绿色照明技术综述
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绿色照明技术综述
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摘要:绿色照明是美国国家环保局于20世纪90年代初提出的概念。绿色照明包含高效节能、环保、安全、舒适等四项指标。高效节能意味着减少用电量,从面减少因发电对大气的污染,安全舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照,不产生光污染。通过绿色照明,从而达到节能减排的目的,这对于整个世界所面临的资源和环境问题都具有深远的意义。而绿色照明新技术的研究、发展及应用,对实现节能减排、生态环保有着重大的意义。本文简要介绍几种绿色照明新技术及其应用,阐述绿色照明技术的发展与问题。
关键词:绿色照明;新技术;LED;节能
照明用电是人们工作、学习和日常生活最为基本的电力需求,有着用电范围最广、涉及设备最多、用电时间多集中于用电高峰的特点,是一个消耗能源较多的领域。随着经济发展,人们生活水准不断提高,现代社会对照明环境的要求越来越高,照明器具不再纯粹一照明为目的,还包含装饰、情趣、品味等功能的体现,彰显则会流光溢彩的都市魅力,照明用电量也连年攀升,其年均消费增长已超过全国电力总消费的增长幅度。
实施绿色照明利国利民,是涉及全社会各行业和千家万户以及全面建设小康社会和实施可持续发展战略的大事。因此必须大力推进绿色照明工程事业向广深发展。应全面拓展照明产品质量承诺制度,推广大宗采购,扩大照明节能产品市场,建立节能的机制,制定相应的鼓励节能的政策法规。
1.实施绿色照明的重要性
1.1节约能源
人工照明主要来源于由电能转换为光能,而电能又大多来自于化石燃料的燃烧。地球上的石油、天然气和煤炭的可采年限有限.然而随着开采量的逐年增长.这些化石燃料的可开采年限还会进一步缩短。世界能源不容乐观。节约能源。对于地球资源的保存,延长其枯竭年限,实现人类社会可持续发展具有重大意义。我国的照明用电量大约为总发电量的10%~12%。2004年我国发电量为21870亿kW·h,照明用电约为21872624.4 kW·h,比三峡电站的总发电量还多,但我国人均电量约为150 kW·h,处于低水平。而照明总用电量仍在年年增长,可见用电量之大,节约能源任务之艰巨。
1.2保护环境
由于化石燃料燃烧产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等有害气体,会造成地球的臭氧层破坏、地球变暖及酸雨等问题。地球变暖的因素中。50%是由二氧化碳形成的,而大约80%的二氧化碳来自化石燃料的燃烧。由此可见节约电能,对于环境保护的意义重大。
1.3提高照明品质
提高照明品质,应以人为本,应有利于生产、工作、学习、生活和保护身心健康。在节约能源和保护环境的同时,还应力图使照明品质有飞跃的提高。具体体现在照明的照度应符合该场所视觉工作的需要,而且有良好的照明质量。如照
度均匀、良好眩光限制和光源的显色性以及长寿命等。节约能源和保护环境必须以保证照明品质为前提。为达此目的,采用高光效的光源、灯具和电器附件以及科学合理的照明设计是至关重要的。
2.绿色照明的工作内容及指标
2.1主要内容
(1)开发并应用高光效光源。
(2)选择高效率节能照明器具替代传统低效的照明器具,使用先进(如智能化)的控制系统。提高照明用电效率和照明质量。
(3)采用合理的照明设计。
(4)充分利用天然光。
(5)加强照明节能管理。
2.2主要指标
(1)高效:以消耗较小的电能获得足够的照明。
(2)环保:减少光污染和大气污染排放。
(3)安全:不产生紫光线、眩光等有害光照。
(4)舒适:光照清晰、适度、柔和。
3.绿色照明技术
3.1选择合适的高效光源
我国当前使用的主要照明光源有:自炽灯(包括卤钨灯)、荧光灯(包括直管荧光灯、弄型管荧光灯、紧凑型荧光灯、无极荧光灯)、气体放电灯(包括高压钠灯、高压汞灯及金卤灯等)、半导体灯等。其中自炽灯属低效光源,高压汞灯因显色性差,汞含量高,环保性能差,已逐步淘汰。我国当前绿色照明推广的是:用紧凑型荧光灯替代白炽灯;用细管三基色高效荧光灯替代粗管低效荧光灯:用新型高效高压钠灯和金属卤化物灯替代高压汞灯、低效钠灯和卤钨灯:用电子镇流器或低耗能电感镇流器替代普通高耗能电感镇流器。
3.1.1选用原则
(1)发光效率高。
(2)显色性好,即显色指数高。
(3)使用寿命长。
(4)起动可靠、方便、快捷、无频闪。
(5)性能价格比高。
3.1.2选用建议
(1)灯具安装高度较低的场所,使用荧光灯,按光效、寿命、显色性排序,为三基色直管、异形管、紧凑型荧光灯,其中直管、异形管优先选择细管T5、T8荧光灯。一般办公场所、普通生产车间都应优先选用直管荧光灯。
(2)灯具安装高度较高的场所宜选用金卤灯。也可用中显色高压钠灯.对于显色性要求高的场所宜用陶瓷金卤灯.对于没有显色性要求的工业场所,可以用光效更高、寿命更长的高压钠灯或低压钠灯
(3)安装高度较高且不宜维护的场所(如高层建筑障碍灯、航标灯、高塔灯等)宜选用高频无极荧光灯.其寿命可达6万h以上,但应注意其配用电子器具在℃以下难以正常工作
(4)户外道路、广场、仓库宜选用钠灯、金卤灯,并配以户外灯具。
(5)再选用高压汞灯及光效更低的自镇流高压汞灯,限制使用白炽灯、卤钨灯等热辐射光源。
(6)选用金卤灯和钠灯时应考虑由于铜材、硅钢片涨价,需进行技术经济比较
3.2先用光利用率高及配光合理的灯具
(1)光的利用效率。光的利用效率即灯具对光源光通量有效的利用程度。利用率高则节能效果好。
(2)对高天棚和室外照明用大功率灯具.部分反射面采用多棱面组合.以减少光源本身的遮光程序.可使灯具的光效提高8%左右。对室内照明的荧光灯具.亦在内部装以镜反射抛物面以及镀铝面反射膜的抛特面格栅等
(3)提高光源利用系数:即选择灯具效率高、配合适合房间室形条件(室形指数、室内各表面反射比)的产品。一般情况下房间室形指数(RI)大,选用宽配光灯具,小而高的房间选取用窄配光灯具。
(4)光质。防止眩光的品质及配光的合理性.提高人们视觉工作效能。
①采用合理形状的格栅,可以防眩光,并投光均匀。
②室内墙壁、顶篷应装饰明亮,使用长寿命反射率高的材料。
③灯罩使用长寿命聚丙烯透光板,并压制成折光棱镜,形成蝙蝠翼形配光,可加大灯具间隔.获得均匀照明.有益于提高视觉效能并节省费用。