,(3) 当前，应用白炽灯（除特殊需要外）最多的是宾馆、农村和家庭

8、等。宾馆的客房、餐厅、大堂等，白炽灯使用过多。 (4) 要减少以至逐步淘汰白炽灯，对农村、家庭，除宣传、教育外，主要靠政策性措施；对宾馆，则应对照明工程设计师、装饰设计师、宾馆建设者和管理者进行必要的宣传、培训，增强节能环保意识，提高照明技术水平。有人说，高级宾馆照明要用白炽灯，才能营造舒适的光环境。当今有多种高效光源，可满足显色性、暖色温、调光以及装饰性等要求，能营造满意的视觉环境。,2.2 限制荧光高压汞灯应用 (1) 荧光高压汞灯光效低，显色性不好，不利于照明节能和照明质量，所以国标GB50034-2004规定不宜采用，特别是不应使用光效更低的自镇流汞灯。 由于汞灯价格较低，仍有很多城市支路，工厂区及居住区道路，以及老企业的车间等场所使用，节能改造仍是很艰巨的任务。 (2) 在高大建筑及工业厂房和道路照明，应推广使用金卤灯和高压钠灯。 有显色要求的选用金卤灯； 显色要求高的应选用陶瓷金卤灯，其光效也更高； 没有显色要求的场所，以及道路照明，可用光效更高的高压钠灯。,2.3 积极推广和合理应用荧光灯 (1) 荧光灯以其高光效及各种优异性能，在公共建筑、居住建筑以及较低的工业场所获得

9、广泛应用。稀土三基色直管荧光灯光效已达100105 lm/W，显色指数（Ra）达8085，有各种色温（27008000K）可满足不同需要。,(2) 荧光灯的类型及发展 a 管径变细：上世纪70年代末研制出T8（管径26mm），90年代又研制出T5（管径16mm）灯管，其光效提高约10%，耗材更少，更符合节能、环保要求。 b 使用稀土三基色荧光粉，逐步取代卤磷酸钙荧光粉。 c 除直管（双端）外，有紧凑型（CFL）、环形等。 d 还有高频电磁感应原理制成的无极荧光灯。,(3) 根据不同要求合理选择荧光灯 a 三基色直管荧光灯能效高，适应于所有功能性照明场所，如办公室、教室、医院、一般商场、较低的工业用房间等。 b CFL灯接近点光源，主要用于装饰要求较高的公共建筑，自镇流荧光灯适合于取代白炽灯。 c 无极荧光灯最主要特点是使用寿命长，主要适用于难以更换光源的场所。,(4) 直管荧光灯应用要求 a 必须选用细管径（26mm）灯管，即T8、T5管，光效更高，节能、节材，更环保。 b 必须选用稀土三基色荧光灯，其光效更高、显色性好（Ra80），寿命更长，虽然其价高，但光效高，所需要的灯管数减少15%25%，所减少的灯具和镇流器费用足以弥补灯管增加的费用，甚至有多，不仅节能，还降低了建设投资。 c 选用功率较大的灯管：功能性照明场所应选用不小于4呎长灯管（即T8-36W，T5-28W）；除装饰要求特殊外，不应选用2呎长的灯管（即T8-18W，T5-14W）。这种小灯管耗电要增加35%40%。 d 对多数功能性照明场所，照度多在300750 lx左右，宜选用中色温荧光灯。,2.4 关于LED的应用 (1) 十多年前白光发光二极管（LED）的问世，使其进入照明领域成为可能。 (2) LED的主要特点和优点：寿命长，颜色丰富，起点快捷，可调光，耐震动，耐气候性能好，使用安全。其前景十分广阔。预计在若干年后，将会广泛应用于室内外照明领域。,(3) LED最具优势的应用场所： a 交通信号灯：有更换维护光源及颜色优势。 b 建筑和构筑物的景观照明，包括园林、绿地、雕塑、喷水等景观，特别是要求多色彩变化、动感强的商业场所。 c 广告牌及其他显示照明。 d 建筑内标志灯、应急疏散标志灯等。 e

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