原创《民用建筑电气照明系统节能技术》
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文 / 焦滢竹 中铁大桥局集团第六工程有限公司 吉林长春 130000
【摘 要】随着地球环境的日益恶化,人们的环保意识逐渐提高,电气照明系统节能技术越来越得到重视.基于此,本文对民用建筑电气照明系统节能性能进行了简要分析,并重点分析了民用电气照明节能技术,为民用建筑提高电气照明节能效果提供了理论依据.
【关键词】民用建筑；电气照明系统；照明节能
随着我国经济的高速发展,能源消耗与经济发展需求的矛盾日益突出,因此节能已经成为我国发展的首要任务.我国的民用建筑数量庞大,而且增长比率只增不减,其耗费的能源也占总能耗的三分之一,因此在民用建筑中的节能意义重大.
1.电气照明系统节能性的相关分析
1.1 电光源的特性
1）光源发光效率：发光效率又称光效,其可以衡量光源转化输入能量为光能的能力,一般指每瓦点光源在一秒内发出的光通量,计算方法为光源发出的光通量比光源消耗的功率.
2）光源的表面亮度：光源的表面亮度指光源单位面积的发光强度,是电光源较为重要的参数之一,其单位为 cd/m2.光源的表面亮度越高,光通量也越高,相反地发光面积也会越小,所以即使两个电光源的光效一致,发光面积也会有所差异,而且这种差异可能会很大.
3）显色性：光源的显色性指的是被照物体在光源照射下实际产生的颜色与参考光源照射下产生的颜色的一致程度.一般来说,设计人员会将日光或类日光作为参考光源.
1.2 灯具的特性
1）光强分布和配光曲线：空间中分布的光通量情况为光强分布,而光强分布在空间每个平面呈现出的曲线被称为配光曲线.配光曲线有极坐标法、直角坐标法、灯光强法三种表示方法.
2）亮度分布与遮光角：照明灯具的眩光会受亮度分布与遮光角影响,其中在 45°～ 68°的亮度值内更容易引起眩光.
3）灯具效率：灯具的效率指的是灯具光通量与内光源被裸露点燃发出总光量的比.一般可以将光线分为三部分：直接出射光部分,杂散光部分以及有效照明的部分.
1.3 照明节能评价标准
1）照明功率密度值：照明功率密度值指在单位面积上的光源、变压器、镇流器等组成的照明安装功率.在设计时,设计人员要严格按照国家规定的最大值设计,并且尽量保证降低照明功率密度值.
2）照明利用率：照明利用率将照明时间分为有效照明时间与非有效照明时间,计算方法为有效照明用电量比上全部照明用电量.照明利用率越高,证明节能效果越好,反之则证明非有效时间浪费的电能比较多.
2.电气照明系统节能技术分析
照明系统的耗电主要分两方面,即照明设备用电和输电线路损耗,所以照明节能也应该从这两方面出发,具体措施可分为降低照明功率密度值,提高照明利用率以及优化照明配电系统.
2.1 降低照明功率密度值
在设计电气照明节能时,要根据民用建筑的用户数量以及用户对光源的要求来选择照明设备,尤其要控制好灯具的发光效率、显色性以及性价比.
1）选取优质的电光源,选择光源时要遵循以下几点原则：光源的发光效率要高,显色指数要符合标准,灯光使用寿命要长,性价比要搞.寿命越长的点光源,其能源消耗越少,所以选择时要从光效与寿命两点共同出发.比较市面上较多的白炽灯、荧光灯、紧凑型荧光灯和 LED 灯.白炽灯和荧光灯、白光 LED 灯均可用于室内照明,而且三种灯光亮度势均,于是将三种灯在同等光照情况下,比较 2 万小时单灯节点性能与经济性.发现白炽灯光效低且寿命短,而紧凑型荧光灯的耗电量仅仅为白炽灯的五分之一,LED 灯虽然成本高,但其使用周期长,耗电量低,因此总费用低于前两种灯, 是照明节能环保的首选[1].
2）选择高效率节能灯具：灯具的质量对照明节能效率有很大影响,因此设计人员要选择高效节能灯,选择时主要从以下几点考虑：灯具的效率、使用环境、光通量维持率以及配光特性等.
3）选择节能型镇流器：镇流器有电感型与电子型两种,比较两种镇流器,发现电子型镇流器更具优势,其优势体现在发光效率更高,自身功耗更小,因此更节能；没有频闪与噪音,不会影响周围环境.
4）提高照度计算有关系数：工作面获得的照度会受到房间环境、灯具利用系数与维护系数共同影响,灯具利用系数与房间空间系数和表面反射率有关,因此根据房间空间系数选择不同配光的灯具,并通过升降灯具的高度改变空间系数,以提高灯具的利用系数.此外,还可以通过加强房间卫生,定期更换卫生提高减光系数,从而提高房间的照度水平.5）提高照明利用率：提高照明利用率最直接的办法是利用天然光,具体操作方法有安装采光窗和导光管技术.采光窗主要是选择不同种类的窗户进行采光,窗户种类不同,其采光量与光分布也不同.导光系统分为采光罩、光导管以及漫射器,这种照明系统环保、安全,既能保证自然光的照明效果,以减少电力照明的损耗,又能降低供电线路的安全隐患 [2].
2.2 优化照明配电系统
因为输电线路同样会损耗电能,因此设计人员也可以对照明配电系统进行优化,以实现照明系统节能.
1）设计人员要优化配电线路,设计人员可以采用铜芯导线作为输电线路,并且根据用电环境和设备设计线路铺设方式,尽量减少线路迂回以减少损耗,同时,设计人员还要对局部三相进行平衡,将每层用电负荷平均给三个相位,保证三相平衡.
2）设计人员还可以采用无功补偿的方式或者提高用电设备自然功率的方法提高系统的功率因数.
总结：
综上所述,民用建筑电气照明系统节能性能与电光源、灯具以及配电设备都有很大关系.由分析可知,设计人员选用 LED 灯作为照明电光源,选取高效率的节能灯具以及电子型镇流器,通过改变灯具的高度以及灯具利用系数提高照度,充分利用天然光并且优化配电设备,通过以上办法综合提高了电气照明系统节能的效率.为加大能源节约水平,相关研究人员还应该持续开发新型节能设备,从根本上降低电气照明系统的能源消耗.
参考文献 :
[1] 赵亚萍 . 民用建筑电气照明系统节能技术分析 [D]. 长安大学 ,2016.
[2] 柴新云 . 电气节能技术在民用建筑中的应用分析 [J]. 机电信息 ,2013,(12):111-112.
电气照明论文参考资料：
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