2018建筑电气智能照明系统节能控制

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　　摘 要：建筑电气节能领域节约用电蕴含着巨大的潜力，节能是可持续发展的有效保障，节能具有重大意义。为此，本文对用电系统的节能方式进行了简要的概述。分析了智能化节能控制以及其在建筑工程中的应用。
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　　关键词：建筑工程；用电系统；电气节能；智能化节能
　　Abstract: Building electrical energy saving contains enormous potential in electric field .energy saving is of great significance to guarantee the sustainable development, Therefore, this article summarized on the electric system on energy saving methods with analysis of intelligent control and its application in architectural engineering.
　　Key Words: construction engineering; power system; electric energy saving; intelligent energy-saving
　　
　　中图分类号： TM923 文献标识码：A 文章编号：
　　1. 引言
　　随着经济的发展、人民生活水平的日益提高，整个社会对用电的需求量呈直线上升。节能建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力，节能是可持续发展的有效保障，因此，节能具有重大意义。它不仅能有效地缓和电力供需矛盾，保证国民经济持续、高速、健康的发展，而且经济效益显著，是一种经济的电力开发形式。在加速设备更新换代、促进科学技术进步的同时，又保护了环境。
　　2. 用电系统节能方式
　　2.1电源节能
　　为了满足工农业生产和人民生活用电的需要以及缓和电力供应紧张局面，一方面加快电力建设速度，增加新的电源；另一方面提高运行的发、变电设备的效率，实行计划用电、节约用电。近年来，由于实行全面的电网改、扩、新建机组，仍然不能满足供需矛盾，这里不但存在合理使用能源的问题，还应挖掘新能源的潜力。
　　电网运行中，电能在输变电设备和线路中传输，线路和变压器中就会产生损耗，这部分损耗一般占系统有功功率的15%～20 %，线损与电网输人量的百分率(称为线损率)是衡量供用电部门经济效益的一个重要指标，它反映了电网输送和分配电能的效率，是电网经济技术性能的一个重要参数。我国的线损率比一些发达国家高。据有关统计数字，1994年我国发电量为9090亿kWh/年，线损为1491亿kWh，线损率为16.4%。如果线损率能够降低1～2个百分点，就可节电90.9～181.8亿kWh，因此，采取措施、降低线损具有十分重要的意义。
　　节能措施：（1）降低输电线路损耗。提高电网的运行电压和功率因数，减少电网的无功功率及导线中的电阻，均能降低电网中的线损。节能途径有以下几点：1）合理选择线路路径：改进电网结构，避免线路迂回，使其在最合理最经济的接线方式下运行；2）降低线路电阻:输配电线路换成大截面和采用节能型变压器。对于高压线路选择导线截面时，应尽量采用经济电流密度法，以减少损耗；3）合理确定供电中心:把高压或超高压电网引入大城市或大工业中心；4）实行电网升压改造:电网升压，简化电压等级和变电层次，减少重复变电容量。电网升压是降低线损的有效措施，在负荷功率不变的情况下，将电网的电压提高，通过电网元件的电流将减少，功率损耗也相应降低5)提高功率因数。（2）降低变压器降耗。目前城乡电网广泛使用10kV电压供配电，合理调整配电变压器，可以有效地降低负载的损耗。降耗的方法有：1）合理选择变压器:力求使变压器的实际负荷接近设计的最佳负荷；2)改造高能耗变压器。改造是一种切实可行的节能措施；3）调整负荷应削峰填谷：在了解供电系统的电能供应情况和各种电能用户不同的用电规律的基础上，有计划地、合理地安排和组织各类用户的用电时间；4）提高变压器负荷率:节电在于变压器及其运行方式的有功损耗率、无功损耗率和综合损耗率将随负载的变化而发生非线性变化，损耗随负荷率的提高而降低；5）采用调容变压器:采用调容变压器后，可使变压器始终保持较高的负载率，从而降低变压器的损耗；6）平衡三相负荷:低压配电网的单相负荷在配置时，如果各相调配不当，三相负荷不平衡，会使线路及配电变压器的铜耗增加，对降低线损不利：7)优化变压器的经济运行方式；8)变压器二次侧无功功率补偿。
　　2.2 照明节能
　　绿色照明是一项系统工程，主要是提高系统(光源、灯具、启动设备)的总效率，照明方式、控制，天然光利用以及加强维护管理等方面综合考虑。采用光效高寿命长的各类气体放电光源，重点推广细管和各种紧凑型荧光灯，尽量减少白炽灯的使用量。逐步减少自镇流式高压汞灯的使用量。大力推广高压钠灯和金属卤化物灯，多将小功率灯用于公共场所和室内照明中。优选高效、配光合理的直接型灯具，尽力推荐电子镇流器和低功耗电感镇流器。
　　选择合理的照明方式，一般照明、重点照明、装饰照明及混合照明相结合。选用多种控灯方式，如分区控制和适当增加开关点及各类节电开关等管理措施。在公共场所、室外照明中，以集中控制、遥控或自动控光装置，并按不同的工作区域确定适宜的照度。
　　节能措施：1）推广使用高效光源。尽量减少白炽灯的使用量，积极推广高效、长寿的灯；2）采用高效节能灯具。在满足眩光限制要求下，应选择直接型灯具；3）优选气体放电灯启动设备；4）选择合理的照明方式；5）选择合理先进的灯具控制方案；6）做好照明日常维护管理
　　2.3动力设备节能
　　电能是由一次能源(煤、油、核、太阳)经过精炼的二次能源。目前的电力主要是由煤、水力或石油等资源转化而成，转化效率很低。即使现代化火力发电厂的转化效率也仅有40 %，若把输电损耗考虑在内，则只有35 %。与其他能源相比，可以说电是高价的贵重能源。油价上涨，电费也随之增加。但是就应用来说，与其他能源相比，电能具有稳定、清洁、高效，便于输送、控制，准确度高等优点。因此，该现代化能源使用范围很广，如照明、动力、电热、化学、电子等工矿企业，它们对电的需要就如同需要空气和水一样重要。其中，在采光和动力(汽车等除外)方面，电的应用独占鳌头，其用电量占总用电量的70%一80 %。以电灯为主的商店或办公楼，因为采用电采暖制冷，动力耗电在50%以上。因此，动力设备的节能占电气节能的一半以上。
　　3. 智能化节能控制
　　智能化控制系统是计算机网络技术和控制技术相结合的系统。特别适合于需要复杂场景照明的场合。这些系统都采用总线通讯方式，具有针对单个回路、回路群组、场景模式的设定和控制能力，控制方式包括开／关和调光。总线上可以设置照度传感器，人体红外感应传感器和声音传感器，系统也具有与电动装置(如电动窗帘和自动门)的连动能力。智能控制组态灵活，可实现各种复杂照明控制，调光控制、场景控制，且节能效果明显。
　　智能照明控制系统一般只能起到对照明系统集中控制、定时开关控制的作用，对于要求较高的、需要特殊情景照明的场合，为了达到更好的控制管理和节能的效果，建议采用专门的、基于网络的智能照明控制系统。
　　 智能照明系统的控制方式和系统功能为：1)定时开关控制(室外环境照明，公共区域照明)；2)人体传感器感应控制(小型会议室，大开间办公室区域控制)；3)根据室外光源照度的减光控制(多功能厅，大开间办公室)；4)多种模式的场景控制(多功能厅，大会议室，外立面照明)；5)智能照明系统的运营管理和节能决策分析。
　　要重视智能照明系统的运营管理。运营管理覆盖了照明控制系统生命的全过程。智能照明系统建成后，应根据运营数据，分析照明系统的能量信息，对智能系统进行必要的改进和维护，以实现照明节能效果的优化。
　　4. 案例分析
　　某建筑大厦照明系统的节能设计。照明系统能耗占建筑耗能的26%，照明系统的节能设计可以较大比例地减少高层建筑的能耗。照明设计要求：①目标照度(烛光数)的实现;②较高的系统效率;③易于控制。
　　节能措施主要有下述几条：1）充分利用太阳光能大幅度地节能。2）用高效的T8荧光灯泡取代T12灯泡。3）使用电子镇流器。其功率因数大于9000，谐波畸变小于2000，能消除闪烁，提高视觉清晰度。对每天开关只须切换一次的公共办公区域，使用瞬时启动镇流器；会议室、复印机房等每天几次开关电路的场合使用高速启动镇流器并安装检测无人探测器，能敏感地探测到雇员的移位。没人时使灯光变暗到切断，并使温度设定值置无人状态，这项技术可使照明节能1/30。4）对显示器采用调暗技术。5）用密集荧光灯架取代白炽灯作脚灯、壁灯，可成十倍地节能并延长寿命。6）采用镜面反射、抛物线天窗等技术。通过采用上述措施后，该建筑大厦(1.4万平方米)能耗从43.01W/m2，下降到19.13W/ m2，半年节约30余万元。
　　5. 结语
　　利用智能化手段对建筑节能进行研究，效果极为显著，并能改善环境保护。近年来，智能建筑节能研究发展很快，不断有新的尝试出现，我们应加强这方面的学习和研究，以便快速地掌握节能技术。
　　参考文献：
　　[1] 李宏毅.建筑工程电气节能[M].北京：中国电力出版社，2004.
　　[2] 刘建林.智能建筑中电气节能综合措施探讨[J].湖南农机，2011,38(01):52-53.
　　[3] 潘龙.智能照明系统节能分析及设计[J].建筑节能，2011,39(06):58-60.