隨著我國經(jīng)濟的快速增長,能源需求的大幅增加,能源供需矛盾突出。尤其是近兩年,全國用電量及電負荷增長較快,去年以來已有三分之二的省(區(qū),市)出現(xiàn)了不同程度的缺電甚至拉閘限電現(xiàn)象,嚴重影響經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生活水平提高。 據(jù)統(tǒng)計,我國照明用電量已占總用量的10%~12%。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。目前的照明節(jié)能潛力很大,一般節(jié)能方案均能達到節(jié)約20~35%,按保守的數(shù)量采取20%的計算,全國節(jié)約的電能價值可觀,可想而知在國民經(jīng)濟中該有多大的作用。 提倡照明節(jié)能,不等于降低對視覺作業(yè)的要求和降低照明質(zhì)量,因為這樣會降低勞動生產(chǎn)率,非但不能達到照明節(jié)能的目的,反而影響工作人員的視覺要求,而且還有所提高,在保證照度標準和照明質(zhì)量的前提下,而且還有所提高,在保證不降低工作場所的視覺要求,力求減少照明系統(tǒng)中的能量損失,最有效地利用電能。以單位照度及單位面積所需用電量(W/m2.lx)作為照明節(jié)能指標,力求提高照度而降低用電量。
照明節(jié)能的辦法和潛力
⑴選擇優(yōu)質(zhì)的電光源科學的選用電光源是照明節(jié)電的首要工作。節(jié)能的電光源發(fā)光效率要高,使得每瓦電(W)發(fā)出更多光通量(Lm)。白熾燈泡發(fā)光效率一般為7~20Lm/W,其壽命一般為1000h,特殊的為2000h;單端的緊湊型熒光燈(俗稱節(jié)能燈)其光通量一般為50Lm/W,采用一只9W壽命3000~5000h的節(jié)能燈完全可以替代40W的白熾燈泡;
雙端直管熒光燈T12型的光通量為55 Lm/W,壽命為3000~5000h,而現(xiàn)在的T5型則達到90~110 Lm/W,壽命可達8000~10000h。所以T12,T10甚至T8型的熒光燈都應(yīng)該淘汰,不但可以節(jié)約大約50%的電能,還會改善燈光的顯色性。除以上光源外,還有高強氣體放電燈,如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、微波硫燈、無極燈、發(fā)光二極管和半導(dǎo)體照明燈等,科學技術(shù)的發(fā)展,電光源也層出不窮,現(xiàn)代的燈可以達到薄如紙,細如絲,總是叫人驚喜,現(xiàn)在還在應(yīng)用那些落后的費電的燈的場所,應(yīng)該盡快實行照明工程節(jié)能改造。當然了,在選擇發(fā)光較高的光源時要考慮應(yīng)用場所,根據(jù)場所的特點和電光源的特性進行合理的科學的照明改造。
⑵選擇節(jié)電的照明電器配件 在各種氣體放電光源中均需要有電器配件。例如鎮(zhèn)流器,舊的T12熒光燈其電感鎮(zhèn)流器要消耗其20%的電能,40W燈,其鎮(zhèn)流器耗電約8W;而節(jié)能的電感鎮(zhèn)流器則耗電小于10%,更節(jié)能的電子鎮(zhèn)流器,則只耗電其2~3%,也是一筆不小的節(jié)電措施。
⑶安裝照明系統(tǒng)節(jié)電器 目前國內(nèi)外都大力推廣照明節(jié)電器,在現(xiàn)在照明系統(tǒng)上加裝節(jié)電控制設(shè)備。國內(nèi)市場上的照明節(jié)能設(shè)備很多,其中照明控制節(jié)電裝置所占比例最大。從工作原理上大致可分為以下三類: ① 控硅斬波型照明節(jié)能裝置; ② 自耦降壓式節(jié)電裝置; ③ 智能照明調(diào)控器。 ①由于是斬波所以存在大量諧波,對電網(wǎng)危害很大。②由于其核心部件是一個多抽頭的變壓器,變壓比固定,存在無法實時穩(wěn)壓輸出的技術(shù)缺陷,無法起到對電光源的保護作用。③可實現(xiàn)智能照明調(diào)控,有效保護電光源,降低電能消耗的功能,使用的經(jīng)濟性和可靠性遠遠好于前兩種產(chǎn)品,因此是目前國際上比較成熟的照明控制方案,在國內(nèi)也有廠家研制出此類產(chǎn)品,并開始推向市場。 加裝照明節(jié)電器使所有的照明光源(氣體放電燈或鹵鎢燈),都是要標準的電壓條件下才能保持其壽命,當夜間電壓偏高或白天電壓不穩(wěn)定,均會影響光源的壽命。加裝照明節(jié)電器,除保持電壓的穩(wěn)定或略有所降,即節(jié)約用電又能延長光源的壽命,同時由于照明初設(shè)計時考慮維護系數(shù)的計算往往又20%左右的照度余量,所以不會影響照度標準值的維護,更不會對視覺效果有明顯的影響。 加裝照明節(jié)電器對于氣體放電光源還可以利用微機進行智能控制,通過內(nèi)置的專用優(yōu)化控制軟件,可以隨時采集、分析和計算,控制內(nèi)部的綜合濾波電路,控制電流波形,補償功率因數(shù),吸收內(nèi)部失真電流并循環(huán)轉(zhuǎn)化為有用的能量,提高整體電源效率,隨負荷變化動態(tài)調(diào)整運行狀態(tài)下所需的電流和電壓,對功率進行自動調(diào)整,達到智能節(jié)電的目的,照明節(jié)電器大多數(shù)節(jié)電率在25%以上。 照明節(jié)電器的優(yōu)點是接入方便,自動調(diào)節(jié)無需專人維護,減少有功功率消耗,降低無功功率,多重保護安全可靠,降低啟動電流延長光源壽命1倍以上。有些節(jié)電器還可以采用先進的防雷技術(shù),經(jīng)過集成優(yōu)化設(shè)計防止照明電路受到雷電損害而引起事故。
⑷科學的節(jié)能照明設(shè)計 (a) 合理的選擇照明線路: 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。三相四線式供電比其它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。 (b) 合理的選擇控制開關(guān)和充分利用天然光: 天然光是免費的光源,要充分的利用,因此就要合理的設(shè)計照明開關(guān)。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。充分利用室內(nèi)受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率,如白色的墻面的反射系數(shù)可達70~80%,同樣能起到節(jié)電的作用。 (c) 合理的選擇照明方式: 在滿足標準度的條件下,為節(jié)約電力,應(yīng)恰當?shù)剡x用一般照明、 局部照明和混合照明三種方式。例如工廠高大的機械加工車間,只用一般照明的方式,用很多燈也很難達到精細視覺作業(yè)所要求的照度值,如果每個車床上安裝一個局部照明光源,用電很少就可以達到很高的照度。 (d) 合理的選擇照度值: 選擇照度是照明設(shè)計的重要問題。照度太低,會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浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應(yīng)。設(shè)計照明可按國家頒布的照明設(shè)計標準來選擇照度,必要的照明質(zhì)量合理的照度值和優(yōu)良的照明質(zhì)量形成的光環(huán)境可以提高工作效果和改進人們的心情,要綜合考慮照明系統(tǒng)的總效率。
⑸良好的維護管理可以節(jié)約用電和保護視力 加強照明用電管理是照明節(jié)電的重要方面。照明節(jié)電管理主要以節(jié)電宣傳教育和建立實施照明節(jié)電制度為主,使人們養(yǎng)成隨手關(guān)燈的習慣;按戶安裝電表,實行計度收費;對集體宿舍安裝電力定量器,限制用電,這些都能有效地降低照明用電量。 當燈泡積污時,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,其反射率和透光率也會大大降低。為了保證燈的發(fā)光效果,工廠應(yīng)根據(jù)照明環(huán)境定期清潔燈泡、燈具和墻壁。 當燈要閃動或已出現(xiàn)閃動時,要及時更換,可有效的做到節(jié)能。因為氣體放電源在啟動時耗電最高,比平時用電大得多。