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照明节能管理的合理设计

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人气:发表时间:2021-02-13 14:02:18【
        伴随着房地产业的迅速发展,照明产品的需求也在急剧增长。从电力消耗来看,照明产品是继空调、采暖电器之后的第二能耗大户。光消耗占总建筑用电量的25%~35%,占全国总用电量的13%。而且建筑物在使用照明时,除了灯源本身消耗的电能外,其灯具还会产生相应的热量,这部分热量又是建筑第一能耗大户“空调、供暖”的主要热源之一。照明节能已经成为节约能源的一个重要方面。当前照明节能潜力很大,一般节能方案都可以达到节约20%~35%的效果,保守计算为20%,全国节约的电能价值相当可观,可以说在国民经济中发挥了巨大作用。有关手册已对照明节能做出了精确的定义,提倡照明节能,并不等于降低视觉操作的要求,降低照明质量,照明节能就是在保证照度标准和照明质量的前提下,保证工作场所不降低视觉要求,力求减少照明系统的能耗,最有效地利用电能。在照明标准中提出,以单位照度和单位面积所需电量(W/m2. lx)为照明节能指标,力图提高照明效率,减少用电消耗。下面分析几种照明节能的技术方案。

节能照明的科学设计
    照明线路合理:照明线路损耗约为输入电能的4%,影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。多数照明电压为220 V,照明系统的电源可以采用单相二线、两相三线、三相四线的方式。与其它供电方式相比,三相四线制供电的线路损耗大大降低。所以照明系统应该尽可能采用三相四线制供电。
    适当的开关控制方式和充分利用自然光:自然光是免费光源,充分利用自然光是节约照明能源的重要途径之一,所以要合理设计照明开关,如采用靠窗的灯具单独控制等。要充分利用自然光,合理选择采光,改善工作环境,使人感到舒适,有益于身体健康。在利用室内受光面反射的同时,也可以有效提高光的利用率,如白色墙面的反射系数可以达到70%~80%,同样可以达到节能效果。
照明方式的选择:在满足标准度的情况下,为了节约用电,宜选用一般照明、局部照明和混合照明三种照明方式。比如某厂高大的机修车间,只采用普通的照明方式,使用许多灯具也难以达到精细视觉作业所要求的照度值,如果每台车床都安装一个局部照明光源,用很少的电力就能达到很高的照度。
    不同光照强度的选择:光照强度的选择在照明设计中非常重要。过低的照明会损害工人视力,影响产品质量和生产效率。如果照度过高,就会浪费电能。选取的光照必须适合所进行的视觉工作。可根据国家颁布的照明设计标准进行照明设计,合理的照度值和优良的照明质量构成光环境,能提高工作效率,改善使用者的心情,也能提高居住空间的舒适度。
用于光源,灯,电器元件的选择
    对于建筑行业来说,无论是照明需求、空间效果以及气氛渲染等方面,都离不开照明设备。所以在节能方面,在照明产品的选择上,也变得十分重要。
常用的电光源有:①热致发光电光源(白炽灯、卤钨灯等);②气体放电光电光源(荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯等);③固体发光光光源(LED及场致发光器件等)。其中,不同类型的电光源的发光效率有很大差异,热致发光电光源如白炽灯等,物体温度越高,其辐射能量越大。采用热致发光原理制造的电光源,其制造简单,成本低,但发光效率低,其余能量以热的形式消耗掉。但气体放电发光器件,如荧光灯、金卤灯、高强度放电灯等,其发光效率远高于热辐射电光源,其发光效率可达普通白炽灯的几十倍,一般情况下,可逐步用高发光效率的气体放电光源取代热辐射电光源。日光灯比白炽灯节电70%以上,适用于办公室、宿舍、屋顶等5 m以下的室内工作场所照明。小型荧光灯比普通荧光灯发光效率提高5%,细管荧光灯比普通荧光灯节电10%,是当今“绿色照明工程”实施方案中推出的一种高效、节能的电光源。

    (2)高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯等均为气体放电灯,其伏安特性均为电流增加时,灯压并没有上升,而是下降,必须串联一个具有正向伏安特性的元件,以平衡负向特性,具有正向特性的元件称为限流器或镇流器。高质量的电感镇流器具有良好的阻抗稳定性和伏安性能,高功率因数,低功耗。从而稳定灯泡的工作电流,延长灯泡的使用寿命。减少压载水损耗也是节能工作不可忽视的一个方面。比如250 W钠灯镇流器,优质功率损耗仅为20 W~25 W,而优质功率损耗可达40 W左右。
灯具的主要作用是将光源的光通量分配到所需的方向,从而提高光的利用率,避免眩目。一般而言,高效率的灯具都是采用高反射材料和先进的工艺制造,如电化抛光的高纯铝板;透光性好的防护罩,如透光玻璃或有机玻璃;再者是密封良好,能防水防尘,尽量减少光线损失。照明效率是指灯具对光源通量的利用程度。由各种材料制成的灯具,对经过反射和透射后的光源幅射的光通量的效率总是小于1。假定相同功率的光源,其中一盏高效灯的光通量可达70%~80%,而另一盏高效灯的光通量可达40%~50%。对比起来,效率不高的灯具,其光源消耗的能量几乎有30%是白白浪费的,没有起到应有的作用,这一点常常被忽视。所以在选购灯具时,应尽量选择配光曲线好,效率高的灯具。现在已有几家灯具生产企业研发生产反射率可达95%的灯具,在实际照度计算中,与一般灯具相比,减少了一定数量,既节省了成本,又降低了照明总用电量。
     此外,灯具在使用过程中,不可避免的会被污染,比如反光器的铝氧化,防护罩内部内部的积尘等,必然会造成光的损失,如果不定期保养,则与上述道理一样,光源消耗的能量大部分都被浪费掉了。因此,在选择灯具时,应选择密封性达到IP55以上的灯具,以减少维修工作量。
节约用光管理
    好的维修管理能节省电力,保护视力,加强照明用电管理是照明节能的重要方面。节能管理主要是开展节能宣传教育,建立节能照明系统,使人们养成随手关灯的习惯;按户装表,按计量收费;在集体宿舍安装电能定量器,限制用电,这些都能有效地减少照明用电量。在电灯泡出现污物时,其光通量可降至正常光通量的50%以下。当灯泡,灯具,玻璃,墙壁不清洁时,反射率和透光率也会大大降低。为确保灯的发光效果,应根据照明环境对灯泡、灯具和墙壁定期清洗。灯具发生闪动或已经发生闪动时,应及时更换,因为燃气放电在启动时耗电最大,比平时用电大得多,能有效达到节能的目的。
路灯节能
    节约能源绝不能只靠降低照明标准,要在保证各级道路符合相应照明标准的前提下,做到节能。所以在各种道路照明设计施工中,都要充分利用光能,使被照明的环境达到照明标准的要求。确定道路照明等级,按主干道、次干道、住宅小区等不同场所合理设计照明设施,以充分利用光能。经常可以对几种方案进行分析比较,从中选择既经济合理又节约能源的方案。就道路照明而言,一般采用较大安装高度与间距、大功率光源,比采用小功率光源更经济合理、更节能。
概述
     节约照明能源是一项综合工作,涉及的方面比较多。只有通过不断的探索和实践,从大处着眼,小处着手,才能找到真正达到照明节能效果的方法,从而使照明成本得到降低,使有限的电能发挥更大的效益,从而在保持应有照明水平的前提下,实现照明节能完全可行。
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