日常生活中節(jié)能耗電技術(shù)的應(yīng)用

文/李昕燃

目前，人們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫碾娔苤饕獊碜杂诨鹆Πl(fā)電、水力發(fā)電、核電，相比較來說，火力發(fā)電所占比重仍然較大，由于技術(shù)和施工難度問題，水力發(fā)電與核電的規(guī)模相對較小。盡管，以太陽能、風(fēng)能、潮汐能為代表的新能源已經(jīng)得到開發(fā)，但卻依然無法滿足人們?nèi)找嬖黾拥碾娔苄枨?。針對這一情況，加快節(jié)能耗電技術(shù)研究，并將其應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ钪?，將有利于解決電能緊張問題，減輕因此導(dǎo)致的環(huán)境污染與能源浪費(fèi)現(xiàn)象。

1 日常生活中的電能供給來源

自人類進(jìn)入電氣時(shí)代之后，電能成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾茉粗?，隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們獲取電能的途徑也有所增加，除傳統(tǒng)火力發(fā)電、水力發(fā)電以外，以核電、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電為代表的新能源技術(shù)也有了一定規(guī)模的發(fā)展。

1.1 傳統(tǒng)電能供給

在過去較長的一段時(shí)間，由于技術(shù)水平的限制，我國長期依靠火力發(fā)電、水力發(fā)電這兩種傳統(tǒng)電能供給方式，尤其是火力發(fā)電，不僅需要大量的高熱值煤炭資源提供熱量，還要浪費(fèi)掉相當(dāng)數(shù)量的水資源，在此過程中產(chǎn)生的污染物會(huì)對大氣、土壤和地下水造成影響。

水力發(fā)電則是依靠修建攔水壩，在攔水壩兩遍形成水位差，在水流經(jīng)排水口的過程匯總，通過攔水壩中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，將水的重力勢能轉(zhuǎn)換為電能。相比較火力發(fā)電來說，水力發(fā)電雖不會(huì)造成空氣、土壤和地下水的污染，但是，由于人為因素的作用，將會(huì)導(dǎo)致周邊生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

1.2 新能源電能供給

為減少人們對于傳統(tǒng)化石能源的依賴，在發(fā)展傳統(tǒng)電能供給的同時(shí)，研究人員實(shí)現(xiàn)了對核能、風(fēng)能、太陽能等新能源的有效利用。以核能為例，依靠核反應(yīng)堆中產(chǎn)生的熱量對水進(jìn)行加熱，生成的水蒸氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生電能，雖然核電站在電能供給方面具有量的優(yōu)勢，但安全問題和選址問題限制了這一技術(shù)的大規(guī)模使用，尤其是日本福島核電站事故之后，關(guān)于核電站的安全性討論再一次引起人們的關(guān)注。

風(fēng)能、太陽能等新能源受天氣影響較為明顯，在我國電力系統(tǒng)中所占比重較小，并且，由于投入產(chǎn)出比較低，其發(fā)展前景不為人們所看好。

2 多種節(jié)能耗電技術(shù)的應(yīng)用

基于日趨緊張的電能供給問題，研究人員針對日常生活中使用較為廣泛的耗電設(shè)備采用了多種節(jié)能技術(shù)手段，從而實(shí)現(xiàn)降低能耗，節(jié)約電能的目的。

2.1 變頻技術(shù)的使用

變頻技術(shù)是指利用變頻器改變電源頻率，

以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下的工作狀態(tài)調(diào)整，從而達(dá)到節(jié)能降耗的作用。在日常生活中，變頻技術(shù)的使用愈發(fā)普遍。以家用空調(diào)為例，與定頻空調(diào)相比，變頻技術(shù)的使用，使相同環(huán)境下的電能消耗降低了40%左右，并且，變頻器的使用，減輕了對空氣壓縮機(jī)的損耗，使其壽命和工作效能均有明顯提升。

2.2 基于多傳感器的智能控制技術(shù)

在日常生活中，大多數(shù)電能的浪費(fèi)均是由于人的因素所導(dǎo)致，為降低人為因素導(dǎo)致的電能損耗，以及實(shí)現(xiàn)用電的科學(xué)性，研究人員將傳感器技術(shù)應(yīng)用其中，利用多種類型傳感器對外界環(huán)境的感知能力，對電氣設(shè)備進(jìn)行控制。

以高速公路上的路燈控制為例，為保證高速公路上汽車在照度不夠情況下的行車安全，路燈能增加道路能見度，降低行車事故的發(fā)生。然而，由于人的主觀因素存在偏差，對外界照度的判定存在差異，以至于路燈開啟、關(guān)閉的時(shí)間也就無法確定，其中，提前開啟路燈和延遲關(guān)閉路燈都會(huì)導(dǎo)致電能的損耗。針對這一情況，研究人員將光敏傳感器植入高速公路燈光控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)光敏傳感器的電位變化，控制高速公路路燈的開啟和關(guān)閉。

除常見的光敏傳感器以外，還包括濕敏傳感器，溫度傳感器、加速度傳感器等，在某些電氣控制系統(tǒng)中，甚至?xí)玫蕉喾N類型的傳感器，以實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境的整體判斷，實(shí)現(xiàn)科學(xué)用電。

2.3 電磁調(diào)控技術(shù)

這里所指的電磁調(diào)控技術(shù)，是指通過電磁感應(yīng)原理，實(shí)現(xiàn)電磁調(diào)壓、電磁移相、電磁平衡轉(zhuǎn)換等技術(shù)支持下的智能控制電路設(shè)計(jì)。在電氣設(shè)備的使用過程中，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測負(fù)載功率的變化情況，調(diào)整輸入功率，完成輸入、輸出功率間的適配，在提高電氣設(shè)備功率因數(shù)的同時(shí)，降低因此導(dǎo)致的線路能耗。

不僅如此，電磁調(diào)控技術(shù)的使用，能夠達(dá)到穩(wěn)定電壓的效果，延長電氣設(shè)備的使用壽命，降低用電成本。在日常生活中，電磁調(diào)控技術(shù)主要應(yīng)用于負(fù)載工作電壓穩(wěn)定性需求較高、功率較大的電氣設(shè)備中，如大型空調(diào)機(jī)組、大規(guī)模供電系統(tǒng)等。

3 總結(jié)

在日常生活中，電能的浪費(fèi)情況隨處可見，基于當(dāng)前電能供給依然由傳統(tǒng)化石能源的消耗獲得，電能使用必然帶來環(huán)境污染等一系列問題。因此，關(guān)于日常生活中節(jié)能耗電技術(shù)的研究，能夠從多個(gè)方面減少人們對電能的浪費(fèi)，并且，隨著這一技術(shù)的廣泛推廣，人們的節(jié)電意識也將不斷提高。

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