住宅小区节能用电的设计措施

粟辉

摘要：近些年来，我国经济取得了突破性发展，人民生活水平上升到新的台阶。家用电器等生活用品在居民生活中的作用越来越重要，与此同时，住宅小区的用电也越来越多。为了缓和当前电力资源紧张的情况，必须要对住宅小区的用电进行合理设计，加强对用电措施的研究。本论文重点介绍了几种操作性较强的，节能效果好的措施。

关键词：住宅小区；节能用电；节电措施；规划设计

我国的经济经过了多年的快速发展之后，如今社会生活的物质水平日益提高。人们在追求利益的同时，也还是注重生活的享受。住宅小区是居民集中的地方，由于居民的家用电器以及公共部分的用电消耗较大，容易造成电力资源的供应紧张。如果住宅小区能够节能用电，将会节省较多的电资源，同时还能够降低居民的生活成本，一举两得。

1推广节电荧光灯

照明用电是居民生活用电中非常重要的一部分，选择节能效果的照明灯具能够有效的节能电资源。不同的灯具，其产生发光效果的原理是不同的。比如白炽灯，其之所以能够发光，是由于电流通过灯丝后，灯丝发热产生了红外线以及可见光。而白炽灯灯丝发生产生的热辐射大多都已热辐射的形式发出，所以白炽灯的光效率并不高，效率最高达到了15LM/W。由于白炽灯灯丝工作时的温度过高，所以造成了钨丝蒸发较快，总的来说，白炽灯的寿命大约在800个小时。而节能荧光等的发光原理不同于白炽灯。节能荧光灯的内壁涂有三基色荧光粉，灯管两端的钨电极，呈双螺旋形，上面涂着三元氧化物电子分。在灯管内部有少量汞以及氩一类的惰性气体。当荧光灯通电后，钨电极发出电子能，汞蒸气吸收电子能之后发出紫外线辐射，紫外线辐射同时又被灯壁上的荧光粉所吸收，进而转变成可见光，电能由此转化为光能。节电荧光灯所产生的可见光的光效达到了90LM/W，所以其节能效果要比白炽灯好了很多。在发光时，钨丝的温度也比白炽灯钨丝的温度低很多，因此使用寿命较长，通常情况下节电荧光灯的寿命是白炽灯的10倍。使用节电荧光灯之后，室内温度不会因为电灯发热而产生温度较大的变化，所以能够有效的降低空调的能耗。另外，新型的弯管荧光灯光效能达到更高的标准，节电效果更加显著。

2降低配电变压器的用电消耗

不同型号的配电变压器其耗电量不同，所以首先要选择合适的配电变压器型号。目前，较为常用的变压器有SCB8系列以及SCB9系列，SCB8系列变压器耗电量较大，明显高于SCB9系列变压器，约多耗电35%。因此，在住宅小区的变压器使用上，应该选择使用耗电量较小的SCB9系列变压器。SCB9系列变压器在装配的工艺上要比SCB8系列有较大的改进，同时材料的选择也更加讲究，铁心的结构也进行了调整。其空载电流和损耗远远低于国家规定的指标，也不会造成较大的设备噪音。在材料的选择上，SCB9系列均选用了F级别的材料，其内部可以承受155℃的高温。SCB9系列变压器有着较强的过载能力，节能效率随着容量的增加而提高。因此，在选择变压器时，应该选择容量大于200VA的，虽然成本会有所提高，但是对于能源的消耗却更低。当选择好配电变压器的型号之后，要继续选择配电变压器的额定容量。将住宅小区每一年的电能传输效率达到最高时的经济负载率进行分析，这样能够有效的防止由于变压器负载产生变化对传输效率造成影响。因此，当住宅小区的负荷较小时，变压器的选择一定要依据每年的电能传输效率，选择单台变压器容量。

3提高功率因数、采取无功补偿措施

对于住宅小区而言，只有提高了供电系统的功率因数，电器设备的运行功效才能够提高，无功电费进而变低，甚至可以免交。无功补偿包括了四种方式，通常根据具体情况来选择，分别是分散补偿、集中补偿、就地补偿以及照明灯具自带无功补偿。分散补偿，将电容器组分散安装，分散安装的好处是能够补偿配电变压器以及配电网的无功功率，线损降低明显，电压有效提升。一般在线路分支上安装分散电容器组，位置距离线首1/3到1/2线长。安装位置处的电压水平不能大于额定电压值的1.05倍，每一组的电容器应该以100-150Kvar合适，为了保护电容器组，还应该安装避雷器。集中补偿方式，电容器的容量一般式配电变压器容量的1/6到1/5之间进行选择，在配电变压器电压低的一侧安装并联补偿电容。当前，我国生产的无功补偿自动跟踪投切屏具有较好的补偿效果。就地补偿方式，主要是针对住宅小区规模较大，住户较多的情况，由于异步电动机容量较大，并且运行时间较长，以电动机容量的1/3作为电容器容量较为合适。照明灯具镇流器自带无功补偿的方式，在住宅小区中，安装的照明灯具要带有镇流器，同时要配有电容器无功补偿功能，进而提高功率因数。只有无功补偿容量得到合理配置，功率因数才会得到明显提高，达到节能效果。

4降低电动机设备电能消耗

在住宅小区当中，公摊电费中电动机设备对于电力的消耗部分比例较大，比如电梯设备以及水泵设备等等。所以要想降低电资源的消耗，要从电动机设备方面下手，降低电动机设备的电能消耗。

首先，在选择电动机时要配置高效节能的电动机，目前较为常用的电动机主要是Y系列和它的派生系列。这种类型的电动机优点较多，比如工作时噪音低、体积较小，重量轻，有较好的绝缘效果，同时启动性能良好等。由于这种电动机的功率约在0.44到160KW的范围之间，所以在楼层较高的住宅小区使用比较合适。另外，目前YX系列的电动机要比Y系列的效率更加出色，所以要优先考虑该型号的电动机。

其次，在选择电动机的容量时，要考虑最合适的容量。但电动机在75%以上的负载状态下进行工作时，工作效率以及功效因数能够达到最佳，而这种状态下电动机设备的利用率也最高。因此，电动机容量的选择的必须重视，要根据实际中机器的负载情况进行选择。所谓电动机的效率指标，是指电动机在额定负载状态下产生的数值，而一般情况下，电动机如果工作状态不是额定负载，则数值会低。所以，为了保证电动机工作效率较高，就必须要保证负载率在75%到100%之间。当电动机的负载在该区间时，不仅运行效率高，而且还能有效降低电损耗，达到节能效果。

再者，电动机调速方式也要合适，交流电机的调速方式要根据电动机的负荷变化情况进行选择，合适的电动机调速措施，能够将电动机的损耗明显降低，达到节能效果。原国家经委也强调过，电动机调速方式选择得当，能够有效节约更过电能，选择交流调速的设备节能效果要优于定速阀门等。在楼层较高的住宅小区，较大型的电动机主要是用来驱动风机等，而这些电动设备的转速以及轴功率都对设备的能耗产生着影响，还需要在设备工作中对其负载量进行调节。

所以，我们可以通过对泵的轴功率与负载量之间的联系，以此为根据选择合适的变速调节方式。一般情况下，当负载相同时，选择变速调节的方式比定速阀门的方式有着更加明显的节电效果。之所以有这样的效果是因为变速调节不存在阀门阻力，所以消耗变小。据统计，变速电动机的节电效率比一般电动机高40%左右。最后，要降低交流电动机的启动和制动次数。由于电动机在启动时，产生的电流较大，所以通过降低电动机启动以及制动的次数，能够有效的降低住宅小区的电力消耗。这同时要求我们要提高电动机的控制技术。比如在电梯停止时，就需要消耗大量的电能产生制动效果。

5照明采取定时开关、光电控制开关

在住宅小区内，经常会出现楼梯照明灯长明、公用厕所照明灯长明的现象，造成了电资源的浪费。所以，可以考虑使用定时开关，保证节约用电。当需要用灯时，只需要按压开关即可，照明灯会自动工作数分钟后自动熄灭，不需要人手动关灯，而灯光延长照明时间的长短可以自由调节。假如一个100W的照明灯采用了定时开关，那么每夜可节约电0.9度，一年就达到了340度，节电效果十分显著。这种定时开关不仅适合住宅小区使用，同时在很多的办公以及公共场所等都比较适用。光电开关控制主要是用光来对照明开关进行控制，比如小区内部的广场等，会出现延时关灯的情况，但是由于需要人工操作开关，容易造成彻夜长明的现象。当配置了光电控制开关后，如果环境灯光较暗，灯光可自动打开，当环境中光线效果较好时，灯光能够自动熄灭，这样会就能够节约更多的电资源。

另外，有些场所还应该合理控制开关组数，要在不增加管线的情况下，尽可能的降低每一组开关所能够控制的组数，比如住宅小区内的写字楼，面积较大，工作人数较多，但是如果工作时间不同，不需要将全部的灯打开，所以这就需要能够合理设计每组开关控制的电灯数。

6使用电子镇流器，推广高效能源

目前，我国所使用的气体放电光源的灯具大多数都是使用电感式镇流器，所以对有色金属的消耗也比较大。在电感镇流器当中，存在着欧姆损耗以及涡流损耗，这些损耗达到了灯具功率的14%作用，所起镇流器的电资源消耗还是非常巨大的。另外由于采用电感镇流器后，电感量串入了线路当中，所以功率因数变低，线路耗电增加。而与电感镇流器相比，电子镇流器的耗电量不到其1/3，同时灯具的功率因数也得到明显提高，最高达到了0.95，所以配电损耗有效降低，提升了电网质量，具有非常明显的经济效益。目前，我国使用的荧光灯具数量较多，如果能够将其中的电感镇流器替换成电子镇流器，那么每年将节省的电资源总量是不可估量的。目前我国灯具光源技术不断发展，产生出了一批又一批的高效节电灯具。比如：高低压钠灯，这种类型的电灯是典型的高效节能灯，使用寿命达到了5000小时，光效达到了200LM/W。再比如金属卤化灯，这种灯具是最近些年研发出的新型节能灯具，该种类型灯具灯光色效果非常好，并且寿命长，光效极高。推广节能灯具的使用，不仅能够增加电资源的利用率，同时还降低了能源的消耗。

7住宅小区公共部分采用LED灯

LED灯属于半导体发光源灯具，与普通光源相比，具有较长的使用寿命和较高的光能效益，对比如表1所示

表1普通光源与LED灯比较

普通白炽灯 螺旋节能灯 T5荧光灯 白光LED（5mm直径）

光效（1m/W） 13 65 95 28

寿命（小时） 1800 7000 9000 100000

LED灯在高速状态下也能够正常工作，通常情况下，普通白炽灯如果频发开关，容易造成灯丝损坏。而LED等采用冷光源，不仅运输方便，容易安装，而且还能够在各种封闭的设备以及微型的设备中安装，能够适应振动的环境，不需要考虑散热问题。目前，将LED灯应用在住宅小区的楼道以及电梯照明中能够有效地节能电能。如果在小区楼道中使用LED灯具，其消耗的电能与白炽灯相比只有1/5。在夜间，LED灯的红外感应作用可控制灯的开关。同时由于LED灯的寿命较长，所以避免了频繁对灯具的维修，降低了物业管理经费的开支。在小区电梯中使用时，我们以弧形轿顶为例，两侧为6W的光源，中间使用辅助光源，为4W，这样总用电量为16W，这样的照明效果相当于80W的日光灯的照明效果。如果电梯长期运行，假设运行时间为每天20个小时，那么日光灯一年的用电量达到了730度，而节能LED灯在同样的时间内只使用了133度电。由此可见，在有些大型小区，电梯数量较多，采用LED灯，每年能够节能原有电梯照明电量的80%，产生的节能效果是非常惊人的。

8结语

住宅小区的耗电量在我国电力资源消耗中占据了较大比例，如果能够在住宅小区推广节能用电，电能源的消耗将会大大降低。本论文对住宅小区节能用电提出了七个措施，总的来说，只有不断降低住宅小区的照明用电消耗，提高用电效率，将公共部分的用电消耗降到最低，采用最新的节能型灯具以及电动设备，才能够有效地降低我国住宅小区的电能消耗。

参考文献

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