浅谈照明节能
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浅谈照明节能
作者:
摘要:文章阐述了建筑电气设计中的照明节能提出背景、绿色照明的含义和推广的意义,照明节能存在的几个问题,照明节能的措施,国标《建筑照明设计标准》(GB50034—2004)颁布实施及意义以及其推广绿色照明,论述电气设计中的照明节能重要性。
关键词:照明节能绿色照明照明光源节能灯照度要求照明功率密度值照明节能的重要性
强调有效地,充分的利用能源以保护环境,是工程设计的重要内容。节能在建筑工程设计中正是必有的内容,并且还作为评选优秀设计的基本条件之一。应从有利于推动照明节能的角度出发,应采用节能与开发并举,节能优先的原则,同时还须打破传统的不适应技术发展的设计观念。稀土节能荧光灯,金属卤化物灯等新型光源的出现,为选用高效光源增加了广阔天地和自由境界,同时智能化控灯方式的开发和灯具光学质量的提高,为照明节能前景必然带来乐观的结果。
绿色照明
“绿色照明”是美国1991年在照明工程中倡导节约能源,减少污染,保护环境,提高工作和生活质量的一种标志性称谓。是建立在以节约照明用电,优质高效,安全舒适,有益环境,改善照明质量和保护身心健康的一项全面计划。
根据国际照明委员会(CIE)对16个发达国家的技术统计资料表明,虽然照明用电量所占总用电量比例在下降,但是照明用电量的绝对值却在迅速增长。而照明能效的变化,1960年仅为26lm/W,而到2000年预计可提高到65lm/W,这表明照明的效能是呈上升趋势的。当前,无频闪,无电磁辐射,光效高的直流荧光灯的问世以及太阳能照明的应用,再一次说明,节约照明用电不仅有巨大潜力,而且为合理照明节能设计,保护生态环境——实施绿色照明计划提供了良好条件。
我国的绿色照明工程计划预期目标是:
(1)节约电力;
(2)减少环境污染;
(3)逐步建立起节电照明器的市场推广体系,使照明节能纳入正常的市场运行轨道;
(4)大力提高节电照明器具的产品质量,完善质量标准和设计体系。
当前广泛使用的荧光灯等照明光源,虽然具有优良的发光效率,是良好的节能产品之一,但是这类光源在接通电源后不能立即全额光通量输出且含有污染环境的贡,使其成为非理想的绿色照明光源。因此研发不含汞的绿色照明光源和太阳能(光伏发电系统),风能等环保能源的有效利用,既是一项很具有发展潜力的技术。
照明节能存在的一些问题
近几年来,在实施绿色照明工程的推动下,照明节能取得明显成绩,但是也还存在一些问题,因此应做好以下几点。
(1)提高对绿色照明的认识,转变观念
照明遍及城乡,工业及各种建筑,也关系到千家万户。但首要的是提高有关专业技术人员,管理人员对绿色照明,照明节能的认识,建立节能意识和观念。部分专业技术人员和管理人员在照明工程设计中或实际应用中,不善于优化设计方案,合理选择高效光源,灯具和镇流器等器件,以及他们的技术参数;有的人员往往因为高效照明器材价较高而不选用,不善于把建设费和运行维护费综合考虑,运用技术经济分析和评价方法;有的人员过于热衷于装饰美观,而不善于把照明能源效力和美观结合,导致一些工程照明能效低下的不良后果。
(2)绿色照明的全面系统的理解和实施
绿色照明是一项系统工程,围绕其宗旨和目标,应该采取多方面的措施,包括组织和管理,宣传和培训,技术和实施等方面的工作,同时也包括研制和推广使用高效优质光源,灯具和其他电器附件,以及科学,合理的工程设计,严格的运行,维护管理。
有人把复杂的问题简单化,如把绿色照明说成就是推广应用节能灯。而节能灯是指紧凑型荧光灯。如果以这样的理解去指导工作,就可能是抓住一点丢了一片,无法达到预期的目标。
(3)对待绿色照明要实事求是,克服主观随意性
一种新事物,新物质,新材料等的出现,总是会有人不认识,不理解,甚至不承认,同时也有一些人给予过分的夸张。有些人是认识上的偏差,或逻辑推理上的差错,也有人是出于营销的需要,为了自身利益而丢弃了实事求是的原则和科学态度。
照明节能的措施
因为照明用量大而且面很广,因此,照明节能的潜力很大,应从下列几方面着手:
(1)除了满足照度、光色、显色指数外,应采用高效光源及高效灯具。白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低,
因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。低压钠灯和高压钠灯的发光率最高,但由于色温低,光色偏暖,显色指数在40~60之间,颜色失真度大,只能在路灯或广场照明用,其中显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯,用于工厂及体育馆照明,这也是量大面广的照明部分;发光率很高的金属卤化物灯,三基色荧光灯及稀土金属荧光灯,由于色温范围广,自3200K~4000K,光色选择性好,显色指数又高,可达80~95,颜色失真度小,尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好,因此除用作商场、展厅的照明外,还广泛用在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等;一般荧光灯及稀土金属荧光灯可用在写字楼、住宅的照明;荧光高压汞灯、自整流高压汞灯、钠灯及三者组合的混光灯常用于生产厂房的照明。尽量不用或少用白炽灯,只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中才使用,虽然它光色好,显色指数最高,但达不到节能的目的。
(2)建筑物尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。
(3)合理有效的控制照明设施。对气体放电灯,采用灯光无级自动调节,即调节灯丝从而达到调光的目的。但其代价太高,每套36W的灯管需要增加2000元~3000元的投资,而节省下来的电能,其电价是有限的,因为这仅在白天日照强时(一般在上午10时到下午3~4点钟这段时间内)可减少一点人工照明,每支灯充其量节能25%,每天按12小时计,每年按365天计,则节省运行费用:
m=36×0.25×12×365×0.78×10-3=30.7元所以增加控制的投资需要2000~3000/30.7=65~97年才能回收,这是没有实用意义的。在工作照明中采用这种调光方案是不可取的。它只适宜用于特殊条件下,如气象台、导航站等小面积控制室,要求室内的照度与室外自然光自然协调的环境,才可采用这种调光设备。另外,这种调光设备用于稀土金属荧光灯,其频闪效应使人眼不易接受。对于可以充分利用自然光而且需要调光的场合,可采用分组分片自动开停的控制方案,虽然会有突变过程,但不会影响视力,也不会影响人的情绪,是可取的方式。
对长期需要开停,但又要按人流的多少自动调整照度的场合,在增加投资不多的情况下,对荧光灯可利用调压的方式,固定几级调节,如北京地铁采用澳大利亚的调光设备就是如此。
荧光灯采用调电压调光,其节能效果并不显著。因为,气体放电灯的发光是靠离子在高电压下产生碰撞,达到一定能级而使荧光粉发光,因此光通量并不与电压成正比,电压下降10%,光通量差不多下降30%~40%,电压下降30%,灯会全熄。因此,气体放电灯采用调压方式调光,在实际工程中也很少采用。
照明节能中,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的