關于住宅小區(qū)設計的電氣節(jié)能探討

徐小博 張嘯

中國機械工業(yè)第二建設工程有限公司 湖北武漢 430056

隨著我國經濟發(fā)展與城鎮(zhèn)化建設速度的加快，以及人們生活水平的提升，人們對生活中各種物質的要求進一步提升，與此同時，人們對于能源的消耗量也在逐步增加，而我國人口眾多，能源有限，如何在能源緊缺的時代，通過節(jié)能技術的應用，提升能源的利用效率，成為當前研究者們重點關注的內容。住宅小區(qū)電氣的節(jié)能設計成為住宅設計非常重要的內容，有效的實現了資源的節(jié)約與可持續(xù)發(fā)展的目標。

1 照明節(jié)能設計

照明是日常住宅的基本需求，隨著人們生活質量要求的提升，人們對照明的需求重點轉化為照明與美觀的雙重需求，照明節(jié)能需要從以下幾方面進行設計：

1.1 光源與燈具選擇

住宅小區(qū)光源選擇要按照室內光源與室外光源兩方面進行選擇。燈具是照明的基礎部件，燈具使用將光亮分布到各個需要的角落，實現照明的效果，部分燈具還可以起到較好的裝飾功能。節(jié)能燈具即照明效率高、光配合理、使用壽命長的綠色燈具。將燈具有效光通量與總通量的比值定為燈具效率，較好設計的燈具會具有更高的燈具效率，其反射面比值更高。室外光源盡量選取燈使用壽命長、開關方便、發(fā)光效率高、照明強度合適、照明效果好的燈具，一般可采用節(jié)能高壓鈉燈或金屬鹵化燈，這類燈具具有較高的氣體放光強度，應用在室外照明上效果較好。而白熾燈的燈具效率較低，不是適宜的節(jié)能燈具。而高效發(fā)光的T5T8管熒光燈、緊湊型節(jié)能燈等已經逐步取代了發(fā)光效率低下的白熾燈、鹵鎢燈等燈型，這類高顯色性光源與高耗能的白熾燈相比，可以有效的節(jié)能節(jié)電約70%，被廣泛的使用在室內燈具布置裝飾中[1]。

1.2 節(jié)能附件的選擇

鎮(zhèn)流器是燈具中必備的附件，若使用節(jié)能鎮(zhèn)流器，則可以輔助實現節(jié)能節(jié)電的作用。當前應用最廣泛的鎮(zhèn)流器有兩種，即電感鎮(zhèn)流器與電子鎮(zhèn)流器。電感鎮(zhèn)流器耗耗電量大于電子鎮(zhèn)流器，其耗電量高于燈管功率20%，功率因數較低，僅為0.4-0.5，使用中的無效功耗大，額外線損高。而電子鎮(zhèn)流器則具有能耗低、功率因數高的優(yōu)勢，因此，在節(jié)能時代到來的背景下，其應用更有利于實現綠色照明。

1.3 照明控制節(jié)能選擇

照明控制與節(jié)能有著密切的關系，適當的增加開關數量，利用聲控、近紅外感應、光感應照明等照明控制方式，可以快速的實現照明的有效控制。如適當增加室內開關，則可以做到快速關燈，減少照明使用時間，長期累積則節(jié)能效果明顯。在臨近窗戶的位置，可以設置單設開關，白天光強較好的時候，可以及時利用自然光源。聲控開關可以做到人到開燈，人走滅燈，節(jié)約能源。在利用率低的、區(qū)域分布大的室內停車場，或地下車庫等公共位置，可以采用分片照明光控的措施，利用率低的道路可以僅保留必要的安全照明。

2 可再生能源利用

可再生能源在住宅小區(qū)的利用，可以有效的節(jié)約其他不可再生能源的利用，改善能源利用的結構。當前住宅小區(qū)的可再生能源利用較多的為太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，它是通過屋頂斜面布置大量的太陽能集熱板，將太陽能蓄積后儲存在蓄電池中，形成一個小型的電瓶，再通過線路將蓄積的能量提供給住宅戶照明使用，滿足小區(qū)電源的自給能力。該獨立發(fā)電照明系統(tǒng)主要由太陽能板、蓄電池、逆變器、燈、電池板、控制器等部件組成，實現白天吸收太陽光儲備電能，晚上控制放電照明。它可以單獨運用，也可以與小區(qū)的其他供電系統(tǒng)結合使用，為小區(qū)道路、草坪、園林景觀或其他觀賞性植被照明，有效的節(jié)約了其他供電系統(tǒng)的電能消耗量[2]。

3 配電線路損耗降低節(jié)能

要實現配電線路損耗降低的目標，可以采用箱式變電所、合理選擇導線截面、無功功率補償等方式。箱式變電所可摒棄室內變電所占地面積大的劣勢，采用結構小，占地少，安全可靠的結構，將其設置在小區(qū)中央位置，采用放射式配電系統(tǒng)，實現深入負荷中心，縮短了電纜供電的總長度，減小電能在電纜上的損耗，實現節(jié)能的目標。放射式供電系統(tǒng)，是將電纜由變電所導向至每棟樓梯間架空層墻壁，然后設置電纜開關箱，將電引至住戶單元樓，住戶單元樓的放射式系統(tǒng)將電轉至單元住戶配電箱，再按不同用電類型分回路配電，由此提高供電的可靠性，利用減小每條回路上電流通量來降低導線上電能損耗。設置合理的導線截面積需要根據電流密度、資金投入、降損增益等綜合考慮，計算出最佳的導線截面積，實現最優(yōu)的經濟產出比。采用無功率補充措施，可以實現交流配電系統(tǒng)中因功率數低帶來的線損增加，常見為靜電電容器補償法，該法包含就地與集中補償兩種方式，就地補償可以有效降低線損，較為常用，若用電設備多且功率小可以采用集中補償的方式。

4 變壓器與電動機節(jié)能

變壓器損耗包括空載、負載兩方面，空載隨運行負荷率的提高減小，負載相反，當其負荷率為約50%時損耗最小。根據不同的季節(jié)、不同時間段的用電量，計算確定最佳的變壓器負荷率。采用系數法確定正確的變壓器容量，先確定每戶的額定容量，再根據總的額定容量乘以需要系數，即可算出變壓器的容量。另外，變壓器的選型也是非常重要的內容，如S9、S11系列節(jié)能變壓器，不同型號變壓器節(jié)能效果不同，需要根據設計需求選擇最佳的變壓器型號，以便降低變壓器損耗。根據負荷特性合理選擇電動機，降低輕載和空載運行，輕載可降壓運行，并采取無功就地補償來降低損耗，利用變頻調速器，根據負載變化調節(jié)轉速，降低輕載時電動機功耗[3]。

5 結語

總之，住宅小區(qū)的節(jié)能設計很好的適應了我國節(jié)能減排的目標，其電氣節(jié)能設計成為節(jié)能減排的重要設計方向，通過綜合考慮經濟效益、節(jié)能目標等，進行電氣節(jié)能方案的優(yōu)化，選擇合適的設備，達到資源節(jié)約的目標。