电气设备节能环保设计方法

电气设备的节能设计要求采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的措施以更有效地利用能源，达到产品低功耗、高能效的目的。环保设计则要求从产品设计源头入手进行产品生态设计，将产品的设计、制造、使用、维护、回收、后期处理等生命周期各环节的环保要求纳入设计考虑，全方位监控产品对环境的影响，达到产品尽量减少对环境破坏的目的。以节能环保设计为指导原则设计出的产品是功能、性能、能耗三者的平衡。
1、节能设计
节能降耗是缓解资源压力的有效途径。节能方面要求生产低功耗、高能效的综合产品。节能降耗不仅提高了资源的利用效率，同时也意味着创造了经济效益和环境效益，是符合可持续发展理念的经济增长方式。要按照减量化、再利用、资源化的要求进行生产，全面促进节能生产，从源头上降低能源消耗。
节能不仅可以缓解能源供需矛盾，促进经济持续、快速、健康地发展，而且是减少有害气体排放、降低大气污染的最现实、最经济的途径。在设计电气设备时应优先采用节能材料，常用的节能材料包括：保温隔热材料；抗磨减阻材料；除垢清渣剂；低电阻、低磁阻、高磁力材料；膜分离材料等等。
此外必须解决好低功耗与高性能要求的矛盾。作为用户从主观上对性能的要求是没有上限的，而高性能的需求带来的直接影响就是设备功耗的提升。提高设备能效比已成为一个时髦又困难的课题。
1) 低功耗设计的宗旨是保证电能的使用“按需所取”，要实现“按需所取”，必须嵌入能效设计，根据需求使用电能，减少不必要的消耗。
2) 器件选型：在满足产品性能要求的条件下选择低功耗的器件和支持低功耗模式的器件。
3) 动态调整设备状态：根据设备实际运行情况，动态调整部分模块/端口的运行状态，达到降低功耗的目的。
4) 选择合适的信号处理方式，减少因处理不合理而带来的能耗。
2、环保设计
符合环保法规要求的产品，必须在产品设计之初的原材料供应商选择时就要按照环保法规操作。有些材料在不利的工作条件下会释放出气体或液体，而这些气体或液体又会和周围的大气组成其它混合物时，应避免使用这些材料。对那些自称抗火焰、抗燃烧或自灭火的塑料必须严加注意，不可轻信。如果安全设计确实需要这样的性能，应先对材料进行实地试验。
产品制造所使用的材料应满足产品的强度、刚度、硬度、耐磨性、无毒、阻燃性、绝缘能力等要求；应能承受按规定条件使用时可能出现的物理和化学作用；并应考虑材料对人体的危害、材料的老化、材料防腐蚀等因素。最好是可以回收、再利用，在满足设计要求的前提下成本应该是最低的。
1）尽量采用可再生利用的材料和资源
控制系统及部件设计所采用的材料尽量是可回收、易分解、能再生且在加工和使用过程对环境无害的材料，特别是结构件的设计，应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料，提高控制设备材料的再生率。
2）长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则
通常来说，延长产品寿命就等于减少了设备的生产量并降低其报废量；降低产品能耗可减少对环境的污染，而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度，尽可能考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持设备各项性能参数前提下，尽量减少设备和附属装置的体积和重量，提高系统零部件的强度和耐久性能，实现设备的轻量化和高效率。
3）尽量采用低环境负荷材料
电气设备零部件设计应尽可能使用低环境负荷材料。设备上使用难以自然分解且对环境有害的工程材料及其他一些非金属材料，都加重了资源浪费和环境污染。因此在电气设备设计一些附属零部件中选用新型环保型材料很重要。
设计电气设备时应优先选用清洁产品，清洁产品包括以下类型。
(1) 回收利用型，如再生产品等。
(2) 低害低毒型，如水性漆等。
(3) 节能型，如节能灯等。
(4) 节水型，如节水型产品等。
(5) 低排放型，如低排放类产品等。
(6) 可生物降解型，如可降解薄膜等。
4）废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化
电气设备产品在设汁初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收。