浅谈冷库的电气节能

摘要:能源短缺将会制约国民经济的发展，节能关系到我国经济建设的可持续发展，随着国家节能减排力度的不断加大,产业结构的不断调整,减少设备投资,降低企业用电成本，成为大家共同关注的焦点。本文主要从冷库电气设计的供配电系统、变压器、功率因数、线路、照明节能等角度进行分析探讨,目的是降低用电量,希望对实际工作有所帮助。

[Abstract]: Energy shortage will restrict the development of national economy, energy saving related to the sustainable development of our country's economic construction, along with the national energy conservation and emission reduction of strength increasing, the industrial structure of the constant adjustment, reduce equipment investment and reduce enterprise cost electricity, become the focus of attention of the common. This article mainly from the cold storage electrical design for distribution system, transformers, power factor, lines, lighting and other energy-saving Angle is discussed, the aim is to reduce power consumption, hope to help the actual work.

Key words: Energy saving; Cold storage; electrical

关键词 节能;冷库;电气

[Keywords] Energy SavingCold StorageElectric

中图分类号：TU855文献标识码：A文章编号：

1 前言

能源短缺将会制约国民经济的发展，节能关系到我国经济建设的可持续发展，也是全球共同关注的问题。对于企业而言,降低生产成本、提高产品质量，是企业发展的根本之道。随着我国经济的进一步发展，人民生活水平及消费水平随之提高，对冷冻冷藏食品的需求量日益加大，冷库作为冷链物流系统的核心，近年来项目建设发展势头迅猛。冷库耗能日益增多,但我国的能源形势却不容乐观，全国地区出现不同程度的电力紧张。因此降低能耗，节约能源，实现可持续发展，建设节约型社会，完成“十二五”规划提出单位GDP能源消耗降低16%的目标，是每位建筑电气设计工作者应重视研究的课题。现在对冷库电气设计的供配电系统、变压器、功率因数、线路、照明节能等角度进行分析探讨节能问题。

2 供配电系统

合理的供配电系统设计能使用户在一次性投资、节能降损及设施维护管理等方面产生直接的经济效益。在工程设计中，供配电系统设计是电气设计的核心部分，根据用电负荷容量及其分布、用电设备特点及负荷等级，合理设计供配电系统，使系统在最佳状态下运行，使供配电系统在运行中的损耗减至最低，实现供配电系统的经济运行，达到节能的目的。1）变配电所应靠近负荷中心，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在合理的范围以内，供电线路的电压损失应满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。对于大型冷库，通常采用氨作制冷剂，其用电负荷一般集中在制冷机房，约占冷库总用电负荷的50%～70%，变电所的位置应尽可能靠近制冷机房设置。对于装配式小型冷库，多采用氟利昂做制冷剂，其制冷机组相对分散，应根据负荷分布及使用确定合理的变电所位置。2）供配电系统应简单可靠，合理选择供电电压，尽量减少电压等级过多产生的电能损耗。冷库用电系统负荷较集中，除选择节能型的厂用电变配电装置外，根据负荷分布较集中的特点，可采用0.4kV电压供电，避免多级供电的变电设备损耗。同等情况下，电压越高，损耗越小，对于一些负荷功率大的设备（如280KW以上的压缩机组），当技术经济比较合理时且当地供电局允许下应选择6KV或者10KV高压供电方案。

3 变压器选择

在变配电系统中，应尽量采用低能耗及铜线材的新型高效节能变压器，变压器是输变电行业中的耗能大户，我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右，选取性能好的变压器，不但可以取得好的投资效益比，而且可以有效地提高变压器及系统的功率因数，减轻无功补偿的投入。S11系列是目前推广应用的低损耗变压器，空载损耗较S9系列低75％左右，其负载损耗与S9系列变压器相等。变压器容量是依据负荷计算确定的，变压器轻载运行（小于0.5），空载损耗增加，系统电能损耗增加；但变压器负荷率过高（大于0.85），变压器效率降低，也会增加能耗；同时变压器容量大也会增加初期投资。冷库的电力负荷宜按需要系数法计算，冷库总电力负荷需要系数不宜低于0.55，当冷库电力负荷有明显的季节性变化，在保证制冷机组可靠启动时，宜选用2台或多台变压器运行。变压器负载率宜为0.75～0.85，其接线应能适应负荷变化，按经济运行原则灵活投切变压器，使变压器在最佳状态下运行，从而减少损耗。

4功率因数

若供配电系统的自然功率因数达不到接入电网要求时，应进行无功功率的补偿。用电功率因数是指用电负荷的有功功率与视在功率的比值，提高功率因数即提高线路或设备输送有功功率的能力，从而减小发供电设备的装机容量和投资，并能提高线路电压，改善电能质量，减少线路损耗。在冷库工程设计中，可根据实现计算好所需补偿的无功容量，在变压器低压侧集中进行无功功率补偿；如冷库有高压用电设备，可在变电所高、低压配电室分别进行无功补偿，减少负荷的无功功率损耗，达到节能的目的。

5 电气线路

由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，在工程设计中动辄会有上万米的配线，其损耗是不容忽视的。配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流，其公式为：ΔΡ=3I²R·10ˉ³，损耗与阻抗成正比、与电流的平方成正比，而线路的阻抗R=ρL/S, 即与导线电阻率ρ、导线长度Ｌ成正比，与导线截面Ｓ成反比。因此配电线路在满足允许载流量、运行电压损失等技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择导线截面，选用高导电率的导体，尽量选用铜芯导线，铝线次之。冷间内动力、照明、控制线路应根据不同的温度要求，选用使用的耐低温的铜芯电力电缆。对于没有特殊要求的场所，尽量采用三相供电，而避免采用单相供电，也可降低电流。

6 照明

照明是电气设计中重要的组成部分，照明耗电占全国总用电量的15%左右，其节能设计很有必要，在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失。光源的节能主要取决于它的发光效率。照明光源的选择，除根据使用场所的需求外，还应根据电光源的显色指数、使用寿命、调光性能、点燃特性等综合考虑。冷库冷间是低温潮湿场所，存储物大多为食品及其相关物品，且库房中灯具维修更换困难，因此选择寿命长、光效高的光源及灯具对冷库的投资、节能都会产生一定的影响。白炽灯的优点是显色性好，即开即亮、价格便宜、但光效低、能耗大、寿命短，不建议使用；近年来随着科技的进步，已有多种新光源和节能型灯具适合用于冷间照明，如低温环保型日光灯、紧凑型节能灯、快速启动金卤灯、高频无极灯及大功率白光LED灯等。其中LED是新型的绿色光源，发热量低、无热辐射性、体积小、环保，最大的特点是LED耗电相当低，适合在冷间内使用。

7 结束语

冷库电气的节能设计涉及诸多方面，设计人员在工程设计时应根据每个工程项目的特点及要求，采用安全、经济、节能、环保性的方案。本文仅是个人经验见解，希望对大家的实际工作有所帮助。

参考文献:

[1]中国建筑标准研究院. 全国民用建筑工程设计技术措施-电气节能专篇[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[2]GB50072-2010冷库设计规范. 北京: 中国计划出版社, 2010.