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现阶段的很多国家多在进行节能优化,无论是建筑节能技术还是建筑能耗问题都是社会各界广泛关注的内容之一。而电气照明作为建筑主体当中的一个重要组成部分,其耗能量占据了建筑主体总能耗的十分之一。如果不对其进行节能优化,那么每年所消耗的能量将会是十分巨大的。在满足日常生活的基本需求同时,如何利用提高能源的节约效率,是现阶段面临的主要问题。因此,对建筑电气照明节能技术的研究有着鲜明现实意义。
1 电光源、灯具的节能设计选择
建筑电气照明系统的节能设计选择,在很大程度之上可以通过光源的角度来进行考虑,这样考虑的目的可以从电气照明的基本设施环节,达到节能目的。同时也可以推进照明节能技术的快速发展。而建筑电气照明系统的电光源、灯具及附件的节能设计则可以通过以下几个方面进行考虑。
1.1 选用高能效的电光源
在整个照明系统当中,如果想要快速的达到照明节能的目的,最直接、最简单、最廉价的一种方法就是应用高能效的电光源。而对于高能效的电光源选择,我们主要的依据是综合性能。 电光源的综合能效主要是由光效与使用寿命所决定的,通常情况下,电光源的光效越高,使用寿命越长则电光源的综合能效就越高,这样电光源的节能效用也就明显。常见的几种电光源的特性数据如表1所示。
通过对市场当中众多的电光源进行考察我们可以发现,普通的白炽灯其平均综合能效最低,其数据为24.3×103lm・h/w,因此在实际的居住照明当中不建议选择该种电光源,可以利用紧凑型荧光灯或是LED灯对其进行更换,这样不仅仅保证了照明的基本需求,减少了购买成本,同时也降低了电力的损耗。
1.2 选用高效率的灯具
电光源的高效性主要指的是光能的最终利用效率。从实际的应用角度来说,如果灯具的效率高,那么所发出的光能则会越多。根据GB50034-2013《建筑照明设计标准》第3.3.2条可以得知,开敞型的灯具相比于其它类型灯具来说,其所产生的光能将会更多,因此光能的利用效率也会更高。虽然在实际的应用过程当中选用了高效能的开敞式灯具,但为了可以进一步的提升灯具的光效,还可以通过反射罩的合理利用来达到提高光效的目的。另外需要注意的是,灯具的反射罩在对灯光进行反射的过程中,反射面会影响光通维持率,所以在对反射罩的选用过程当中,应该优先考虑涂膜或镀膜的产品。首先来说,优质的灯光反射罩造可以增加对光能的反射效率,并且可以极大程度的降低灯罩对于光能的吸收。其次加以反射罩之后,可以对光能有一个特定的引导,从而降低了光在传播过程当中的损耗。同时也极大限度的提升了被照区域的光能利用率,这样的方法在商场、广场、建筑物等地方均有作用。
2 合理配光节能技术
在不同的场合之中使用不同的灯具或是灯光种类,将会营造不同的氛围。同时,通过对光源的合理配置还可以达到减少光污染的目的,并且配光手段对于降低建筑的照明能耗有着重要的作用。
2.1 利用照度计算原理优化配光
在实际的建筑过程当中,不仅仅需要通过合理的计算方法,对整个建筑的照明灯具数量进行规范,还需要通过降低减光效应等方法,达到灯具的合理配置。从而实现照明节能。
通过研究我们发现,室内的减光效应与卫生有着很大的关系,当室内卫生十分整洁的时候,则减光效应则会变小。因此,保持室内整洁也是达到合理配光的一种有效途径。
2.2 各种照明有机结合合理配光
照明需求之下的配光工作,需要根据同一时间段当中的照明需求、同一时间段当中的不同照明需求、不同时间段的不同照明需求来进行进一步的考虑。从而达到合理配光与节约能耗的的目的。在实际的建筑照明系统当中,主要的照明类型有以下几个方面:一般照明、混合照明、重点照明、点缀照明、应急照明、泛光照明等。通常情况之下,都是采用多种照明类型搭配或是单个类型照明主导的方法进行搭配。例如在设计工作室、钻石加工室等地方,在利用一般照明满足主要照明需求的同时,还会利用局部照明来满足工作要求。
在商场当中需要通过灯光的点缀来激发顾客的购买欲望,将点缀照明与商场实际照明相结合,在满足基本照明需求的同时,突出商品的特征。在提高顾客购买欲望的同时,也实现了节能的最终目的。
3 合理的控制手段应用实现节能
优良的控制手段可以在很大程度之上实现建筑节能的最终目的。一种控制方法是自然光控制方法,利用导光系统,将自然光引入到室内,来充当灯光照明的效果。另一种是利用智能控制系统通过对不同时段的灯光进行搭配,与科学管理实现建筑照明节能目的。对公用走道楼梯等公共场所采用节能自熄开关。
对于天然光的合理利用是建筑照明体系当中一个最为环保的节能技术。而对于自然光的应用, 也不仅仅是单单采光而已。需要通过合理的技术,来达到实际应用的目的。
因为自然光是会随着天气与时间的变化而变化的,所以存在着很大的不稳定性。所以在对自然光进行应用的过程当中,将会加入导光技术。利用导管技术可以最大程度的减少天气τ诠庹盏挠跋臁T诎滋炜梢越其作为一种照明设施来进行应用。例如奥林匹克公园地下停车库就是通过合理的导光技术应用达到了减低能耗的目的。
对于自然光的应用技术除了导光之外,还可以利用光电转化作用对其进行应用。简单的来说就是利用相关的技术手段,将光能转化为电能,然后再将转换的电能转化为光能的技术。现阶段经常应用到的光电转化技术有半透明的非晶硅膜,简单的来说半透明的非晶硅膜其实是一种太阳能电池板。这样就可以顺利的将光能转化为电能。
太阳能光伏发电系统的应用,已经遍及了生活当中的各个领域。例如在发达国家当中,已经有越来越多的居住者将其应用到了生活当中。在屋顶之上安装太阳能光伏发电板也不是十分稀奇的事情。这一做法不仅仅减少了建筑的照明能耗量,而且减少了整个建筑整体的用电量。
当然现阶段最为普及的控制手段还是智能照明控制系统。它可以对光源进行开关控制和调光控制。是现代化数字化控制技术和网络技术相结合的一种技术形式,属于综合性系统当中的一个重要分支结构。随着计算机网络技术与其他信息技术的迅速发展,智能照明控制系统在实际生活当中的应用已经越来越广泛, 在建筑照明系统当中可以实现节约能耗的目的。
智能照明控制系统主要分为四个模块,第一个模块是开关模板,也就是照明系统的总控制区域。第二个模块是调光模板,是对整个照明系统进行调节,并通过合理的调节实现能耗的减小。第三个模块是智能控制,通过智能控制系统对外部的照明环境进行监控,从而制定合理的照明计划。第四个是多智能传感器,主要是的对照明环境进行检测,并将检测信息反馈给智能控制系统。根据实际所需的照明情况,对照明任务进行设定。在照明过程当中,可以根据实际的场景进行灯光的切换。一方面很好的实现了不用场景不同灯光效果的搭配,另一方面避免了重复照明与长时间照明所造成的电能浪费。
智能照明还会对电压进行控制,可以有效的抑制电网冲击电压和浪涌电压,输出稳定电压从而延长灯具寿命。
4 结束语
综上所述,本文结合现阶段国内外的基本研究情况,以提高电气照明节能效用为主要目的,从照明设备的选用、照明结构等多个角度入手,对我们国家的建筑节能技术与实际应用进行了简要的探讨,提出了切实可行的建议。而对于建筑电气照明的节能优化工作来说,虽然现阶段的节能技术已经形成,但是实际的应用还将会涉及到建筑整体构成,因此,要求优化工作者及单位应该坚实的做好每一步。
参考文献
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1建筑电气照明技术的背景和意义
由于这几年我国建筑行业的快速发展,能量的损耗也迅速增加,让我国已经变成了除美国之外第二大能量损耗的国家,这样会严重阻碍我国实现经济可持续发展的道路。显然,如何最大限度的节约能源,达到能源利用最优是现在至关重要的问题,电气设计的工作人员应该在电气设计阶段做好节能的措施,做好照明节能的工作,探讨出优化照明节能设计的方法,进而深化建筑电气照明节能技术,促进我国的可持续发展。
2电气节能的设计
2.1电光源、灯具的节能设计选择
在一般的照明设计中,虽然灯具的选择都满足了我国规定的照度要求,但是却没有采用节能品质优秀的照明装置,使建筑物的照明系统没有达到最大限度的节能。因此,在电气设计环节中,设计人员要有意识的选择高效节能的光源、灯具以及附件,有效的避免能源的浪费。
首先,要选择高能效的点光源,电光源的光效越高,其使用寿命也就越长,综合能效也就越高,这是达到能源节约最简单、最廉价的一个途径。然后是选择高效率的灯具,一般情况是选择灯具反射罩以及保护罩采用涂膜或者镀膜的灯具产品,可以最大限度的提高光源发出的光通量在被照面或者被照区域的利用效率,这样的节能途径可广泛的应用于公路、桥梁、广场、建筑物等照明场所。最后是对节能型灯具附件的选择,研究表明,电子镇流器可以节省大约百分之七的能源,还可以延长百分之三十的灯具寿命,因此,最好选择具有电子镇流器的照明灯具,可以有效的提高灯具的节能程度。
在照明设计中,照明设备的选用是最基础的环节,必须严格按照国家照明节能标准和措施来选择电光源、灯具及镇流器,保证房间或者照明场所的平均照度符合国家要求,并且达到高效节能的目的。
2.2合理配光实现节能
从配光角度研究,通过照度精确计算,准确的控制灯具的配光,同时利用照度计算的原理,结合多种照明方法,可以实现合理的配光,这样既可以达到节约能源的目的,还可以明显降低建筑物的照明使用成本,避免造成光污染的情况。
第一步,利用照度计算原理优化配光。在实际工程中,设计人员需要利用计算照度公式,计算出正确的灯具数量,选择不同的装饰或者建筑材料提高室内各反射表面的反射能力,进而减小房间的减光效应,提高灯具的利用系数,力求在光源发出光通量的一定情况下,提高利用系数,改善发出的光通量在被照面的光照效果,提高被照面的照度,使有限的光源达到最理想的配光效果,从而节约能源。
第二步,各种照明有机结合进行合理配光。在实际照明工程中,人们对不同季节、不同日子、不同时段的照明需求不同,需要设计人员将各种照明方式有机的结合,实现合理配光达到节能的要求,这样既可以根据一天不同的照明需求和自然光的强弱程度来满足人们的日常生活,还可以实现节能。
2.3利用良好的控制手段实现节能
良好的控制手段需要利用自然光对其反射导入支持室内照明,还需要利用智能照明控制系统,通过场景控制合理设置照明、照明电压控制保护照明设备、以及多种控制相结合做到节能。
自然采光容易受照明深度有限、照度不稳定、室内照明容易因为自然光的变动而变动等因素的影响,所以建议设计人员利用导光技术避免这些缺点。导光技术由控制系统和太阳光手机系统组成,控制系统是根据计算机根据当地的时间、经度、纬度算出建筑所处太阳的方位角和高度,太阳光收集系统可以根据不同方位角和高度调节反射收集装置的角度从而最大限度的收集太阳光导入室内。利用这两种系统的相互配合,最大限度的利用自然光实现节能。
然后需要利用智能照明控制系统对光源进行开关控制和调光控制,控制系统分为场景控制、智能照明电压控制、多种控制方式结合,在建筑工程中采用这样的智能照明控制系统,可以让照明分布的更加均匀,还可以大幅度的节省电能,能够更高效的实现照明控制和照明系统的维护管理工作,最大限度的节约成本。
2.4优化照明供电设计节能
整个照明供电设计需要注意系统导线与节能、电源设置在负荷中心、设计中做到负荷三项平衡这几部分。
设计人员在导线的选择上应该选用不同的材料实验比较性能,采用综合效应最高的材料。比如:铜芯导线,价格比银便宜,电阻率又低,达到了实效经济的目的,还可以大大节约有色金属,减少路线的输送损耗。然后设计人员在实际工程中,电源都应该设计在系统负荷中心,达到系统输电线路损耗总量最小。最后设计人员在电气照明系统设计的平面布置及系统方案的确定上尽可能的做到三相对称布置,三相越接近,灯具的使用也就越经济,耗能也越少。
总之,在建筑照明节能中有四个可行的措施。第一,从建筑电气照明系统基础组成出发,在满足照明场所的照明质量后要选择节能效率好的照明设备,在使用寿命长的前提下保证高光效照明,减少维修管理费用,节约能源;第二,通过提高光的利用率提高室内配光效果,结合多种照明方式,合理配光,优化配光来保证照明设备将电能利用最大化;第三,采用先进的天然光控制技术和智能照明控制系统,合理利用自然光,减少耗能;第四,通过选择电阻率低的铜芯导线,设置在负荷中心,避免有色金属的浪费,达到优化供电系统的目的,减少照明系统的整体线路损耗。
【关键词】建筑;电气照明;节能技术;研究;分析;思考
根据有关数据显示,2013年全社会照明用电量达到7246.59亿千瓦时,占到全社会用电量的14.15%,并且最近两年来,社会照明用电量只增不减。其中,由于我国经济的快速发展,居民的用电量增长在预期之内。但是,通过众多资料显示,公共场所照明用电消耗在全社会照明用电消耗是占主导地位的。其中医院、政府部门以及商场等公共场所消耗电量尤为巨大。
1 建筑电气照明节能技术问题的提出
关于建筑电气照明节能在社会上已经得到了广泛的共识,其中一个常识“随手关灯”已经深入人心。但是通过在公共场所的调查研究来看,并不尽如人意。因此,社会上虽然已经对节能有了较为深刻的认识,但是涉及到公共利益就会出现截然相反的情况。因此,研究公共场所的建筑照明节能尤为重要。
在众多的大城市中,城市的管理者为了提高知名度,往往在照明上下功夫,使得城市建筑照明在很大程度上,达到了艺术性与美观性上的结合,但是却忽视了节能性。同时,对灯具的后期维护也有很多不到位的地方。因此,在进行建筑电气照明技术的研究时,应该把节能放在第一位。
2 建筑电气照明系统的节能技术分析
2.1 科学、合理利用自然光源
在建筑电气照明系统中,节能技术应用的最佳前提是对自然光源进行科学以及合理地利用。同时,随着人们对于新能源利用以及环境保护的认识更加明确,建筑电气照明节能技术利用自然光源已经得到了广泛共识。另外,作为一种取之不尽用之不竭的自然资源,在进行照明技术的应用时,应该着重进行利用。其优势不仅仅在于降低经济成本,对于改善室内温度以及节约社会资源来说也具有重要的意义。
(1)棱镜窗技术应用
棱镜窗技术的应用非常简单,就是将建筑物的玻璃窗改装成棱镜,使之通过棱镜对阳光的折射作用,使阳光的方向发生改变,从而建筑物的深处能够得到充足的光线。本技术可以应用在超高层建筑物中,起到的效果会更加理想。
(2)采光搁板技术应用
采光搁板的应用主要集中在较大、内部较深的建筑物中。从某种角度出发,采光搁板其实就是将导光管进行水平放置,使建筑物在全年的大多数时间内能够获得比较充足的光照。
(3)反射高窗技术的应用
在建筑物的窗的顶部安装一组镜面发射装置,从而使得阳光能够在反射面上经过第一次反射,到达建筑物顶部之后,在经过第二次反射,从而使得房间内部具备了自然光源。需要注意的是,第二次阳光反射是一种漫反射。
2.2 照明方式的科学、合理选择
在进行确定照明方式时,应该对负荷功率密度(LPD)进行严格控制。因此,对于照明方式的选择时,应该从以下几个方面进行考虑。
(1)当工作位置的密度适中时,应该使用普通的照明方式,并进行单独使用。另外,对照明照度进行合理控制,应该在500lx以下。
(2)当建筑物或者是其他场所要求采取较高照度的情况下,最好选择混合照明的技术手段。
(3)使用分区照明方式一般适用于工作位置密集的情况下,对于工作区采用较高的照度,而非工作区采用较低的工作照度。同时,要对两者之间的照度比进行合理控制,比值应该在3以下。
2.3 针对照明指标进行合理控制
(1)建筑中的照明应该满足居民或用户的基本使用上,不能单纯为了节能而放弃使用质量。因此,在进行节能技术应用时,应该对整个照明系统进行效率上的提高。
(2)在进行照明技术的应用时,应该进行多方面的考虑。主要针对以下几个方面:照明功率密度(LPD)、能效指标、照明的均匀度等诸多方面。
(3)在对公共场所的建筑物照明节能技术应用时,应该着重考察建筑物的使用情况,对于使用较为频繁、对照度要求较高的建筑,可以进行适当提升一级,对于使用较少、对照度要求较低的建筑应该进行降一级的节能方式。
2.4 对光源、附件以及灯具进行科学选择
2.4.1 科学选用照明光源的基本原则
(1)严格按照国家相关规范,合理选择照明光源。
(2)根据建筑以及产所的功能进行光源的选择。
(3)通过对节能灯具的使用,减少白炽灯的使用范围。对于公关场合而言,不应该选择白炽灯作为基本光源。
(4)进行高压钠灯以及金属卤化物灯的推广使用,并且在一般场所中应采用长寿以及高光效的节能灯具。
(5)进行荧光灯的选择时,应该以紧凑型荧光灯为主,并用T8荧光灯辅助,如果经济条件允许的情况下,使用T5荧光灯以促进建筑在照明上更加节能。
2.4.2 加大LED灯具的推广力度
LED灯具在最近一些年里得到了广泛的应用,其突出的特点有效节约了电力资源。LED灯具具有非常好的节能效果,有资料显示,一千小时仅消耗几度电,同时也具有相当长的使用寿命。并且对人体的伤害相对较小,光线中不含紫外线以及红外线。在制作材料的选择上,所用材料对环境的影响也相对较小,不含汞与氙等有害元素,回收工作相对便捷。另外,LED灯具发出的光线对于视力没有较大的伤害,具有极高的安全系数,应用范围广。积极进行LED灯具的推广对于节能减排具有重要的意义。
2.4.3 选用镇流器的基本原则
(1)关于荧光灯以及高强气体放电灯的相关镇流器有两种,分别是电感镇流器以及电子镇流器。在进行实际操作中,荧光选用能效因数(BEF)较高的镇流器。其中,能效因数的计算公式为:BEF=100?/P
在上述式中,需要作出说明的是,P指的是线路的功率,?指的是镇流器流明系数值。
(2)在自镇流荧光灯以及直管形荧光灯中应该选择电子镇流器。另外,在直流形荧光灯中也可以利用节能型电感镇流器。对于不同的电压偏差也要视情况进行选择,对于电压差相对较大的场所,高压钠灯以及金属卤化物灯应该选择恒功率镇流器,而功率相对较小的可以选用电子镇流器。
2.5 关于建筑物中照明控制的技术应用
(1)弥补灯具使用的缺陷
现在有相当多的民用建筑中,居民对于节能灯具的使用并不热衷,尤其是对于农村居民来说。其中主要因素就是前期经济投入较
高,打击了使用兴趣。因此,对于照明控制的优化设计能够弥补照明灯具上的缺陷与不足。通过智能化的声控,可以在很大程度上起到节能的效果。
(2)使环境更加人性化与智能化
照明系统控制的优化设计,能够在一定程度上促进居民在使用中的便捷性。另外,智能化控制也使得环境更加人性化,促进环境的和谐。
(3)营造优美的光照环境
通过对光照照度的智能改变,能够在各种气象条件下,使光照环境不断发生变化,从而适应人的心理要求,从而获得比较优美的光照环境。
(4)使建筑物更加节能
照明系统控制的使用根本目的就是为了建筑物的节能,因此,在辅助光源以及灯具的节能时,控制系统对于节能也贡献极大。
3 结语
建筑技术的节能技术进一步得到使用一定程度上依赖于科技水平的提高,另外,政府部门的积极推广也是重要的作用。在当前建筑领域,照明系统还有很大的发展空间,因此建筑电气照明系统的节能技术应用前景也非常广阔。
参考文献:
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关键词:建筑节能;照明节能;节能设计;节能设备
随着我国城市化进程的加速和人民生活水平的提高,居民对民用建筑的要求也越来越高,但是随着民用建筑功能复杂性的增加,民用建筑中的能耗问题也越来越严重,为了有效解决上述问题,需要充分考虑节能设计,节能和环保是中国实现社会经济可持续发展所急需解决的问题。作为能源消耗大户的照明领域,必须寻找节能策略,实现节能照明。
1.采用节能设计
1.1建筑照明节能的原则
建筑电气照明节能的设计原则是在提高人民生产生活,利于发展以及不降低原来的照明功能的基础上,尽可能的减少没有必要的消耗,而不是一味的追求形式上的节能,加入大量的投资。因此,在设计时应从多方面考虑,既要满足建筑的功能,也要满足照明的需求,在此基础上根据经济、舒适、节能的基本原则设计符合多方要求的建筑照明方案。即照明节能所应遵循的原则是:尽可能节约照明用电应建立在保证有足够的照明数量和质量的基础上,不能片面追求节能,忽视照明数量和质量。
1.1.1满足建筑物的功能
照明系统应满足建筑的照度,满足上下、左右的运输通道畅通无阻,满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电、展厅的工艺照明及电力用电等。
1.1.2考虑实际效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用,而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内以节约的运行费用进行回收。
1.1.3节省无谓消耗的能量
首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。
1.2建筑照明节能设计中的措施
1.2.1 采用高效节能光源
选择高效电光源是照明节电的首要工作。光源选择的原则是:发光效率高,寿命长,显色指数满足要求,性能价格比优。
按电光源发光原理分类,电光源分为热辐射电光源(如白炽灯、卤钨灯等)和气体放电光源(如汞灯、氮灯、金属卤化物灯等)。高压钠灯光效是白炽灯的8~10 倍,寿命长,特性稳定。荧光灯比白炽灯节电70%,适用于办公室、宿舍及顶棚高度低于5m的车间等室内照明。
在灯具悬挂较高的场所,照明灯具一般宜采用高压钠灯、金属卤化物灯,除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯和大功率的白炽灯。
1.2.2 照明方式的选择
(1)一般照明:即均匀照明,是为整个工作场所设置,而不考虑局部特殊需要的照明,如办公室、会议室等场所。同一场所内的不同区域有不同照度要求时,应采用分区一般照明。
(2)局部照明:是为满足某些部位的特殊需要而设置的照明,如车床的工作灯、黑板照明、商店橱窗的射灯等。
(3)混合照明:指由一般照明和局部照明共同组成的照明。对于部分作业面照度要求较高,只采用一般照明不合理的场所,宜采用混合照明。在混合照明中,一般照明的照度应不低于混合照明总照度的5%~10%,且其最低照度值应不低于20 1x。
1.2.3 改善照明器的控制方式
设计合理配电线路,包括控制系统。节能控制系统主要通过定时器、光控声控系统、辅助装置等对建筑建行照明控制。定时器具有足够的可编程开关点数,保证每天或每周必须的控制数;具有时钟与输出状态显示功能;输出具有足够的常开常闭接点,且接点容量满足控制负荷( 中间继电器) 的容量要求;自备电池能保证定时器本身用电24h,停电后程序不会丢失。其次,设计光控声控系统,根据光线强弱、声音自动进行供断电是节能的重要手段。但设计时要注意不同季节、气候、时间的光线的强弱都会有所不同,光控装置必须不受上述因素的影响,只根据实际设定的光通量来开断装置。另外,电二次启动装置等辅助设置,也可实现节能控制。该装置具有再次来电阻断功能。
1.2.4 选择节电的照明电器配件
各种电光源中均需要有电器配件,镇流器是一个高能耗器件。《建筑照明设计标准》(GB 50034-2004)中对照明设计的镇流器选择原则做出了明确的规定:电子镇流器或节能型电感镇流器的能效优于普通电感镇流器,电子镇流器对提高照明系统能效和质量有明显优势。
自镇流荧光灯应采用电子镇流器,直管型荧光灯应采用电子镇流器或节能型电感镇流器。公共建筑场所内的荧光灯宜采用带有无功率的灯具,紧凑型荧光灯应选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。
1.2.5 确定科学合理的照度标准
节约电能,并不意味着降低照度。在制定“照明节能计算书”时,要根据建筑用途,进行科学合理的计算,来确定照度标准。标准太高即浪费,太低会影响照明效果也中不可取的。不可以只注重场所的照明功率密度值,而不注重场所的实际照度;只看场所的LPD 实际值,不看LPD 折算值,以防“倒推法”在设计领域的流行、泛滥。同时在照明设计文件中,应对照明器具核心元件指出明确的技术参数要求,不能仅标明光源种类及容量。
2.采用节能设备
2.1镇流器的应用
气体放电灯的镇流器主要分两大类:电感式镇流器和电子镇流器。电感式镇流器包括普通型和节能型。镇流器的一般选用原则为:自镇流荧光灯应配用电子镇流器;直管型荧光灯应配用节能型电感镇流器或电子镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器,在电压偏差较大的场所,宜配用恒功率镇流器,功率较小者可配用电子镇流器;选用荧光灯和高强气体放电灯的镇流器时,还必须考虑其能效因数(BEF)在国家相关能效限定值和节能评价值上的要求。
2.2电子节能灯的应用
电子节能灯,又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯及一体式荧光灯,是指将荧光灯与镇流器(安定器)组合成一个整体的照明设备。节能灯的尺寸与白炽灯相近,与灯座的接口也和白炽灯相同,所以可以直接替换白炽灯。节能灯可分为自镇流荧光灯(电子节能灯)和单端荧光灯(PL 插拔式节能管灯)两大类。
电子节能灯具有以下特点:首先是宽工作电压:170V―250V 适合中国供电需求,长寿命,平均使用寿命≥ 8000 小时。无噪音、无频闪,对通讯、家用电器设备无干扰。比普通白炽灯泡省电80%。另外,电子节能灯采用优质纯三基色荧光粉灯管,光效高、光衰小,光线自然,耗电少,发热低,色温2700K、6400K,是照明光源的最佳选择。电子节能灯包括适用于居室照明、办公照明、工业照明、酒店、商场等场所的产品。
2.3LED 节能灯的应用
LED 节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源,光效高、耗电少,寿命长,易控制,免维护,安全环保,是新一代固体冷光源,比管形节能灯省电,亮度高,投光远,投光性能好,使用电压范围宽,光源通过微电脑内置控制器,可实现LED七种色彩变化,光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗,绿色环保,适用家庭,商场,银行,医院,宾馆,饭店他各种公共场所长时间照明。与白炽灯管或低压荧光灯管,LED的稳定性和长寿命是明显优势:白炽灯的连续工作时间很少超过1000 小时,采用电子驱动器的荧光灯管的连续工作时间可超过8000 小时,但LED 无故障工作50000 小时。据市场预期,2011 年起白炽灯步入退场,再加上2012 年欧盟各国将陆续全面禁止销售白炽灯,届时节能灯泡(CFL)以及LED 灯泡有机会共同分食白炽灯市场。
2.4太阳光导入器的应用
为了在建筑照明设计中贯彻国家的节能法规和技术经济政策,实施绿色照明,宜利用各种技术措施将天然光引入室内进行照明。采用天然光导光或反光系统时,必须采用人工照明措施,天然光导光系统只能用于一般照明,不可用于应急照明;当采用天然光导人系统时,宜采用智能照明控制系统对人工照明进行自动控制。
太阳光导入器是目前国际上新推出的集节能、绿色、环保、健康为一体的产品,它主要采用太阳光自动跟踪、透镜集光、光缆传输自然光,实现白天地下室、朝北房间的阳光照射。据资料统计,一束阳光导人相当于500 w 光源的照明亮度,采用太阳光导人器,零成本使用,可以有效地减少白天的照明电耗。充分利用太阳光导入系统,作为一项可持续能源技术,取得的经济效益和社会效益必将导致其在建筑采光中的广泛应用。
总之,要获得经济技术指标良好的照明节能方案,必须通过工程技术人员的精心设计、详细计算和反复比较。
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[4] 王金选. 建筑电气工程节约问题的探讨[J]黎明职业大学学报, 2006,(01) .
关键词:节能环保 道路照明 技术应用
中图分类号:TE08文献标识码: A
前沿:我国照明界早已认识到节能的重要性,并开始提倡绿色照明。2003年,我院对市内世行贷款项目――中华大街、体育大街、槐南路等主要道路照明项目采用了ILUEST智能照明调控装置的设计,节能效果显著,达20%以上。但有一个缺点,成本投资太大,需3-4年才能收回成本,在国家大力推广照明节能的良好形势下,节能产品的研发与应用如雨后春笋般,层出不穷的应用于全国各大城市。
一、智能化节能型路灯箱式变电站
(一).节电原理及产品主要优点
(1)产品节电原理:智能路灯节能装置中配备独特的微电脑控制程序,采用了动态优化的智能控制技术,用以调整动态变化中的系统用电参数,并对其进行优化处理,保障用电系统始终工作于最佳状态的同时达到最佳的节电效果。
(2)主要优点:①此路灯节能装置为人机界面,调节方式灵活;不产生高次谐波,输出端始终是完整的正弦波,对电网无污染,对用户的有线信号、无线信号均无任何干扰,不会对电网产生污染,属于环保型的智能节电产品;能耗小、使用寿命长,提高设备运行效率,减少多余电费支出;相对成本低,回收成本周期短,一般不超过1.5年,特别适于新建线路中;能实时监测,同时对输入、输出电流、电压和功率等参数提供动态数据、故障诊断和自动保护,稳定工作电压,设备运行更稳定可靠;节电效果显著,可达25%--60%针对电网电压偏高和波动等现象,调控装置可根据用户现场实际需求,实时在线调控输出最佳照明工作电压,并将其稳定在±2.5%以内,有效提高电力质量,从而达到稳定最佳工作电压的目的。根据用户实际的照明需求,调控装置还可通过程序进行多时段节能电压设置,从而满足用户不同光源、不同时间的需求,实现最佳照明状态和最大节电率。②能够实时稳压、控压,路灯后半夜的供电电压会达到250V,智能调控装置高稳定的最佳照明电压,能够延长电光源寿命,减少照明运行及维护费用。③实现智能照明调控。为了满足不同用户对照明灯具控制的需要,有多种模式可供选择。可按现场实际情况,通过天文钟、智能探头或内部编程、远程计算机遥控,实现时控、光控、程控等多种智能化控制。并可根据不同时段、不同灯具、不同亮度要求。调控装置采用手动和自动双旁路系统,以保证照明设备不断电,正常安全运行;串行通信遥测、遥信、遥感、遥控等功能,并可与上位机组网,执行调度指令,实现中心系统控制。安装调试简便,不改变原接线模式,免维护,无需设专人管理,降低维护费用,减少维护工作量。
(二).产品节能及效益分析:以400W的高压钠灯为例,当电压从242伏降到154伏时输入功率变化如下:分档1234567电压(V)242220216212201192154输入功率(W)544450433417375342220。例:郑开大道,道路宽42m,10车道,12m高路灯,35m间距交错布置,后半夜电压从采用节能前240V变至采用节能后196V。后半夜未采用节能时电压为242V时现场测量路面平均照明Eav=35lx,后半夜采用节能措施后电压为192V时,现场测量路面平均照度Eav=25lx。图一 后半夜采取节能措施前后所测照度值,假设郑开大道一台160KVA路灯箱变,所供路灯512盏,每盏400W、原方案用电量按平均每天11小时(前半夜4小时、后半夜7小时)计算:前半夜 电压为220V:512×0.45(KW)×4(h)=922KWh后半夜 电压为242V:512×0.544(KW)×7(h)=1950KWh,年用电量为2871×365=1048023 KWh,按0.5元/KWh计算,电费为52.4万。采用智能化节能型箱式变后每天用电量:1、前半夜 电压为220V:512×0.45(KW)×4(h)=922KWh2、后半夜 电压为192V:512×0.342(KW)×7(h)=1226KWh,年用电量为2148×365=784020KWh,按0.5元/KWh计算,电费为39.2万。一年节约电费13.2万,节电率为25%以上。
二、数字式高强度气体放电灯智能程控器
(一)、节电原理及产品主要功能
(1)、节电原理:1、通过提高功率因数可实现在保证照明效果不变的前提下节电20%,即以提高转换效率来实现的节电。2、通过分时段调光控制可以在第二种节电途径的基础上再节电20%,即以系统智能控制来实现节电,使综合节电效果可以达到30%以上。
(2)、智能程控器具有以下功能:1、数字软启动功能:根据光源类型,自动选择输出方式,在光源正常点燃后进行数字控制的预热,最大限度的减少启动电流对光源的冲击,有效地延长了光源使用寿命。2、数字系统随机启动技术:在设定的时间内,智能程控器每次启动的延时长度通过系统控制软件预置的随机变量设定,这样避免因同一线路上多机同时启动对电网造成的大电流冲击。最大限度的降低对配电设备和供电线路的要求,改善电网运行质量。3、数字自动匹配光源技术:智能程控器内部装有A/D转换器,采用函数计算的软件方式对输出端进行实时采样。采样后的数字信息通过微电脑芯片处理,自动识别出当前负载类型,并自动调节内部参数及驱动策略,实现较为理想的匹配。4、数字自动调光技术:智能程控器内置功率控制方案,可以针对用户要求进行设置,而且这种功能的实现不须外加任何调压设备及人为操作。自动实现输出功率在额定功率35%-100%范围内的线性调整。其调光的深度、趋向、时段均可通过软件设置完成。5、数字功率控制技术:数字功率控制技术是通过微电脑芯片对输出频率的精确合成实现的。使功率输出稳定精确。即使电网电压大幅度波动,实际的输出功率稳定度也优于±1%。6、数字“声频共振”抑制技术:数字保护技术、软件升级功能、数字自诊断技术、数字联机调光技术、数字联机控制技术。7、具有预热启动,热态再启动功能。
(3)、数字式高强度气体放电灯智能程控器的主要技术指标:线路功率因数c o s φ > 0 . 9 9 5 、电源电压AC170V~AC265V;频率40HZ~200HZ、电源波形畸变<6%、平均照明流明系数>0.95、正常工作环境温度范围-25℃~+55℃、平均寿命>20000小时。