淺談?wù)彰鞴?jié)能設(shè)計

1、淺談?wù)彰鞴?jié)能設(shè)計    摘要：本文主要闡述了照明節(jié)能設(shè)計的方法，從光源的選擇、無功功率的補(bǔ)償、光源啟動設(shè)備的選擇、照明的控制這四個角度詳細(xì)分析了節(jié)能的各方面因素及其重要性。 關(guān)鍵詞：節(jié)能； 照度； 功率因數(shù)； 光源效率； 諧波 Abstract: this paper mainly expounds the illumination energy conservation design method, from the light source selection, reactive power compensation, light source, s

2、tart-up equipment choice, lighting control the four Angle detailed analysis of the energy saving of the various factors and its importance. Keywords: energy efficient; Intensity of illumination; Power factor; Light efficiency; harmonic 中圖分類號：TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 引言 能源是人類社會與科技發(fā)展的重要物質(zhì)，現(xiàn)今人類在開采不可再生能源的同時

3、，也逐步意識到能源的有限，因此關(guān)于如何高效地利用能源，減少能耗，勢在必行。一幢建筑除了在建筑專業(yè)的維護(hù)結(jié)構(gòu)，新型保溫材料等方面進(jìn)行節(jié)能外，電氣節(jié)能也蘊(yùn)含著巨大的潛力，電氣節(jié)能不僅能有效地緩和電力供需矛盾，在推動設(shè)備更新?lián)Q代，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)同時，由于電氣節(jié)能可減少石油、煤炭燃燒而產(chǎn)生的CO2、SO2等有害氣體，因此也保護(hù)了我們的環(huán)境。 照明節(jié)能并不是取消或減少照明來獲得，而是以盡可能少的能量來營造視覺所需的光學(xué)環(huán)境，為了更好的達(dá)到照明節(jié)能的效果，可從以下的措施來獲得。 一、從光源的選擇方面進(jìn)行節(jié)能 推廣使用高光效的光源。各種照明光源的電能轉(zhuǎn)換中，高壓鈉燈的光效最高，而熒光燈和金屬鹵化物燈次之，高壓

4、汞燈不高，而白熾燈最低。為節(jié)約電能要合理選用光源，盡量減少白熾燈的使用量，優(yōu)先使用細(xì)管熒光燈和緊湊型熒光燈；逐步減少高壓汞燈的使用量，特別是不應(yīng)隨意使用自鎮(zhèn)流高壓汞燈，積極推廣高效、長壽命的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈以及LED光源。 光源效率指標(biāo)在工程選型中至關(guān)重要，和照明節(jié)能數(shù)量有直接聯(lián)系，當(dāng)采用高效光源時，所需燈數(shù)雖減少，但對低天棚的房間會使照度不均勻，因此在設(shè)計時還應(yīng)綜合考慮其他條件。為了節(jié)能，設(shè)計中應(yīng)采用節(jié)能光源。對于室外照明，若選用低壓鹵鎢燈作為投光照明光源比傳統(tǒng)投光燈要節(jié)能約66%，對應(yīng)瓦數(shù)是低壓鹵鎢燈的20、35、50和78W，相當(dāng)于傳統(tǒng)投光燈的60、100、150和250W。 對于

5、直管熒光燈， 20世紀(jì)80年代末引進(jìn)T8（36W、26）直管熒光燈，它以其光效高（提高27%-44%）、壽命長（延長60%）、耗費(fèi)材料少而成為節(jié)能的環(huán)保新一代產(chǎn)品。20世紀(jì)90年代得到較快的推廣?，F(xiàn)在一種更節(jié)能更高效的T5熒光燈已趨于成熟，前幾年T5均為直管，現(xiàn)在T5環(huán)形管增多，特別是汞和熒光燈粉的用量大大減少，不但有利于保護(hù)環(huán)境，而且?guī)砜捎^的經(jīng)濟(jì)效益，被稱為真正綠色照明光源。由于其發(fā)光效率高、節(jié)能效果好、顯色性好、無頻閃、無噪聲、壽命長、光衰低，已成為國家重點(diǎn)推薦的節(jié)能光源之一。選型時，層高小于4.5m適用于低壓氣體放電熒光燈，可通過對直管型和緊湊型的光效、顯色性、使用壽命、裝飾性和費(fèi)用進(jìn)

6、行比較后，擇優(yōu)選擇。 對于高強(qiáng)氣體放電燈（HID），鈉燈光效大于120lm/W，壽命12000h。金屬鹵化物燈光效可達(dá)90lm/W，壽命10000h。HID適于層高不小于4.5m的建筑，它的三個品種可因地制宜的進(jìn)行選擇，廣場、道路等無顯色性要求的選用高壓鈉燈，有較高顯色性要求的場所，宜用金屬鹵化物燈和高顯鈉燈，至于熒光高壓汞燈無多少優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)停止使用。 光源雖是首要因素，但不是唯一的，燈具及電容器、鎮(zhèn)流器等的效果對照明節(jié)能的影響不可忽視，如帶漫射罩的燈具或帶光棚的直管熒光燈具，其高效優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品比劣質(zhì)產(chǎn)品的效率可以高出50%-100%。選用燈具，還要處理好能量效率與裝飾性的關(guān)系。當(dāng)前，在民用建筑照明

7、設(shè)計中出現(xiàn)有一種片面的做法，即強(qiáng)調(diào)燈具的裝飾性而忽視了燈具效率和光通利用系數(shù)，結(jié)果不僅造成能源大大的消耗，而且還得不到良好的照明效果。因此采用高效節(jié)能燈、提高光通利用率，注意與新型光源配套，以及合理的照明控制是燈具節(jié)能選型的關(guān)鍵。 從燈具效率選型角度考慮，采用高效率節(jié)能燈具，在滿足眩光限要求下，應(yīng)選擇直接型燈具。其中，寬配光燈具的效率約為75%-85%，窄配光燈具效率約為66%-75%。室內(nèi)燈具效率不小于70%。市場上有些燈具效率僅有30%-40%，光源發(fā)出的光能大部分被吸收，能量利用率太低。在允許的情況下盡量少采用格柵式和帶保護(hù)罩的燈具。室外燈具的效率不小于55%。根據(jù)使用場所的不同，采用控

8、光合理的燈具，如多平面反光鏡定向射燈、蝙蝠翼配光燈具、塊板式高效燈具等。用導(dǎo)軌燈、管道式燈等照明器靈活地調(diào)整照明系統(tǒng)。還可采用燈具與空調(diào)回風(fēng)口相結(jié)合的方式，以節(jié)約制冷量。 二、從無功功率的補(bǔ)償方面進(jìn)行節(jié)能 對功率因數(shù)較低的燈具方面，通常可采用自帶補(bǔ)償器的燈具或配備高效的節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器。對于一個照明系統(tǒng)，可采用分相無功功率自動補(bǔ)償裝置，該裝置有如下特點(diǎn)：具有同時分相補(bǔ)償功能。它可以自動測量三相回路中每相負(fù)載的功率因數(shù)，并分相進(jìn)行自動補(bǔ)償，從而使每相的功率因數(shù)都達(dá)到最佳狀態(tài)。三相同時補(bǔ)償與分相補(bǔ)償?shù)膮^(qū)別在于，前者三相電容同時投切，在最壞條件下，功率因數(shù)不平衡的三相，只有采樣的那一相得到了完全補(bǔ)償

9、，其他兩相由空載零電流變?yōu)槿菪噪娏?，這就使電路的能耗反而增加。分相無功功率自動補(bǔ)償裝置在提高由于電感鎮(zhèn)流器所帶來的低功率因數(shù)的影響方面具有現(xiàn)實意義。 三、從光源啟動設(shè)備的選擇進(jìn)行節(jié)能 氣體電燈的鎮(zhèn)流器對照明節(jié)能影響很大，如直管熒光燈的電感鎮(zhèn)流器自身功耗為燈體功率的20%-25%，有的低質(zhì)量產(chǎn)品達(dá)到30%。然而，國外有一些低功耗鎮(zhèn)流器僅為12%-15%。實踐證明，鎮(zhèn)流器的電流數(shù)值和波形因數(shù)的好壞，將直接關(guān)系到燈具的發(fā)光效率和壽命。 由于國外優(yōu)質(zhì)電子鎮(zhèn)流器的引入，國內(nèi)科研、廠家的共同努力，伴隨檢測手段的加強(qiáng)，工藝水平的提高，電路的改進(jìn)，元器件質(zhì)量的的改善，電子鎮(zhèn)流器的質(zhì)量大大提高。特別是與電感鎮(zhèn)流

10、器相比，僅節(jié)電一項就很可觀。一個40W熒光燈電感鎮(zhèn)流器的耗電8W，低能耗也需5W，同樣用電子鎮(zhèn)流器耗電僅1W。目前，國外電子鎮(zhèn)流器發(fā)展很快，其產(chǎn)品在高質(zhì)量元器件的保證下，已經(jīng)基本解決了高次諧波對電網(wǎng)的干擾功率因數(shù)低等問題。 電子鎮(zhèn)流器目前已迅速崛起，現(xiàn)已全面進(jìn)入實用階段，其突出優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能20%，無低頻閃爍，不需要啟輝器，電壓在110V時就可啟動，延長燈管使用壽命，節(jié)省銅材和硅鋼片。因此，各國都相當(dāng)重視電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展，我國實施了以熒光燈電子鎮(zhèn)流器為主體的“綠色照明工程”，作為目前大力推廣的重點(diǎn)節(jié)能項目。電子鎮(zhèn)流器只有通過EMC（電磁兼容）檢驗才成為真正的綠色照明產(chǎn)品，不僅節(jié)能而且不會對環(huán)境造成

11、污染。歐洲市場從1997年1月1日起，正式實施EMC和低電壓指令。所有電工電子產(chǎn)品，只有在滿足這兩個指令的前提下，才能使用“CE”標(biāo)志。對電子鎮(zhèn)流器CE認(rèn)證的檢測內(nèi)容包括：傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射、靜電放電、輻射抗擾、瞬時電涌、脈沖、傳導(dǎo)抗擾、電壓迭落與中斷、電流諧波、電壓波動。其中瞬時電涌與電流諧波的控制對照明乃至整個供電系統(tǒng)的節(jié)能都將起到積極的作用。 四、從照明的控制進(jìn)行節(jié)能 1、照明方式：1）非均勻照明，使燈光物盡其用，減少浪費(fèi)，如走道和非工作區(qū)的照度可為工作區(qū)照度的20%。2）高強(qiáng)氣體放電燈重點(diǎn)照明，利用燈具 將光線射向頂棚以作為二次發(fā)光光源，這種照明不易產(chǎn)生眩光和光幕反射，照明質(zhì)量較高，節(jié)

12、能效果與熒光燈直接照明相當(dāng)，可應(yīng)用于體育設(shè)施或辦公室內(nèi)。3）靈活的照明系統(tǒng)，如導(dǎo)軌照明燈、框架燈等，將光線投身到最需要的地方，既適合現(xiàn)代室內(nèi)照明布局經(jīng)常變化的潮流，又能獲得節(jié)能效果。4）混光照明，我國照度標(biāo)準(zhǔn)等級是按照視覺作業(yè)觀察對象的尺寸大小制定的，在高照度內(nèi)等級內(nèi)，同一等級可使用不同的照明方式，其照度標(biāo)準(zhǔn)也不同，因此用混合照明節(jié)能顯著，即在照度要求很高時，不宜使用一般照明方式，而應(yīng)增加局部照明。另外，一般照明與重點(diǎn)照明相結(jié)合，對于高大空間，可在上部設(shè)一般照明，下面在柱子上或墻壁上設(shè)投光燈或壁燈照明，比單獨(dú)設(shè)置一般照明方式要節(jié)能。 2、合理選擇照度標(biāo)準(zhǔn)：1）根據(jù)工作面要求選取，不宜籠統(tǒng)地對待

13、，以避免浪費(fèi)。當(dāng)某一小范圍需要高照度時可采用混合照明或重點(diǎn)照明方式，不應(yīng)將整個區(qū)域的照度提高。2）執(zhí)行現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，過去照度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工作面上最低照度單一值，1983年20屆CIE大會后，建議照度標(biāo)準(zhǔn)改為照度范圍，它具有靈活確定照度水平的好處，規(guī)定的照度范圍值較切合實際，對節(jié)能有利。照度范圍的中值是推薦照度，高值和低值使用范圍受條件限制，不宜隨意提高或降低照度水平。 3、使用安全節(jié)電器。節(jié)電器是一種通用型節(jié)電技術(shù)，適用于所有的用電系統(tǒng)，能夠有效消除電網(wǎng)電路中的瞬變、電涌，提高電源質(zhì)量，保護(hù)末端設(shè)備不受其損害，并且減少由瞬變、電涌引起的用電設(shè)備的能耗增加，提高系統(tǒng)的用電效率，具有節(jié)電和保護(hù)環(huán)境的雙重功效。 4、合理的照明控制：對