试论电气设计在住宅中的应用

【摘要】设计人员在遵循设计规范的同时，还应跟上新电气技术的发展的步伐，熟知居民电气消费的最新特点，并结合现代社会发展的需要，才能有效的推动电气设计和电气技术的发展本文就住宅电气的节能现状，节能的原则以及节能的设计予以分析，并提出了一些与住宅电气节能有关的措施，总体来说，住宅电气的节能技术较多，重要的是要提高对电能的利用效率，降低能耗，提高经济效益，更好地满足人民的生活需求。

【关键词】电气技术 节能 原则 设计 措施

1 引言

我国作为全球第二大经济体，经济发展迅速，新农村建设也在推进，同时，人们生活水平也在提高，相应地对居住住宅的需求也越来越大，对低碳住宅、绿色住宅、健康住宅的呼声也越来越高。此外，我国人地矛盾突出，坚守的18亿亩耕地红线不动摇，而我国城市建设发展迅速，住宅运行的耗能也随之快速增长，所以在我国发展节能住宅意义重大。根据对居民用电峰值的调查，一般情况下，居民用电的最高峰会出现在夏天晚饭的那个时间段，这个时期的最大用电负荷可

以到达预计最大值的40%，根据电气设计手册，得知，我们需要的电力系数为 0.4～0.6，并根据上述实际情况，设计时取 0.4，那么，小型住宅负荷则取3.5kW，运用相同的方法，我们就可以计算出中型住宅负荷和大型住宅负荷。

2 住宅电气节能的设计

总体来说，住宅节能设计一般要考虑自然通风，住宅朝向，住宅体形系数，外墙的保温隔热性能和采暖系统的节能。在电气节能设计上，主要考虑照明节能设计和供配电系统的的节能设计。电气节能作为住宅节能的重要组成部分，需要考虑其经济性，有效性和实用性。发展住宅电气节能技术，最主要的是满足住宅物的基本功能；考虑实际的经济效益，让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内以节约的运行费用进行回收；并降低气的能源消耗，提高能源利用率。因此，需坚持实用、经济合理、技术先进这三个原则。

2.1 照明节能的设计

照明的节能应能改善和提高整个照明系统的效率，保证不降低工作场所的视觉和功能要求，在保证照度标准和照明质量的前提下力求减少系统中的电能损失， 最大限度的节能 。

1）选用高效节能光源。在民用住宅中， 主要应用的光源有白炽灯、荧光灯、HID 灯，新的光源如光纤照明、L E D 等。有些节能光源，如紧凑型荧光灯，是替代白炽灯的理想光源。室内照明中尽量采用 T 8 荧光灯和紧凑型荧光灯。在室外照明中， 逐步减少高压汞灯，灯具悬挂较高场所的一般照明宜采用光效高、寿命长的高压钠灯、金卤灯，在灯具悬挂较低场所的一般照明，宜采用荧光灯。作为城市夜景照明，多推广使用LED灯具

2）改善照明控制方式， 重视控制设计。其中的智能照明控制系统，节能效果明显，主要用于大型公用住宅，如公园、剧场、体育馆等， 应用较多的系统是邦奇的Dynet 总线和奇胜的 C-bus 总线等。此外，还可以通过编程改变各区域的光照度，自动调整到最适水平，以适应不同场合的场景要求。而对于一般住宅，设计时应注意：每个开关所控制的灯不宜太多，面积较小的房间宜采用一灯或两灯一控， 面积较大的房间采用多灯一控。房间有多列灯时宜分组控制，所控的灯列与侧窗平行；生产场所按车间、工段或工序分组；多媒体教室、会议厅等场所，按靠近或远离讲台分组。住宅内的楼梯间、走廊等公共通道，宜采用声光控节电开关或定时开关控制；在远离侧窗的天然采光不足的区域，宜采用光电控制的自动调光装置。室外宜采用光电自动或定时开关控制。

2.2 供配电系统的节能设计

1） 变配电站的位置设定变配电站应尽量靠近负荷中心，这样缩短了配电半径，同时大大减少了传输线路的损耗。

2）变压器的节能设计首先要选择合适的变压器台数和容量，根据季节灵活地投切变压器，既不能使变压器轻载运行，也不能使变压器过载运行。综合考虑运行费用和投资比，合理分配负荷，使变压器工作范围保持在高效低耗的区域内。主要是降低变压器线损和降低铁损铁损（变压器的空载损耗）。

3 住宅电气的节能措施分析

3.1供配电系统的节能措施

1）合理设计供配电系统。根据负荷性质、供电距离、用电设备、负荷容量等因素，合理选择供电电压和设计供配电系统，力求简单可靠的供配电系统接线，同一电压供电系统配电级数不宜超过两级。变配电所应尽量靠近负荷中心，这样就可灵活根据负荷变化情况投入或切换变压器，使变压器能高效运行，减少损耗。按经济电流密度合理选择导线截面，一般按年综合运行费用最小原则确定单位面积经济电流密度，以减少线路阻抗。

2）正确选用变压器。不同时期生产的变压器其技术特性存在着很大差异。例如节能型变压器SL7系列和JB1300-73生产的同类产品相比，10kV级空载损耗降低41.5%，短路损耗降低13.97%。而变压器有功功率损失和无功功率消耗都是负载率的二次函数，因此择优选择技术参数好的变压器十分重要。

3）提高功率因数和负荷率。变压器效率与变压器损耗和负荷有关，同时也与负荷的功率因数有关。经济运行区，负荷率在0.3～0.75；变压器效率最高时负荷率在0.5～0.6。而当负荷一定时，功率因数越高则变压器效率亦越高。总体上变压器损耗主要是铁损和铜损，所以提高变压器二次侧功率因数，可以使总的负荷电流减少，从而减少铜损。改善系统功率因数，可以改善线路及变压器的电压损失，由此提高了现有设备和线路的供配电能力。主要措施有：采用移相电容器进行补偿：变压器和高压用电设备的无功功率由高压电容器补偿；对用电设备集中的采用成组补偿，供电点距离较远且无功功率较大的采用就地补偿。

3.2照明系统的节能措施

照明节能设计应是在保证不降低作业面视觉要求，不降低照明质量的前提下，最大限度地利用光能，太阳能，并力求最大限度地减少照明系统中的光能损失。而在住宅照明中积极推广应用细管径荧光灯、高压钠灯、紧凑型荧光灯、节能灯和金属卤化物灯这些高效光源，并尽量减少白炽灯的使用量。对于住宅物公共部分照明采用自熄开关控制系统。

3.3住宅电气新技术的应用

新一代住宅电气技术试图采用各种先进的控制方式对传统住宅电气设备进行有效的控制。此外，通过控制系统可监视和控制整个住宅的灯光、遮阳及空调设备，另外，还可以看到各区域、各房间的实际温度，并可设定各房间可调节温度的上下限；通过定时设置则可对定时上下班场所的灯光、窗帘、空调等进行定时控制。所有这些新技术的应用都可以达到节能的目的，有效地降低住宅电气的能耗。民用住宅的节能潜力很大，住宅电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准进行设计，为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。

4 结束语：

节能住宅的开发建设不仅可为人们提供更舒适的生产，生活环境，还对整个国家的能源安全具有非常重要的意义。随着住宅节能工作的开展，以及人们对改善住宅热环境的迫切要求，住宅节能技术必将得到迅速发展。

参考文献

[1]国家标准：《建筑照明设计标准》GB50034-2004[M]，北京：中国建筑工业出版社，2004年版。

[2] 李宏毅，金晶：《建筑工程电气节能》[M]，北京：中国电力出版社，2004年版。

[3]初殿芳，汪 亮.电气技术在住宅电气设计中的应用[J].民营科技，2012（01）

[4]周秋华：《浅析建筑电气节能设计技术》，江西建材，2009（02）

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