住宅小区电气节能之浅析

孟改彦

【摘要】目前，我国住宅小区的用电负荷迅速增加，在当前电力供应十分紧缺的形势下，采取多种渠道节能用电具有非常重要的意义。节能已成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针，是保障国家经济安全、改善环境、增强企业竞争力，实施可持续发展战略的重要措施！

【关键词】住宅小区；电气节能； 节能措施

一、我国电气节能的概述

早在2005年7月初国务院发出《关于做好建设节约型社会近期重点工作》的通知，特别指出“要坚持资源开发与节约并重，把节约放在首位的方针”。在经济发展中，电气用电是一个耗能大户。很多相关的文章都曾显示过，其每年要消耗总发电量的10%以上，如果大量使用节能的照明产品和有效的措施，节电5%，则每年可节约照明用电60亿kWh，国家节电已成为我们现在首要问题。

如今建筑电气节能的应用已经在我国取得了一定的成效，但是往往在节能措施上存在相关问题。1）盲目节能。通常为了达到节能效果，而刻意地控制电气，从而导致满足不了建筑物的功能。而这样的情况在我国出现不在少数，通常一方面是设计原因，而主要的方面是人为因素。2）经济因素考虑不周。由于建筑物的电气节能措施，必须采取相关先进的设计技术方案，然而这些必然会增加部分成本。通常这样的原因主要是未采取合理的节能方案，导致额外的附加成本。3）节能目的偏差；节能目的是为了可持续发展，而相对部分的节能建筑，只是表明形势上的节能，节约无谓消耗的能量，导致从实质上来说，不是正规节能。

二、我国建筑电气节能的原则

建筑电气节能的原则是：在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率。节能的途径之一是合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的控制和管理。建筑电气节能应坚持以下三个原则：1）满足建筑物的功能。2）考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。3）节省无谓消耗的能量。同时在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果。从技术上、经济上进行比较后，再选定节能设备，才能真正达到节能的目的。

三、住宅小区主要节能用电的分析

3.1照明节能。住宅小区要通过光源的合理布局，通过对新技术、新材料的应用，以尽可能小的能量来达到合理的照明效果。根据建筑布局和作业场所合理布置光源、合理选择照明方式、合理选用光源类型，是节能的有效方法。如1 只20W 电子节能荧光灯的光通量等于1 只100W 白炽灯的光通量，将其布置在公共走道、消防通道等场所节电效果明显。随着电子技术的发展，在高层住宅广泛采用发光二极管标示灯取代白炽灯、荧光灯标示灯；电子镇流器取代电感式镇流器；采用电子调光器；将延时开关、光控开关、声控开关、感应式开关取代跷板式开关，可使得照明更贴近实际需求，会大幅降低照明能耗。

3.2 电子镇流器的节能。通常电感镇流器虽然可起到镇流作用，但消耗的电能相当于匹配的荧光灯功率的20%，且功率因数低（cosФ=0.4～0.6）、噪音大、频闪严重。电子镇流器可使系统光效提高15%，节电20%以上，功率因数可达0.9以上，线路损耗会相应减少。由于利用高频点火，使其兼有启动速度快、无噪音、无频闪的优点。每只电子镇流器功耗约2.5W。1000只普通型40W荧光灯使用电子镇流器全年至少可节电：ΔP=1000×（40×20%-2.5）×365×6×10^-3=12045（kW/h）由上述分析得出结论：采用新型电子镇流器与新型高效荧光灯管配套可大面积地节约电能。

3.3电动机设备的节能。住宅中电梯、水泵等以交流电动机拖动的电气设备，其电费约占公摊电费的30 %左右。因此，交流电动机的降损节电十分重要。1）选用高效节能型电动机。高效节能型电动机如Y系列及其派生系列的电动机，具有体积小、重量轻、噪声低、启动性能耗和绝缘水平高等优点，功率范围为0. 44 ～ 160 kW ，很适合在高层住宅中运用。2）选用容量合适的电动机。要合理选择电动机的额定功率，只有运行在高效率工作区，才能达到降低无功损耗和节能用电的目的。电动机在75 %以上负载状态下运行，效率和功率因數最佳，设备的有效利用率也最高。因此，要注意根据负载情况选用容量合适的电动机。电动机效率指标是指在额定负载运行下的数值，在非额定负载下，其数值一般比额定时低。电动机在负载率为75 %～100 %之间运行效率最高。在此负载率范围内使用，节电效果最好。3）选择合理的电动机调速方式。根据负荷变化情况选择交流电动机调速方式，也是降损节能的有效措施。高层住宅中大量的电动机是用来驱动水泵、风机等设备，这类设备的特点是耗用的轴功率和转速有关，且在运行过程中需要调节负载量。由泵的轴功率与负载量的关系可知， 采用变速调节在同样负载量下所需的轴功率比常规定速阀门调节要小，且轻载时效果更明显。这是由于变速调节没有阀门阻力损耗的缘故。因此， 对上述负载选用各种形式的变速电动机来代替一般电动机，平均可节电约40 %。4）减少交流电动机的启动、制动次数。提高控制技术，尽量减少交流电动机的启动、制动次数也是降损节能的有效措施，因为电动机启动时的大电流会造成电能损耗，电梯停止时会产生制动能耗。采用控制技术监视各类生活、消防水箱的水容量，并科学地控制水泵启动的台数、相隔的时间，减少电动机启动、制动次数，选择电梯群控功能，不仅能有效地减少单台电梯的每日启动、制动次数，还能大大减少单台电梯日平均行程。将多台电梯分区运行也是减少电梯启动、制动次数的好方法。

3.4配电变压器的节能。在高层建筑及住宅小区的配电系统中，配电变压器的损耗约占整个配电系统损耗的50%。因此，选择高效低能耗配电变压器具有十分重要的意义。目前，在高层建筑中应推广使用高效节能的SCB9 系列变压器和非晶合金变压器。该类产品在铁芯材料、铁芯结构、绕组的工艺以及装配工艺上较SCB8 系列有很大的改进，其空载损耗、空载电流远远低于国家标准，噪声水平也能控制在50dB 左右；由于所用环氧树脂和内部的绝缘器件均为F 级材料，运行温度可达155℃，变压器的过载能力也比较强。选择非晶合金变压器，在负载为0. 2～0. 3 之间时节能效率最高，随着变压器容量的增大，节能效率也逐步提高。非晶合金变压器比SCB9 系列变压器的空载损耗降低76 %。虽然价格较高，但从实际应用的节能降耗效果和投入产出回报率来看还是合算的。按年电能传输效率最高时的经济负载率来选择配电变压器的容量，不会因为变压器的负载下降和负载升高使其效率明显下降。因此，对于最大负荷利用小时数较低的高层楼宇，应以年电能传输效率最高时的经济负载率来选择单台变压器容量比较合理。

四、结束语

住宅小区电气节能已成为目前电气的重中之重，作为建筑电气人员，应结合项目自身特点，精心设计、精心比较，采用切实可行的用电节能措施，真正把电气节能理念落到实处，促进资源节约型社会的更好建立。