关于住宅小区设计的电气节能探讨

徐小博 张啸

中国机械工业第二建设工程有限公司 湖北武汉 430056

随着我国经济发展与城镇化建设速度的加快，以及人们生活水平的提升，人们对生活中各种物质的要求进一步提升，与此同时，人们对于能源的消耗量也在逐步增加，而我国人口众多，能源有限，如何在能源紧缺的时代，通过节能技术的应用，提升能源的利用效率，成为当前研究者们重点关注的内容。住宅小区电气的节能设计成为住宅设计非常重要的内容，有效的实现了资源的节约与可持续发展的目标。

1 照明节能设计

照明是日常住宅的基本需求，随着人们生活质量要求的提升，人们对照明的需求重点转化为照明与美观的双重需求，照明节能需要从以下几方面进行设计：

1.1 光源与灯具选择

住宅小区光源选择要按照室内光源与室外光源两方面进行选择。灯具是照明的基础部件，灯具使用将光亮分布到各个需要的角落，实现照明的效果，部分灯具还可以起到较好的装饰功能。节能灯具即照明效率高、光配合理、使用寿命长的绿色灯具。将灯具有效光通量与总通量的比值定为灯具效率，较好设计的灯具会具有更高的灯具效率，其反射面比值更高。室外光源尽量选取灯使用寿命长、开关方便、发光效率高、照明强度合适、照明效果好的灯具，一般可采用节能高压钠灯或金属卤化灯，这类灯具具有较高的气体放光强度，应用在室外照明上效果较好。而白炽灯的灯具效率较低，不是适宜的节能灯具。而高效发光的T5T8管荧光灯、紧凑型节能灯等已经逐步取代了发光效率低下的白炽灯、卤钨灯等灯型，这类高显色性光源与高耗能的白炽灯相比，可以有效的节能节电约70%，被广泛的使用在室内灯具布置装饰中[1]。

1.2 节能附件的选择

镇流器是灯具中必备的附件，若使用节能镇流器，则可以辅助实现节能节电的作用。当前应用最广泛的镇流器有两种，即电感镇流器与电子镇流器。电感镇流器耗耗电量大于电子镇流器，其耗电量高于灯管功率20%，功率因数较低，仅为0.4-0.5，使用中的无效功耗大，额外线损高。而电子镇流器则具有能耗低、功率因数高的优势，因此，在节能时代到来的背景下，其应用更有利于实现绿色照明。

1.3 照明控制节能选择

照明控制与节能有着密切的关系，适当的增加开关数量，利用声控、近红外感应、光感应照明等照明控制方式，可以快速的实现照明的有效控制。如适当增加室内开关，则可以做到快速关灯，减少照明使用时间，长期累积则节能效果明显。在临近窗户的位置，可以设置单设开关，白天光强较好的时候，可以及时利用自然光源。声控开关可以做到人到开灯，人走灭灯，节约能源。在利用率低的、区域分布大的室内停车场，或地下车库等公共位置，可以采用分片照明光控的措施，利用率低的道路可以仅保留必要的安全照明。

2 可再生能源利用

可再生能源在住宅小区的利用，可以有效的节约其他不可再生能源的利用，改善能源利用的结构。当前住宅小区的可再生能源利用较多的为太阳能光伏发电系统，它是通过屋顶斜面布置大量的太阳能集热板，将太阳能蓄积后储存在蓄电池中，形成一个小型的电瓶，再通过线路将蓄积的能量提供给住宅户照明使用，满足小区电源的自给能力。该独立发电照明系统主要由太阳能板、蓄电池、逆变器、灯、电池板、控制器等部件组成，实现白天吸收太阳光储备电能，晚上控制放电照明。它可以单独运用，也可以与小区的其他供电系统结合使用，为小区道路、草坪、园林景观或其他观赏性植被照明，有效的节约了其他供电系统的电能消耗量[2]。

3 配电线路损耗降低节能

要实现配电线路损耗降低的目标，可以采用箱式变电所、合理选择导线截面、无功功率补偿等方式。箱式变电所可摒弃室内变电所占地面积大的劣势，采用结构小，占地少，安全可靠的结构，将其设置在小区中央位置，采用放射式配电系统，实现深入负荷中心，缩短了电缆供电的总长度，减小电能在电缆上的损耗，实现节能的目标。放射式供电系统，是将电缆由变电所导向至每栋楼梯间架空层墙壁，然后设置电缆开关箱，将电引至住户单元楼，住户单元楼的放射式系统将电转至单元住户配电箱，再按不同用电类型分回路配电，由此提高供电的可靠性，利用减小每条回路上电流通量来降低导线上电能损耗。设置合理的导线截面积需要根据电流密度、资金投入、降损增益等综合考虑，计算出最佳的导线截面积，实现最优的经济产出比。采用无功率补充措施，可以实现交流配电系统中因功率数低带来的线损增加，常见为静电电容器补偿法，该法包含就地与集中补偿两种方式，就地补偿可以有效降低线损，较为常用，若用电设备多且功率小可以采用集中补偿的方式。

4 变压器与电动机节能

变压器损耗包括空载、负载两方面，空载随运行负荷率的提高减小，负载相反，当其负荷率为约50%时损耗最小。根据不同的季节、不同时间段的用电量，计算确定最佳的变压器负荷率。采用系数法确定正确的变压器容量，先确定每户的额定容量，再根据总的额定容量乘以需要系数，即可算出变压器的容量。另外，变压器的选型也是非常重要的内容，如S9、S11系列节能变压器，不同型号变压器节能效果不同，需要根据设计需求选择最佳的变压器型号，以便降低变压器损耗。根据负荷特性合理选择电动机，降低轻载和空载运行，轻载可降压运行，并采取无功就地补偿来降低损耗，利用变频调速器，根据负载变化调节转速，降低轻载时电动机功耗[3]。

5 结语

总之，住宅小区的节能设计很好的适应了我国节能减排的目标，其电气节能设计成为节能减排的重要设计方向，通过综合考虑经济效益、节能目标等，进行电气节能方案的优化，选择合适的设备，达到资源节约的目标。