论文部分内容阅读
【摘 要】 社会不断进步，我国经济高速发展，但是能源资源短缺问题越来越严重，各行各业对能源的需求量越来越大。本文从控制变压器线路功率损耗、节能装置、照明系统等方面对工业厂房建筑电气节能措施进行了阐述。
【关键词】 能源资源；工业厂房；建筑电气；节能设计
引言：
伴随新时代的不断进步，工业厂房建筑电气的发展也越来越显著。电能作为二次能源的出现，给人们带来了无数喜悦，如何高效利用电能、保护电能、降低电能损耗，成为相关利益群众重点考究的一大话题，专业人员将刻不容缓地行动起来，及时将节能技术合理投放到工程项目中。
一般民用建筑以空调负荷为主要用电特点，然而，工业厂房与民用建筑相比较有很大区别，工业厂房主要以动力设备和工艺生产设备为主要用电负荷。昌硕科技（上海）有限公司二期工程包括3栋电子厂房，每栋4层，均为钢筋混凝土结构。考虑工程电力从工厂投入初期到成熟期的使用情况，电力采用SCB-10型干式变压器，每栋厂房设置2000KVA变压器四台，两两互为备用，在工厂投产初期仅仅投入两台变压器，以满足生产需求，从而最大程度满足公司的投资成本、运行成本及运行安全。其次，考虑到公共设备（风机、水泵等）的运行控制及节能，采用变频节能。再次，考虑到车间照度要求较高，选择T5型荧光灯，效率95%以上，T5型荧光灯发光效率较优于T8型，综合考虑性价比较好。然后，大厅及部分会议室，考虑智能照明控制，更加人性化、智能化，采用二线式照明控制。最后，室外照明因灯具数量较多，综合考虑投资及运行成本，经计算及投资成本回收考虑，公司采纳并决定路灯采用高效率、节能型LED光源，其他庭院灯、泛光照明采用高效节能灯。下文将根据该厂房建筑设计的实际情况，从如下几个方面论述厂房电气节能的措施。
1 工业厂房电气节能设计原则
工业厂房电气节能设计应遵循以下三大原则：首先，工业厂房建筑电气节能工作要满足三个条件：第一，满足空调的新风量及合适温度，满足照明的色温、显示指数、照明度，简单说就是满足建筑物的使用功能，保证他们舒适、干净的条件；第二，保证厂区周围的交通运输道路无障碍；第三，保证特殊工艺的需求，例如厂房的工艺照明、电力用电及太阳能厂房的部分电气设备用电等。其次，应当考虑资金问题，节能的实施费用根据具体情况来制定，避免盲目的过高投资，开始投入的资金要在规划的时间内通过节能方式节省出的资金作为回收。最后，例如传输电能线路上的有功损耗、变压器的功率损耗等这些都属于无用能量损耗，找准这些与发挥建筑物无关的能量消耗，采取相应的先进节能措施去解决，这也是极其重要的关键点之一。
2 工业厂房电气设计的基本节能措施
2.1工业厂房的变压器选择
2.1.1提高资源利用率，选择高效节能变压器
高效节能变压器具有空截、负载损耗小的特征，不仅在长达几十年的使用寿命期内效果可观，而且还可以提高能源转换效率。例如，10K非晶合金变压器与S7、S9系列相比较，损耗最低的是10K非晶合金变压器，其次是S9系列。因此我们要正确的选择高效节能变压器，提高资源利用率，减少对环境的污染。
2.1.2通过合理计算选择变压器的容量
变压器运行效率达到最高的情况下，它的经常性负载应该为变压器额定容量的百分之六十，在变压器额定容量达到全部用电负荷的条件下，避免变压器长期处于负载的运行状态。变压器容量的选择上，要高于变压器的最佳负荷率，一般情况下选用百分之七十五到百分之八十五之间的，不能以变压器的最佳负荷率作为参照标准，否则会增加变压器损耗。
2.1.3提高功率因素，采用无功功率补偿
提高功率因素的意义包含两种，即进行人工无功功率补偿与提高用电设备的自然因素功率，人工补偿一般采用固定的静电电容作为补偿，从而控制无功损耗。提高功率因素的好处在于节约电能，减少无功功率损耗。电流的计算方式显示，功率因素降低，相反电流增高，导致线缆及开关的选用违背了节能耗损的原则。一般民用建筑以变配電所集中补偿为主要补偿，用电设备功率因素较高体现在空调、照明等两个方面。机械工厂的功率因素相比较之下较低，主要体现在起重机、机床加工设施以及焊机等方面，因此可以根据性质分散及设备容量在厂房内进行就地补偿电容，达到车间分散补偿与变配电所集中补偿的完美结合。
2.2工业厂房照明节能设计
工业厂房作为工艺生产产品的生产重要基地，它的基本照明要求根据厂房的结构、高度及空间来决定。由于厂房的生产对象比较特殊，因此要采用合理的照明方式，提升照明质量，其中包括如何采用显示指数、照明分布及光效等。照明功率密度简称LPD，实际计算方式要以GB50034-2004《建筑照明设计标准》目标值为基准，现今的照明设计节能评价指标就是以它作为衡量点的。照明节能设计可从以下几点进行论述。
2.2.1选用节能光源
在符合国家相关法律标准的条件下，照明光源的选择要根据不同地点场合来进行，进而达到理想中的使用效果。各种节能光源的光效及主要技术指标如表1所示。
对比表中的发光效率可以得出，最高的是高强度气体放电灯。工厂厂房的照明选择上，应该选用金属卤化物灯，因为工厂厂房空间大部分为5m以上，并且满足显色性的要求。若是一种光源达不到显色性或色温的需求时，为了符合节约能耗、改善光色和提高照度的照明效果，可使用两种光源同时进行，这样可以使强气体放电灯的长处充分释放。
当今以至未来的节能发展方向为LED灯具，它包含投光灯、路灯、工矿灯、T8灯管等各式各样的产品，LED灯具的优点可分为六点：第一，使用寿命长；第二，白光LED与白炽灯和节能灯相比较，能耗较低，达到节能的效果；第三，节能灯和白炽灯若是经常性启动就会烧黑坏掉，但是LED灯就不会发生这种状况，它可以保持在高速状态工作；第四，LED等的前景非常好，价格低、技术高；第五，LED灯属于冷光源类型，固态封装；第六，属于环保类型的物品，不含汞等有害物质。当然，LED灯也具有一些缺点，分为五点：第一，光效不是很高，一般在60-70lm/W；第二，容易让人产生目眩感；第三，大多数LED灯显色指数低于八十，显色指数偏低；第四，目前价格还是相对偏高；第五，LED灯自身还缺少一个散热器，需要进一步改善和发展。LED灯作为未来使用灯的大方向，现在已经开始投入实施，并在太阳能电池车间得到试用，并且有了很好的成效，今后会得到更加广泛的运用。
【关键词】 能源资源；工业厂房；建筑电气；节能设计
引言：
伴随新时代的不断进步，工业厂房建筑电气的发展也越来越显著。电能作为二次能源的出现，给人们带来了无数喜悦，如何高效利用电能、保护电能、降低电能损耗，成为相关利益群众重点考究的一大话题，专业人员将刻不容缓地行动起来，及时将节能技术合理投放到工程项目中。
一般民用建筑以空调负荷为主要用电特点，然而，工业厂房与民用建筑相比较有很大区别，工业厂房主要以动力设备和工艺生产设备为主要用电负荷。昌硕科技（上海）有限公司二期工程包括3栋电子厂房，每栋4层，均为钢筋混凝土结构。考虑工程电力从工厂投入初期到成熟期的使用情况，电力采用SCB-10型干式变压器，每栋厂房设置2000KVA变压器四台，两两互为备用，在工厂投产初期仅仅投入两台变压器，以满足生产需求，从而最大程度满足公司的投资成本、运行成本及运行安全。其次，考虑到公共设备（风机、水泵等）的运行控制及节能，采用变频节能。再次，考虑到车间照度要求较高，选择T5型荧光灯，效率95%以上，T5型荧光灯发光效率较优于T8型，综合考虑性价比较好。然后，大厅及部分会议室，考虑智能照明控制，更加人性化、智能化，采用二线式照明控制。最后，室外照明因灯具数量较多，综合考虑投资及运行成本，经计算及投资成本回收考虑，公司采纳并决定路灯采用高效率、节能型LED光源，其他庭院灯、泛光照明采用高效节能灯。下文将根据该厂房建筑设计的实际情况，从如下几个方面论述厂房电气节能的措施。
1 工业厂房电气节能设计原则
工业厂房电气节能设计应遵循以下三大原则：首先，工业厂房建筑电气节能工作要满足三个条件：第一，满足空调的新风量及合适温度，满足照明的色温、显示指数、照明度，简单说就是满足建筑物的使用功能，保证他们舒适、干净的条件；第二，保证厂区周围的交通运输道路无障碍；第三，保证特殊工艺的需求，例如厂房的工艺照明、电力用电及太阳能厂房的部分电气设备用电等。其次，应当考虑资金问题，节能的实施费用根据具体情况来制定，避免盲目的过高投资，开始投入的资金要在规划的时间内通过节能方式节省出的资金作为回收。最后，例如传输电能线路上的有功损耗、变压器的功率损耗等这些都属于无用能量损耗，找准这些与发挥建筑物无关的能量消耗，采取相应的先进节能措施去解决，这也是极其重要的关键点之一。
2 工业厂房电气设计的基本节能措施
2.1工业厂房的变压器选择
2.1.1提高资源利用率，选择高效节能变压器
高效节能变压器具有空截、负载损耗小的特征，不仅在长达几十年的使用寿命期内效果可观，而且还可以提高能源转换效率。例如，10K非晶合金变压器与S7、S9系列相比较，损耗最低的是10K非晶合金变压器，其次是S9系列。因此我们要正确的选择高效节能变压器，提高资源利用率，减少对环境的污染。
2.1.2通过合理计算选择变压器的容量
变压器运行效率达到最高的情况下，它的经常性负载应该为变压器额定容量的百分之六十，在变压器额定容量达到全部用电负荷的条件下，避免变压器长期处于负载的运行状态。变压器容量的选择上，要高于变压器的最佳负荷率，一般情况下选用百分之七十五到百分之八十五之间的，不能以变压器的最佳负荷率作为参照标准，否则会增加变压器损耗。
2.1.3提高功率因素，采用无功功率补偿
提高功率因素的意义包含两种，即进行人工无功功率补偿与提高用电设备的自然因素功率，人工补偿一般采用固定的静电电容作为补偿，从而控制无功损耗。提高功率因素的好处在于节约电能，减少无功功率损耗。电流的计算方式显示，功率因素降低，相反电流增高，导致线缆及开关的选用违背了节能耗损的原则。一般民用建筑以变配電所集中补偿为主要补偿，用电设备功率因素较高体现在空调、照明等两个方面。机械工厂的功率因素相比较之下较低，主要体现在起重机、机床加工设施以及焊机等方面，因此可以根据性质分散及设备容量在厂房内进行就地补偿电容，达到车间分散补偿与变配电所集中补偿的完美结合。
2.2工业厂房照明节能设计
工业厂房作为工艺生产产品的生产重要基地，它的基本照明要求根据厂房的结构、高度及空间来决定。由于厂房的生产对象比较特殊，因此要采用合理的照明方式，提升照明质量，其中包括如何采用显示指数、照明分布及光效等。照明功率密度简称LPD，实际计算方式要以GB50034-2004《建筑照明设计标准》目标值为基准，现今的照明设计节能评价指标就是以它作为衡量点的。照明节能设计可从以下几点进行论述。
2.2.1选用节能光源
在符合国家相关法律标准的条件下，照明光源的选择要根据不同地点场合来进行，进而达到理想中的使用效果。各种节能光源的光效及主要技术指标如表1所示。
对比表中的发光效率可以得出，最高的是高强度气体放电灯。工厂厂房的照明选择上，应该选用金属卤化物灯，因为工厂厂房空间大部分为5m以上，并且满足显色性的要求。若是一种光源达不到显色性或色温的需求时，为了符合节约能耗、改善光色和提高照度的照明效果，可使用两种光源同时进行，这样可以使强气体放电灯的长处充分释放。
当今以至未来的节能发展方向为LED灯具，它包含投光灯、路灯、工矿灯、T8灯管等各式各样的产品，LED灯具的优点可分为六点：第一，使用寿命长；第二，白光LED与白炽灯和节能灯相比较，能耗较低，达到节能的效果；第三，节能灯和白炽灯若是经常性启动就会烧黑坏掉，但是LED灯就不会发生这种状况，它可以保持在高速状态工作；第四，LED等的前景非常好，价格低、技术高；第五，LED灯属于冷光源类型，固态封装；第六，属于环保类型的物品，不含汞等有害物质。当然，LED灯也具有一些缺点，分为五点：第一，光效不是很高，一般在60-70lm/W；第二，容易让人产生目眩感；第三，大多数LED灯显色指数低于八十，显色指数偏低；第四，目前价格还是相对偏高；第五，LED灯自身还缺少一个散热器，需要进一步改善和发展。LED灯作为未来使用灯的大方向，现在已经开始投入实施，并在太阳能电池车间得到试用，并且有了很好的成效，今后会得到更加广泛的运用。