電子工程在節(jié)能工作中的應(yīng)用

宋曉燕

摘要：隨著國(guó)家的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，新的科學(xué)技術(shù)在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。電子工程作為一項(xiàng)較為普遍的技術(shù)，其在各類(lèi)節(jié)能工作中已經(jīng)取得了重要的作用。本文從節(jié)能工作的簡(jiǎn)介入手，對(duì)節(jié)能工作和電子技術(shù)工作進(jìn)行了介紹，然后詳細(xì)闡述了電子工程技術(shù)在節(jié)能工作中的一些應(yīng)用，以期能夠更好地促進(jìn)電子工程在節(jié)能工作中的應(yīng)用，為業(yè)內(nèi)的研究和應(yīng)用者提供參考和借鑒。

關(guān)鍵字：電子工程；節(jié)能工作；應(yīng)用

引言

近些年，隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能工作的重視不斷加深，各項(xiàng)新技術(shù)也在這一領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。電子工程作為節(jié)能工作中的重要環(huán)節(jié)和可靠技術(shù)，也受到廣泛的關(guān)注。電子工程節(jié)能設(shè)計(jì)需要密切結(jié)合高速發(fā)展的電子制造技術(shù)的要求，利于新能源、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的應(yīng)用，積極采用國(guó)內(nèi)外節(jié)能降耗方面先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

1.節(jié)能工作簡(jiǎn)介

在電子工程方面的節(jié)能工作主要包括高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)設(shè)備和產(chǎn)品以及資源循環(huán)使用的相關(guān)技術(shù)等。其中，高校的節(jié)能環(huán)保技術(shù)設(shè)備主要包括：首先電機(jī)、拖動(dòng)設(shè)備、節(jié)能鍋爐等；其次高效家用商用照明電器、余熱利用設(shè)備等；最后低成本高性能固、液、氣體廢棄物處理設(shè)備等。而資源循環(huán)使用技術(shù)主要包括：建筑、道路、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、餐廚等廢棄物的資源化利用技術(shù)和汽車(chē)零件、機(jī)電產(chǎn)品等的再生制造技術(shù)。

2.電子工程在節(jié)能工作的地位

近些年，隨著電子工程的不斷發(fā)展和進(jìn)步，其在節(jié)能領(lǐng)域也凸顯出了越來(lái)越多的作用和效果。電子工程作為一種較為先進(jìn)的控制技術(shù)，對(duì)節(jié)能工作有著實(shí)施參與和改善的重要地位。從當(dāng)前情況看，目前我們的能源利用效率33.4%，比發(fā)達(dá)國(guó)家平均水平低了10個(gè)百分點(diǎn)以上；日本能源利用效率達(dá)60%-70%，我國(guó)能源利用水平比日本落后30年；可再生能源、清潔能源技術(shù)開(kāi)發(fā)滯后，正在急起直追，因此研究電子工程節(jié)能工作刻不容緩。

3.電子工程技術(shù)在節(jié)能工作中的應(yīng)用

3.1能效節(jié)約的應(yīng)用

（1）電動(dòng)機(jī)節(jié)能運(yùn)行

在能效節(jié)約方面，首先就是針對(duì)各類(lèi)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的節(jié)能措施。主要有三個(gè)方面的措施：首先，輕載調(diào)壓節(jié)電，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在輕載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，適當(dāng)將端電壓調(diào)低，降低電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流，從而降低無(wú)功功率和鐵耗；其次，改善功率因數(shù)節(jié)電，將補(bǔ)償電容器組與電動(dòng)機(jī)直接并聯(lián)，改善交流異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償；最后，變頻調(diào)速節(jié)電，讓電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載特性來(lái)變化，實(shí)現(xiàn)節(jié)電的效果，尤其對(duì)油泵、水泵和風(fēng)機(jī)等作用顯著。

（2）無(wú)功功率的補(bǔ)償

無(wú)功功率比較抽象，它是用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持電場(chǎng)或磁場(chǎng)的電功率。電容負(fù)載時(shí)，建立電容內(nèi)部電場(chǎng)，就需要無(wú)功功率。有電磁線圈電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，也需要無(wú)功功率。無(wú)功功率決不是無(wú)用功率，它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要無(wú)功功率建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。變壓器也同樣需要無(wú)功功率，才能產(chǎn)生磁場(chǎng)，在付邊感應(yīng)出電壓。因此，沒(méi)有無(wú)功功率，電動(dòng)機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合。

像電動(dòng)機(jī)之類(lèi)的負(fù)載，在運(yùn)行時(shí)是必須從電網(wǎng)索取無(wú)功功率的，而無(wú)功電流占用了發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線的容量，造成輸出有功功率減少，也就是說(shuō)，電網(wǎng)提供了無(wú)功又會(huì)造成功率因數(shù)降低，帶來(lái)諸多不利影響，那該怎么解決呢？最好的辦法就是有一種裝置，專(zhuān)門(mén)為電動(dòng)機(jī)之類(lèi)的負(fù)載就地產(chǎn)生和提供無(wú)功功率，盡量減少?gòu)碾娋W(wǎng)索取，從而提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，這就是無(wú)功補(bǔ)償。實(shí)際用電過(guò)程中，提高負(fù)載的功率因數(shù)，降低電源輸出的無(wú)功功率，是提高電力資源利用率、節(jié)約電能的有效方式。

提高功率因數(shù)意味著：企業(yè)可節(jié)約電能，降低生產(chǎn)成本，減少電費(fèi)開(kāi)支；能提高企業(yè)供電設(shè)備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設(shè)備潛力；可提高發(fā)電機(jī)的發(fā)電量、電網(wǎng)的輸電量；可減少線路的功率損失，提高電網(wǎng)輸電效率；

（3）高效節(jié)能照明

在照明領(lǐng)域的電子工程節(jié)能運(yùn)用主要有如下幾個(gè)方面：首先，電子鎮(zhèn)流器，這一電子元件的工作頻率在20～60kHz，燈管光效比工頻提高約10%；自身功耗低，發(fā)熱少，能夠消除頻閃，發(fā)光穩(wěn)定，有利于保護(hù)視力，且功率因數(shù)高。其次，電子節(jié)能燈，又叫緊湊型熒光燈，我國(guó)已經(jīng)把它作為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的節(jié)能產(chǎn)品（綠色照明產(chǎn)品）推廣和使用，電子節(jié)能燈有很多優(yōu)點(diǎn)，如光效高、節(jié)能好、壽命長(zhǎng)、顯色好、體積小等。最后，被稱(chēng)為第四代照明光源的LED光源，其特點(diǎn)是節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等，可用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等。

3.2在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）變頻器節(jié)能

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電動(dòng)機(jī)用電量占總發(fā)電量60%以上，若全國(guó)電機(jī)都用變頻調(diào)速，可節(jié)電10%～40%，僅此一項(xiàng)，就可節(jié)約全國(guó)總發(fā)電量的10%至15%。所有電機(jī)負(fù)荷中，風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)約占50%，占全國(guó)用電量的31%。采用變頻調(diào)速后，變頻器可以根據(jù)負(fù)載要求調(diào)節(jié)輸出交流電的頻率，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)量或水流量的控制。

（2）高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電技術(shù)主要表現(xiàn)在柔性交流輸電技術(shù)（FACTS）、柔性直流輸電技術(shù)以及超高壓直流輸電技術(shù)三個(gè)方面。這些都是應(yīng)用電子工程節(jié)能功效的有效途徑和平臺(tái)。

3.3在電子信息裝置、綠色節(jié)能照明和家電產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

電力電子在電子信息裝置、綠色節(jié)能照明和家用電器控制中應(yīng)用主要包括電子信息裝置的電源管理；LED電源及驅(qū)動(dòng)器；電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、吸塵器、排風(fēng)機(jī)、電動(dòng)縫紉機(jī)、空調(diào)機(jī)以及電動(dòng)自行車(chē)等器具中電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制；電熨斗、電吹風(fēng)、保溫瓶、電熱杯、電烙鐵以及電飯鍋等電熱器的溫度控制；白熾燈、熒光燈等的光亮控制；微波爐、冰箱定時(shí)器、自動(dòng)開(kāi)關(guān)以及觸摸開(kāi)關(guān)中的電源關(guān)斷控制。

4.結(jié)語(yǔ)

隨著業(yè)內(nèi)對(duì)這一問(wèn)題的不斷研究和深入，相信電子工程一定會(huì)在節(jié)能領(lǐng)域取得更廣泛的發(fā)展空間，并且發(fā)揮更加重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]萬(wàn)淑香.節(jié)能燈的能效問(wèn)題與提高其光效的技術(shù)措施分析[J].科技信息.2011（25）

[2]任志山，張士錢(qián).新型節(jié)能路燈智能調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)[J].龍巖學(xué)院學(xué)報(bào).2011（02）

[3]姜樺.電力電子技術(shù)突顯節(jié)能功效[J].電力電子.2008（05）

[4]中國(guó)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能項(xiàng)目組編著.中國(guó)電機(jī)系統(tǒng)能源效率與市場(chǎng)潛力分析[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2001