摘要：从提高企业效益出发，以超市的电能消耗情况，通过技术分析照明节能和中央空调变频节能所具有的巨大潜力；为建设节约型社会提出合理化建议。 关键词：节电控制 照明节能 中央空调变频节能 节约型社会
1 超市电能消耗概况
企业最关心的是长期、持续和稳定地获取最大化利润，一般通过提高产品的销售量和市场占有率、降低生产、销售等运营成本、注重生产设备的改善、提高管理的效率来实现。因为受传统技术的局限很难实现有效的节电控制，所以少有企业关注生产用电的控制。电费开支已经成为紧随物料成本和人工成本之后的第三或第四项大的开支，是未被企业控制的最后一项成本。在超市、酒店、商场等商业企业，电费成本通常也是除场地费用和人工成本以外的最大支出。
超市电气系统的用电设备主要包括照明设备、中央空调机组、排风扇、自动扶梯用电、冰箱冷柜和厨房用电、家用电器专柜用电等。其中照明用电约占超市用电量的35%，中央空调用电约占30%，其他用电设备用电约占35%。
2 超市节能技术措施分析
由于我国电网电压偏高、谐波、闪变等不稳定因素，照明灯具长时间工作在超负荷状态，不仅大量浪费电能，还使照明灯具的使用寿命大大缩短，增加了其维护成本；而中央空调更是由于冷却、冷冻水泵长年处于额定功率状态，不会根据负载自行调整功率消耗。根据节能经验，超市主要的节能项目包括照明节能和中央空调变频节能。
2.1 照明节能
2.1.1 照明节能技术分析 目前的照明以低效照明为主，根据市场需求、节能相关方针政策以及盛田智能科技公司的经营理念，宜采用紧凑型荧光灯取代白炽灯，细管荧光灯取代粗管荧光灯，金属卤化灯和高压钠灯取代高压汞灯，同时控制改善电能质量，提高电能利用率。在照明节能中有效的方法主要有：①减少配电线路的损耗，优化配电方式，把单相改为两相三线或三相四线制，线损可以比原来下降75%~80%。②科学选择灯具，普通白炽灯、日光灯、汞灯等，它们的光效只有10流明/瓦和30～40流明/瓦，而且显色性差，寿命短。三基色紧凑型荧光灯是一种小管径、高效能的绿色照明光源。它们充汞量少，污染小。三基色稀土荧光粉能将光源中的紫外光几乎全部转换成可见光，光效能达到70流明/瓦。选用细管径三基色日光灯和三基色紧凑型荧光灯代替传统的日光灯和白炽灯，用大功率火箭炮代替400W以下的汞灯和150W以下的金卤灯，尽量少选用卤素灯和豆胆灯、天花灯、太阳管（即碘钨灯）等作为主照明使用，因为这些灯都属于热辐射光源系列，耗电能力都比较大。③应用照明自动控制系统，天气较亮的时候人们经常忘记关灯，有时为了局部需要又往往不得不大面积的开灯，致使大量电能被浪费。解决这一问题较好的办法通常是采用照明自动控制系统。如采用超声波开关系统或微机自动控制系统及优化开关控制路数，以满足灯开、关的数量和事先设定的照度要求，以期合理用电。④应用优质电子镇流器，它价格便宜且不易损坏。电感镇流器虽然可起到镇流作用，但其消耗的电能相当于匹配的荧光灯功率的20%，且功率因数低，噪音大、频闪严重。而电子镇流器则可使照明系统的光效提高15%，节电率通常在20%以上，每只电子镇流器的功耗只有大约2.5W，功率因数可达0.9以上，同时线路的损耗也会相应减少。由于利用高频点火，因而其兼有启动速度快、无噪音、无频闪的优点。⑤使用照明节电器，提高灯光电路系统的功率因数，调节电路电压电流的幅度，降低灯具和线路的工作温度，从而最大限度地降低灯光照明电路的电能损耗。其特别加强的磁场能量补偿技术，可保证灯光系统的启动正常运行稳定，达到节电的目的。
使用照明节电器，可以：①节电效果显著，不产生任和高次谐波，不会对电网产生任何影响；②降低灯具、镇流器、开关和线路的工作温度从而延长其使用寿命，降低了维护成本；③投资成本低廉，应用范围广；④安装改造简单，不改变原有线路的控制状态，不改变用户的用电习惯和使用方式，不影响正常生产生活。快速收回投资成本，高效的节电和可靠的运行，通常在六个月内收回投资成本。
2.1.2 照明节能效益分析 照明节电设备的节电率为25~35%，照明节能改造后的综合节电率在30%以上。一个中型超市每月的用电量约为15万元，其中照明用电约为5万元，如果进行照明系统的节电工程改造，每月将给超市节约电费1.5万元以上，每年可节约20万元左右的电费开支，这相当于一个中小型超市一年的利润。超市的特点是利微、价廉，以连锁的方式占有最大市场率来获取最大利润。如果所有连锁超市都进行节电改造，将给连锁超市带来丰厚的利益。
2.2 中央空调变频节能 中央空调系统在设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留有10-20%的设计余量。但实际满负荷运行的时间较少，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，存在较大的富余，所以节能的潜力较大。
一般水泵采用的是Y-△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3～4倍，一台45KW的电动机其起动电流将达到250A，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水锤现象，容易对机械零件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。
2.2.1 变频节能技术分析 ①因为变频器能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能的目的。水泵电机转速下降，电机从电网吸收的电能就会大大减少。其减少的功耗：△P=P0〔1-(N1/N0)3〕，减少的流量：△Q=Q0〔1-(N1/N0)〕，其中N1为改变后的转速，N0为电机原来的转速，P0为原电机转速下的电机消耗功率，Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。流量的减少与转速减少的一次方成正比，但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比。如：假设原流量为100个单位，耗能也为100个单位，如转速降低10%，由△Q=Q0〔1-(N1/N0)〕=100*〔1-(90/100)〕=10，流量改变了10个单位。功耗△P=P0[1-(N1/N0)3]=100*〔1-(90/100)3〕=27.1，功率减少27.1个单位，比原来减少27.1%。变频器是软启动方式，采用变频器后，电机在起动时及运转过程中均无冲击电流，延长了电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。②中央空调系统中的冷冻水和冷却水两个系统，系统节能改造大都采用变频器来实现。采用温差控制方式，即采用一个温度变送器、一个变频器自身所带的PID调节器和一台变频器组成闭环控制系统，温度变送器自身带有两个温度感应探头，对冷却水进水和回水进行温度检测，并把数据反馈给温度变送器，温度变送器经过计算，使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。变频控制系统根据冷冻机的回水和出水的温度差，改变冷却水循环泵的转速，即改变冷却水的流量，从而保持冷冻机的回水与出水的温度差恒定。同样对于冷冻水泵也进行上述变频闭环控制。③变频节能分析水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。
2.2.2 变频节能效益分析 采用变频节能控制系统，可使水泵的转速随室内温度的变化而自动调整转速(或自动停止、启动水泵)，水泵全年平均节能率保证达到40%以上。一个中型超市每月的用电量约为15万元，那么采用变频节能改造后中央空调机组每月最少可节约电费：15*30%*40%=1.8万元。
3 建议及展望
通过科学选择照明灯具、线制、自动控制、变频控制技术，可大大节约电能消耗。现在，节能已不是单纯的企业行为，它更是整个社会关心的大事，是为子孙后代负责的行为，建立节约型社会已成为每一个人责任。
参考文献：
[1]《建筑电气照明》，黄民德，郭福雁，季中编著.中国建筑工业出版社，2008.
[2]《建筑工程电气节能》，李宏毅，金磊编著.中国电力工业出版社，2004.
[3]《电气照明节能设计》，中国建筑标准设计研究院，中国计划出版社，2007.
[4]《建筑节能技术》，涂逢神编著，中国计划出版社，1996.