基于节能角度分析工业厂房电气设计方法

程柱

摘 要：工业发展是经济进步的基础，但是其对于能源的消耗量也是各个行业之中的翘楚。能源的再生需要时间，所以在工业厂房中尽量节能减排，减少电力等能源消耗，对于保护自然环境具有重要意义。本文主要在基于节能的角度上，对于工业厂房的电气设计进行了研究。

关键词：节能；工业厂房；电气设计

随着经济高速发展，能源的大量消耗，导致了现阶段能源的稀缺现象，许多不可再生能源的损耗都是不可补回的遗憾，就算能源可再生，大多数需要的时间都很长，并不能满足社会需求，所以现阶段节能减排已经成为众多国家发展的方向之一。工业厂房作为我国的重要产业之一，在其设计中应用节能手段，也是保护能源的有效方式之一。

1 工业厂房电气节能设计的重要性

随着经济的快速发展，人们在日常的生产和生活中对能源的消耗量也在逐渐增大，进而导致世界范围内的能源短缺问题不断加剧，威胁着人类社会的发展。另外，伴随着化石能源的大量使用，人类的发展与环境保护之间的矛盾也在日益激烈化，环境公害事件的出现、温室效应的产生、无不是对人类现有发展模式的一种预警。而我国作为发展中国家，面临的现状也不容乐观，在早期经济发展的过程中，粗放型的经济增长模式虽然快速的提高了我国的经济水平，但是也对环境造成了严重的污染，同时也是对资源的一种浪费。想要减轻能源短缺对我国经济发展的压力、实现人与自然的可持续发展，就必须改变现有的经济增长模式，实行节能减排战略，减少对资源的浪费，利用有限的资源创造更大的价值。

作为我国耗能较高的行业，如何在工业生产中推广节能设计已经成为了人们关注的焦点，而在工业厂房的电气设计中采用节能的设计方案，能够有效的减少工业厂房的用电量，从而降低工业企业正常运作过程中对资源的消耗，提高工业企业的节能效果，对推动工业领域的节能减排，实现工业企业的又好又快发展起到了重要的促进作用。

2 工业厂房建筑电气节能设计的原则

2.1 满足建筑物使用功能

工业厂房作为一个被人们使用的建筑，需要满足建筑的基本使用功能，保证良好的照明系统，满足人们使用需求，也要能保证室内温度稳定、湿度稳定，给人们提供舒适的生活工作环境。并且要保证厂房的运输需求，保证道路的通常。对于特殊厂房的建设，也要尽量依照厂房需求进行设计。

2.2 考虑经济效益

节能是为了减少能源浪费，但是在工业厂房的设计中也不能为了节能，而造成建设过程中投资过多，并且不能增加工业厂房中运行维护的损耗，这样就会舍本逐末，违背了节能设计的目的。

2.3 节省无故损耗的能源

节能的目的，不是为了较少必要的能源使用，是为了较少不产生价值的不必要的能源损耗。所以在工业厂房的节能设计中，要注意区分必要使用能源和非必要的无故使用能源，然后再考虑如何进行节能设计。

3 工业厂房建筑电气设计中基本的节能措施

3.1 提高变压器效能

3.1.1 选择更高效的变压器，提高资源利用率。变压器是工业厂房建设中最重要的电源设备，但是变压器自身也是小号能源的设备，在其进行运行之后，除了检修之外，不会停止工作，所以累积下来之后，变压器自身的电能源消耗也十分巨大。选择好质量的变压器可以在很大程度省减少空载以及负载情况下的自身损耗情况。变压器的使用寿命一般都可以达到几十年，所以先用高的能源转化效率的变压器，可以在其使用的长时间内增加能源转化率，提高能用利用率，并且减少了自身消耗，有利于环境保护，也有利于能源保护。

3.1.2 合理计算，选择合适的变压器容量。不用工业厂房的能源转化需求不同，所以在工业厂房的设计建造中，要合理考察厂房能源需求度，并依据计算结果，选择合适容量的变压器，使变压器的运行效率达到最高，又不会造成能源浪费。使用大容量的变压器承担较小的负载，不仅浪费投资，也会造成大幅度的能源浪费。由于变压器在负载等于额定容量的60%时，运行效果最好，所以一般在选择的时候，应选择略高于变压器最佳负载的变压器。

3.1.3 采用无功功率补偿，提高功率因数。线路无功功率的损耗也是一大浪费，所以为了达到节约电能的目的，提高功率因数势在必行。如果可以改善功率因数，可以在很大程度上减少无功功率的损耗，对于设备无故损耗和人为产生的无故损耗都可以在很大程度上减少。

3.2 工业工厂照明节能设计

不同工业产品的工业厂房在设计需求上要求不同，但是无一例外的是所有厂房的面积都很大，高度也很高，对于灯具的要求也就很好，如果想要保证很好地照明，就要首先了解工业产品对于照明的需求，进而提高照明质量，保障燈光显色指数，并且要使光线分布均匀。

3.2.1 节能光源的选用

照明光源的选用应符合国家现行相关标准的规定。应根据不同的使用场合选用合适的照明光源，所选用的照明光源应具有尽可能高的光效，以达到照明节能的效果。

在工厂照明中，厂房空间多数大于5m，且对显色性有一定要求时，应优先选择金属卤化物灯；当一种光源不能满足色温或显色性要求时，可采用两种光源，混光光源能充分发挥强气体放电灯优点，达到节约能耗、提高照度、改善光色的照明效果。

现在大规模开始推广应用的LED灯具也是今后的一个节能的发展方向。LED作为新兴的下一代光源，随着技术进步，应用更加广泛，还是大有发展前途的。目前在已设计的太阳能电池车间已有业主开始试用LED节能灯，节能效果还是比较明显的。

3.2.2 节能型镇流器的选用

推广使用低损耗、性能优的光源电子附件，高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器；因气体放电光源功率因数低，应采用单灯电容补偿的方式，将功率因数提高到0.9以上。

3.2.3 合理的节能照明设计

在厂房照明设计中，应根据工艺设备布置及了解工艺操作人员的工作面，采用一般照明和局部照明的混合照明方式。既要满足一般照明的最基本照度要求，又要满足有特殊要求的场所，多设置局部照明，既能够节省电能，又能够达到较高的照度要求，也避免了因亮度分布不均匀而影响视觉的弊端。另一方面，充分利用自然光，正确选择自然采光。

在厂房的建筑中，应尽可能增大采光窗面积，使光从不同的角度射入厂房。与此同时，充分利用室内受光面的反射性，能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达到70%-80%，能起到很好的节能作用。

3.2.4 合理的供电方式和线路选择

合理的供电方式和线路选择也是节能的一大措施。照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面。系统要尽可能使照明回路三相负荷平衡，以减少线路和变压器的损耗。

4 结论

在工业厂房的建筑施工中，如果可以以节能为标准进行，可以有效地降低厂房使用时产生的浪费现象，减少资源损耗，进而增强企业生产力，降低企业投资，并且实现节能减排，对于环境保护也有重要的意义。既实现了可持续发展的目的，也能为企业带来更多的效益。

参考文献

[1]董冠升.工业电气设计中电气节能方面的研究[J].科技致富向导，2014（10）.

[2]沈玉良.工业电气节能设计的重要性与中小型化工厂中的应用[J].科技传播，2012（1）.