淺談照明節能

作者：周威光

　　正文：

　　節能減排、保護環境既是中國發展和和平崛起的基本國策，也是二十一世紀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重要領域，2010年我國照明用電量超過了4000億千瓦時， 約占全國總用電量的12%，幾乎相當于英國全國一年的用電量。照明既涉及生產，又涉及生活，所以實現照明節能，推廣綠色照明是完成十二五節能減排規劃，實施低碳經濟的一個全民性課題。本文就照明節能談一些個人的見解。

　　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：建筑物的門窗設計有利于采光;教室，辦公室等白天仍需人工照明的場所，在靠近窗口的一側減少布燈數量;用導光管太陽集光器收集光線傳送到室內需要采光的地方;光導纖維法，用光導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需要采光的地方;光電效應法，利用光電效應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。

　　選用高效的節能電光源

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

　　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;

　　在遠郊高速公路或隧道和對顏色要求不高的場所可選用低壓鈉燈;

　　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、會議室及儀表、電子等生產車間宜采用細管徑直管熒光燈;商店營業廳宜采用細管徑直管熒光燈、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，應按照生產和作業的實際需要，采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，亦可采用大功率細管徑熒光燈;一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈，不應采用自鎮流熒光高壓汞燈;一般照明不應采用普通照明白熾燈，在特殊情況下需采用時，其額定功率不應超過100W。在沒有特殊裝飾需要的場合選用熒光燈時，應選用細管徑 (≤26mm)直管熒光燈，稀土三基色熒光燈,以達到光效高、壽命長、顯色性好的要求。在不更換燈具的條件應采用緊湊型熒光燈取代白熾燈。盡量不使用白熾燈。在要求瞬時啟動和連續調光的場所，對防止電磁干擾要求嚴格的場所;開關燈頻繁的場所;照度要求不高，且照明時間較短的場所和對裝飾有特殊要求的場所，使用其它光源技術經濟不合理時;可采用白熾燈。

　　金屬鹵化物燈的選用

　　一般室內空間高度大于5m，且對顯色性有一定要求時宜采用金屬鹵化物燈。體育館的比賽場地因其對水平照度及光效有較高的要求，宜采用金屬鹵化物燈。一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈，不應采用自鎮流熒光高壓汞燈。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，可用于商業場所的一般照明或重點照明。金屬鹵化物燈的光效和壽命與其工作位置有關，應根據工作時水平和垂直位置，選擇合適的布燈方式。

　　高壓鈉燈的選用

　　高壓鈉燈的發光特性與燈內的鈉蒸氣壓有關,高壓鈉燈光效高,但顯色性較差。對顯色性要求不高的場所,宜選用顯色改進型高壓鈉燈。高壓鈉燈可進行調光,光輸出可以調至正常值一半,系統的功耗減少到正常值的65%。

　　LED的選用

　　LED是具有廣闊發展前途的第四代新光源。是一種能夠將電能轉化為可見光、光譜全部集中于可見光頻段的半導體，它具備高效節能、綠色環保、長壽命、調節方便等優點。現今的LED技術正在走向成熟，但由于國家對LED照明產品還沒出臺統一的技術標準，市場上的LED 產品良莠不齊 ，要認真考察，謹慎選用。鑒于它的綜合優越性能,發光二極管LED必將取代傳統照明。

　　燈具及電器附件的選用

　　要達到照明節能的目的，不僅要科學選用高效光源，同時也要選用高效燈具。燈具的選擇應符合下列規定：燈具高掛時宜采用開敞式燈具，而低吊的燈具可采用封閉式燈具。除裝飾特殊需要外，應優先選用直射光通量比例高、控光性能合理的高效燈具。燈具的結構和材質應易于維護清潔和更換光源。除裝飾燈具外，室內用燈具效率不宜低于0.7，裝有遮光格柵時不低于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,有吊頂的辦公室應將照明燈具與空調風口結合設置,以保證最佳的光通量輸出和按室形指數選擇燈具。

　　對于氣體放電光源,電器附件的耗電量約占照明系統總耗電量的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。電子鎮流器與電感鎮流器相比，功率因數高。功率因數是衡量電能利用率的一個重要指標。功率因數越低,無功電流越大,能供給用戶的實際功率就越低。電感鎮流器功率因數低，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,同時對電網的運行帶來威脅。安裝補償電容后,明顯加大了諧波電流,因而對電網及網內其他儀器設備造成干擾和危害。高性能電子鎮流器功率因數≥0.97,無功節電45%以上;諧波含量小,輸入電流波形畸變小,對電網幾乎無污染;并且可減少供電設備的增容。電子鎮流器在超音頻下工作消除了頻閃效應。因電感鎮流器有鐵芯,如工藝不當會發生50周交流蜂音,噪聲刺耳。電子鎮流器在超音頻下工作,沒有噪音,提高了環境的舒適感;起動快速可靠。電感鎮流器用雙金屬片啟動,有觸點接觸火花及接觸不良現象,且往往受氣溫和電網電壓的影響,冬天氣溫低,啟輝器不易起跳,用電高峰電網電壓低時,也難起跳。多次啟動易損壞燈管陰極,縮短燈管壽命。而電子鎮流器是用高頻高壓氣體產生輝光放電,即使在-25℃的低溫,120V的低電壓下,也能使燈管點燃,而且可一次性快速啟動。電感鎮流器工作頻率為50Hz,電子鎮流器工作頻率為20~50kHz,燈管在高頻下發光效率比工頻提高10%。電子鎮流器自身耗電少,在同等亮度下,采用電子鎮流器比電感鎮流器節電約20~30%。以一只36W熒光燈為例。由于電感鎮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8W左右。而電子鎮流器自身僅耗1～2W。

　　照明智能控制系統

　　采用智能照明控制系統，借助各種不同的"預設置"控制方式和控制元件,對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理,根據不同場合、不同的人流量,進行時間段、工作模式的細分,關掉不必要的照明,在需要時自動開啟,實現節能。這種自動調節照度的方式,充分利用室外的自然光,只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度。利用最少的能源保證所要求的照度水平,節電效果十分明顯,一般可達30%以上。

　　照明智能控制系統要技術先進、自動化程度高、運行穩定、安全可靠、操作方便、維護簡單、安裝擴展容易。照明控制系統在可靠性的前提下;要有合理經濟性,照明控制系統的經濟性，表現在初始投資少和系統運行維護運行費低、節省電能。

　　結束語

　　隨著社會的進步,經濟的發展,人們對生活質量和審美的要求越來越高。用先進合理的照明節能技術，處理好提高照明質量與節能減排，低碳生活的矛盾，是照明科研和技術進步永恒的課題。作為一個照明電氣的科技人員理應努力學習先進照明節能技術，為節能減排

　　綠色環保 做出我們的貢獻。

　　作者簡介：周威光，2006年畢業于長春工業大學機電工程學院，助理工程師，現就職于吉林省林業勘察設計研究院，從事建筑電氣設計工作。