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照明節(jié)電的合理設(shè)計(jì)
來源:中國節(jié)能產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 時(shí)間:2007-4-20 15:57:35 用手機(jī)瀏覽

 照明節(jié)電的合理設(shè)計(jì)


隨著我國改革開放的不斷深入,國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民水平的提高,我國照明用電量已占總用電量的7%-8%。按照我國提出的"中國綠色照明工程",照明節(jié)電已成為節(jié)能的重要方面,節(jié)電就是在保證照度的前提下,推廣高效節(jié)能照明器具,提高電能利用率,減少用電量。
  1.科學(xué)選用電光源
  科學(xué)選用電光源是照明節(jié)電的首要問題。當(dāng)前,國內(nèi)生產(chǎn)的電光源的發(fā)光效率、壽命、顯色性能均在不斷提高,節(jié)能電光源不斷涌現(xiàn),電光源按發(fā)光原理可分為兩類。 一類是熱輻射電光源,如白熾燈、鹵鎢燈等。另一類是氣體放電光源,如汞燈、鈉燈、氙燈、金屬鹵化物燈等。各種電光源的發(fā)光效率有較大差異。氣體放電光源比熱輻射電光源高得多。一般情況下,可逐步用氣體放電光源替代熱輻射電光源,并盡可能選用光效高的氣體放電光源。
  高壓鈉燈光效是白熾燈的8~10倍,壽命長、特性穩(wěn)定、光通維持率高,適合于在顯色性要求不高的道路、廣場、碼頭和室內(nèi)高大的廠房和倉庫等場所照明。
  金屬鹵化物燈,具有光效高,顯色性好、功率大的特點(diǎn),適用于劇院、總裝車間等大面積照明場三所。
  熒光燈比白熾燈節(jié)電70%,適用于在辦公室、宿舍及頂棚高度低于5米的車間等室內(nèi)照明。緊湊型熒光燈發(fā)光效率比普通熒光燈高5%,細(xì)管型熒光燈比普通熒光燈節(jié)電10%, 因此,緊湊型和細(xì)管型熒光燈是"九五"期間"中國綠色照明工程"實(shí)施方案中推出的高效節(jié)能電光源。
  在開閉頻繁、面積小、照明要求低的情況下,可采用白熾燈。雙螺旋燈絲型白熾燈比單螺旋燈絲型白熾燈光通量增加10%。可根據(jù)需要優(yōu)先選用。
  2 . 合理選擇照明燈具
  燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量,滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求,并且不產(chǎn)生眩目現(xiàn)象和嚴(yán)重的光幕反射。選擇燈具時(shí),除考慮環(huán)境光分布和限制眩光的要求外,還應(yīng)考慮燈具的效率,選擇高光效燈具。
  在各類燈具中,熒光燈主要用于室內(nèi)照明,汞燈和鈉燈用于室外照明,也可將二者裝在一起作混光照明。這樣光效高、耗電少、光色逼真、協(xié)調(diào)、視覺舒適。
  另外,在燈具設(shè)計(jì)上要采用合理的配光。如白熾燈的燈具在弧度上處理合理,照度不變的情況下可節(jié)電20%, 熒光燈的燈具設(shè)計(jì)錯(cuò)開重光部分,可提高光效80%。
  3.合理選擇照度和照明
  選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重要問題。照度太低,會(huì)損害工作人員的視力,影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。不合理的高照度則會(huì)浪費(fèi)電力,選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺工作相適應(yīng)。工廠照明可按國家頒布的TJ31-79《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》來選擇照度和必要的照明質(zhì)量,綜合考慮照明系統(tǒng)的總效率。
  在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下,節(jié)約電力,應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明、混合照明三種方式,充分發(fā)揮照明效果。大多數(shù)情況下,混合照明效果較好· 但工作面與環(huán)境差別不宜太大,其照度比以1/3~1/5為宜。一般情況下,當(dāng)一種光源不能滿足顯色性要求時(shí),可采用兩種以上光源混合照明的方式,這樣既提高了光效,又改善了顯色性。另外,科學(xué)地安排光源分布,能獲得滿意的光照分布,更好地利用光能量。
  充分利用自然光,正確選擇自然采光,也能改善工作環(huán)境,使人感到舒適,有利于健康。另一方面充分利用室內(nèi)受光面的反射性,能有效地提高光的利用率,如白色墻面的反射系數(shù)可達(dá)70%-80%,也能起到節(jié)約電能的作用。
  4 . 加強(qiáng)照明用電的管理
  加強(qiáng)照明用電管理是照明節(jié)電的另一個(gè)重要方面。照明節(jié)電管理主要以節(jié)電宣傳教育和建立實(shí)施照明節(jié)電制度為主。企業(yè)實(shí)行經(jīng)濟(jì)責(zé)任制時(shí),將節(jié)電納入考核內(nèi)容,能促進(jìn)企業(yè)職工樹立節(jié)電意識(shí),對(duì)照明燈做到合理控制,使職工養(yǎng)成隨手關(guān)燈的習(xí)慣。對(duì)家屬樓用電按戶安裝合適的電表,實(shí)行計(jì)度收費(fèi);對(duì)集體宿舍安裝電力定量器,進(jìn)行限制用電,這些措施都能有效地降低照明用電量。
  電光源的照明效果與運(yùn)行情況有密切關(guān)系。燈泡積污時(shí),其光通量可能降到正常光通量的50%以下,燈泡、燈具、玻璃、墻壁不清潔時(shí),其反射率和透光率也會(huì)大大降低。為了保證燈泡的發(fā)光效果,工廠應(yīng)根據(jù)照明環(huán)境制訂定期清掃燈泡、燈具、墻壁的制度,并按制度切實(shí)有效地執(zhí)行。
  5 . 其它照明節(jié)電措施
  照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導(dǎo)線截面積。大多數(shù)照明電壓為220V,照明系統(tǒng)可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。下表列出了供電距離相等、導(dǎo)線導(dǎo)體總重量相等時(shí),三種方式的線損比較結(jié)果(設(shè)單相二線損耗為100%)。
  不同供電方式的線損
  供電方式 損耗%
  單相二線 100
  兩相三線 56
  三相四線 28
  由表中數(shù)據(jù)可知,三相四線式供電比其他供電方式線路損耗小得多。因此,照明系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用三相四線制供電。
  自動(dòng)控制室外照明可減少無效照明時(shí)間,保證必要的有效照明。其控制方式有兩種,一種是利用時(shí)間控制裝置定時(shí)開關(guān),此方式無法區(qū)分天氣變化而引起的光照差別。另一種方式是利用光電自動(dòng)控制裝置,它利用光敏元件在自然光照下的變化,使裝置發(fā)出指令,控制電燈亮滅。
  工廠晝夜電壓變化幅度常在5%~12%。午夜后,線路電壓高于額定值3%~5%,此時(shí)運(yùn)行的照明燈功率常超過額定值10%。高電壓不但浪費(fèi)了電能,還縮短了燈泡的使用壽命。為消除這種現(xiàn)象要采取限壓措施:①利用電抗器限壓。電抗器的電抗值應(yīng)由午夜線路電壓,限制目標(biāo)電壓,照明負(fù)荷阻抗值運(yùn)用矢量法計(jì)算求得。電抗器制作時(shí),可多出抽頭以備電抗值調(diào)整時(shí)使用。電抗器的接入或退出,可人工控制,也可利用石英定時(shí)開關(guān)鐘或其他定時(shí)器控制。②利用晶閘管控制。晶閘管的觸發(fā)電路可由定時(shí)器控制,也可用電壓比較信號(hào)控制。
  高壓鈉燈等氣體放電光源,應(yīng)實(shí)行單燈電容補(bǔ)償,將功率因數(shù)提高到0.85以上,降低無功損耗。熒光燈鎮(zhèn)流器的損耗占用電量20%~30%,采用電子鎮(zhèn)流器可減少這部份損耗。
  以上照明節(jié)電的途徑,有的不需要增加投資,有得無失:有的雖需-些投資,但一般兩年內(nèi)可收回投資,無論從節(jié)能的觀點(diǎn),還是從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)看,都是合算的。


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