電子工程在節(jié)能工作中的應用

宋曉燕

摘要：隨著國家的發(fā)展和社會的進步，新的科學技術(shù)在各行各業(yè)中得到廣泛應用。電子工程作為一項較為普遍的技術(shù)，其在各類節(jié)能工作中已經(jīng)取得了重要的作用。本文從節(jié)能工作的簡介入手，對節(jié)能工作和電子技術(shù)工作進行了介紹，然后詳細闡述了電子工程技術(shù)在節(jié)能工作中的一些應用，以期能夠更好地促進電子工程在節(jié)能工作中的應用，為業(yè)內(nèi)的研究和應用者提供參考和借鑒。

關鍵字：電子工程；節(jié)能工作；應用

引言

近些年，隨著國家對節(jié)能工作的重視不斷加深，各項新技術(shù)也在這一領域得到廣泛應用。電子工程作為節(jié)能工作中的重要環(huán)節(jié)和可靠技術(shù)，也受到廣泛的關注。電子工程節(jié)能設計需要密切結(jié)合高速發(fā)展的電子制造技術(shù)的要求，利于新能源、新技術(shù)、新工藝、新設備、新材料的應用，積極采用國內(nèi)外節(jié)能降耗方面先進技術(shù)和經(jīng)驗。

1.節(jié)能工作簡介

在電子工程方面的節(jié)能工作主要包括高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)設備和產(chǎn)品以及資源循環(huán)使用的相關技術(shù)等。其中，高校的節(jié)能環(huán)保技術(shù)設備主要包括：首先電機、拖動設備、節(jié)能鍋爐等；其次高效家用商用照明電器、余熱利用設備等；最后低成本高性能固、液、氣體廢棄物處理設備等。而資源循環(huán)使用技術(shù)主要包括：建筑、道路、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、餐廚等廢棄物的資源化利用技術(shù)和汽車零件、機電產(chǎn)品等的再生制造技術(shù)。

2.電子工程在節(jié)能工作的地位

近些年，隨著電子工程的不斷發(fā)展和進步，其在節(jié)能領域也凸顯出了越來越多的作用和效果。電子工程作為一種較為先進的控制技術(shù)，對節(jié)能工作有著實施參與和改善的重要地位。從當前情況看，目前我們的能源利用效率33.4%，比發(fā)達國家平均水平低了10個百分點以上；日本能源利用效率達60%-70%，我國能源利用水平比日本落后30年；可再生能源、清潔能源技術(shù)開發(fā)滯后，正在急起直追，因此研究電子工程節(jié)能工作刻不容緩。

3.電子工程技術(shù)在節(jié)能工作中的應用

3.1能效節(jié)約的應用

（1）電動機節(jié)能運行

在能效節(jié)約方面，首先就是針對各類電動機運行的節(jié)能措施。主要有三個方面的措施：首先，輕載調(diào)壓節(jié)電，當電動機在輕載狀態(tài)下運行時，適當將端電壓調(diào)低，降低電動機勵磁電流，從而降低無功功率和鐵耗；其次，改善功率因數(shù)節(jié)電，將補償電容器組與電動機直接并聯(lián)，改善交流異步電動機的無功補償；最后，變頻調(diào)速節(jié)電，讓電機轉(zhuǎn)速隨著負載特性來變化，實現(xiàn)節(jié)電的效果，尤其對油泵、水泵和風機等作用顯著。

（2）無功功率的補償

無功功率比較抽象，它是用來在電氣設備中建立和維持電場或磁場的電功率。電容負載時，建立電容內(nèi)部電場，就需要無功功率。有電磁線圈電氣設備，要建立磁場，也需要無功功率。無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要無功功率建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。變壓器也同樣需要無功功率，才能產(chǎn)生磁場，在付邊感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機不會轉(zhuǎn)動，變壓器不能變壓，交流接觸器不會吸合。

像電動機之類的負載，在運行時是必須從電網(wǎng)索取無功功率的，而無功電流占用了發(fā)電機、變壓器、輸電線的容量，造成輸出有功功率減少，也就是說，電網(wǎng)提供了無功又會造成功率因數(shù)降低，帶來諸多不利影響，那該怎么解決呢？最好的辦法就是有一種裝置，專門為電動機之類的負載就地產(chǎn)生和提供無功功率，盡量減少從電網(wǎng)索取，從而提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，這就是無功補償。實際用電過程中，提高負載的功率因數(shù)，降低電源輸出的無功功率，是提高電力資源利用率、節(jié)約電能的有效方式。

提高功率因數(shù)意味著：企業(yè)可節(jié)約電能，降低生產(chǎn)成本，減少電費開支；能提高企業(yè)供電設備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設備潛力；可提高發(fā)電機的發(fā)電量、電網(wǎng)的輸電量；可減少線路的功率損失，提高電網(wǎng)輸電效率；

（3）高效節(jié)能照明

在照明領域的電子工程節(jié)能運用主要有如下幾個方面：首先，電子鎮(zhèn)流器，這一電子元件的工作頻率在20～60kHz，燈管光效比工頻提高約10%；自身功耗低，發(fā)熱少，能夠消除頻閃，發(fā)光穩(wěn)定，有利于保護視力，且功率因數(shù)高。其次，電子節(jié)能燈，又叫緊湊型熒光燈，我國已經(jīng)把它作為國家重點發(fā)展的節(jié)能產(chǎn)品（綠色照明產(chǎn)品）推廣和使用，電子節(jié)能燈有很多優(yōu)點，如光效高、節(jié)能好、壽命長、顯色好、體積小等。最后，被稱為第四代照明光源的LED光源，其特點是節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等，可用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等。

3.2在電力系統(tǒng)中的應用

（1）變頻器節(jié)能

據(jù)統(tǒng)計，我國電動機用電量占總發(fā)電量60%以上，若全國電機都用變頻調(diào)速，可節(jié)電10%～40%，僅此一項，就可節(jié)約全國總發(fā)電量的10%至15%。所有電機負荷中，風機、泵類約占50%，占全國用電量的31%。采用變頻調(diào)速后，變頻器可以根據(jù)負載要求調(diào)節(jié)輸出交流電的頻率，從而調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對風量或水流量的控制。

（2）高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電技術(shù)主要表現(xiàn)在柔性交流輸電技術(shù)（FACTS）、柔性直流輸電技術(shù)以及超高壓直流輸電技術(shù)三個方面。這些都是應用電子工程節(jié)能功效的有效途徑和平臺。

3.3在電子信息裝置、綠色節(jié)能照明和家電產(chǎn)業(yè)中的應用

電力電子在電子信息裝置、綠色節(jié)能照明和家用電器控制中應用主要包括電子信息裝置的電源管理；LED電源及驅(qū)動器；電風扇、洗衣機、吸塵器、排風機、電動縫紉機、空調(diào)機以及電動自行車等器具中電機的轉(zhuǎn)速控制；電熨斗、電吹風、保溫瓶、電熱杯、電烙鐵以及電飯鍋等電熱器的溫度控制；白熾燈、熒光燈等的光亮控制；微波爐、冰箱定時器、自動開關以及觸摸開關中的電源關斷控制。

4.結(jié)語

隨著業(yè)內(nèi)對這一問題的不斷研究和深入，相信電子工程一定會在節(jié)能領域取得更廣泛的發(fā)展空間，并且發(fā)揮更加重要的作用。

參考文獻

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