浅谈照明节能

作者：周威光

　　正文：

　　节能减排、保护环境既是中国发展和和平崛起的基本国策，也是二十一世纪世界各国共同面临的重大课题。照明用电是消耗电能的一个重要领域，2010年我国照明用电量超过了4000亿千瓦时， 约占全国总用电量的12%，几乎相当于英国全国一年的用电量。照明既涉及生产，又涉及生活，所以实现照明节能，推广绿色照明是完成十二五节能减排规划，实施低碳经济的一个全民性课题。本文就照明节能谈一些个人的见解。

　　充分利用自然光

　　自然光是一种取之不尽、用之不竭的无污染绿色洁净能源。目前利用天然光主要有以下几种：建筑物的门窗设计有利于采光;教室，办公室等白天仍需人工照明的场所，在靠近窗口的一侧减少布灯数量;用导光管太阳集光器收集光线传送到室内需要采光的地方;光导纤维法，用光导纤维将光线引到需要采光的地方;棱镜组多次反射法，用一组光棱镜将集光器收集的太阳光传送到需要采光的部位;平面反向镜反射法，用反光镜一次将太阳光反射到室内需要采光的地方;光电效应法，利用光电效应把太阳光直接变成电能供照明使用,太阳能电池就属于这类器件。

　　选用高效的节能电光源

　　选用高光效节能电光源是降低照明用电的核心。目前照明常用光源的发光效率、光色及寿命差别甚大。在选灯时，应从实际情况出发，综合考虑灯的光效及性能价格比。选灯的一般规律是：

　　用卤钨灯取代普通白炽灯;

　　用紧凑型荧光灯取代白炽灯;

　　用直管型荧光灯取代白炽灯;

　　用细管T5或T8型荧光灯或中管T10型荧光灯取代粗管T12型荧光灯;

　　大力推广高压钠灯和金属卤化物灯;

　　在远郊高速公路或隧道和对颜色要求不高的场所可选用低压钠灯;

　　选用知名厂家、光效高、维修便捷、售后服务好的LED光源。

　　荧光灯的选用

　　具体选用原则：举架较低的房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管荧光灯;商店营业厅宜采用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯;举架较高的车间、厂房，应按照生产和作业的实际需要，采用金属卤化物灯或高压钠灯，亦可采用大功率细管径荧光灯;一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯;一般照明不应采用普通照明白炽灯，在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过100W。在没有特殊装饰需要的场合选用荧光灯时，应选用细管径 (≤26mm)直管荧光灯，稀土三基色荧光灯,以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。在不更换灯具的条件应采用紧凑型荧光灯取代白炽灯。尽量不使用白炽灯。在要求瞬时启动和连续调光的场所，对防止电磁干扰要求严格的场所;开关灯频繁的场所;照度要求不高，且照明时间较短的场所和对装饰有特殊要求的场所，使用其它光源技术经济不合理时;可采用白炽灯。

　　金属卤化物灯的选用

　　一般室内空间高度大于5m，且对显色性有一定要求时宜采用金属卤化物灯。体育馆的比赛场地因其对水平照度及光效有较高的要求，宜采用金属卤化物灯。一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯。陶瓷金属卤化物灯具有比石英金属卤化物灯更好的显色性、并且寿命长、光效高，可用于商业场所的一般照明或重点照明。金属卤化物灯的光效和寿命与其工作位置有关，应根据工作时水平和垂直位置，选择合适的布灯方式。

　　高压钠灯的选用

　　高压钠灯的发光特性与灯内的钠蒸气压有关,高压钠灯光效高,但显色性较差。对显色性要求不高的场所,宜选用显色改进型高压钠灯。高压钠灯可进行调光,光输出可以调至正常值一半,系统的功耗减少到正常值的65%。

　　LED的选用

　　LED是具有广阔发展前途的第四代新光源。是一种能够将电能转化为可见光、光谱全部集中于可见光频段的半导体，它具备高效节能、绿色环保、长寿命、调节方便等优点。现今的LED技术正在走向成熟，但由于国家对LED照明产品还没出台统一的技术标准，市场上的LED 产品良莠不齐 ，要认真考察，谨慎选用。鉴于它的综合优越性能,发光二极管LED必将取代传统照明。

　　灯具及电器附件的选用

　　要达到照明节能的目的，不仅要科学选用高效光源，同时也要选用高效灯具。灯具的选择应符合下列规定：灯具高挂时宜采用开敞式灯具，而低吊的灯具可采用封闭式灯具。除装饰特殊需要外，应优先选用直射光通量比例高、控光性能合理的高效灯具。灯具的结构和材质应易于维护清洁和更换光源。除装饰灯具外，室内用灯具效率不宜低于0.7，装有遮光格栅时不低于0.6，室外用灯具效率不宜低于0.5,室外投光灯灯具效率不宜低于0.6。在可能的情况下,有吊顶的办公室应将照明灯具与空调风口结合设置,以保证最佳的光通量输出和按室形指数选择灯具。

　　对于气体放电光源,电器附件的耗电量约占照明系统总耗电量的10%~20%,因此推广使用低能耗的电器附件也是不可忽视的措施。电子镇流器与电感镇流器相比，功率因数高。功率因数是衡量电能利用率的一个重要指标。功率因数越低,无功电流越大,能供给用户的实际功率就越低。电感镇流器功率因数低，大约0.4~0.6，增大了照明线路电流和变压器容量,从而大大增加线路和变压器损耗,也加大了电能损失,同时对电网的运行带来威胁。安装补偿电容后,明显加大了谐波电流,因而对电网及网内其他仪器设备造成干扰和危害。高性能电子镇流器功率因数≥0.97,无功节电45%以上;谐波含量小,输入电流波形畸变小,对电网几乎无污染;并且可减少供电设备的增容。电子镇流器在超音频下工作消除了频闪效应。因电感镇流器有铁芯,如工艺不当会发生50周交流蜂音,噪声刺耳。电子镇流器在超音频下工作,没有噪音,提高了环境的舒适感;起动快速可靠。电感镇流器用双金属片启动,有触点接触火花及接触不良现象,且往往受气温和电网电压的影响,冬天气温低,启辉器不易起跳,用电高峰电网电压低时,也难起跳。多次启动易损坏灯管阴极,缩短灯管寿命。而电子镇流器是用高频高压气体产生辉光放电,即使在-25℃的低温,120V的低电压下,也能使灯管点燃,而且可一次性快速启动。电感镇流器工作频率为50Hz,电子镇流器工作频率为20~50kHz,灯管在高频下发光效率比工频提高10%。电子镇流器自身耗电少,在同等亮度下,采用电子镇流器比电感镇流器节电约20~30%。以一只36W荧光灯为例。由于电感镇流器自身铁芯和线圈物铁损和铜损占总功率的20%,其功耗可达8W左右。而电子镇流器自身仅耗1～2W。

　　照明智能控制系统

　　采用智能照明控制系统，借助各种不同的"预设置"控制方式和控制元件,对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,根据不同场合、不同的人流量,进行时间段、工作模式的细分,关掉不必要的照明,在需要时自动开启,实现节能。这种自动调节照度的方式,充分利用室外的自然光,只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度。利用最少的能源保证所要求的照度水平,节电效果十分明显,一般可达30%以上。

　　照明智能控制系统要技术先进、自动化程度高、运行稳定、安全可靠、操作方便、维护简单、安装扩展容易。照明控制系统在可靠性的前提下;要有合理经济性,照明控制系统的经济性，表现在初始投资少和系统运行维护运行费低、节省电能。

　　结束语

　　随着社会的进步,经济的发展,人们对生活质量和审美的要求越来越高。用先进合理的照明节能技术，处理好提高照明质量与节能减排，低碳生活的矛盾，是照明科研和技术进步永恒的课题。作为一个照明电气的科技人员理应努力学习先进照明节能技术，为节能减排

　　绿色环保 做出我们的贡献。

　　作者简介：周威光，2006年毕业于长春工业大学机电工程学院，助理工程师，现就职于吉林省林业勘察设计研究院，从事建筑电气设计工作。