淺談?wù)彰鞴?jié)能

作者：周威光

　　正文：

　　節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境既是中國發(fā)展和和平崛起的基本國策，也是二十一世紀(jì)世界各國共同面臨的重大課題。照明用電是消耗電能的一個(gè)重要領(lǐng)域，2010年我國照明用電量超過了4000億千瓦時(shí)， 約占全國總用電量的12%，幾乎相當(dāng)于英國全國一年的用電量。照明既涉及生產(chǎn)，又涉及生活，所以實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能，推廣綠色照明是完成十二五節(jié)能減排規(guī)劃，實(shí)施低碳經(jīng)濟(jì)的一個(gè)全民性課題。本文就照明節(jié)能談一些個(gè)人的見解。

　　充分利用自然光

　　自然光是一種取之不盡、用之不竭的無污染綠色潔凈能源。目前利用天然光主要有以下幾種：建筑物的門窗設(shè)計(jì)有利于采光;教室，辦公室等白天仍需人工照明的場(chǎng)所，在靠近窗口的一側(cè)減少布燈數(shù)量;用導(dǎo)光管太陽集光器收集光線傳送到室內(nèi)需要采光的地方;光導(dǎo)纖維法，用光導(dǎo)纖維將光線引到需要采光的地方;棱鏡組多次反射法，用一組光棱鏡將集光器收集的太陽光傳送到需要采光的部位;平面反向鏡反射法，用反光鏡一次將太陽光反射到室內(nèi)需要采光的地方;光電效應(yīng)法，利用光電效應(yīng)把太陽光直接變成電能供照明使用,太陽能電池就屬于這類器件。

　　選用高效的節(jié)能電光源

　　選用高光效節(jié)能電光源是降低照明用電的核心。目前照明常用光源的發(fā)光效率、光色及壽命差別甚大。在選燈時(shí)，應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，綜合考慮燈的光效及性能價(jià)格比。選燈的一般規(guī)律是：

　　用鹵鎢燈取代普通白熾燈;

　　用緊湊型熒光燈取代白熾燈;

　　用直管型熒光燈取代白熾燈;

　　用細(xì)管T5或T8型熒光燈或中管T10型熒光燈取代粗管T12型熒光燈;

　　大力推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈;

　　在遠(yuǎn)郊高速公路或隧道和對(duì)顏色要求不高的場(chǎng)所可選用低壓鈉燈;

　　選用知名廠家、光效高、維修便捷、售后服務(wù)好的LED光源。

　　熒光燈的選用

　　具體選用原則：舉架較低的房間，如辦公室、教室、會(huì)議室及儀表、電子等生產(chǎn)車間宜采用細(xì)管徑直管熒光燈;商店?duì)I業(yè)廳宜采用細(xì)管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈;舉架較高的車間、廠房，應(yīng)按照生產(chǎn)和作業(yè)的實(shí)際需要，采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，亦可采用大功率細(xì)管徑熒光燈;一般照明場(chǎng)所不宜采用熒光高壓汞燈，不應(yīng)采用自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈;一般照明不應(yīng)采用普通照明白熾燈，在特殊情況下需采用時(shí)，其額定功率不應(yīng)超過100W。在沒有特殊裝飾需要的場(chǎng)合選用熒光燈時(shí)，應(yīng)選用細(xì)管徑 (≤26mm)直管熒光燈，稀土三基色熒光燈,以達(dá)到光效高、壽命長、顯色性好的要求。在不更換燈具的條件應(yīng)采用緊湊型熒光燈取代白熾燈。盡量不使用白熾燈。在要求瞬時(shí)啟動(dòng)和連續(xù)調(diào)光的場(chǎng)所，對(duì)防止電磁干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所;開關(guān)燈頻繁的場(chǎng)所;照度要求不高，且照明時(shí)間較短的場(chǎng)所和對(duì)裝飾有特殊要求的場(chǎng)所，使用其它光源技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí);可采用白熾燈。

　　金屬鹵化物燈的選用

　　一般室內(nèi)空間高度大于5m，且對(duì)顯色性有一定要求時(shí)宜采用金屬鹵化物燈。體育館的比賽場(chǎng)地因其對(duì)水平照度及光效有較高的要求，宜采用金屬鹵化物燈。一般照明場(chǎng)所不宜采用熒光高壓汞燈，不應(yīng)采用自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈。陶瓷金屬鹵化物燈具有比石英金屬鹵化物燈更好的顯色性、并且壽命長、光效高，可用于商業(yè)場(chǎng)所的一般照明或重點(diǎn)照明。金屬鹵化物燈的光效和壽命與其工作位置有關(guān)，應(yīng)根據(jù)工作時(shí)水平和垂直位置，選擇合適的布燈方式。

　　高壓鈉燈的選用

　　高壓鈉燈的發(fā)光特性與燈內(nèi)的鈉蒸氣壓有關(guān),高壓鈉燈光效高,但顯色性較差。對(duì)顯色性要求不高的場(chǎng)所,宜選用顯色改進(jìn)型高壓鈉燈。高壓鈉燈可進(jìn)行調(diào)光,光輸出可以調(diào)至正常值一半,系統(tǒng)的功耗減少到正常值的65%。

　　LED的選用

　　LED是具有廣闊發(fā)展前途的第四代新光源。是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光、光譜全部集中于可見光頻段的半導(dǎo)體，它具備高效節(jié)能、綠色環(huán)保、長壽命、調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)今的LED技術(shù)正在走向成熟，但由于國家對(duì)LED照明產(chǎn)品還沒出臺(tái)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上的LED 產(chǎn)品良莠不齊 ，要認(rèn)真考察，謹(jǐn)慎選用。鑒于它的綜合優(yōu)越性能,發(fā)光二極管LED必將取代傳統(tǒng)照明。

　　燈具及電器附件的選用

　　要達(dá)到照明節(jié)能的目的，不僅要科學(xué)選用高效光源，同時(shí)也要選用高效燈具。燈具的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：燈具高掛時(shí)宜采用開敞式燈具，而低吊的燈具可采用封閉式燈具。除裝飾特殊需要外，應(yīng)優(yōu)先選用直射光通量比例高、控光性能合理的高效燈具。燈具的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)應(yīng)易于維護(hù)清潔和更換光源。除裝飾燈具外，室內(nèi)用燈具效率不宜低于0.7，裝有遮光格柵時(shí)不低于0.6，室外用燈具效率不宜低于0.5,室外投光燈燈具效率不宜低于0.6。在可能的情況下,有吊頂?shù)霓k公室應(yīng)將照明燈具與空調(diào)風(fēng)口結(jié)合設(shè)置,以保證最佳的光通量輸出和按室形指數(shù)選擇燈具。

　　對(duì)于氣體放電光源,電器附件的耗電量約占照明系統(tǒng)總耗電量的10%~20%,因此推廣使用低能耗的電器附件也是不可忽視的措施。電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器相比，功率因數(shù)高。功率因數(shù)是衡量電能利用率的一個(gè)重要指標(biāo)。功率因數(shù)越低,無功電流越大,能供給用戶的實(shí)際功率就越低。電感鎮(zhèn)流器功率因數(shù)低，大約0.4~0.6，增大了照明線路電流和變壓器容量,從而大大增加線路和變壓器損耗,也加大了電能損失,同時(shí)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行帶來威脅。安裝補(bǔ)償電容后,明顯加大了諧波電流,因而對(duì)電網(wǎng)及網(wǎng)內(nèi)其他儀器設(shè)備造成干擾和危害。高性能電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)≥0.97,無功節(jié)電45%以上;諧波含量小,輸入電流波形畸變小,對(duì)電網(wǎng)幾乎無污染;并且可減少供電設(shè)備的增容。電子鎮(zhèn)流器在超音頻下工作消除了頻閃效應(yīng)。因電感鎮(zhèn)流器有鐵芯,如工藝不當(dāng)會(huì)發(fā)生50周交流蜂音,噪聲刺耳。電子鎮(zhèn)流器在超音頻下工作,沒有噪音,提高了環(huán)境的舒適感;起動(dòng)快速可靠。電感鎮(zhèn)流器用雙金屬片啟動(dòng),有觸點(diǎn)接觸火花及接觸不良現(xiàn)象,且往往受氣溫和電網(wǎng)電壓的影響,冬天氣溫低,啟輝器不易起跳,用電高峰電網(wǎng)電壓低時(shí),也難起跳。多次啟動(dòng)易損壞燈管陰極,縮短燈管壽命。而電子鎮(zhèn)流器是用高頻高壓氣體產(chǎn)生輝光放電,即使在-25℃的低溫,120V的低電壓下,也能使燈管點(diǎn)燃,而且可一次性快速啟動(dòng)。電感鎮(zhèn)流器工作頻率為50Hz,電子鎮(zhèn)流器工作頻率為20~50kHz,燈管在高頻下發(fā)光效率比工頻提高10%。電子鎮(zhèn)流器自身耗電少,在同等亮度下,采用電子鎮(zhèn)流器比電感鎮(zhèn)流器節(jié)電約20~30%。以一只36W熒光燈為例。由于電感鎮(zhèn)流器自身鐵芯和線圈物鐵損和銅損占總功率的20%,其功耗可達(dá)8W左右。而電子鎮(zhèn)流器自身僅耗1～2W。

　　照明智能控制系統(tǒng)

　　采用智能照明控制系統(tǒng)，借助各種不同的"預(yù)設(shè)置"控制方式和控制元件,對(duì)不同時(shí)間不同環(huán)境的光照度進(jìn)行精確設(shè)置和合理管理,根據(jù)不同場(chǎng)合、不同的人流量,進(jìn)行時(shí)間段、工作模式的細(xì)分,關(guān)掉不必要的照明,在需要時(shí)自動(dòng)開啟,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這種自動(dòng)調(diào)節(jié)照度的方式,充分利用室外的自然光,只有當(dāng)必需時(shí)才把燈點(diǎn)亮或點(diǎn)到要求的亮度。利用最少的能源保證所要求的照度水平,節(jié)電效果十分明顯,一般可達(dá)30%以上。

　　照明智能控制系統(tǒng)要技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、操作方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、安裝擴(kuò)展容易。照明控制系統(tǒng)在可靠性的前提下;要有合理經(jīng)濟(jì)性,照明控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，表現(xiàn)在初始投資少和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行費(fèi)低、節(jié)省電能。

　　結(jié)束語

　　隨著社會(huì)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量和審美的要求越來越高。用先進(jìn)合理的照明節(jié)能技術(shù)，處理好提高照明質(zhì)量與節(jié)能減排，低碳生活的矛盾，是照明科研和技術(shù)進(jìn)步永恒的課題。作為一個(gè)照明電氣的科技人員理應(yīng)努力學(xué)習(xí)先進(jìn)照明節(jié)能技術(shù)，為節(jié)能減排

　　綠色環(huán)保 做出我們的貢獻(xiàn)。

　　作者簡(jiǎn)介：周威光，2006年畢業(yè)于長春工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，助理工程師，現(xiàn)就職于吉林省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，從事建筑電氣設(shè)計(jì)工作。