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節能問題概述

節能問題概述

2005/12/8 11:05:00
一、 照明節能中照度損失、電壓與節電率   采用降壓調亮節能的技術中,節能是以降低照明輸出功率為代價的,因此照度必然會有損失。   在工程實際中,經測量以及人工觀測,當電壓在220V附近小范圍下降時(220V-195V),電壓下降,功率成平方快速下降,此時照度只是輕微下降,節電率在15%以內。在195V繼續下降,照度出現比較大的下降幅度。因此建議對照度要求比較高的場所,控制電壓在195V以上,如果對照度沒有要求,可以將電壓控制在195V-170V的程度,節電率可達30%或更高。   另外,要記住,照明是與人感受相關的概念,一味機械地強調照度是沒有實際意義的,也是不科學的,需要將人眼的生物效應,心理效應,實際工況對照明分時段的需求等結合起來考慮。比如人的瞳孔會根據外界光線自動調節,人瞳孔生物調節是需要時間的,也是有一定范圍的,在暗環境下會自適應,路燈半夜人少甚至沒人,商場不同時間人流量不同等等。 二、 降壓照明節能與燈具壽命問題   照明燈具設計的額定工作電壓為220V,當工作電壓太高是,燈陰極高溫過渡發射電子,容易引起陰極老化燒傷,燈壽命縮短。   當電壓過低時,燈啟動困難或導致多次熄滅點火,燈點火過程中,高壓點火沖擊容易引起電極損傷。另外,點燈到穩定照明必須經過弧光放電過渡,而弧光放電是導致燈老化的主要原因。因此電壓過低,導致燈頻繁點火,燈壽命會大大縮短。常壓使用,理想照明電壓再195左右。   但需要說明的是,以上圖標是常壓使用下的情況,如果采用照明節電器控制,保證點燈電壓在正常電壓,充分點燈后,將電壓降低到不會熄滅的程度,這樣燈溫降低,又不會引起再次點火,燈具壽命將大大延長,使用這種模式的節電產品,對保護和延長燈具使用壽命,其這方面的經濟價值也是巨大的。 三、 照明系統中有動力,辦公設備及其它負載的節能   各種電氣產品或設備的節電理論不同,采用的技術當然也不同,如果說包羅萬象的節電產品,那肯定是在騙人!   目前所知,照明采用高效光源,高效電子鎮流器,降壓調亮,電機采用降壓提升功率因數節能,變頻節能,加熱通過保溫節能,精確控制溫度節能,改進生產工藝節能。說不出理由或不想說明理由,或將節能機理說得玄乎的節能技術,都是值得懷疑的。   集中控制降壓調亮照明節能,由于采用降壓技術,因此只能對電壓-功耗敏感的設備進行能量控制,據我們了解,目前市場中幾乎所有燈具,調節電壓都能控制燈光亮度,唯獨內置APFC的節能等,節能效果比較差,但市場調查卻發現,沒有一款節能燈,內置APFC,主要原因是,一來成本高,二來國家沒有強制要求。   電機動力負載,通過降壓調節電機轉差率,導致電機速度降低非常有限,電壓降低,為維持輸出功率不變,電機電流自動增加。電機是頻率敏感設備,電壓升高許多同時頻率輕微降低,結果是轉速下降,而電機輸出功率是轉速的平方,速度不變,有功功率不變。因此電機不適合通過降壓技術達到節能目的,或降壓節能效果很差。   對電腦設備,由于內置開關電源,內部有穩壓作用,外部降壓內部升壓,結果輸出功率不變,因此對內部有穩壓電路的設備(包括內置APFC),降壓是不能節能的。   對后端不能節能的設備進行降壓,在一定范圍可能不影響這些設備的正常工作,但這些電流通過節能設備,勢必占用設備有效容量,增加采購節能設備的成本,使綜合節電率降低,延長設備的回收周期。   因此如果有可能,盡量將非照明設備從線路中分離,這樣可以降低節能設備的采購成本,特別是非照明設備所占比重較大時,更是有必要。   由于照明節能技術的特點,在今后的照明工程設計時,一定要強調,盡量提供純照明線路方式的設計,這也是今后節電人需要努力的地方。   四、 “以人為本”節能和“情景照明”節能的重要性   和電機節能一樣,通過控制,轉速不變不能節能,在帶載情況下,轉速減小,才能節能,但影響生產效率,除非工藝上正好需要減速。如果照明節能使學生視力下降,工廠次品增加,產量下降,商場銷售下滑,道路交通事故增加,社會治安變壞,節能帶來的一點點收益,將遠遠抵消不了它的負面作用,其它成本在不知不覺中猛增,甚至是更大的浪費。   因此,我們必須清醒,節能必須是在不影響正常照明的同時,極大限度地節約能源,保護燈具和延長燈具使用壽命。   對不同場合,制定出相應“以人為本”,“按需調亮”,“情景控制”的節能模式,節能技術要保證實現的可行性,這樣,才能消除照明節能的負面影響或使影響極小化。   既然照明是以人的感受為目的,根據生物效應,傍晚人眼瞳孔還沒張開,所以需要高亮照明,商場人少時可以降低亮度,人多的晚上和節假日,需要保照度,路燈是城市文明的象征,同時也要保交通安全和社會治安,但人少的前半夜和沒人的后半夜,還有必要那么亮嗎?路燈隔盞亮和半夜燈,將導致40多米的陰影,難以保障交通安全和社會治安,是得不償失的節能方法。   總之,照明節能大有可為,我們的節能人和用戶,可以想出許多好的節能控制模式,既能保障照明,又能極大限度地節能。 五、 三相平衡,零線電流與節能   我們到過許多工廠,發現,工廠電力布線時,三相線比較粗,而零線很小,其理由是當三相平衡時,即三相負載理論一致時,中線電流為零(中線也叫零線,就是這樣來的),既然電流為零,剪斷零線,不影響設備正常工作,在基本平衡時,零線電流是比較小。   在現有的三相變壓器中,三個獨立單相變壓器中心柱子,相隔120度背靠背,由于中心柱中瞬時磁力線總為零,因此將中心柱去掉,然后再等效壓平變形,就是現在的日字型,這種變壓器,要求工作時,三相負載基本平衡。   以上兩種情況均是基于理想情況下,為了降低成本而作出的。這就導致了現在的有些公司有意夸大,三相不平衡以及零線電流,可能導致的危害。   在后期的三相四線制布線中,將中性線采用和相線一樣粗,問題就解決了,因為即使在極端情況下,中性線電流總是小于等于任一相線電流。這時零線電流根本就不產生危害。   變壓器“偷工省料”的問題就不那么好解決,由于去掉了中心柱,輕載的那相,由于沒有足夠的反電動勢,所以這相電壓被“頂起”,電壓偏高,而重載的相,電壓跌落嚴重。有些公司采用三相平衡技術,結構類似移相變壓器,試圖將重載的相轉移一些負荷到輕載的相,由于結構的對稱性,工作時的靜態性和實際工況時那些相重載比例的不確定性,實現起來真是不容易。   要解決三相平衡問題,只要簡單將省掉的中心柱補上,成本也增加不了多少,但就整個電網而言,必須要求變壓器負荷配電就近基本平衡,要不,大家都可以不平衡,整個電網將崩潰,發電機壽命也將大大縮短。   在實際工程中,最重要的是設計時做到基本平衡,只要輕載相的電壓不要離譜的高就行。   三相平衡技術,對照明節能沒有太大貢獻。 六、 功率因數、浪涌、諧波與節能   功率因數,浪涌電壓、電流,諧波這些概念,許多人都覺得陌生,正是這些概念比較抽象,才被一些人用來“蒙人”。我們不想說他們是騙錢,是因為股票中“題材”,“概念”往往得到合理合法的解釋,“納米”,“生物科技”股讓人產生美好的幻覺,夢醒了才覺得上當,但對知情的操作者來說,這些都是早已定下的結局,有人歡喜有人憂。   事實上,我們發現,利用這些抽象概念的人,他們本身對浪涌,諧波,功率因數都不熟悉,這和街頭利用偽科學騙人的行為一樣,如果它懂了,反而不敢胡說八道。我們也許看到,在菜場或路邊,有些騙子在擺弄一些節電產品,說在家插座上插上,就可節電,這就是所謂“并聯節電”。   我們并不是說,這些抽象概念與節電無關,事實上,這些概念與節電密切相關,但到底是什么關系,需要說清楚,這樣才有利于節能企業的發展,有利于行業的發展,要不,只要有騙子存在,人家就不分青紅皂白,說我們也是騙子。   諧波,通俗來講,是電流電壓波形的接近正弦波的程度,而功率因數,是電壓波形與電流波形在時間軸上的重合或移位程度。浪涌是指電壓或電流波形上的干擾毛刺。   浪涌電壓和浪涌電流,通過歐姆定律,有時會相互轉換,浪涌電流,對前端電網以及設備,是有傷害,浪涌電壓對后端設備安全有影響。浪涌電壓直接產生的原因主要是雷電,電網自激振蕩,間接產生的原因是,浪涌電流在線路上的浪涌壓降。   對電網的穩定,是電力系統需要關注和研究的問題,節能行業對電流諧波的產生設備,減少諧波對電網的危害以及本地供電安全更為關心。電流諧波是允許存在的,也是沒有必要徹底清除的,不要夸大諧波的危害,同時諧波也是不容易清除的,目前還沒有一項簡單技術,能處理諧波,利用有源APFC技術,能很好處理諧波,但代價是大家都不能接受的。解決問題的方法是,減少諧波的產生。   需要說明的是,諧波與節能沒有必然的聯系,除非諧波引起導線或設備發熱,但消除后產生的節能也是非常少的,更重要的是,諧波導致前端配電設備的過載或不安全,比如,平均電流100A,如果諧波嚴重,峰值電流可能高達400A或更多,你說前端設備該配多大容量? 就浪涌而言,電網在穩定情況下,浪涌幾乎不存在,或不可能存在,特別是電壓浪涌,電網內阻幾乎是0歐姆,電壓浪涌怎么可能發生?,需要多大能量才可能制造出電壓浪涌!反過來說,如果電網不穩定,出現電壓浪涌,任何設備都將燒毀,能找到如此大功率的吸收元件嗎?   另外,我們的電壓浪涌吸收原件在電表的用戶側,任何吸收元件都將使有功表正轉,何談能節能?   更實際的電壓浪涌吸收電路,只能吸收如感應雷電的感應過壓,這類干擾能量非常小,非常窄,以至于電網分布參數和內阻無法吸收。但這類感應過壓,只要非常的成本就可解決,如產品中的輸入輸出口加TVS管,防雷管,壓敏<
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