大型住宅小區電氣節能應用管理

溫雅

陜西省省級機關公有住房管理中心 陜西 西安 710000

引言

在建筑業快速發展的背景下，住宅區一體化設計與電氣工程緊密相連。住宅建筑最重要的是結構施工中的節能設計以及電氣規劃的穩定性和可持續發展。因此，相關管理人員必須要加大對電氣節能應用管理的重視力度，積極踐行綠色可持續發展理念，為廣大人民群眾提供更加舒適的居住環境。

1 大型住宅小區電氣設計原則

1.1 節能原則

在全球經濟一體化的大背景下，世界各國緊密相連。能源稀缺是國家發展的阻礙性因素，我國人口基數龐大，資源利用率極其有限。電力是人類生產和生活中不可或缺的重要因素，在資源稀缺的情況下，供需矛盾也很明顯，因為大多數城市建筑都需要大規模的能源系統。這在一定程度上改善了人民群眾的日常生活和社會經濟的發展，同時也給我國的電力帶來了巨大的壓力。不同地區的人們對電力的需求有所不同，電氣節能工程是我國城市建筑的重要組成部分。我們要根據規劃方案和城市建設的根本方向，制定科學合理的節能方案，加大節能環保力度。特別是近年來，國家基礎設施建設達到高峰，居民區建設范圍擴大，住房需求增加，人民群眾物質生活條件改善，對住宅區建設的需求正在增加。例如，住宅區更方便、更舒適、更智能，住宅建筑能耗預計將日益增加，而住宅建筑能耗約占總能耗的40%。只有對建筑用電進行有效管理，才能提高住宅節能計劃水平，有效解決能源消耗問題，實現可持續發展。充分利用現有的各項資源，并不斷提高資源利用率，確保電氣設計符合現代社會節能發展的目標[1]。

1.2 經濟原則

建筑物的電氣設計是一個非常龐大且復雜的過程，包括很多方面和規劃過程，每個工作項目都需要大量的人員、材料和金錢。 在構建電氣項目時，從電氣原理的角度來看，即在電氣項目中，必須對各個施工環節進行詳細分析和驗證。作為司合理預算和成本控制的重要組成部分，對材料和設備成本進行綜合對比分析，不能盲目進行選擇。市場上的型號種類和材料多種多樣，必須根據電氣設計要求購買質優價廉的商品，并要使其符合建筑節能要求，對生產資質證書、型號、材料規格進行嚴格控制和抽檢。

2 大型住宅小區用電問題

一般來說，多層住宅樓或者以高層為主的大型住宅區。由于建筑物的樓層高度不同，需要選擇不同類型的能源供應。通常，如果住宅樓是高層建筑，那么供電方式采用高壓開關站（通常為一層室外機）+單相干式變壓器，低壓熔斷器，或者高壓開關站、干式變壓器、低壓開關柜這種模式進行供電。在多層和小型多層住宅樓的情況下，通常使用后者，因為它們大多沒有地下室或半地下層高度不足。此外，多層住宅的空間比例較小，使得層上聚落分布的復雜性更加困難，導致供電半徑過大，供電質量下降。此外，大型住宅區面積大，人口稠密，消耗更多能源。因此，在大型住宅區安裝電力和配電設備時，需要購買電纜并進行人工安裝。這通常會消耗大量資金，同時，由于電氣設備安裝較為復雜，日常維護也是一個難題。另一方面，由于經濟發展、城市規劃政策的相關要求，高耗能、運行復雜的能源供給系統已不能滿足現代社會發展的需求。

3 大型住宅小區電器節能管理措施

3.1 大力推廣綠色節能系統

3.1.1 合理選擇光源。節能主要因素是選擇好的光源，光源可以從以下幾個方面來選擇：光效高、顯色性好、使用壽命長、調試安全方便、性價比高。在住宅建筑電氣系統規劃時，選用適當的高效燈光能夠節約建筑能源，減少能耗。白熾燈、鹵素燈、內置鎮流器的高壓水銀燈等高耗能燈光，因對色溫和顯色性要求不高，所以通常不適宜于小區的室外采光[2]。目前大多采用高強度金鹵燈、高鈉電池等低氣體放出性光源。另外，居室燈具也需要推廣日光燈、緊湊型熒光燈T5系統等高效率、長壽命、高顯色性光源，逐步淘汰T12熒光燈、白熾燈等低效光源。為此，公共場所的園丁照明設計主要使用了三基色日光燈、高效稀土農用日光燈、節能鈉燈等高效光源。由于對于顯色性能的提高與要求，高強度放電性光源，如高壓鈉電池、金鹵燈等，更適用于高天花板以及室外的普通燈具。另外，由于小型燒結金屬鹵化物燈的引進，金屬鹵化物燈光的色彩穩定性也獲得了極大的改善。

3.1.2 采用節能附件。鎮流器也是節能燈的重要附件，選用適當的鎮流器可以在一定程度上達到節電目標。目前，市場上的鎮流器主要有傳統電感鎮流器、電子鎮流器和節能電子感應鎮流器，傳統電感鎮流器的最大功率因數僅為0.4～0.5，總瓦數為照明功率的20%以上，因而附加線損和低效功率都特別大，電子鎮流器也和傳統的電感鎮流器一樣。功率因數的增加（功率因數達到0.9%以上），總功率減小了。因此，推廣使用優質節能電感鎮流器是綠色照明的明智選擇。

3.1.3 合理選擇照明燈具。除了更好的設計、支撐和保護之外，燈具利用更主要的目的是為了把光輸出分配到所需要的區域，從而提高在照明源提供光能量時的有效使用率。因此一般對于綠色照明，使用效率較高、有效使用率較高、配光合理、維護成本低的燈具。而燈管效率則是指燈管所產生的有效光通量與所有照明源的總光通量之間的比值。如果燈光設計得越智能，反射面的總反射率也就越高，所以照明效能就越高。至少75%的開放式燈具的效率、55%的帶燈罩的燈具效率以及至少60%的網格燈的效率，在選擇燈具進行照明規劃時必須考慮的所有因素。由于外面要保護光源，所以燈具采用了防塵設計，但住宅內90%以上都要選擇開啟式照明燈。

3.1.4 照明控制。照明控制技術對照明的節能影響也更大。具體如下：第一，戶外照明適用于三相供電，每盞燈換相，既節能又可根據需要實現不同的照明。在室內照明方面，確保燈具在窗戶附近安裝一個開關很重要，并且必須相應增加開關的數量，以便在日光充足的情況下更容易關燈。第二，住宅建筑公共場所的照明控制要節能，感應或音響效果也適宜。燈控開關可以保證人進出時燈亮。戶外照明適合使用自動色調和燈光進行控制，以便在黑暗中點亮，黎明時熄滅[3]。

3.2 變壓器的節能

在大型住宅區實施電氣工程供電系統時，需要準確了解當地的供能情況、當前負載類型、負載能力、運行方式等。在綜合考慮這些因素的基礎上，采用有效的方法評估局網變壓器的能效和技術節余，以確保變壓器的數量和容量充足。另一方面，在選擇變壓器時，必須考慮不同的設備，例如電源選擇、功率因數補償、電力啟動器，以及照明調光裝置；另外，選用節能變壓器有助于減少空載損失和電力耗費，高效率和抗震能在一定程度上影響大型住宅區的節能，從而減少其運營成本。最后，變壓器的數量也應該按照現場用電情況和負荷狀況合理分配。如可以，應按大輸出比選用高性能變壓器，以降低運營成本和變壓器損耗。

3.3 供配電系統的節能

大型住宅區供配電網的節能措施主要包括：增加給配電網路的最大工作電壓和功率因數。規劃人員從變電站給配電室的允許基本負荷范圍和距離出發，把供電系統中變壓器與供電級聯之間的總容量限制在大約兩個層次上。在變壓器與配電室之間適當布置連接線，以減小供電零點五徑，進而降低線損。在減小線路電流時，還應根據有關標準的規定選用回路電纜類型和線路截面，以最大限度地節省電流和降低線路損耗。為降低供配電線的損耗，應增加輸電電壓等級。

3.4 電動機的節能

眾所周知，電動機可以將電能轉化為機械能。 在大型住宅區使用電動機節能時，首先要研究使用空調、熱水器等住宅區功率過高（10千瓦以上）的住宅區電動機設備。通過現場補償技術，減少正向傳輸線的損耗。變頻調速器可自動調速，提高電機輕載效率，降低無功損耗，工作人員根據社區負載的特點選用高效電機，目標是發電大型住宅區的電機[4]。

3.5 改善配電地區的合理性

配電區域的科學劃分可以有效降低能耗。這種方法一方面可以保證供電系統的質量和效率，另一方面可以降低系統運行過程中的能耗。關于物流區，規劃者要根據居住區的具體情況來管理周轉區。如果分配的區域過大，會增加系統損耗，極大地影響功耗的穩定性。如果分配的面積計劃太小，配電系統的運行成本就會增加。因此，設計人員在檢測配電時，必須符合規范的要求。一是加強物流區管理。交通區必須有一個開關柜、一個配電室和兩個變壓器。二是加大低壓電源的半徑，一般低壓電源的半徑在100～200m可調，與電源結合確定電源半徑的大小。

3.6 項目測量和電能監測管理的設計

住宅區用電及循環系統內置柜內裝有智能電表，監控主機能耗等功能。在用于照明、插座電量計量的低壓配電系統中，每層設有一個電表箱，可以安裝監測點，智能三相軌道電表可以像線路上的主入口電表一樣配置，電力消耗包括電梯、住宅熱泵、滅火器和其他設備。配電箱主要分布在樓頂電梯間、地下水泵風機房等設備間。此外，軌道式三相電表可用于測量電力，能源管理中心可以設置為合資工作室，硬件主要包括服務器、寬屏顯示器、數據存儲和打印機。時間記錄，能耗數據自動處理，完整分析建筑物內能效數據和節能方案，及時檢測和調整能耗。實測測量本身并不節能，而是通過監測住宅區各種用電設備的能耗，分析能耗過高的原因，提出節能轉換方案[5]。

3.7 照明系統的節能

一方面LED 的光能和使用壽命高于傳統光源，發光照明時散熱度小且不怕振動。 此外，它易于運輸和安裝，可以嵌入任何微型結構中，或封閉的房間和設備。另一方面，LED是目前最流行的環保節能光源，使用起來并不容易產生污染物。最重要的是，隨著LED技術的發展和演進，它的價格越來越為人們所接受。因此，該照明系統可廣泛用于大型住宅區電梯、走廊等公共照明系統的節能。這不僅為社區節約了能源，還降低了社區電梯和走廊的經濟成本。

3.8 太陽能光伏發電系統的節能

近年來，太陽能光伏技術在大型住宅區應用較為廣泛，其具體應用體現在：第一，住宅區太陽能路燈、花園照明和草坪照明。太陽能電池板接收和產生的電力由市政獨立發電系統用于市政公共照明，可以減少光井的用電量。第二，交流負載由供電單元和光伏發電供電，維護量少，運行成本低。 從長遠來看，這種節能措施可為社會帶來巨大的經濟效益。

3.9 對變壓器負荷率進行合理計算

從專業的角度分析來看，變壓器損耗大體包括兩部分：一是空載損耗，二是負載損耗。隨著變壓器上的負荷值增大，銅損隨著變壓器上的負荷也增大。但通常，變壓器負荷值都在4%～63%之間，總損失也很小。當然，實際數值也隨著變壓器的型號不同而有差別。在住宅區，用電負荷隨時段變動：從午夜到清晨為最小負荷，從晚上到午夜為最高負荷。夏季和冬天，可以通過采用中央空調系統等高性能家用電器增大負荷，但春天和秋天負荷都較低，并且工作日的工作量輕，假期的工作量大。

4 結束語

通過文章分析得知，在現代社會的發展中，節能環保是主要方向。如果將其集成到住宅區的建筑物的電路中，則建筑物的設計必須是節能的。順應新人群對現代居住區的需求，設計師需要以節能環保為重點，加大節能新技術研究，提高宜居性，并在實踐中不斷創新。最后，要實現節能減排的目標，還需要提高住宅區的一體化發展水平。