徐小博 張嘯

中國(guó)機(jī)械工業(yè)第二建設(shè)工程有限公司 湖北武漢 430056

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的加快，以及人們生活水平的提升，人們對(duì)生活中各種物質(zhì)的要求進(jìn)一步提升，與此同時(shí)，人們對(duì)于能源的消耗量也在逐步增加，而我國(guó)人口眾多，能源有限，如何在能源緊缺的時(shí)代，通過(guò)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，提升能源的利用效率，成為當(dāng)前研究者們重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。住宅小區(qū)電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)成為住宅設(shè)計(jì)非常重要的內(nèi)容，有效的實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1 照明節(jié)能設(shè)計(jì)

照明是日常住宅的基本需求，隨著人們生活質(zhì)量要求的提升，人們對(duì)照明的需求重點(diǎn)轉(zhuǎn)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(jìn)行設(shè)計(jì)：

1.1 光源與燈具選擇

住宅小區(qū)光源選擇要按照室內(nèi)光源與室外光源兩方面進(jìn)行選擇。燈具是照明的基礎(chǔ)部件，燈具使用將光亮分布到各個(gè)需要的角落，實(shí)現(xiàn)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(zhǎng)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(shè)計(jì)的燈具會(huì)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(zhǎng)、開(kāi)關(guān)方便、發(fā)光效率高、照明強(qiáng)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(lèi)燈具具有較高的氣體放光強(qiáng)度，應(yīng)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(jīng)逐步取代了發(fā)光效率低下的白熾燈、鹵鎢燈等燈型，這類(lèi)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(nèi)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(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)電的作用。當(dāng)前應(yīng)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(shù)較低，僅為0.4-0.5，使用中的無(wú)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(shù)高的優(yōu)勢(shì)，因此，在節(jié)能時(shí)代到來(lái)的背景下，其應(yīng)用更有利于實(shí)現(xiàn)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(guān)系，適當(dāng)?shù)脑黾娱_(kāi)關(guān)數(shù)量，利用聲控、近紅外感應(yīng)、光感應(yīng)照明等照明控制方式，可以快速的實(shí)現(xiàn)照明的有效控制。如適當(dāng)增加室內(nèi)開(kāi)關(guān)，則可以做到快速關(guān)燈，減少照明使用時(shí)間，長(zhǎng)期累積則節(jié)能效果明顯。在臨近窗戶的位置，可以設(shè)置單設(shè)開(kāi)關(guān)，白天光強(qiáng)較好的時(shí)候，可以及時(shí)利用自然光源。聲控開(kāi)關(guān)可以做到人到開(kāi)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(nèi)停車(chē)場(chǎng)，或地下車(chē)庫(kù)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(jié)構(gòu)。當(dāng)前住宅小區(qū)的可再生能源利用較多的為太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，它是通過(guò)屋頂斜面布置大量的太陽(yáng)能集熱板，將太陽(yáng)能蓄積后儲(chǔ)存在蓄電池中，形成一個(gè)小型的電瓶，再通過(guò)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(dú)立發(fā)電照明系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能板、蓄電池、逆變器、燈、電池板、控制器等部件組成，實(shí)現(xiàn)白天吸收太陽(yáng)光儲(chǔ)備電能，晚上控制放電照明。它可以單獨(dú)運(yùn)用，也可以與小區(qū)的其他供電系統(tǒng)結(jié)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(shí)現(xiàn)配電線路損耗降低的目標(biāo)，可以采用箱式變電所、合理選擇導(dǎo)線截面、無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)确绞?。箱式變電所可摒棄室?nèi)變電所占地面積大的劣勢(shì)，采用結(jié)構(gòu)小，占地少，安全可靠的結(jié)構(gòu)，將其設(shè)置在小區(qū)中央位置，采用放射式配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)深入負(fù)荷中心，縮短了電纜供電的總長(zhǎng)度，減小電能在電纜上的損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。放射式供電系統(tǒng)，是將電纜由變電所導(dǎo)向至每棟樓梯間架空層墻壁，然后設(shè)置電纜開(kāi)關(guān)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(zhuǎn)至單元住戶配電箱，再按不同用電類(lèi)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(lái)降低導(dǎo)線上電能損耗。設(shè)置合理的導(dǎo)線截面積需要根據(jù)電流密度、資金投入、降損增益等綜合考慮，計(jì)算出最佳的導(dǎo)線截面積，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比。采用無(wú)功率補(bǔ)充措施，可以實(shí)現(xiàn)交流配電系統(tǒng)中因功率數(shù)低帶來(lái)的線損增加，常見(jiàn)為靜電電容器補(bǔ)償法，該法包含就地與集中補(bǔ)償兩種方式，就地補(bǔ)償可以有效降低線損，較為常用，若用電設(shè)備多且功率小可以采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞健?/p>

4 變壓器與電動(dòng)機(jī)節(jié)能

變壓器損耗包括空載、負(fù)載兩方面，空載隨運(yùn)行負(fù)荷率的提高減小，負(fù)載相反，當(dāng)其負(fù)荷率為約50%時(shí)損耗最小。根據(jù)不同的季節(jié)、不同時(shí)間段的用電量，計(jì)算確定最佳的變壓器負(fù)荷率。采用系數(shù)法確定正確的變壓器容量，先確定每戶的額定容量，再根據(jù)總的額定容量乘以需要系數(shù)，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(nèi)容，如S9、S11系列節(jié)能變壓器，不同型號(hào)變壓器節(jié)能效果不同，需要根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇最佳的變壓器型號(hào)，以便降低變壓器損耗。根據(jù)負(fù)荷特性合理選擇電動(dòng)機(jī)，降低輕載和空載運(yùn)行，輕載可降壓運(yùn)行，并采取無(wú)功就地補(bǔ)償來(lái)降低損耗，利用變頻調(diào)速器，根據(jù)負(fù)載變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，降低輕載時(shí)電動(dòng)機(jī)功耗[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，住宅小區(qū)的節(jié)能設(shè)計(jì)很好的適應(yīng)了我國(guó)節(jié)能減排的目標(biāo)，其電氣節(jié)能設(shè)計(jì)成為節(jié)能減排的重要設(shè)計(jì)方向，通過(guò)綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能目標(biāo)等，進(jìn)行電氣節(jié)能方案的優(yōu)化，選擇合適的設(shè)備，達(dá)到資源節(jié)約的目標(biāo)。