照明節能管理的合理設計
伴隨著房地產業的迅速發展,照明產品的需求也在急劇增長。從電力消耗來看,照明產品是繼空調、采暖電器之后的第二能耗大戶。光消耗占總建筑用電量的25%~35%,占全國總用電量的13%。而且建筑物在使用照明時,除了燈源本身消耗的電能外,其燈具還會產生相應的熱量,這部分熱量又是建筑第一能耗大戶“空調、供暖”的主要熱源之一。照明節能已經成為節約能源的一個重要方面。當前照明節能潛力很大,一般節能方案都可以達到節約20%~35%的效果,保守計算為20%,全國節約的電能價值相當可觀,可以說在國民經濟中發揮了巨大作用。有關手冊已對照明節能做出了精確的定義,提倡照明節能,并不等于降低視覺操作的要求,降低照明質量,照明節能就是在保證照度標準和照明質量的前提下,保證工作場所不降低視覺要求,力求減少照明系統的能耗,最有效地利用電能。在照明標準中提出,以單位照度和單位面積所需電量(W/m2. lx)為照明節能指標,力圖提高照明效率,減少用電消耗。下面分析幾種照明節能的技術方案。
節能照明的科學設計
照明線路合理:照明線路損耗約為輸入電能的4%,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。多數照明電壓為220 V,照明系統的電源可以采用單相二線、兩相三線、三相四線的方式。與其它供電方式相比,三相四線制供電的線路損耗大大降低。所以照明系統應該盡可能采用三相四線制供電。
適當的開關控制方式和充分利用自然光:自然光是免費光源,充分利用自然光是節約照明能源的重要途徑之一,所以要合理設計照明開關,如采用靠窗的燈具單獨控制等。要充分利用自然光,合理選擇采光,改善工作環境,使人感到舒適,有益于身體健康。在利用室內受光面反射的同時,也可以有效提高光的利用率,如白色墻面的反射系數可以達到70%~80%,同樣可以達到節能效果。
照明方式的選擇:在滿足標準度的情況下,為了節約用電,宜選用一般照明、局部照明和混合照明三種照明方式。比如某廠高大的機修車間,只采用普通的照明方式,使用許多燈具也難以達到精細視覺作業所要求的照度值,如果每臺車床都安裝一個局部照明光源,用很少的電力就能達到很高的照度。
不同光照強度的選擇:光照強度的選擇在照明設計中非常重要。過低的照明會損害工人視力,影響產品質量和生產效率。如果照度過高,就會浪費電能。選取的光照必須適合所進行的視覺工作。可根據國家頒布的照明設計標準進行照明設計,合理的照度值和優良的照明質量構成光環境,能提高工作效率,改善使用者的心情,也能提高居住空間的舒適度。
用于光源,燈,電器元件的選擇
對于建筑行業來說,無論是照明需求、空間效果以及氣氛渲染等方面,都離不開照明設備。所以在節能方面,在照明產品的選擇上,也變得十分重要。
常用的電光源有:①熱致發光電光源(白熾燈、鹵鎢燈等);②氣體放電光電光源(熒光燈、汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈等);③固體發光光光源(LED及場致發光器件等)。其中,不同類型的電光源的發光效率有很大差異,熱致發光電光源如白熾燈等,物體溫度越高,其輻射能量越大。采用熱致發光原理制造的電光源,其制造簡單,成本低,但發光效率低,其余能量以熱的形式消耗掉。但氣體放電發光器件,如熒光燈、金鹵燈、高強度放電燈等,其發光效率遠高于熱輻射電光源,其發光效率可達普通白熾燈的幾十倍,一般情況下,可逐步用高發光效率的氣體放電光源取代熱輻射電光源。日光燈比白熾燈節電70%以上,適用于辦公室、宿舍、屋頂等5 m以下的室內工作場所照明。小型熒光燈比普通熒光燈發光效率提高5%,細管熒光燈比普通熒光燈節電10%,是當今“綠色照明工程”實施方案中推出的一種高效、節能的電光源。
(2)高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈等均為氣體放電燈,其伏安特性均為電流增加時,燈壓并沒有上升,而是下降,必須串聯一個具有正向伏安特性的元件,以平衡負向特性,具有正向特性的元件稱為限流器或鎮流器。高質量的電感鎮流器具有良好的阻抗穩定性和伏安性能,高功率因數,低功耗。從而穩定燈泡的工作電流,延長燈泡的使用壽命。減少壓載水損耗也是節能工作不可忽視的一個方面。比如250 W鈉燈鎮流器,優質功率損耗僅為20 W~25 W,而優質功率損耗可達40 W左右。
燈具的主要作用是將光源的光通量分配到所需的方向,從而提高光的利用率,避免眩目。一般而言,高效率的燈具都是采用高反射材料和先進的工藝制造,如電化拋光的高純鋁板;透光性好的防護罩,如透光玻璃或有機玻璃;再者是密封良好,能防水防塵,盡量減少光線損失。照明效率是指燈具對光源通量的利用程度。由各種材料制成的燈具,對經過反射和透射后的光源幅射的光通量的效率總是小于1。假定相同功率的光源,其中一盞高效燈的光通量可達70%~80%,而另一盞高效燈的光通量可達40%~50%。對比起來,效率不高的燈具,其光源消耗的能量幾乎有30%是白白浪費的,沒有起到應有的作用,這一點常常被忽視。所以在選購燈具時,應盡量選擇配光曲線好,效率高的燈具。現在已有幾家燈具生產企業研發生產反射率可達95%的燈具,在實際照度計算中,與一般燈具相比,減少了一定數量,既節省了成本,又降低了照明總用電量。
此外,燈具在使用過程中,不可避免的會被污染,比如反光器的鋁氧化,防護罩內部內部的積塵等,必然會造成光的損失,如果不定期保養,則與上述道理一樣,光源消耗的能量大部分都被浪費掉了。因此,在選擇燈具時,應選擇密封性達到IP55以上的燈具,以減少維修工作量。
節約用光管理
好的維修管理能節省電力,保護視力,加強照明用電管理是照明節能的重要方面。節能管理主要是開展節能宣傳教育,建立節能照明系統,使人們養成隨手關燈的習慣;按戶裝表,按計量收費;在集體宿舍安裝電能定量器,限制用電,這些都能有效地減少照明用電量。在電燈泡出現污物時,其光通量可降至正常光通量的50%以下。當燈泡,燈具,玻璃,墻壁不清潔時,反射率和透光率也會大大降低。為確保燈的發光效果,應根據照明環境對燈泡、燈具和墻壁定期清洗。燈具發生閃動或已經發生閃動時,應及時更換,因為燃氣放電在啟動時耗電最大,比平時用電大得多,能有效達到節能的目的。
路燈節能
節約能源絕不能只靠降低照明標準,要在保證各級道路符合相應照明標準的前提下,做到節能。所以在各種道路照明設計施工中,都要充分利用光能,使被照明的環境達到照明標準的要求。確定道路照明等級,按主干道、次干道、住宅小區等不同場所合理設計照明設施,以充分利用光能。經常可以對幾種方案進行分析比較,從中選擇既經濟合理又節約能源的方案。就道路照明而言,一般采用較大安裝高度與間距、大功率光源,比采用小功率光源更經濟合理、更節能。
概述
節約照明能源是一項綜合工作,涉及的方面比較多。只有通過不斷的探索和實踐,從大處著眼,小處著手,才能找到真正達到照明節能效果的方法,從而使照明成本得到降低,使有限的電能發揮更大的效益,從而在保持應有照明水平的前提下,實現照明節能完全可行。
節能照明的科學設計
照明線路合理:照明線路損耗約為輸入電能的4%,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。多數照明電壓為220 V,照明系統的電源可以采用單相二線、兩相三線、三相四線的方式。與其它供電方式相比,三相四線制供電的線路損耗大大降低。所以照明系統應該盡可能采用三相四線制供電。
適當的開關控制方式和充分利用自然光:自然光是免費光源,充分利用自然光是節約照明能源的重要途徑之一,所以要合理設計照明開關,如采用靠窗的燈具單獨控制等。要充分利用自然光,合理選擇采光,改善工作環境,使人感到舒適,有益于身體健康。在利用室內受光面反射的同時,也可以有效提高光的利用率,如白色墻面的反射系數可以達到70%~80%,同樣可以達到節能效果。
照明方式的選擇:在滿足標準度的情況下,為了節約用電,宜選用一般照明、局部照明和混合照明三種照明方式。比如某廠高大的機修車間,只采用普通的照明方式,使用許多燈具也難以達到精細視覺作業所要求的照度值,如果每臺車床都安裝一個局部照明光源,用很少的電力就能達到很高的照度。
不同光照強度的選擇:光照強度的選擇在照明設計中非常重要。過低的照明會損害工人視力,影響產品質量和生產效率。如果照度過高,就會浪費電能。選取的光照必須適合所進行的視覺工作。可根據國家頒布的照明設計標準進行照明設計,合理的照度值和優良的照明質量構成光環境,能提高工作效率,改善使用者的心情,也能提高居住空間的舒適度。
用于光源,燈,電器元件的選擇
對于建筑行業來說,無論是照明需求、空間效果以及氣氛渲染等方面,都離不開照明設備。所以在節能方面,在照明產品的選擇上,也變得十分重要。
常用的電光源有:①熱致發光電光源(白熾燈、鹵鎢燈等);②氣體放電光電光源(熒光燈、汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈等);③固體發光光光源(LED及場致發光器件等)。其中,不同類型的電光源的發光效率有很大差異,熱致發光電光源如白熾燈等,物體溫度越高,其輻射能量越大。采用熱致發光原理制造的電光源,其制造簡單,成本低,但發光效率低,其余能量以熱的形式消耗掉。但氣體放電發光器件,如熒光燈、金鹵燈、高強度放電燈等,其發光效率遠高于熱輻射電光源,其發光效率可達普通白熾燈的幾十倍,一般情況下,可逐步用高發光效率的氣體放電光源取代熱輻射電光源。日光燈比白熾燈節電70%以上,適用于辦公室、宿舍、屋頂等5 m以下的室內工作場所照明。小型熒光燈比普通熒光燈發光效率提高5%,細管熒光燈比普通熒光燈節電10%,是當今“綠色照明工程”實施方案中推出的一種高效、節能的電光源。
(2)高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈等均為氣體放電燈,其伏安特性均為電流增加時,燈壓并沒有上升,而是下降,必須串聯一個具有正向伏安特性的元件,以平衡負向特性,具有正向特性的元件稱為限流器或鎮流器。高質量的電感鎮流器具有良好的阻抗穩定性和伏安性能,高功率因數,低功耗。從而穩定燈泡的工作電流,延長燈泡的使用壽命。減少壓載水損耗也是節能工作不可忽視的一個方面。比如250 W鈉燈鎮流器,優質功率損耗僅為20 W~25 W,而優質功率損耗可達40 W左右。
燈具的主要作用是將光源的光通量分配到所需的方向,從而提高光的利用率,避免眩目。一般而言,高效率的燈具都是采用高反射材料和先進的工藝制造,如電化拋光的高純鋁板;透光性好的防護罩,如透光玻璃或有機玻璃;再者是密封良好,能防水防塵,盡量減少光線損失。照明效率是指燈具對光源通量的利用程度。由各種材料制成的燈具,對經過反射和透射后的光源幅射的光通量的效率總是小于1。假定相同功率的光源,其中一盞高效燈的光通量可達70%~80%,而另一盞高效燈的光通量可達40%~50%。對比起來,效率不高的燈具,其光源消耗的能量幾乎有30%是白白浪費的,沒有起到應有的作用,這一點常常被忽視。所以在選購燈具時,應盡量選擇配光曲線好,效率高的燈具。現在已有幾家燈具生產企業研發生產反射率可達95%的燈具,在實際照度計算中,與一般燈具相比,減少了一定數量,既節省了成本,又降低了照明總用電量。
此外,燈具在使用過程中,不可避免的會被污染,比如反光器的鋁氧化,防護罩內部內部的積塵等,必然會造成光的損失,如果不定期保養,則與上述道理一樣,光源消耗的能量大部分都被浪費掉了。因此,在選擇燈具時,應選擇密封性達到IP55以上的燈具,以減少維修工作量。
節約用光管理
好的維修管理能節省電力,保護視力,加強照明用電管理是照明節能的重要方面。節能管理主要是開展節能宣傳教育,建立節能照明系統,使人們養成隨手關燈的習慣;按戶裝表,按計量收費;在集體宿舍安裝電能定量器,限制用電,這些都能有效地減少照明用電量。在電燈泡出現污物時,其光通量可降至正常光通量的50%以下。當燈泡,燈具,玻璃,墻壁不清潔時,反射率和透光率也會大大降低。為確保燈的發光效果,應根據照明環境對燈泡、燈具和墻壁定期清洗。燈具發生閃動或已經發生閃動時,應及時更換,因為燃氣放電在啟動時耗電最大,比平時用電大得多,能有效達到節能的目的。
路燈節能
節約能源絕不能只靠降低照明標準,要在保證各級道路符合相應照明標準的前提下,做到節能。所以在各種道路照明設計施工中,都要充分利用光能,使被照明的環境達到照明標準的要求。確定道路照明等級,按主干道、次干道、住宅小區等不同場所合理設計照明設施,以充分利用光能。經常可以對幾種方案進行分析比較,從中選擇既經濟合理又節約能源的方案。就道路照明而言,一般采用較大安裝高度與間距、大功率光源,比采用小功率光源更經濟合理、更節能。
概述
節約照明能源是一項綜合工作,涉及的方面比較多。只有通過不斷的探索和實踐,從大處著眼,小處著手,才能找到真正達到照明節能效果的方法,從而使照明成本得到降低,使有限的電能發揮更大的效益,從而在保持應有照明水平的前提下,實現照明節能完全可行。
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