由于人口的快速增長，工業(yè)的迅速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，能源的消耗也就呈現(xiàn)出急劇增加的趨勢，能源供應壓力越來越大。近些年，黨中央、國 務院高度重視能源的節(jié)約問題，并接連出臺了許多關于節(jié)約能源的一系列政策，提出了建設“資源節(jié)約型”社會的偉大目標，大力推廣“節(jié)能省地”型建筑。在“十 一五”規(guī)劃綱要中，首次將建筑節(jié)能工程列入國家十大節(jié)能工程，節(jié)約能源已成為每位公民應盡的責任和義務。
1.供配電系統(tǒng)的節(jié)能
供配電系統(tǒng)設計應在滿足可靠性、經(jīng)濟性及合理性的基礎上，提高整個供配電系統(tǒng)的運行效率，并盡量降低建筑物的單位能耗和系統(tǒng)損耗。根據(jù)負荷容量供電距 離及分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡單可靠，操作方便，同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于兩級。變配電所應盡量靠近負荷中 心，以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)，以適應由于季節(jié)性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現(xiàn)經(jīng)濟運行減少由于輕載運行造成 的不必要電能損耗。
1.1供電方案
針對電氣系統(tǒng)構成做全方位的節(jié)能分析，在安全、可靠的前提下，供配電系統(tǒng)設計應將節(jié)能作為主要技術經(jīng)濟指標進行多方案比較，優(yōu)化設計方案，改進機電設備經(jīng)濟運行方式，提高變配電系統(tǒng)節(jié)能運行的實效性。
以下是一個住宅小區(qū)的供配電方案比較。第一方案是采用兩臺1000KVA的變壓器集中設置變電所，變電所距用電負荷較遠，外部低壓電纜出線回路多，線 路長，投資高，運行費用大，高低壓設備一次投資較??；第二方案是將兩臺大容量的變壓器分解為若干容量較小的變壓器，以箱式變電站的型式供電，使變配電設施 盡可能的接近負荷中心。該方案高低壓設備一次投資大，供電可靠性高，且運行費用低。尤其運行時間越長，節(jié)能效果就越明顯，但該方案由于箱變接近用電負荷中 心，布置分散，管理起來不太方便，且占地多。綜合比較以上兩方案，建議在條件允許時，優(yōu)先選用第二方案。
電氣設計一般根據(jù)工程使用性質(zhì)，設備選用情況等進行負荷計算，得出計算負荷后，選擇相應的電器產(chǎn)品。計算負荷是一個假想的持續(xù)性負荷，其熱效應與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應相等。
負荷計算的方法有很多種，配電房的負荷計算一般采用需要系數(shù)法，需要系數(shù)取值合理對計算結果的準確性至關重要。
1.3變配電設備的選擇
在現(xiàn)行的相關規(guī)范中已對變配電設備節(jié)能等方面做出規(guī)定，應遵照執(zhí)行。人們通常容易追求狹義上的節(jié)能，而能源是各種資源中的一種，如果從廣義上追求節(jié) 能，應該與節(jié)約自然資源、社會資源、節(jié)約投資相統(tǒng)一。除了應該從系統(tǒng)使用周期內(nèi)分析如何選擇電氣產(chǎn)品以外，還應該從使用期前和使用期后不同角度進行更加全 面的分析。如選擇的變壓器絕緣材料在生產(chǎn)和回收時是否更加節(jié)能環(huán)保，利用程度等方面是否合理。
主要變配電設備必須通過電力負荷、電能損耗、無功功率補償計算確定。避免出現(xiàn)“大馬拉小車”等浪費現(xiàn)象，并且要在追求節(jié)能的同時，充分利用有限的投資更加切合實際地提高系統(tǒng)的可靠性。
變配電設備的選擇應遵循如下原則：
a． 選擇自身功耗低的變配電設備。
b． 選擇國家認證機構確認的節(jié)能設備。
c． 選擇符合國家節(jié)能標準的變配電設備。
下面著重敘述一下變壓器的選擇：
據(jù)有關資料統(tǒng)計，我國變壓器的總損耗占系統(tǒng)發(fā)電量的10%左右，10KV供配電系統(tǒng)中，配電變壓器的損耗占80%以上。因此，合理選擇節(jié)能型變壓器對整個供配電系統(tǒng)的節(jié)能起著至關重要的作用。
變壓器的選擇應做到：
a． 應選用低損耗、低噪音的節(jié)能變壓器。
b． 根據(jù)各種用電設備的性質(zhì)，正確進行負荷計算，合理選擇變壓器容量、臺數(shù)、結線方式及運行方式。變壓器負荷率不應低于３０％，宜在７０％~８０％的范圍，并保持三相負荷平衡分配。
c． 單臺變壓器的容量不宜過大，以避免供電線路過長，增加線路損耗。
變壓器的有功功率損耗如下式表示：△Ｐｂ＝Ｐｏ＋Ｐｋβ２其中：
△Ｐｂ--變壓器有功損耗（ＫＷ）；
?。校?-變壓器的空載損耗（ＫＷ）；
?。校?-變壓器的有載損耗（ＫＷ）；
β--變壓器的負載率。
?。校锊糠譃榭蛰d損耗，又稱鐵損，它是由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，大小隨矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝而定。所以，變壓器應選用 節(jié)能型的，如Ｓ11、ＳＬ11、SH15及ＳＣ10、SCRBH15等型油浸式變壓器或干式變壓器，它們都是采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理， 使矽鋼片的磁疇方向接近一致，以減少鐵芯的渦流損耗；４５°全斜接縫結構，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗。
Ｐｋ是傳輸功率的損耗，即變壓器的線損，決定于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，即負載率β的平方成正比。因此，應選用阻值較小的繞組，可采用 銅芯變壓器。從Ｐｋβ２用微分求它的極值，在β＝５０％處每千瓦的負載，變壓器的能耗最小。因此，在80年代中期設計的民用建筑，變壓器的負載率絕大部分 在５０％左右，在實際使用中有一半變壓器沒有投入運行，這種做法有的設計人員一直沿襲至今。但是，這僅是為了節(jié)能，而沒有考慮經(jīng)濟價值。舉下例可看出其不 可取的程度。
?。樱?0－２０００ＫＶＡ的變壓器，當β＝５０％時相對于β＝８５％時可節(jié)能為Ｐ＝１６．０１×（０．８５２－０．５２）＝７．５６ＫＷ，按商場最高 用電小時計：每天１２小時，３６５天全營業(yè)，則總節(jié)約電能：Ｗ＝７．５６×１２×３６５＝３３１１３ＫＷ•ｈ。按營業(yè)性電價每度０．７８元計，則每年節(jié) 約：３３１１３×０．78＝２５８２８元。
按每千瓦的初裝費投資：２０００ＫＶＡ變壓器應是大型民用建筑，必然雙電源進線，則初裝費每ＫＶＡ為２２４０元，每年節(jié)能省下的電費只能提供 （２５８２８／２２４０＝１１．５３）１１．５３ＫＶＡ的初裝費。還有９８８．５ＫＶＡ的初裝費，加上由于加大變壓器容量而多付的變壓器價格，由于變壓器 增加而使出線開關柜、母聯(lián)柜增加引起的設備購置費，安裝上述設備使土建面積增加而引起的土建費用，這是筆相當可觀的投資，還沒有計及折舊維護等費用。由此 可見，取變壓器負載率為５０％是得不償失的。
事實上５０％負載率僅減少了變壓器的線損，并沒有減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的措施。計及初裝費、變壓器、低壓柜、土建的投資及各項運行費 用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預留適當?shù)娜萘浚儔浩鞯呢撦d率應在７５％～８５％為宜。這樣也可以做到物盡其用，因為變壓器絕緣的使用年限滿負荷計為２０ 年，２０年后可能有更好的變壓器問世，這樣就可以有機會更換新的設備，才能使該建筑總趨技術領先地位。
在變壓器選擇中，能掌握好上述幾點原則，即滿足了節(jié)約能源，又經(jīng)濟合理的原則。
下面再簡單介紹一種正在被積極推廣并將被廣泛應用的新型節(jié)能變壓器——非晶合金變壓器。
從上世紀70年代發(fā)展起來的非晶合金，作為一種高效節(jié)能材料，進入90年代后，在配電變壓器上進入了實用階段。迄今為止，全球已有200萬臺非晶合金 鐵芯變壓器在電網(wǎng)上運行，其中運行時間最長的已達30余年。實踐證明，非晶合金變壓器性能穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果顯著，是配電變壓器理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
非晶合金是一種厚度約0.025mm的特殊軟磁材料，它是一定比例的合金原料在熔融狀態(tài)下經(jīng)過超速冷卻而形成的帶狀金屬。它具有極低的損耗，特別適合 用作變壓器的鐵芯。目前非晶合金變壓器分為油浸式和干式兩種，干式又分為環(huán)氧和浸漬式。非晶合金干式變壓器繼承了傳統(tǒng)干式變壓器的難燃、阻燃、可靠性高及 免維護等優(yōu)點，還具備空載損耗低（比普通S9硅鋼片變壓器降低80%左右，比常規(guī)干變下降70%以上）、空載電流下降約80%，且對輸電線路無特殊要求， 無論是用電高峰或低谷它都可以連續(xù)節(jié)能。
現(xiàn)以一臺10型1000KVA普通干變的售價約為18萬元為例，相應一臺非晶合金變壓器的價格大約為24萬元左右，根據(jù)其節(jié)能效果，經(jīng)綜合比較，大約 6年左右即可收回多余成本?？紤]銀行利息為6%，不考慮通貨膨脹因素，多投資的部分含利息為7.8萬元，變壓器正常壽命30年，剩余24年節(jié)約費用 12.6萬元?？梢?，非晶合金變壓器節(jié)能效果和經(jīng)濟性都十分顯著。
1.4功率因數(shù)補償
功率因數(shù)的補償應做到：
a.在配電設計時，應正確選擇變壓器容量、照明燈具等，提高用電單位的自然功率因數(shù)。
b.當自然功率因數(shù)偏低，達不到電網(wǎng)合理運行的要求時，應采用并聯(lián)電容器作為無功補償裝置。
c.低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補償，高壓部分的采用高壓無功補償裝置。
d.配電系統(tǒng)中基本無功補償宜在變電所內(nèi)集中進行。
e.容量較大，負荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設備宜就地補償。
f.10KV，35KV供電的單位，進戶點功率因數(shù)應不低于0.9；低壓供電的單位，在進行無功補償時，其功率因數(shù)應不低于0.85。
有功功率是滿足建筑物功能所必須的，因此是不可變的。系統(tǒng)中的用電設備，如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會產(chǎn)生滯后的無 功，需要從系統(tǒng)中引入超前的無功相抵消，這樣超前的無功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O備，產(chǎn)生了有功損耗，而這部分損耗是可以想辦法改變的，其 措施是，提高設備的自然功率因數(shù)，以減少對超前無功的需求，可采用功率因數(shù)較高的同步電動機；采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈，單燈安裝電容器等，都可使自然 功率因數(shù)提高到０．８５～０．９５，這就可減少系統(tǒng)的超前無功功率。
由于感抗產(chǎn)生的是滯后的無功，可采用電容器補償，因為電容器產(chǎn)生的是超前的無功，兩者可以相互抵消，即Ｑ＝ＱＬ－ＱＣ，因此無功補償，可以提高功率因數(shù)，因而也減小了無功的需求量。
目前，建筑設計中，絕大部分采用變壓器低壓側集中補償，這種做法僅減少了區(qū)域變電站至用戶處的高壓線路上的無功傳輸，提高了用戶處的功率因數(shù)，可以不 受或少受電業(yè)局的罰款。而對用戶，無功仍由變壓器低壓母線經(jīng)傳輸線路輸送到各用戶點，低壓線路上的無功傳輸并沒有減少，那么無功補償也就達不到節(jié)能的目 的。對容量超過１０ＫＷ的風機、水泵、傳送帶等電動機端宜設置就地補償裝置，空調(diào)主機及冷凍泵等常在其附近設有變配電所，可以集中補償，但若供電距離超過 ２０ｍ時也最好采用就地補償。
為什么常提到負荷平穩(wěn)的電動機可采用就地補償，因為負荷變動時電機端電壓也變化，使電容器沒有放完電又充電，這時電容器會產(chǎn)生無功浪涌電流，使電機易 產(chǎn)生過電壓而損壞。因此，斷續(xù)負載，如電梯、自動扶梯、自動步行道等不應在電動機端加裝補償電容器；另外，如星三角起動的異步電動機也不能在電動機端加裝 補償電容器，因為它起動過程中有開路閉路瞬時轉換，使電容器在放電瞬間又充電，也會使電機過電壓而損壞。
處理好上述幾部分，即減少自然無功、無功補償及補償裝置的安裝地點，就可以實現(xiàn)合理的選擇無功補償方式而達到節(jié)能的目的。
1.5諧波的治理
隨著科技的迅速發(fā)展，電子技術和產(chǎn)品被大量使用，在給人們的生活帶來便捷的同時，也因其使用大量的非線性、高動態(tài)負荷，從而給電網(wǎng)注入了大量的諧波，對電能質(zhì)量造成了很大的影響。
諧波的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
?。幔C波對旋轉電機的影響
諧波對旋轉電機的主要影響是引起附加損耗，其次是產(chǎn)生機械振動、噪聲和諧波過電壓。
?。猓C波對供電變壓器的影響
諧波電流不但引起變壓器繞組附加損耗，也引起外殼、外層硅鋼片和某些緊固件發(fā)熱，并且有可能引起局部的嚴重過熱。諧波使變壓器噪聲增大，諧波源造成的流經(jīng)變壓器的諧波電流在諧振條件下可能損害變壓器。
?。悖C波對換流裝置的影響
交流電網(wǎng)的電壓畸變可能引起常規(guī)變流器控制角的觸發(fā)脈沖間隔不等，并通過正反饋而放大系統(tǒng)的電壓畸變，使整流器的工作不穩(wěn)定；而對逆變器則可能發(fā)生連續(xù)的換相失敗而無法正常工作，甚至損壞換相設備。
?。洌C波對并聯(lián)補償電容器和電纜的影響
諧波會引起電容器局部放電，加速電容器介質(zhì)老化，縮短使用壽命。在一定條件下諧波極易與無功補償電容器組引起諧振或諧波放大，從而導致電容器因過負荷或過電壓而損壞；對電力電纜也會造成電纜的過負荷或過電壓擊穿。
為預防和有效的治理諧波，在電氣設計時，應采取以下措施：
a.在供配電系統(tǒng)中，變壓器的繞組宜采用D,Yn-11型聯(lián)結。
b.對于某次諧波特別嚴重的場所，可采用專用的變壓器供電。
c.根據(jù)負荷性質(zhì)，在變電所低壓側補償電容器回路串接適當配比的消諧電抗器。
d.當設計過程中對諧波難以預測時，宜預留必要的濾波設備空間。
e.盡可能使用電負荷三相平衡。
f.采用無源和有源濾波裝置。
g.建筑物內(nèi)的低壓配電系統(tǒng)采用TN-S型。
1.6減少線路損耗
據(jù)資料統(tǒng)計，在我國的10KV供配電系統(tǒng)中，線路損失占到20%左右。低壓配電系統(tǒng)中，在線路上的總電能損耗，一般為用電設備總額定功率的5%~8%，其所占比例是相當可觀的。
當電網(wǎng)輸送電能時，在網(wǎng)絡中就產(chǎn)生功率損耗，其與線路參數(shù)和負荷大小密切相關。提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少電網(wǎng)的無功功率及導線中的電阻等,均能降低電 網(wǎng)中的線損。具體途徑如下:①合理選擇線路路徑；②合理確定電氣功能用房的位置，變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電半徑；③增大導線截面，充分利用季節(jié) 性負荷線路；④提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高設備的自然功率因數(shù),以減少對超前無功的需求，安裝無功補償裝置，容量大且平穩(wěn)的負荷實行就地補償方式，容量較小 或斷續(xù)的負荷宜采用變壓器低壓側集中補償方式。
線路損耗的公式展開后得下列計算式：
△Ｐ＝３ＩΦ２Ｒ×１０－３
?。剑ǎ遥校玻眨蹋玻遥眩玻眨蹋玻保埃常ǎ耍祝?br />
式中：ＵＬ--線電壓（Ｖ）
?。?-有功功率（ＫＷ）
?。?-無功功率（ＫＶａｒ）
?。?Phi;--相電流（Ａ）
?。?-線路電阻（Ω）
前項ＲＰ２／ＵＬ２為線路上傳輸有功功率而引起的功率損耗，后項ＲＱ２／ＵＬ２為線路上傳輸無功功率而引起的功率損耗。
例如，在Ｌ＝１００ｍ的ＶＶ－３×５０＋２×２５的電纜上傳輸６０ＫＷ，ｃｏｓφ＝０．８的電能，其有功損耗量，可由以下步驟求得：ＩΦ＝６０×１０３／（×３８０×０．８）＝１１３．６Ａ
芯線溫度７０℃的５０ｍｍ２銅芯線每公里電阻Ｒ０＝０．44，則Ｒ＝０．１×０．４４＝０．０４４（Ω）
△Ｐ＝３×１１３．６２×０．０４４×１０－３＝1.704ＫＷ
從以上可看到，線路上的功率損耗相當于每６ｍ的線路上安一個１００Ｗ的燈泡。
在一個工程中，線路左右上下縱橫交錯，小工程線路全長不下萬米，大工程更是不計其數(shù)，所以線路上的總有功損耗是相當可觀的，減少線路上的能耗必須引起設計重視。
線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。線路電阻Ｒ＝Ｐ×Ｌ／ｓ，即線路電阻與電導Ｐ成正比，與線路截面Ｓ成反比，與線路長度Ｌ成正比，因此減少線路的損耗應從以下幾方面入手：
a.應選用電導率較小的材質(zhì)做導線：銅芯最佳，但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此，在負荷較大的二類、一類建筑中采用銅導線，在三類或負荷量較小的建筑中采用鋁芯導線。
b.減小導線長度：首先，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導線長度；其次，低壓線路應不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失；第三，變壓 器盡量接近負荷中心，以減少供電距離，低壓線路的供電半徑一般不超過200m，由最末一級照明配電箱至最末端一個燈具的支線長度，一般要求不宜超過40 米，直線距離不宜大于30米。當建筑物每層面積在10000ｍ２左右時（這種情況一般少見），至少要設兩個變配電所，以減少干線的長度；第四，在高層建筑 中，低壓配電室應靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路都分向 前送，盡可能減少回頭送電的支線。
c.增大導線截面：首先，對于比較長的線路，除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級導線截面，所增加的費用為Ｍ，由于 節(jié)約能耗而減少的年運行費用為ｍ，則Ｍ／ｍ為回收年限，若回收年限為幾個月或一、二年，則應加大一級導線截面。一般而言，導線截面小于７０ｍｍ２，線路長 度超過１００ｍ的增加一級導線截面比較容易實現(xiàn)上述條件。其次，利用某些季節(jié)性負荷的線路，這些用戶不用時，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路 和電阻。例如，將空調(diào)風機、風機盤管與照明、電開水等計費相同的負荷，集中在一起，采用同一干線供電，既可便于用一個火警命令切除非消防用電，又可在春秋 兩季空調(diào)不用時，使同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的電流，從而減小了線路損耗，這就相當于充分利用了季節(jié)負荷的線路。
另外，我國銅礦資源較少，而鋁礦是我國的自然富源。國內(nèi)配電導體所采用的銅主要依靠進口，在國際銅價持續(xù)高漲的形勢下，如果設計人員只用銅導體而不用 鋁導體，全國將在導體材料上有更大的耗費，也必然多耗費能源，不利于我國的資源開發(fā)利用。節(jié)能設計不是為了追求單一化的節(jié)能目標，而是必須要考慮能源與資 源之間的關系，提高全國大范圍的社會系統(tǒng)效率。現(xiàn)在不是簡單地重提“以鋁代銅”的政策，而是要強調(diào)在設計中科學地使用導體材料，該用銅時就用銅、該用鋁時 就用鋁，倡導“以鋁節(jié)銅”。這樣的應用方式符合我國具體的國情，符合建設節(jié)約型社會的發(fā)展方向，對全國范圍相關聯(lián)的產(chǎn)業(yè)結構健康持續(xù)發(fā)展和長期節(jié)能有很大 好處。
2.建筑電氣設備的節(jié)能控制
建筑電氣設備的節(jié)能控制主要包括：(1)空調(diào)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括：①冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制；②冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制，現(xiàn)行的冰蓄冷控制技術 還很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰裝置優(yōu)先方式下的融冰策略的研究，對于提高冰蓄冷系統(tǒng)的能源利用效率，促進冰蓄冷技術的商業(yè)化應 用具有決定性的意義；③熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制；④變風量系統(tǒng)等控制技術。(2)給排水系統(tǒng)的優(yōu)化控制。(3)電梯。包括電梯的合理選型(如速 度、載重量、調(diào)速方式等)、停層計劃及群控策略。(4)電動門窗。包括門窗的節(jié)能控制、遮陽系統(tǒng)的自動控制等。
變頻技術在水泵、風機等系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。它根據(jù)系統(tǒng)的運行情況，實時調(diào)整系統(tǒng)的運行參數(shù)，使系統(tǒng)達到最佳運行狀態(tài)，并最終達到節(jié)能的目的。它的缺點是給系統(tǒng)帶來了諧波污染。
3.動力設備的節(jié)能控制
作為動力源的電動機，從家用電器到民用建筑內(nèi)部以及各行各業(yè)中均用得比較普遍，其耗電量極大。減少電動機電能損耗的主要途徑是提高電動機的效率和功率因數(shù)，主要可以從以下幾個方面著手：
1）采用高效率電動機。提高電動機的效率和功率因數(shù)，是減少電動機的電能損耗的主要途徑。與普通電動機相比，高效電動機的效率要高3％～6％，平均功 率因數(shù)高7～9％，總損耗減少20％～30％，因而具有較好的節(jié)電效果。所以在設計和技術改造中，應選用Y、YZ、YZR等新系列高效率電動機，以節(jié)省電 能。另一方面要看到，高效電機價格比普通電機要高20％～30％，故采用時要考慮資金回收期，即能在短期內(nèi)靠節(jié)電費用收回多付的設備費用。一般符合下列條 件時可選用高效電機：
?。?）負載率在0.6以上；
?。?）每年連續(xù)運行時間在3000h以上；
（3）電機運行時無頻繁啟、制動(最好是輕載啟動，如風機、水泵類負載)；
?。?）單機容量較大。
2）根據(jù)負荷特性合理地選擇電動機容量。首先要了解負荷的特性，然后根據(jù)電機的工作環(huán)境及負載特點選用合適的電動機，避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象出現(xiàn)，以提高電動機運行的效率和功率因數(shù)。
3）輕載電動機采取降壓運行，對經(jīng)常處于輕負荷運行的電動機，應采用三角-星切換裝置。當負荷系數(shù)低于0.13時，將三角形接法的電動機改為星形接 法，可以達到良好的節(jié)電效果。對于經(jīng)常輕載(負載率小于014)的生產(chǎn)機械，也可采用具有啟動功能的輕載節(jié)電器，以達到“輕載降壓運行節(jié)點”的目的。條件 允許時，可采用比變頻器價格便宜的另一種節(jié)能措施是采用軟起動器。軟起動器設備是按起動時間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導通角，以控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調(diào) 節(jié)，因此起動平穩(wěn)，起動完畢，則全壓投入運行。軟起動器也可采用測速反饋、電壓負反饋或電流正反饋，利用反饋信息控制可控硅導通角，以達到轉速隨負載的變 化而變化。
軟起動器通常用在電機容量較大、且又頻繁起動的水泵設備以及附近用電設備對電壓的穩(wěn)定要求較高的場合。因為它從起動到運行，其電流變化不超過三倍，可 保證電網(wǎng)電壓的波動在所要求的范圍內(nèi)。但由于它是采用可控硅調(diào)壓，正弦波未導通部分的電能全部消耗在可控硅上，不會返回電網(wǎng)。因此，它要求散熱條件較好、 通風措施完善。
4）改進控制方式，提高運行效率。對需要根據(jù)負荷變化調(diào)節(jié)的設備采用調(diào)速電機，是節(jié)電的有效方法。交流電動機調(diào)速分為變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉差率調(diào) 速三種方式，節(jié)電效果以變頻調(diào)速最為明顯。在水泵、風機、壓縮機、電梯等機械上應用變頻器不但可以節(jié)約大量電能，還可以提高控制質(zhì)量，是實現(xiàn)機電一體化的 重要手段。
4.結束語
我國加入WTO后，在建筑電氣節(jié)能設計領域中面臨著新的挑戰(zhàn)，因為國外的設計公司在設計過程中十分重視環(huán)節(jié)能和環(huán)保，如果我們在設計過程中不重視節(jié) 能，就有可能被淘汰出局。而節(jié)能工作牽涉的方面又十分廣泛，從發(fā)電廠開始到線路末端的用戶都應該高效地使用電能以減少損失。對于設計者而言，就是要正確的 確定供電方案、合理的選用電器設備（變壓器，電動機，電纜，照明光源等），為人類提供健康、舒適、安全的居住、工作和生活空間的同時，又能行之有效地節(jié)約 能源。
1.供配電系統(tǒng)的節(jié)能
供配電系統(tǒng)設計應在滿足可靠性、經(jīng)濟性及合理性的基礎上，提高整個供配電系統(tǒng)的運行效率，并盡量降低建筑物的單位能耗和系統(tǒng)損耗。根據(jù)負荷容量供電距 離及分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡單可靠，操作方便，同一電壓供電系統(tǒng)變配電級數(shù)不宜多于兩級。變配電所應盡量靠近負荷中 心，以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)，以適應由于季節(jié)性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現(xiàn)經(jīng)濟運行減少由于輕載運行造成 的不必要電能損耗。
1.1供電方案
針對電氣系統(tǒng)構成做全方位的節(jié)能分析，在安全、可靠的前提下，供配電系統(tǒng)設計應將節(jié)能作為主要技術經(jīng)濟指標進行多方案比較，優(yōu)化設計方案，改進機電設備經(jīng)濟運行方式，提高變配電系統(tǒng)節(jié)能運行的實效性。
以下是一個住宅小區(qū)的供配電方案比較。第一方案是采用兩臺1000KVA的變壓器集中設置變電所，變電所距用電負荷較遠，外部低壓電纜出線回路多，線 路長，投資高，運行費用大，高低壓設備一次投資較??；第二方案是將兩臺大容量的變壓器分解為若干容量較小的變壓器，以箱式變電站的型式供電，使變配電設施 盡可能的接近負荷中心。該方案高低壓設備一次投資大，供電可靠性高，且運行費用低。尤其運行時間越長，節(jié)能效果就越明顯，但該方案由于箱變接近用電負荷中 心，布置分散，管理起來不太方便，且占地多。綜合比較以上兩方案，建議在條件允許時，優(yōu)先選用第二方案。
電氣設計一般根據(jù)工程使用性質(zhì)，設備選用情況等進行負荷計算，得出計算負荷后，選擇相應的電器產(chǎn)品。計算負荷是一個假想的持續(xù)性負荷，其熱效應與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應相等。
負荷計算的方法有很多種，配電房的負荷計算一般采用需要系數(shù)法，需要系數(shù)取值合理對計算結果的準確性至關重要。
1.3變配電設備的選擇
在現(xiàn)行的相關規(guī)范中已對變配電設備節(jié)能等方面做出規(guī)定，應遵照執(zhí)行。人們通常容易追求狹義上的節(jié)能，而能源是各種資源中的一種，如果從廣義上追求節(jié) 能，應該與節(jié)約自然資源、社會資源、節(jié)約投資相統(tǒng)一。除了應該從系統(tǒng)使用周期內(nèi)分析如何選擇電氣產(chǎn)品以外，還應該從使用期前和使用期后不同角度進行更加全 面的分析。如選擇的變壓器絕緣材料在生產(chǎn)和回收時是否更加節(jié)能環(huán)保，利用程度等方面是否合理。
主要變配電設備必須通過電力負荷、電能損耗、無功功率補償計算確定。避免出現(xiàn)“大馬拉小車”等浪費現(xiàn)象，并且要在追求節(jié)能的同時，充分利用有限的投資更加切合實際地提高系統(tǒng)的可靠性。
變配電設備的選擇應遵循如下原則：
a． 選擇自身功耗低的變配電設備。
b． 選擇國家認證機構確認的節(jié)能設備。
c． 選擇符合國家節(jié)能標準的變配電設備。
下面著重敘述一下變壓器的選擇：
據(jù)有關資料統(tǒng)計，我國變壓器的總損耗占系統(tǒng)發(fā)電量的10%左右，10KV供配電系統(tǒng)中，配電變壓器的損耗占80%以上。因此，合理選擇節(jié)能型變壓器對整個供配電系統(tǒng)的節(jié)能起著至關重要的作用。
變壓器的選擇應做到：
a． 應選用低損耗、低噪音的節(jié)能變壓器。
b． 根據(jù)各種用電設備的性質(zhì)，正確進行負荷計算，合理選擇變壓器容量、臺數(shù)、結線方式及運行方式。變壓器負荷率不應低于３０％，宜在７０％~８０％的范圍，并保持三相負荷平衡分配。
c． 單臺變壓器的容量不宜過大，以避免供電線路過長，增加線路損耗。
變壓器的有功功率損耗如下式表示：△Ｐｂ＝Ｐｏ＋Ｐｋβ２其中：
△Ｐｂ--變壓器有功損耗（ＫＷ）；
?。校?-變壓器的空載損耗（ＫＷ）；
?。校?-變壓器的有載損耗（ＫＷ）；
β--變壓器的負載率。
?。校锊糠譃榭蛰d損耗，又稱鐵損，它是由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，大小隨矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝而定。所以，變壓器應選用 節(jié)能型的，如Ｓ11、ＳＬ11、SH15及ＳＣ10、SCRBH15等型油浸式變壓器或干式變壓器，它們都是采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理， 使矽鋼片的磁疇方向接近一致，以減少鐵芯的渦流損耗；４５°全斜接縫結構，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗。
Ｐｋ是傳輸功率的損耗，即變壓器的線損，決定于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，即負載率β的平方成正比。因此，應選用阻值較小的繞組，可采用 銅芯變壓器。從Ｐｋβ２用微分求它的極值，在β＝５０％處每千瓦的負載，變壓器的能耗最小。因此，在80年代中期設計的民用建筑，變壓器的負載率絕大部分 在５０％左右，在實際使用中有一半變壓器沒有投入運行，這種做法有的設計人員一直沿襲至今。但是，這僅是為了節(jié)能，而沒有考慮經(jīng)濟價值。舉下例可看出其不 可取的程度。
?。樱?0－２０００ＫＶＡ的變壓器，當β＝５０％時相對于β＝８５％時可節(jié)能為Ｐ＝１６．０１×（０．８５２－０．５２）＝７．５６ＫＷ，按商場最高 用電小時計：每天１２小時，３６５天全營業(yè)，則總節(jié)約電能：Ｗ＝７．５６×１２×３６５＝３３１１３ＫＷ•ｈ。按營業(yè)性電價每度０．７８元計，則每年節(jié) 約：３３１１３×０．78＝２５８２８元。
按每千瓦的初裝費投資：２０００ＫＶＡ變壓器應是大型民用建筑，必然雙電源進線，則初裝費每ＫＶＡ為２２４０元，每年節(jié)能省下的電費只能提供 （２５８２８／２２４０＝１１．５３）１１．５３ＫＶＡ的初裝費。還有９８８．５ＫＶＡ的初裝費，加上由于加大變壓器容量而多付的變壓器價格，由于變壓器 增加而使出線開關柜、母聯(lián)柜增加引起的設備購置費，安裝上述設備使土建面積增加而引起的土建費用，這是筆相當可觀的投資，還沒有計及折舊維護等費用。由此 可見，取變壓器負載率為５０％是得不償失的。
事實上５０％負載率僅減少了變壓器的線損，并沒有減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的措施。計及初裝費、變壓器、低壓柜、土建的投資及各項運行費 用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預留適當?shù)娜萘浚儔浩鞯呢撦d率應在７５％～８５％為宜。這樣也可以做到物盡其用，因為變壓器絕緣的使用年限滿負荷計為２０ 年，２０年后可能有更好的變壓器問世，這樣就可以有機會更換新的設備，才能使該建筑總趨技術領先地位。
在變壓器選擇中，能掌握好上述幾點原則，即滿足了節(jié)約能源，又經(jīng)濟合理的原則。
下面再簡單介紹一種正在被積極推廣并將被廣泛應用的新型節(jié)能變壓器——非晶合金變壓器。
從上世紀70年代發(fā)展起來的非晶合金，作為一種高效節(jié)能材料，進入90年代后，在配電變壓器上進入了實用階段。迄今為止，全球已有200萬臺非晶合金 鐵芯變壓器在電網(wǎng)上運行，其中運行時間最長的已達30余年。實踐證明，非晶合金變壓器性能穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果顯著，是配電變壓器理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
非晶合金是一種厚度約0.025mm的特殊軟磁材料，它是一定比例的合金原料在熔融狀態(tài)下經(jīng)過超速冷卻而形成的帶狀金屬。它具有極低的損耗，特別適合 用作變壓器的鐵芯。目前非晶合金變壓器分為油浸式和干式兩種，干式又分為環(huán)氧和浸漬式。非晶合金干式變壓器繼承了傳統(tǒng)干式變壓器的難燃、阻燃、可靠性高及 免維護等優(yōu)點，還具備空載損耗低（比普通S9硅鋼片變壓器降低80%左右，比常規(guī)干變下降70%以上）、空載電流下降約80%，且對輸電線路無特殊要求， 無論是用電高峰或低谷它都可以連續(xù)節(jié)能。
現(xiàn)以一臺10型1000KVA普通干變的售價約為18萬元為例，相應一臺非晶合金變壓器的價格大約為24萬元左右，根據(jù)其節(jié)能效果，經(jīng)綜合比較，大約 6年左右即可收回多余成本?？紤]銀行利息為6%，不考慮通貨膨脹因素，多投資的部分含利息為7.8萬元，變壓器正常壽命30年，剩余24年節(jié)約費用 12.6萬元?？梢?，非晶合金變壓器節(jié)能效果和經(jīng)濟性都十分顯著。
1.4功率因數(shù)補償
功率因數(shù)的補償應做到：
a.在配電設計時，應正確選擇變壓器容量、照明燈具等，提高用電單位的自然功率因數(shù)。
b.當自然功率因數(shù)偏低，達不到電網(wǎng)合理運行的要求時，應采用并聯(lián)電容器作為無功補償裝置。
c.低壓部分的無功功率宜由低壓電容器補償，高壓部分的采用高壓無功補償裝置。
d.配電系統(tǒng)中基本無功補償宜在變電所內(nèi)集中進行。
e.容量較大，負荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設備宜就地補償。
f.10KV，35KV供電的單位，進戶點功率因數(shù)應不低于0.9；低壓供電的單位，在進行無功補償時，其功率因數(shù)應不低于0.85。
有功功率是滿足建筑物功能所必須的，因此是不可變的。系統(tǒng)中的用電設備，如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會產(chǎn)生滯后的無 功，需要從系統(tǒng)中引入超前的無功相抵消，這樣超前的無功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O備，產(chǎn)生了有功損耗，而這部分損耗是可以想辦法改變的，其 措施是，提高設備的自然功率因數(shù)，以減少對超前無功的需求，可采用功率因數(shù)較高的同步電動機；采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈，單燈安裝電容器等，都可使自然 功率因數(shù)提高到０．８５～０．９５，這就可減少系統(tǒng)的超前無功功率。
由于感抗產(chǎn)生的是滯后的無功，可采用電容器補償，因為電容器產(chǎn)生的是超前的無功，兩者可以相互抵消，即Ｑ＝ＱＬ－ＱＣ，因此無功補償，可以提高功率因數(shù)，因而也減小了無功的需求量。
目前，建筑設計中，絕大部分采用變壓器低壓側集中補償，這種做法僅減少了區(qū)域變電站至用戶處的高壓線路上的無功傳輸，提高了用戶處的功率因數(shù)，可以不 受或少受電業(yè)局的罰款。而對用戶，無功仍由變壓器低壓母線經(jīng)傳輸線路輸送到各用戶點，低壓線路上的無功傳輸并沒有減少，那么無功補償也就達不到節(jié)能的目 的。對容量超過１０ＫＷ的風機、水泵、傳送帶等電動機端宜設置就地補償裝置，空調(diào)主機及冷凍泵等常在其附近設有變配電所，可以集中補償，但若供電距離超過 ２０ｍ時也最好采用就地補償。
為什么常提到負荷平穩(wěn)的電動機可采用就地補償，因為負荷變動時電機端電壓也變化，使電容器沒有放完電又充電，這時電容器會產(chǎn)生無功浪涌電流，使電機易 產(chǎn)生過電壓而損壞。因此，斷續(xù)負載，如電梯、自動扶梯、自動步行道等不應在電動機端加裝補償電容器；另外，如星三角起動的異步電動機也不能在電動機端加裝 補償電容器，因為它起動過程中有開路閉路瞬時轉換，使電容器在放電瞬間又充電，也會使電機過電壓而損壞。
處理好上述幾部分，即減少自然無功、無功補償及補償裝置的安裝地點，就可以實現(xiàn)合理的選擇無功補償方式而達到節(jié)能的目的。
1.5諧波的治理
隨著科技的迅速發(fā)展，電子技術和產(chǎn)品被大量使用，在給人們的生活帶來便捷的同時，也因其使用大量的非線性、高動態(tài)負荷，從而給電網(wǎng)注入了大量的諧波，對電能質(zhì)量造成了很大的影響。
諧波的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
?。幔C波對旋轉電機的影響
諧波對旋轉電機的主要影響是引起附加損耗，其次是產(chǎn)生機械振動、噪聲和諧波過電壓。
?。猓C波對供電變壓器的影響
諧波電流不但引起變壓器繞組附加損耗，也引起外殼、外層硅鋼片和某些緊固件發(fā)熱，并且有可能引起局部的嚴重過熱。諧波使變壓器噪聲增大，諧波源造成的流經(jīng)變壓器的諧波電流在諧振條件下可能損害變壓器。
?。悖C波對換流裝置的影響
交流電網(wǎng)的電壓畸變可能引起常規(guī)變流器控制角的觸發(fā)脈沖間隔不等，并通過正反饋而放大系統(tǒng)的電壓畸變，使整流器的工作不穩(wěn)定；而對逆變器則可能發(fā)生連續(xù)的換相失敗而無法正常工作，甚至損壞換相設備。
?。洌C波對并聯(lián)補償電容器和電纜的影響
諧波會引起電容器局部放電，加速電容器介質(zhì)老化，縮短使用壽命。在一定條件下諧波極易與無功補償電容器組引起諧振或諧波放大，從而導致電容器因過負荷或過電壓而損壞；對電力電纜也會造成電纜的過負荷或過電壓擊穿。
為預防和有效的治理諧波，在電氣設計時，應采取以下措施：
a.在供配電系統(tǒng)中，變壓器的繞組宜采用D,Yn-11型聯(lián)結。
b.對于某次諧波特別嚴重的場所，可采用專用的變壓器供電。
c.根據(jù)負荷性質(zhì)，在變電所低壓側補償電容器回路串接適當配比的消諧電抗器。
d.當設計過程中對諧波難以預測時，宜預留必要的濾波設備空間。
e.盡可能使用電負荷三相平衡。
f.采用無源和有源濾波裝置。
g.建筑物內(nèi)的低壓配電系統(tǒng)采用TN-S型。
1.6減少線路損耗
據(jù)資料統(tǒng)計，在我國的10KV供配電系統(tǒng)中，線路損失占到20%左右。低壓配電系統(tǒng)中，在線路上的總電能損耗，一般為用電設備總額定功率的5%~8%，其所占比例是相當可觀的。
當電網(wǎng)輸送電能時，在網(wǎng)絡中就產(chǎn)生功率損耗，其與線路參數(shù)和負荷大小密切相關。提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少電網(wǎng)的無功功率及導線中的電阻等,均能降低電 網(wǎng)中的線損。具體途徑如下:①合理選擇線路路徑；②合理確定電氣功能用房的位置，變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電半徑；③增大導線截面，充分利用季節(jié) 性負荷線路；④提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高設備的自然功率因數(shù),以減少對超前無功的需求，安裝無功補償裝置，容量大且平穩(wěn)的負荷實行就地補償方式，容量較小 或斷續(xù)的負荷宜采用變壓器低壓側集中補償方式。
線路損耗的公式展開后得下列計算式：
△Ｐ＝３ＩΦ２Ｒ×１０－３
?。剑ǎ遥校玻眨蹋玻遥眩玻眨蹋玻保埃常ǎ耍祝?br />
式中：ＵＬ--線電壓（Ｖ）
?。?-有功功率（ＫＷ）
?。?-無功功率（ＫＶａｒ）
?。?Phi;--相電流（Ａ）
?。?-線路電阻（Ω）
前項ＲＰ２／ＵＬ２為線路上傳輸有功功率而引起的功率損耗，后項ＲＱ２／ＵＬ２為線路上傳輸無功功率而引起的功率損耗。
例如，在Ｌ＝１００ｍ的ＶＶ－３×５０＋２×２５的電纜上傳輸６０ＫＷ，ｃｏｓφ＝０．８的電能，其有功損耗量，可由以下步驟求得：ＩΦ＝６０×１０３／（×３８０×０．８）＝１１３．６Ａ
芯線溫度７０℃的５０ｍｍ２銅芯線每公里電阻Ｒ０＝０．44，則Ｒ＝０．１×０．４４＝０．０４４（Ω）
△Ｐ＝３×１１３．６２×０．０４４×１０－３＝1.704ＫＷ
從以上可看到，線路上的功率損耗相當于每６ｍ的線路上安一個１００Ｗ的燈泡。
在一個工程中，線路左右上下縱橫交錯，小工程線路全長不下萬米，大工程更是不計其數(shù)，所以線路上的總有功損耗是相當可觀的，減少線路上的能耗必須引起設計重視。
線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。線路電阻Ｒ＝Ｐ×Ｌ／ｓ，即線路電阻與電導Ｐ成正比，與線路截面Ｓ成反比，與線路長度Ｌ成正比，因此減少線路的損耗應從以下幾方面入手：
a.應選用電導率較小的材質(zhì)做導線：銅芯最佳，但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此，在負荷較大的二類、一類建筑中采用銅導線，在三類或負荷量較小的建筑中采用鋁芯導線。
b.減小導線長度：首先，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導線長度；其次，低壓線路應不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失；第三，變壓 器盡量接近負荷中心，以減少供電距離，低壓線路的供電半徑一般不超過200m，由最末一級照明配電箱至最末端一個燈具的支線長度，一般要求不宜超過40 米，直線距離不宜大于30米。當建筑物每層面積在10000ｍ２左右時（這種情況一般少見），至少要設兩個變配電所，以減少干線的長度；第四，在高層建筑 中，低壓配電室應靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路都分向 前送，盡可能減少回頭送電的支線。
c.增大導線截面：首先，對于比較長的線路，除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級導線截面，所增加的費用為Ｍ，由于 節(jié)約能耗而減少的年運行費用為ｍ，則Ｍ／ｍ為回收年限，若回收年限為幾個月或一、二年，則應加大一級導線截面。一般而言，導線截面小于７０ｍｍ２，線路長 度超過１００ｍ的增加一級導線截面比較容易實現(xiàn)上述條件。其次，利用某些季節(jié)性負荷的線路，這些用戶不用時，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路 和電阻。例如，將空調(diào)風機、風機盤管與照明、電開水等計費相同的負荷，集中在一起，采用同一干線供電，既可便于用一個火警命令切除非消防用電，又可在春秋 兩季空調(diào)不用時，使同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的電流，從而減小了線路損耗，這就相當于充分利用了季節(jié)負荷的線路。
另外，我國銅礦資源較少，而鋁礦是我國的自然富源。國內(nèi)配電導體所采用的銅主要依靠進口，在國際銅價持續(xù)高漲的形勢下，如果設計人員只用銅導體而不用 鋁導體，全國將在導體材料上有更大的耗費，也必然多耗費能源，不利于我國的資源開發(fā)利用。節(jié)能設計不是為了追求單一化的節(jié)能目標，而是必須要考慮能源與資 源之間的關系，提高全國大范圍的社會系統(tǒng)效率。現(xiàn)在不是簡單地重提“以鋁代銅”的政策，而是要強調(diào)在設計中科學地使用導體材料，該用銅時就用銅、該用鋁時 就用鋁，倡導“以鋁節(jié)銅”。這樣的應用方式符合我國具體的國情，符合建設節(jié)約型社會的發(fā)展方向，對全國范圍相關聯(lián)的產(chǎn)業(yè)結構健康持續(xù)發(fā)展和長期節(jié)能有很大 好處。
2.建筑電氣設備的節(jié)能控制
建筑電氣設備的節(jié)能控制主要包括：(1)空調(diào)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括：①冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制；②冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制，現(xiàn)行的冰蓄冷控制技術 還很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰裝置優(yōu)先方式下的融冰策略的研究，對于提高冰蓄冷系統(tǒng)的能源利用效率，促進冰蓄冷技術的商業(yè)化應 用具有決定性的意義；③熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制；④變風量系統(tǒng)等控制技術。(2)給排水系統(tǒng)的優(yōu)化控制。(3)電梯。包括電梯的合理選型(如速 度、載重量、調(diào)速方式等)、停層計劃及群控策略。(4)電動門窗。包括門窗的節(jié)能控制、遮陽系統(tǒng)的自動控制等。
變頻技術在水泵、風機等系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。它根據(jù)系統(tǒng)的運行情況，實時調(diào)整系統(tǒng)的運行參數(shù)，使系統(tǒng)達到最佳運行狀態(tài)，并最終達到節(jié)能的目的。它的缺點是給系統(tǒng)帶來了諧波污染。
3.動力設備的節(jié)能控制
作為動力源的電動機，從家用電器到民用建筑內(nèi)部以及各行各業(yè)中均用得比較普遍，其耗電量極大。減少電動機電能損耗的主要途徑是提高電動機的效率和功率因數(shù)，主要可以從以下幾個方面著手：
1）采用高效率電動機。提高電動機的效率和功率因數(shù)，是減少電動機的電能損耗的主要途徑。與普通電動機相比，高效電動機的效率要高3％～6％，平均功 率因數(shù)高7～9％，總損耗減少20％～30％，因而具有較好的節(jié)電效果。所以在設計和技術改造中，應選用Y、YZ、YZR等新系列高效率電動機，以節(jié)省電 能。另一方面要看到，高效電機價格比普通電機要高20％～30％，故采用時要考慮資金回收期，即能在短期內(nèi)靠節(jié)電費用收回多付的設備費用。一般符合下列條 件時可選用高效電機：
?。?）負載率在0.6以上；
?。?）每年連續(xù)運行時間在3000h以上；
（3）電機運行時無頻繁啟、制動(最好是輕載啟動，如風機、水泵類負載)；
?。?）單機容量較大。
2）根據(jù)負荷特性合理地選擇電動機容量。首先要了解負荷的特性，然后根據(jù)電機的工作環(huán)境及負載特點選用合適的電動機，避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象出現(xiàn)，以提高電動機運行的效率和功率因數(shù)。
3）輕載電動機采取降壓運行，對經(jīng)常處于輕負荷運行的電動機，應采用三角-星切換裝置。當負荷系數(shù)低于0.13時，將三角形接法的電動機改為星形接 法，可以達到良好的節(jié)電效果。對于經(jīng)常輕載(負載率小于014)的生產(chǎn)機械，也可采用具有啟動功能的輕載節(jié)電器，以達到“輕載降壓運行節(jié)點”的目的。條件 允許時，可采用比變頻器價格便宜的另一種節(jié)能措施是采用軟起動器。軟起動器設備是按起動時間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導通角，以控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調(diào) 節(jié)，因此起動平穩(wěn)，起動完畢，則全壓投入運行。軟起動器也可采用測速反饋、電壓負反饋或電流正反饋，利用反饋信息控制可控硅導通角，以達到轉速隨負載的變 化而變化。
軟起動器通常用在電機容量較大、且又頻繁起動的水泵設備以及附近用電設備對電壓的穩(wěn)定要求較高的場合。因為它從起動到運行，其電流變化不超過三倍，可 保證電網(wǎng)電壓的波動在所要求的范圍內(nèi)。但由于它是采用可控硅調(diào)壓，正弦波未導通部分的電能全部消耗在可控硅上，不會返回電網(wǎng)。因此，它要求散熱條件較好、 通風措施完善。
4）改進控制方式，提高運行效率。對需要根據(jù)負荷變化調(diào)節(jié)的設備采用調(diào)速電機，是節(jié)電的有效方法。交流電動機調(diào)速分為變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉差率調(diào) 速三種方式，節(jié)電效果以變頻調(diào)速最為明顯。在水泵、風機、壓縮機、電梯等機械上應用變頻器不但可以節(jié)約大量電能，還可以提高控制質(zhì)量，是實現(xiàn)機電一體化的 重要手段。
4.結束語
我國加入WTO后，在建筑電氣節(jié)能設計領域中面臨著新的挑戰(zhàn)，因為國外的設計公司在設計過程中十分重視環(huán)節(jié)能和環(huán)保，如果我們在設計過程中不重視節(jié) 能，就有可能被淘汰出局。而節(jié)能工作牽涉的方面又十分廣泛，從發(fā)電廠開始到線路末端的用戶都應該高效地使用電能以減少損失。對于設計者而言，就是要正確的 確定供電方案、合理的選用電器設備（變壓器，電動機，電纜，照明光源等），為人類提供健康、舒適、安全的居住、工作和生活空間的同時，又能行之有效地節(jié)約 能源。
