住宅小區節能用電的設計措施

粟輝

摘要：近些年來，我國經濟取得了突破性發展，人民生活水平上升到新的臺階。家用電器等生活用品在居民生活中的作用越來越重要，與此同時，住宅小區的用電也越來越多。為了緩和當前電力資源緊張的情況，必須要對住宅小區的用電進行合理設計，加強對用電措施的研究。本論文重點介紹了幾種操作性較強的，節能效果好的措施。

關鍵詞：住宅小區；節能用電；節電措施；規劃設計

我國的經濟經過了多年的快速發展之后，如今社會生活的物質水平日益提高。人們在追求利益的同時，也還是注重生活的享受。住宅小區是居民集中的地方，由于居民的家用電器以及公共部分的用電消耗較大，容易造成電力資源的供應緊張。如果住宅小區能夠節能用電，將會節省較多的電資源，同時還能夠降低居民的生活成本，一舉兩得。

1推廣節電熒光燈

照明用電是居民生活用電中非常重要的一部分，選擇節能效果的照明燈具能夠有效的節能電資源。不同的燈具，其產生發光效果的原理是不同的。比如白熾燈，其之所以能夠發光，是由于電流通過燈絲后，燈絲發熱產生了紅外線以及可見光。而白熾燈燈絲發生產生的熱輻射大多都已熱輻射的形式發出，所以白熾燈的光效率并不高，效率最高達到了15LM/W。由于白熾燈燈絲工作時的溫度過高，所以造成了鎢絲蒸發較快，總的來說，白熾燈的壽命大約在800個小時。而節能熒光等的發光原理不同于白熾燈。節能熒光燈的內壁涂有三基色熒光粉，燈管兩端的鎢電極，呈雙螺旋形，上面涂著三元氧化物電子分。在燈管內部有少量汞以及氬一類的惰性氣體。當熒光燈通電后，鎢電極發出電子能，汞蒸氣吸收電子能之后發出紫外線輻射，紫外線輻射同時又被燈壁上的熒光粉所吸收，進而轉變成可見光，電能由此轉化為光能。節電熒光燈所產生的可見光的光效達到了90LM/W，所以其節能效果要比白熾燈好了很多。在發光時，鎢絲的溫度也比白熾燈鎢絲的溫度低很多，因此使用壽命較長，通常情況下節電熒光燈的壽命是白熾燈的10倍。使用節電熒光燈之后，室內溫度不會因為電燈發熱而產生溫度較大的變化，所以能夠有效的降低空調的能耗。另外，新型的彎管熒光燈光效能達到更高的標準，節電效果更加顯著。

2降低配電變壓器的用電消耗

不同型號的配電變壓器其耗電量不同，所以首先要選擇合適的配電變壓器型號。目前，較為常用的變壓器有SCB8系列以及SCB9系列，SCB8系列變壓器耗電量較大，明顯高于SCB9系列變壓器，約多耗電35%。因此，在住宅小區的變壓器使用上，應該選擇使用耗電量較小的SCB9系列變壓器。SCB9系列變壓器在裝配的工藝上要比SCB8系列有較大的改進，同時材料的選擇也更加講究，鐵心的結構也進行了調整。其空載電流和損耗遠遠低于國家規定的指標，也不會造成較大的設備噪音。在材料的選擇上，SCB9系列均選用了F級別的材料，其內部可以承受155℃的高溫。SCB9系列變壓器有著較強的過載能力，節能效率隨著容量的增加而提高。因此，在選擇變壓器時，應該選擇容量大于200VA的，雖然成本會有所提高，但是對于能源的消耗卻更低。當選擇好配電變壓器的型號之后，要繼續選擇配電變壓器的額定容量。將住宅小區每一年的電能傳輸效率達到最高時的經濟負載率進行分析，這樣能夠有效的防止由于變壓器負載產生變化對傳輸效率造成影響。因此，當住宅小區的負荷較小時，變壓器的選擇一定要依據每年的電能傳輸效率，選擇單臺變壓器容量。

3提高功率因數、采取無功補償措施

對于住宅小區而言，只有提高了供電系統的功率因數，電器設備的運行功效才能夠提高，無功電費進而變低，甚至可以免交。無功補償包括了四種方式，通常根據具體情況來選擇，分別是分散補償、集中補償、就地補償以及照明燈具自帶無功補償。分散補償，將電容器組分散安裝，分散安裝的好處是能夠補償配電變壓器以及配電網的無功功率，線損降低明顯，電壓有效提升。一般在線路分支上安裝分散電容器組，位置距離線首1/3到1/2線長。安裝位置處的電壓水平不能大于額定電壓值的1.05倍，每一組的電容器應該以100-150Kvar合適，為了保護電容器組，還應該安裝避雷器。集中補償方式，電容器的容量一般式配電變壓器容量的1/6到1/5之間進行選擇，在配電變壓器電壓低的一側安裝并聯補償電容。當前，我國生產的無功補償自動跟蹤投切屏具有較好的補償效果。就地補償方式，主要是針對住宅小區規模較大，住戶較多的情況，由于異步電動機容量較大，并且運行時間較長，以電動機容量的1/3作為電容器容量較為合適。照明燈具鎮流器自帶無功補償的方式，在住宅小區中，安裝的照明燈具要帶有鎮流器，同時要配有電容器無功補償功能，進而提高功率因數。只有無功補償容量得到合理配置，功率因數才會得到明顯提高，達到節能效果。

4降低電動機設備電能消耗

在住宅小區當中，公攤電費中電動機設備對于電力的消耗部分比例較大，比如電梯設備以及水泵設備等等。所以要想降低電資源的消耗，要從電動機設備方面下手，降低電動機設備的電能消耗。

首先，在選擇電動機時要配置高效節能的電動機，目前較為常用的電動機主要是Y系列和它的派生系列。這種類型的電動機優點較多，比如工作時噪音低、體積較小，重量輕，有較好的絕緣效果，同時啟動性能良好等。由于這種電動機的功率約在0.44到160KW的范圍之間，所以在樓層較高的住宅小區使用比較合適。另外，目前YX系列的電動機要比Y系列的效率更加出色，所以要優先考慮該型號的電動機。

其次，在選擇電動機的容量時，要考慮最合適的容量。但電動機在75%以上的負載狀態下進行工作時，工作效率以及功效因數能夠達到最佳，而這種狀態下電動機設備的利用率也最高。因此，電動機容量的選擇的必須重視，要根據實際中機器的負載情況進行選擇。所謂電動機的效率指標，是指電動機在額定負載狀態下產生的數值，而一般情況下，電動機如果工作狀態不是額定負載，則數值會低。所以，為了保證電動機工作效率較高，就必須要保證負載率在75%到100%之間。當電動機的負載在該區間時，不僅運行效率高，而且還能有效降低電損耗，達到節能效果。

再者，電動機調速方式也要合適，交流電機的調速方式要根據電動機的負荷變化情況進行選擇，合適的電動機調速措施，能夠將電動機的損耗明顯降低，達到節能效果。原國家經委也強調過，電動機調速方式選擇得當，能夠有效節約更過電能，選擇交流調速的設備節能效果要優于定速閥門等。在樓層較高的住宅小區，較大型的電動機主要是用來驅動風機等，而這些電動設備的轉速以及軸功率都對設備的能耗產生著影響，還需要在設備工作中對其負載量進行調節。

所以，我們可以通過對泵的軸功率與負載量之間的聯系，以此為根據選擇合適的變速調節方式。一般情況下，當負載相同時，選擇變速調節的方式比定速閥門的方式有著更加明顯的節電效果。之所以有這樣的效果是因為變速調節不存在閥門阻力，所以消耗變小。據統計，變速電動機的節電效率比一般電動機高40%左右。最后，要降低交流電動機的啟動和制動次數。由于電動機在啟動時，產生的電流較大，所以通過降低電動機啟動以及制動的次數，能夠有效的降低住宅小區的電力消耗。這同時要求我們要提高電動機的控制技術。比如在電梯停止時，就需要消耗大量的電能產生制動效果。

5照明采取定時開關、光電控制開關

在住宅小區內，經常會出現樓梯照明燈長明、公用廁所照明燈長明的現象，造成了電資源的浪費。所以，可以考慮使用定時開關，保證節約用電。當需要用燈時，只需要按壓開關即可，照明燈會自動工作數分鐘后自動熄滅，不需要人手動關燈，而燈光延長照明時間的長短可以自由調節。假如一個100W的照明燈采用了定時開關，那么每夜可節約電0.9度，一年就達到了340度，節電效果十分顯著。這種定時開關不僅適合住宅小區使用，同時在很多的辦公以及公共場所等都比較適用。光電開關控制主要是用光來對照明開關進行控制，比如小區內部的廣場等，會出現延時關燈的情況，但是由于需要人工操作開關，容易造成徹夜長明的現象。當配置了光電控制開關后，如果環境燈光較暗，燈光可自動打開，當環境中光線效果較好時，燈光能夠自動熄滅，這樣會就能夠節約更多的電資源。

另外，有些場所還應該合理控制開關組數，要在不增加管線的情況下，盡可能的降低每一組開關所能夠控制的組數，比如住宅小區內的寫字樓，面積較大，工作人數較多，但是如果工作時間不同，不需要將全部的燈打開，所以這就需要能夠合理設計每組開關控制的電燈數。

6使用電子鎮流器，推廣高效能源

目前，我國所使用的氣體放電光源的燈具大多數都是使用電感式鎮流器，所以對有色金屬的消耗也比較大。在電感鎮流器當中，存在著歐姆損耗以及渦流損耗，這些損耗達到了燈具功率的14%作用，所起鎮流器的電資源消耗還是非常巨大的。另外由于采用電感鎮流器后，電感量串入了線路當中，所以功率因數變低，線路耗電增加。而與電感鎮流器相比，電子鎮流器的耗電量不到其1/3，同時燈具的功率因數也得到明顯提高，最高達到了0.95，所以配電損耗有效降低，提升了電網質量，具有非常明顯的經濟效益。目前，我國使用的熒光燈具數量較多，如果能夠將其中的電感鎮流器替換成電子鎮流器，那么每年將節省的電資源總量是不可估量的。目前我國燈具光源技術不斷發展，產生出了一批又一批的高效節電燈具。比如：高低壓鈉燈，這種類型的電燈是典型的高效節能燈，使用壽命達到了5000小時，光效達到了200LM/W。再比如金屬鹵化燈，這種燈具是最近些年研發出的新型節能燈具，該種類型燈具燈光色效果非常好，并且壽命長，光效極高。推廣節能燈具的使用，不僅能夠增加電資源的利用率，同時還降低了能源的消耗。

7住宅小區公共部分采用LED燈

LED燈屬于半導體發光源燈具，與普通光源相比，具有較長的使用壽命和較高的光能效益，對比如表1所示

表1普通光源與LED燈比較

普通白熾燈 螺旋節能燈 T5熒光燈 白光LED（5mm直徑）

光效（1m/W） 13 65 95 28

壽命（小時） 1800 7000 9000 100000

LED燈在高速狀態下也能夠正常工作，通常情況下，普通白熾燈如果頻發開關，容易造成燈絲損壞。而LED等采用冷光源，不僅運輸方便，容易安裝，而且還能夠在各種封閉的設備以及微型的設備中安裝，能夠適應振動的環境，不需要考慮散熱問題。目前，將LED燈應用在住宅小區的樓道以及電梯照明中能夠有效地節能電能。如果在小區樓道中使用LED燈具，其消耗的電能與白熾燈相比只有1/5。在夜間，LED燈的紅外感應作用可控制燈的開關。同時由于LED燈的壽命較長，所以避免了頻繁對燈具的維修，降低了物業管理經費的開支。在小區電梯中使用時，我們以弧形轎頂為例，兩側為6W的光源，中間使用輔助光源，為4W，這樣總用電量為16W，這樣的照明效果相當于80W的日光燈的照明效果。如果電梯長期運行，假設運行時間為每天20個小時，那么日光燈一年的用電量達到了730度，而節能LED燈在同樣的時間內只使用了133度電。由此可見，在有些大型小區，電梯數量較多，采用LED燈，每年能夠節能原有電梯照明電量的80%，產生的節能效果是非常驚人的。

8結語

住宅小區的耗電量在我國電力資源消耗中占據了較大比例，如果能夠在住宅小區推廣節能用電，電能源的消耗將會大大降低。本論文對住宅小區節能用電提出了七個措施，總的來說，只有不斷降低住宅小區的照明用電消耗，提高用電效率，將公共部分的用電消耗降到最低，采用最新的節能型燈具以及電動設備，才能夠有效地降低我國住宅小區的電能消耗。

參考文獻

[1] 趙鍵.建筑節能工程設計手冊[M].經濟科學出版社,2005,8.

[2] 李德英.建筑節能技術[M].機械工業出版社,2006,5.

[3] 陳眾勵.趙濟安.邵民杰.建筑電氣節能技術綜述[J].低壓電器,2007 (04).

[4] 青正祥,浩然建.筑電氣設計節能的幾個問題[J].智能建筑電氣技術,2007(03).