現(xiàn)代醫(yī)院建筑對(duì)建筑裝潢、溫濕度控制、空氣潔凈度、環(huán)境安全和信息自動(dòng)化等都有很高要求,醫(yī)療環(huán)境質(zhì)量的提高,勢(shì)必增加醫(yī)院的運(yùn)營(yíng)能耗。為降低運(yùn)營(yíng)成本,已建成醫(yī)院需在運(yùn)行管理和節(jié)能改造上下功夫。節(jié)約二次能源--電能,是醫(yī)院建筑電氣節(jié)能改造的重點(diǎn)。醫(yī)院建筑的節(jié)能改造應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
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??????? 變壓器的節(jié)能改造
??????? *變壓器的損耗及效率
??????? 有功損耗包括鐵損和銅損,鐵損又稱空載損失,其值與鐵心材質(zhì)等有關(guān),而與負(fù)荷大小無(wú)關(guān),是基本不變的;銅損與負(fù)荷電流平方成正比。
??????? 無(wú)功損耗由兩部分組成,一部分是由勵(lì)磁電流即空載電流造成的損耗,它與鐵心有關(guān)而與負(fù)荷無(wú)關(guān);另一部分無(wú)功損耗指一二次繞組的漏磁電抗損耗,其大小與負(fù)載電流平方成正比,此損耗又稱變壓器無(wú)功漏磁損耗。
??????? 變壓器的效率是變壓器二次側(cè)輸出功率與電源側(cè)輸入功率之比的百分?jǐn)?shù),與變壓器的負(fù)荷和損耗有關(guān),也與負(fù)荷功率因數(shù)有關(guān)。負(fù)載率為?0.3~1時(shí)效率均較高,0.5~0.6時(shí)效率最高。負(fù)載一定時(shí),功率因數(shù)越高變壓器效率也越高。
??????? *變壓器的節(jié)能改造措施
??????? 變壓器節(jié)能改造的實(shí)質(zhì)是降低其損耗、提高其運(yùn)行效率,具體措施有以下幾項(xiàng)--
??????? 合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)。選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況,綜合考慮改造投資和年運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效區(qū)。當(dāng)負(fù)荷率低于30%時(shí),應(yīng)調(diào)整或更換。當(dāng)負(fù)荷率超過(guò)80%并通過(guò)計(jì)算不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí),可放大一級(jí)容量選擇變壓器。
??????? 選用節(jié)能型變壓器,更換或改造高能耗變壓器。改造工程應(yīng)選用SC(B)9、10等型號(hào)變壓器。醫(yī)院應(yīng)對(duì)如SJ1、SL1高能耗變壓器進(jìn)行技術(shù)改造,改造后應(yīng)達(dá)到國(guó)家對(duì)配電變壓器能耗標(biāo)準(zhǔn)的要求,即:空載損耗降低45%~65%;空載電流降低70%;短路損耗達(dá)到SL7標(biāo)準(zhǔn);阻抗電壓4%~4.9%。
??????? 加強(qiáng)運(yùn)行管理,實(shí)現(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在醫(yī)院負(fù)荷變化的情況下,如投運(yùn)變壓器臺(tái)數(shù)和容量不變,其負(fù)荷率和運(yùn)行效率都將發(fā)生變化,使其超出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍,因此要及時(shí)投入或切除部分變壓器,防止變壓器輕載或空載運(yùn)行。對(duì)長(zhǎng)期輕載(負(fù)荷率小于30%)的變壓器,必要時(shí)按實(shí)際負(fù)荷換小容量變壓器。
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??????? 供配電系統(tǒng)的節(jié)能改造
??????? *供配電系統(tǒng)線損率
??????? 從電網(wǎng)到醫(yī)院的電能,經(jīng)一次或二次降壓后,再經(jīng)由高、低壓線路輸送至各科室和部門的用電設(shè)備,構(gòu)成醫(yī)院的供配電系統(tǒng)。電能在變壓輸送過(guò)程中會(huì)造成損耗,這部分損耗稱為線變損或簡(jiǎn)稱電損,在《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》(GB/T3485)中規(guī)定了對(duì)線損率的具體要求,即:一次變壓不得超過(guò)3.5%;二次變壓不得超過(guò)5.5%;三次變壓不得超過(guò)7%。
??????? *供配電系統(tǒng)節(jié)能改造的主要環(huán)節(jié)
??????? 首先,改造合理的供配電系統(tǒng)。根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素,改造合理的供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓,供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠,同一電壓供電系統(tǒng)變配電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)兩級(jí);醫(yī)院變電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短供電半徑,減少線路損失;門診樓、病房樓及醫(yī)技樓等內(nèi)部變電所之間宜敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線,根據(jù)負(fù)荷情況,可切除部分變壓器,從而減少損耗;根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇變壓器容量、臺(tái)數(shù),其接線應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷變化,按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則靈活投切變壓器;按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面,一般按年綜合運(yùn)行費(fèi)用最小原則確定單位面積經(jīng)濟(jì)電流密度。
??????? 其次,提高功率因數(shù)減少電能損耗。提高變壓器二次側(cè)的功率因數(shù),可使總的負(fù)荷電流減少,從而減少變壓器的銅損;提高功率因數(shù),可減少無(wú)功電流,相應(yīng)減少了線路及變壓器的電流,從而減少了電壓降;另外在節(jié)能改造時(shí)提高功率因數(shù)可減少電源線路的截面及變壓器的容量,節(jié)約設(shè)備投資。
??????? 提高功率因數(shù)的措施包括:減少供用電設(shè)備的無(wú)功消耗,提高自然功率因數(shù);用靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。按全國(guó)供用電規(guī)則,高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶,在當(dāng)?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9。?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
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??????? 電動(dòng)機(jī)的節(jié)能改造
??????? 減少電動(dòng)機(jī)的電能損耗的主要途徑是提高電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)。電動(dòng)機(jī)的節(jié)能改造方法有以下幾個(gè)方面--
??????? *改造低效率電動(dòng)機(jī)
??????? 采取各種切實(shí)可行的措施,減少電動(dòng)機(jī)的各部分損耗,提高電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)。
??????? 采取各種減少損耗措施后的高效電動(dòng)機(jī),其總損耗比普通標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)減少20%~30%,電動(dòng)機(jī)的效率可以由普通的標(biāo)準(zhǔn)型提高3%~6%。
??????? 另外,YZR系列新型電機(jī)與以前的JZR或JZR2系列電機(jī)相比,平均效率高2%,空載電流小20%,平均功率因數(shù)高9%,具有較好的節(jié)能效果。因此,在節(jié)能改造當(dāng)中,應(yīng)選用Y、YZ、YZR等新系列電動(dòng)機(jī),以節(jié)省電能。普通高效電機(jī)價(jià)格比一般電機(jī)高20%~30%,采用時(shí)要考慮資金回收期,即在短期內(nèi)靠節(jié)電費(fèi)用收回多花的費(fèi)用。一般符合下列條件時(shí)可選用普通高效電機(jī):負(fù)載率在0.6以上;每年連續(xù)運(yùn)行時(shí)間在3000小時(shí)以上;電機(jī)運(yùn)行時(shí)無(wú)頻繁啟、制動(dòng);單機(jī)容量較大。
??????? *根據(jù)負(fù)荷特性合理選擇電動(dòng)機(jī)
??????? 對(duì)舊有設(shè)備使用的電機(jī),要進(jìn)行必要的測(cè)試與計(jì)算,結(jié)合電機(jī)的工作環(huán)境及負(fù)載特點(diǎn),選用適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)取代“大馬拉小車”的電機(jī),以提高電機(jī)的運(yùn)行效率和功率因數(shù)。通常當(dāng)電機(jī)的負(fù)載率大于0.65時(shí),可不必更換;小于0.3時(shí),不經(jīng)計(jì)算就可更換;在0.3~0.65之間時(shí),則需經(jīng)過(guò)計(jì)算再確定。
??????? *輕載電動(dòng)機(jī)采取降壓運(yùn)行
??????? 對(duì)經(jīng)常處于輕負(fù)荷運(yùn)行的電動(dòng)機(jī),應(yīng)采用三角--星切換裝置,將三角形接法的電動(dòng)機(jī)改為星形接法,可以達(dá)到良好的節(jié)電效果。
??????? 值得注意的是,只有在負(fù)荷系數(shù)低于0.3后,將電動(dòng)機(jī)的三角形接法改為星形接法才能使電動(dòng)機(jī)的效率有明顯提高;當(dāng)負(fù)荷系數(shù)為0.5時(shí),星形接法和三角形接法的效率基本相等,無(wú)節(jié)電效果;當(dāng)負(fù)荷系數(shù)大于0.5后,電動(dòng)機(jī)星形接法的效率反而低于三角形接法。電動(dòng)機(jī)由三角形改為星形接法后,其極限容許負(fù)載大致為銘牌容量的38%~45%。因此,在采用三角形改星形接法作為節(jié)電方法時(shí),一定要考慮到改接后的電動(dòng)機(jī)的容量是否能滿足負(fù)載的要求。一般認(rèn)為,由三角形改星形接法轉(zhuǎn)換點(diǎn)在負(fù)荷系數(shù)為0.2~0.4之間。對(duì)不同型號(hào)的電動(dòng)機(jī),其轉(zhuǎn)換點(diǎn)不一定相同,應(yīng)該進(jìn)行分析計(jì)算才能確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)負(fù)荷系數(shù)為<0.3時(shí),將三角形改為星形接法往往可以節(jié)電。