待機(jī)能耗的解決方案

摘要： 在我國(guó)節(jié)能減排的大趨勢(shì)下，家用電器的待機(jī)能耗已經(jīng)成為了一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。智能開關(guān)、插座的出現(xiàn)為這個(gè)問(wèn)題的解決提供了很好的方案。本文主要介紹了我國(guó)目前智能開關(guān)、插座的現(xiàn)狀、主要的類型特點(diǎn)及主流的控制方式，同時(shí)提供了兩種普通家庭的產(chǎn)品應(yīng)用方案。

關(guān)鍵詞： 待機(jī)能耗 節(jié)能 智能開關(guān) 插座

目前我國(guó)居民用電已占全社會(huì)用電的12%左右，家用電器處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，看上去像是關(guān)機(jī)，實(shí)際上電器內(nèi)部還有少部分線路和元件在帶電工作，這種狀態(tài)下的耗電量就是待機(jī)能耗。在待機(jī)狀態(tài)下，電視機(jī)每小時(shí)平均耗電量8.07瓦，洗衣機(jī)2.46瓦，電冰箱4.09瓦，空調(diào)10瓦，微波爐2.78瓦，抽油煙機(jī)6.06瓦，電飯煲19.82瓦。據(jù)中國(guó)節(jié)能認(rèn)證中心調(diào)查，我國(guó)城市家庭的平均待機(jī)能耗，相當(dāng)于每個(gè)家庭每天晝夜都在亮著一盞15-30瓦的“長(zhǎng)明燈”。因此，一般家用電器關(guān)機(jī)后還應(yīng)切斷電源。但是，在實(shí)際的生活中人們由于怕麻煩而很難做到，從而造成了大量的電能的浪費(fèi)。

近幾年來(lái)，智能開關(guān)、插座的出現(xiàn)很好地解決了這一麻煩。有了智能開關(guān)、插座，你可以坐在客廳里，按下設(shè)定好的“場(chǎng)景”按鈕，燈光將會(huì)自動(dòng)變暗，空調(diào)、電視機(jī)將會(huì)自動(dòng)打開；通過(guò)遙控器控制的智能開關(guān)、插座，你在家中的任何地方都能控制家里所有的燈和家用電氣，輕觸一下按鈕開關(guān)，將家里所有的電器都通過(guò)切斷電源的方式關(guān)上，從而省去了拔電源的麻煩。

一、關(guān)于智能開關(guān)、插座

智能開關(guān)、插座是智能家居的基本配置，包括智能單路、雙路、多路、定時(shí)、智能調(diào)光等，具有實(shí)用、方便、高效、節(jié)能等特點(diǎn)。智能開關(guān)主要用于控制家庭中的照明線路，而智能插座主要用于控制家庭中較大功耗的家用電器，它們?nèi)〈鷤鹘y(tǒng)開關(guān)、插座已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。隨著家居智能化進(jìn)程的不斷加快，更多的電工企業(yè)投入到了智能家居這個(gè)行業(yè)當(dāng)中。現(xiàn)在智能開關(guān)、插座已進(jìn)入一個(gè)發(fā)展時(shí)期，其前景被廣泛看好。

目前的智能開關(guān)、插座從供電方式來(lái)看，可分為兩大類：

1.雙線制，即雙線并聯(lián)式，這主要是指遙控設(shè)備的供電方式。雖然技術(shù)上已非常成熟，但是由于雙線制不能直接使用的，它需要將控制開關(guān)盒安裝在燈具(電燈)上，重新布線才能實(shí)現(xiàn)，不但安裝不方便、不美觀，而且不能替代原有墻壁開關(guān)，最大缺點(diǎn)是不能達(dá)到手控和遙控同時(shí)進(jìn)行，即墻壁開關(guān)在關(guān)斷狀態(tài)下，是不能遙控的。

2.單線制，它是為了解決墻壁開關(guān)在建筑工程布線時(shí)所帶來(lái)的特定要求，而派生出來(lái)的一種特殊供電方式。即負(fù)載(白熾燈、電機(jī)、節(jié)能燈等)串聯(lián)在一起，一根線進(jìn)、一根線出。控制這兩根線的接通、斷開，就能控制負(fù)載的工作、停止。主要由功率驅(qū)動(dòng)、低功耗的單片機(jī)、遙控接收電路、超低功耗超再生接收板及手動(dòng)輸入等功能模塊構(gòu)成（見圖1）。單片機(jī)直接發(fā)出間歇脈沖給接收供電，耗電最低只用65uA。主要優(yōu)點(diǎn)是能直接替換墻面機(jī)械開關(guān)、插座，無(wú)需預(yù)裝，輕松實(shí)現(xiàn)家居智能。

智能開關(guān)、插座的控制方式主要有大概以下幾種途徑：

(1)無(wú)線電電波方式。

(2)紅外線方式(屬光控一種)。

(3)聲控方式。

(4)激光方式，等等。

實(shí)際就是主要三種：聲控、光紅外線、無(wú)線電。在這幾種方式中，聲控是最簡(jiǎn)單的方式，其次是紅外線方式，都比無(wú)線電方式簡(jiǎn)單和制造成本低(低50％以下)。這是前兩種的唯一優(yōu)勢(shì)，但在功能上和性能上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于無(wú)線電遙控方式。無(wú)線電遙控采用的是數(shù)碼調(diào)制的編解碼技術(shù)，編解碼方式又分為固定碼、滾動(dòng)碼和學(xué)習(xí)碼。這使得無(wú)線數(shù)碼遙控墻壁開關(guān)的功能強(qiáng)大，可同時(shí)分別遙控多路電器的開關(guān)，甚至具有調(diào)光、定時(shí)等功能。

無(wú)線電遙控按遙控的方式可分為室內(nèi)遙控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)兩種類型。室內(nèi)遙控系統(tǒng)可以為你的家居生活帶來(lái)方便。當(dāng)你在客廳看電視時(shí)，你可以通過(guò)遙控方便地關(guān)掉廚房、走廊、露臺(tái)和房間里不必要的燈光、電器；遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)則是在主人不在家的時(shí)候，借助電話控制系統(tǒng)，如果你匆匆忙忙上班或外出而忘記了關(guān)電熱水器或空調(diào)等設(shè)備，那么你只要打一個(gè)電話就可以把它關(guān)掉而不需要特意趕回家里處理。所以目前來(lái)說(shuō)，采用無(wú)線數(shù)碼遙控的墻壁開關(guān)、插座是最具有發(fā)展前途和最實(shí)用的技術(shù)。

二、關(guān)于智能開關(guān)、插座的兩種應(yīng)用方案

由于不同的住宅、不同的需求、不同的個(gè)性化設(shè)計(jì)，對(duì)智能化程度的需要也高低不同， 同時(shí)，每個(gè)家庭的收入水平、興趣和愛好的不同，也是挑選智能家居的一個(gè)重要依據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，選擇專業(yè)廠商，可以提供選擇的方案比較豐富，同時(shí)還可以按需定制，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼家居的DIY。因此，家庭智能化建設(shè)應(yīng)該本著“實(shí)用為主，適當(dāng)超前”的原則，根據(jù)自己的需求和消費(fèi)能力，選擇不同的解決方案。

1.經(jīng)濟(jì)實(shí)用型

由于在一個(gè)兩室一廳的三口之家中，電飯煲、冰箱、空調(diào)、電熱水器用電占家庭用電量的80%以上，而且它們各自的待機(jī)能耗也較高，因此為這些能耗大戶各自更換一個(gè)智能插座將是一個(gè)即節(jié)能又省錢的不錯(cuò)選擇。

(1)功能要求：

①由于我國(guó)現(xiàn)在許多城市實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)，要求實(shí)現(xiàn)電熱水器在谷時(shí)電價(jià)時(shí)段接通電源啟動(dòng)，而在峰時(shí)電價(jià)時(shí)段切斷電源，減少待機(jī)能耗；

②要求能根據(jù)各自家庭的生活習(xí)慣及外部環(huán)境的情況，對(duì)電飯煲、冰箱、空調(diào)等電器，在特定的時(shí)段通過(guò)切斷或接通電源的方式開啟或關(guān)閉這些電器，減少待機(jī)能耗。

(2)實(shí)現(xiàn)方案：

可采用可編程多功能自動(dòng)開關(guān)插座，它是以一片單片微處理器芯片為核心，配備高精度的電子電路等組成的一個(gè)電源開關(guān)控制裝置，無(wú)需遙控，可以預(yù)設(shè)每天或一周內(nèi)10組不同時(shí)間的開/關(guān)控制（10開10關(guān)），用戶按照自己對(duì)電器的使用要求，設(shè)置開/關(guān)時(shí)間段，使得本裝置在用戶需要的時(shí)候自動(dòng)接通電源開啟電器，不需要的時(shí)候自動(dòng)切斷電源關(guān)閉電器。

2.舒適型

這是一個(gè)小康型，比較適合3口或者5口之家。特點(diǎn)是需要一定的投入，裝修前需全盤考慮，主要以各種實(shí)用功能為主。

（1）功能要求：

①燈光的本地遙控和燈光的情景模式的實(shí)現(xiàn)；

②家電、燈光的集中控制；

③家電、燈光的組合控制和條件控制；

④家電、燈光的遠(yuǎn)程電源控制。

（2）實(shí)現(xiàn)方案：

①客廳中使用一個(gè)全能遙控器、一個(gè)情景遙控器、一個(gè)無(wú)線接力器。

②臥室中使用一個(gè)全能遙控器、一個(gè)無(wú)線接力器。

③書房中使用一個(gè)情景遙控器、一個(gè)無(wú)線接力器。

④兒童房中使用一個(gè)全能遙控器、一個(gè)無(wú)線接力器。

⑤智能開關(guān)或智能插座如下：客廳包括餐廳，雙位智能開關(guān)2個(gè)，智能插座1個(gè)；書房，雙位智能開關(guān)1個(gè)，智能插座2個(gè)，臥室單位智能開關(guān)1個(gè)，智能插座3個(gè)，兒童房單位智能開關(guān)1個(gè)，只能插座3個(gè)，廚房，雙位智能開關(guān)1個(gè)，衛(wèi)生間，雙位智能開關(guān)2個(gè)。（見圖2）

注：R表示其它家電；L1、L2、L3……Ln表示電燈；ST8600R為紅外智能插座；ST8610為聯(lián)智能插座；SW8610為單聯(lián)智能開關(guān)；SW8618為單聯(lián)八互控智能開關(guān)；SW8628為雙聯(lián)八互控智能開關(guān)；IF8602為雙向電話接口；PL16為電力線隔離器。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉賢興.新型智能開關(guān)電源技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

［2］肖景，趙健.實(shí)用遙控電路.北京：人民郵電出版社，1999.