住宅小區(qū)節(jié)能用電的設(shè)計措施

粟輝

摘要：近些年來，我國經(jīng)濟(jì)取得了突破性發(fā)展，人民生活水平上升到新的臺階。家用電器等生活用品在居民生活中的作用越來越重要，與此同時，住宅小區(qū)的用電也越來越多。為了緩和當(dāng)前電力資源緊張的情況，必須要對住宅小區(qū)的用電進(jìn)行合理設(shè)計，加強(qiáng)對用電措施的研究。本論文重點介紹了幾種操作性較強(qiáng)的，節(jié)能效果好的措施。

關(guān)鍵詞：住宅小區(qū)；節(jié)能用電；節(jié)電措施；規(guī)劃設(shè)計

我國的經(jīng)濟(jì)經(jīng)過了多年的快速發(fā)展之后，如今社會生活的物質(zhì)水平日益提高。人們在追求利益的同時，也還是注重生活的享受。住宅小區(qū)是居民集中的地方，由于居民的家用電器以及公共部分的用電消耗較大，容易造成電力資源的供應(yīng)緊張。如果住宅小區(qū)能夠節(jié)能用電，將會節(jié)省較多的電資源，同時還能夠降低居民的生活成本，一舉兩得。

1推廣節(jié)電熒光燈

照明用電是居民生活用電中非常重要的一部分，選擇節(jié)能效果的照明燈具能夠有效的節(jié)能電資源。不同的燈具，其產(chǎn)生發(fā)光效果的原理是不同的。比如白熾燈，其之所以能夠發(fā)光，是由于電流通過燈絲后，燈絲發(fā)熱產(chǎn)生了紅外線以及可見光。而白熾燈燈絲發(fā)生產(chǎn)生的熱輻射大多都已熱輻射的形式發(fā)出，所以白熾燈的光效率并不高，效率最高達(dá)到了15LM/W。由于白熾燈燈絲工作時的溫度過高，所以造成了鎢絲蒸發(fā)較快，總的來說，白熾燈的壽命大約在800個小時。而節(jié)能熒光等的發(fā)光原理不同于白熾燈。節(jié)能熒光燈的內(nèi)壁涂有三基色熒光粉，燈管兩端的鎢電極，呈雙螺旋形，上面涂著三元氧化物電子分。在燈管內(nèi)部有少量汞以及氬一類的惰性氣體。當(dāng)熒光燈通電后，鎢電極發(fā)出電子能，汞蒸氣吸收電子能之后發(fā)出紫外線輻射，紫外線輻射同時又被燈壁上的熒光粉所吸收，進(jìn)而轉(zhuǎn)變成可見光，電能由此轉(zhuǎn)化為光能。節(jié)電熒光燈所產(chǎn)生的可見光的光效達(dá)到了90LM/W，所以其節(jié)能效果要比白熾燈好了很多。在發(fā)光時，鎢絲的溫度也比白熾燈鎢絲的溫度低很多，因此使用壽命較長，通常情況下節(jié)電熒光燈的壽命是白熾燈的10倍。使用節(jié)電熒光燈之后，室內(nèi)溫度不會因為電燈發(fā)熱而產(chǎn)生溫度較大的變化，所以能夠有效的降低空調(diào)的能耗。另外，新型的彎管熒光燈光效能達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)電效果更加顯著。

2降低配電變壓器的用電消耗

不同型號的配電變壓器其耗電量不同，所以首先要選擇合適的配電變壓器型號。目前，較為常用的變壓器有SCB8系列以及SCB9系列，SCB8系列變壓器耗電量較大，明顯高于SCB9系列變壓器，約多耗電35%。因此，在住宅小區(qū)的變壓器使用上，應(yīng)該選擇使用耗電量較小的SCB9系列變壓器。SCB9系列變壓器在裝配的工藝上要比SCB8系列有較大的改進(jìn)，同時材料的選擇也更加講究，鐵心的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了調(diào)整。其空載電流和損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的指標(biāo)，也不會造成較大的設(shè)備噪音。在材料的選擇上，SCB9系列均選用了F級別的材料，其內(nèi)部可以承受155℃的高溫。SCB9系列變壓器有著較強(qiáng)的過載能力，節(jié)能效率隨著容量的增加而提高。因此，在選擇變壓器時，應(yīng)該選擇容量大于200VA的，雖然成本會有所提高，但是對于能源的消耗卻更低。當(dāng)選擇好配電變壓器的型號之后，要繼續(xù)選擇配電變壓器的額定容量。將住宅小區(qū)每一年的電能傳輸效率達(dá)到最高時的經(jīng)濟(jì)負(fù)載率進(jìn)行分析，這樣能夠有效的防止由于變壓器負(fù)載產(chǎn)生變化對傳輸效率造成影響。因此，當(dāng)住宅小區(qū)的負(fù)荷較小時，變壓器的選擇一定要依據(jù)每年的電能傳輸效率，選擇單臺變壓器容量。

3提高功率因數(shù)、采取無功補償措施

對于住宅小區(qū)而言，只有提高了供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，電器設(shè)備的運行功效才能夠提高，無功電費進(jìn)而變低，甚至可以免交。無功補償包括了四種方式，通常根據(jù)具體情況來選擇，分別是分散補償、集中補償、就地補償以及照明燈具自帶無功補償。分散補償，將電容器組分散安裝，分散安裝的好處是能夠補償配電變壓器以及配電網(wǎng)的無功功率，線損降低明顯，電壓有效提升。一般在線路分支上安裝分散電容器組，位置距離線首1/3到1/2線長。安裝位置處的電壓水平不能大于額定電壓值的1.05倍，每一組的電容器應(yīng)該以100-150Kvar合適，為了保護(hù)電容器組，還應(yīng)該安裝避雷器。集中補償方式，電容器的容量一般式配電變壓器容量的1/6到1/5之間進(jìn)行選擇，在配電變壓器電壓低的一側(cè)安裝并聯(lián)補償電容。當(dāng)前，我國生產(chǎn)的無功補償自動跟蹤投切屏具有較好的補償效果。就地補償方式，主要是針對住宅小區(qū)規(guī)模較大，住戶較多的情況，由于異步電動機(jī)容量較大，并且運行時間較長，以電動機(jī)容量的1/3作為電容器容量較為合適。照明燈具鎮(zhèn)流器自帶無功補償?shù)姆绞?，在住宅小區(qū)中，安裝的照明燈具要帶有鎮(zhèn)流器，同時要配有電容器無功補償功能，進(jìn)而提高功率因數(shù)。只有無功補償容量得到合理配置，功率因數(shù)才會得到明顯提高，達(dá)到節(jié)能效果。

4降低電動機(jī)設(shè)備電能消耗

在住宅小區(qū)當(dāng)中，公攤電費中電動機(jī)設(shè)備對于電力的消耗部分比例較大，比如電梯設(shè)備以及水泵設(shè)備等等。所以要想降低電資源的消耗，要從電動機(jī)設(shè)備方面下手，降低電動機(jī)設(shè)備的電能消耗。

首先，在選擇電動機(jī)時要配置高效節(jié)能的電動機(jī)，目前較為常用的電動機(jī)主要是Y系列和它的派生系列。這種類型的電動機(jī)優(yōu)點較多，比如工作時噪音低、體積較小，重量輕，有較好的絕緣效果，同時啟動性能良好等。由于這種電動機(jī)的功率約在0.44到160KW的范圍之間，所以在樓層較高的住宅小區(qū)使用比較合適。另外，目前YX系列的電動機(jī)要比Y系列的效率更加出色，所以要優(yōu)先考慮該型號的電動機(jī)。

其次，在選擇電動機(jī)的容量時，要考慮最合適的容量。但電動機(jī)在75%以上的負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行工作時，工作效率以及功效因數(shù)能夠達(dá)到最佳，而這種狀態(tài)下電動機(jī)設(shè)備的利用率也最高。因此，電動機(jī)容量的選擇的必須重視，要根據(jù)實際中機(jī)器的負(fù)載情況進(jìn)行選擇。所謂電動機(jī)的效率指標(biāo)，是指電動機(jī)在額定負(fù)載狀態(tài)下產(chǎn)生的數(shù)值，而一般情況下，電動機(jī)如果工作狀態(tài)不是額定負(fù)載，則數(shù)值會低。所以，為了保證電動機(jī)工作效率較高，就必須要保證負(fù)載率在75%到100%之間。當(dāng)電動機(jī)的負(fù)載在該區(qū)間時，不僅運行效率高，而且還能有效降低電損耗，達(dá)到節(jié)能效果。

再者，電動機(jī)調(diào)速方式也要合適，交流電機(jī)的調(diào)速方式要根據(jù)電動機(jī)的負(fù)荷變化情況進(jìn)行選擇，合適的電動機(jī)調(diào)速措施，能夠?qū)㈦妱訖C(jī)的損耗明顯降低，達(dá)到節(jié)能效果。原國家經(jīng)委也強(qiáng)調(diào)過，電動機(jī)調(diào)速方式選擇得當(dāng)，能夠有效節(jié)約更過電能，選擇交流調(diào)速的設(shè)備節(jié)能效果要優(yōu)于定速閥門等。在樓層較高的住宅小區(qū)，較大型的電動機(jī)主要是用來驅(qū)動風(fēng)機(jī)等，而這些電動設(shè)備的轉(zhuǎn)速以及軸功率都對設(shè)備的能耗產(chǎn)生著影響，還需要在設(shè)備工作中對其負(fù)載量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所以，我們可以通過對泵的軸功率與負(fù)載量之間的聯(lián)系，以此為根據(jù)選擇合適的變速調(diào)節(jié)方式。一般情況下，當(dāng)負(fù)載相同時，選擇變速調(diào)節(jié)的方式比定速閥門的方式有著更加明顯的節(jié)電效果。之所以有這樣的效果是因為變速調(diào)節(jié)不存在閥門阻力，所以消耗變小。據(jù)統(tǒng)計，變速電動機(jī)的節(jié)電效率比一般電動機(jī)高40%左右。最后，要降低交流電動機(jī)的啟動和制動次數(shù)。由于電動機(jī)在啟動時，產(chǎn)生的電流較大，所以通過降低電動機(jī)啟動以及制動的次數(shù)，能夠有效的降低住宅小區(qū)的電力消耗。這同時要求我們要提高電動機(jī)的控制技術(shù)。比如在電梯停止時，就需要消耗大量的電能產(chǎn)生制動效果。

5照明采取定時開關(guān)、光電控制開關(guān)

在住宅小區(qū)內(nèi)，經(jīng)常會出現(xiàn)樓梯照明燈長明、公用廁所照明燈長明的現(xiàn)象，造成了電資源的浪費。所以，可以考慮使用定時開關(guān)，保證節(jié)約用電。當(dāng)需要用燈時，只需要按壓開關(guān)即可，照明燈會自動工作數(shù)分鐘后自動熄滅，不需要人手動關(guān)燈，而燈光延長照明時間的長短可以自由調(diào)節(jié)。假如一個100W的照明燈采用了定時開關(guān)，那么每夜可節(jié)約電0.9度，一年就達(dá)到了340度，節(jié)電效果十分顯著。這種定時開關(guān)不僅適合住宅小區(qū)使用，同時在很多的辦公以及公共場所等都比較適用。光電開關(guān)控制主要是用光來對照明開關(guān)進(jìn)行控制，比如小區(qū)內(nèi)部的廣場等，會出現(xiàn)延時關(guān)燈的情況，但是由于需要人工操作開關(guān)，容易造成徹夜長明的現(xiàn)象。當(dāng)配置了光電控制開關(guān)后，如果環(huán)境燈光較暗，燈光可自動打開，當(dāng)環(huán)境中光線效果較好時，燈光能夠自動熄滅，這樣會就能夠節(jié)約更多的電資源。

另外，有些場所還應(yīng)該合理控制開關(guān)組數(shù)，要在不增加管線的情況下，盡可能的降低每一組開關(guān)所能夠控制的組數(shù)，比如住宅小區(qū)內(nèi)的寫字樓，面積較大，工作人數(shù)較多，但是如果工作時間不同，不需要將全部的燈打開，所以這就需要能夠合理設(shè)計每組開關(guān)控制的電燈數(shù)。

6使用電子鎮(zhèn)流器，推廣高效能源

目前，我國所使用的氣體放電光源的燈具大多數(shù)都是使用電感式鎮(zhèn)流器，所以對有色金屬的消耗也比較大。在電感鎮(zhèn)流器當(dāng)中，存在著歐姆損耗以及渦流損耗，這些損耗達(dá)到了燈具功率的14%作用，所起鎮(zhèn)流器的電資源消耗還是非常巨大的。另外由于采用電感鎮(zhèn)流器后，電感量串入了線路當(dāng)中，所以功率因數(shù)變低，線路耗電增加。而與電感鎮(zhèn)流器相比，電子鎮(zhèn)流器的耗電量不到其1/3，同時燈具的功率因數(shù)也得到明顯提高，最高達(dá)到了0.95，所以配電損耗有效降低，提升了電網(wǎng)質(zhì)量，具有非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國使用的熒光燈具數(shù)量較多，如果能夠?qū)⑵渲械碾姼墟?zhèn)流器替換成電子鎮(zhèn)流器，那么每年將節(jié)省的電資源總量是不可估量的。目前我國燈具光源技術(shù)不斷發(fā)展，產(chǎn)生出了一批又一批的高效節(jié)電燈具。比如：高低壓鈉燈，這種類型的電燈是典型的高效節(jié)能燈，使用壽命達(dá)到了5000小時，光效達(dá)到了200LM/W。再比如金屬鹵化燈，這種燈具是最近些年研發(fā)出的新型節(jié)能燈具，該種類型燈具燈光色效果非常好，并且壽命長，光效極高。推廣節(jié)能燈具的使用，不僅能夠增加電資源的利用率，同時還降低了能源的消耗。

7住宅小區(qū)公共部分采用LED燈

LED燈屬于半導(dǎo)體發(fā)光源燈具，與普通光源相比，具有較長的使用壽命和較高的光能效益，對比如表1所示

表1普通光源與LED燈比較

普通白熾燈 螺旋節(jié)能燈 T5熒光燈 白光LED（5mm直徑）

光效（1m/W） 13 65 95 28

壽命（小時） 1800 7000 9000 100000

LED燈在高速狀態(tài)下也能夠正常工作，通常情況下，普通白熾燈如果頻發(fā)開關(guān)，容易造成燈絲損壞。而LED等采用冷光源，不僅運輸方便，容易安裝，而且還能夠在各種封閉的設(shè)備以及微型的設(shè)備中安裝，能夠適應(yīng)振動的環(huán)境，不需要考慮散熱問題。目前，將LED燈應(yīng)用在住宅小區(qū)的樓道以及電梯照明中能夠有效地節(jié)能電能。如果在小區(qū)樓道中使用LED燈具，其消耗的電能與白熾燈相比只有1/5。在夜間，LED燈的紅外感應(yīng)作用可控制燈的開關(guān)。同時由于LED燈的壽命較長，所以避免了頻繁對燈具的維修，降低了物業(yè)管理經(jīng)費的開支。在小區(qū)電梯中使用時，我們以弧形轎頂為例，兩側(cè)為6W的光源，中間使用輔助光源，為4W，這樣總用電量為16W，這樣的照明效果相當(dāng)于80W的日光燈的照明效果。如果電梯長期運行，假設(shè)運行時間為每天20個小時，那么日光燈一年的用電量達(dá)到了730度，而節(jié)能LED燈在同樣的時間內(nèi)只使用了133度電。由此可見，在有些大型小區(qū)，電梯數(shù)量較多，采用LED燈，每年能夠節(jié)能原有電梯照明電量的80%，產(chǎn)生的節(jié)能效果是非常驚人的。

8結(jié)語

住宅小區(qū)的耗電量在我國電力資源消耗中占據(jù)了較大比例，如果能夠在住宅小區(qū)推廣節(jié)能用電，電能源的消耗將會大大降低。本論文對住宅小區(qū)節(jié)能用電提出了七個措施，總的來說，只有不斷降低住宅小區(qū)的照明用電消耗，提高用電效率，將公共部分的用電消耗降到最低，采用最新的節(jié)能型燈具以及電動設(shè)備，才能夠有效地降低我國住宅小區(qū)的電能消耗。

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