1、1轮胎吊 LED 照明设计【摘要】根据轮胎吊传统照明的情况，对比新型 LED 照明技术和传统照明的优缺点，针对性的对轮胎吊照明进行 LED 照明整体方案设计 【关键词】轮胎吊 LED 照明 中图分类号：TM923 文献标识码： A 文章编号： 参考文献 1 李江. 大功率 LED 在厂房照明中的应用分析， 照明工程学报 2011 年 03 期 2 吴仍茂. LED 照明系统的光照均匀性设计J;光学技术;2009 年01 期 基本情况 港口肩负着国家的进出口贸易重任。它不会因为夜晚就不作业。照明作为港口作业的一个重要环节越来越受到各级部门的重视。 人类进入二十一世纪，经济效益、节能环保、安全生产
2、已经是人们所日益关注的话题。人们开始越来越多的反驳牺牲环境来换取经济效益。针对港口节能机械设备不能不转，那么节能、安全、可靠便捷从那入手呢？ 现状分析 2工作环境 轮胎吊（场桥以下统称轮胎吊）大量使用于沿海和沿江区域。存在大量的潮湿和盐碱空气腐蚀。轮胎吊在运行移动和吊装的过程中存在大量的震动和抖动情况。高度高给安装和维护造成了很大的不便。 照明现状 目前轮胎吊使用金属卤化物灯具提供主照明，补充照明采用荧光灯。分别为大梁、小车采用 400W 金属卤化物灯照明。楼梯人行通道、驾驶舱 36W 荧光灯照明。 照明存在的问题 A、高能耗 大梁和小车使用 400W 金属卤化物灯。大梁 8 套小车 2套。功
3、率总计 4KW。轮胎吊能源供给采用自补给形式。需用燃油提供电能。B、安装维护金属卤化物灯自身重量大，配件多。增加了安装的难度。金属卤化物灯属于高压灯具，在启动和工作中需要电流大。因此输入电缆的要求就高。无形中增加了制造成本。 C、光衰大 金卤灯灯泡 1 年使用寿命。 D、更换光源，增加采购、维护、仓储成本因金卤灯灯壳、镇流器的分开以及体积大造成在制造过程中无形中增加了采购部门和仓储部门的工作量和成本。 存在问题改善方向 节能降耗 大梁（24 套） 、小车架（2 套）选用我公司 120W 3LED（实际工作功率为 132W） ，总共率为 132W10 套=1.32KW。行车（22 套）选用我司
4、90W LED（实际工作功率为 99W） ，总功率为 99W4套=0.396KW。节能降耗分别为 70%和 64%。节能显著。 无故障、维护 灯具采用高效环保节能 LED 照明，灯具光源寿命达到50000 小时以上（按 360 天/年，按每天 24 小时使用，折算使用年限是 5. 78 年） ，公司整灯保用 5 年，无须更换光源（灯泡）和电源驱动电器。 安全可靠 灯具内部采用直流低压供电方式，属于安全电压，灯具光源采用美国进口芯片，自主封装大功率 LED 做光源，壳体采用航空工业用铝型材，没有易碎等危险，美观大方、散热效果好，表面温度低，触摸对人体肌肤无伤害。防护等级达到 IP66。 环保、健
5、康灯具采用 LED 半导体发光照明，无紫外线、红外线辐射伤害。 高光效 目前实验室数据 LED 的光效已经达到了 235LM/W。我公司的实际使用已经做到 110120LM/W 位居同行前列。 宽电压输入、恒流驱动宽电压输入（AC 90264V） ，恒流驱动（LED芯片的输入电压不超过 36V）不受电网电压波动影响，避免了因电压波动引起的噪声污染、灯光不稳定、灯光频闪的弊端。 设计标准 根据振华重工多年各码头用户对轮胎吊照度要求进行汇总，综合得出以下照度要求： 大梁下方照度要求。以起重机中心线（小车运行方向）左右两侧 6.5范围内，沿大梁方向整个小车行程区域下方投影面的地面最小照度应不4小于
6、150Lux。 小车架下方照度要求。以起重机中心线（小车运行方向）左右两侧 6.5范围内，吊具中心线前后 2 米范围内，该区域下方投影面地面最小照度不小于 250Lux。灯光的照射不能对司机形成刺眼，以免影响安全操作。 大车跑道方向的照度要求暂时还没定。通常的做法是大车四个角安装大梁同功率或小一档的投光灯一个。并要求不对来往的集卡司机产生炫目等影响。 LED 特性分析 配光技术使 LED 点光源扩展为面光源，增大发光面消除眩光，升华视觉效果，消除视觉疲劳。 LED 专用透镜，透镜同时具备配光和防护作用，避免了光的重复浪费，光分布均匀柔和且无眩光，同时让产品更加简洁美观。 航空铝型材的散热设计，
7、保证了 LED 的散热需求和使用寿命，从根本上满足了 LED 的灯具结构及造型的设计，极具鲜明的特色。 节能显著。采用美国进口高亮度白光 LED 芯片，自主封装大功率 LED作为光源，一致性好，光色纯正，无重影。 超长寿命。设计寿命可达 10 万小时。 无频闪。LED 采用纯直流工作，消除了传统光源频闪引起的视觉疲劳。耐冲击、抗雷力强、无紫外、红外辐射。 5宽频电压工作。输入电压 AC90V264V。 恒流驱动，效率高，热量低。 发光效率可达 120Lm/W，多种色温可选，显色指数高，显色性好。 照明设计 轮胎吊空间尺寸为长宽高=22.87m18m25m。 作业区地面尺寸为长宽=22m12m
8、照明设计标准为大梁下放正负 3.7 米平均照度在 150Lux 以上，小车架下放正负 1.6 米平均照度在 250Lux 以上。计算如下； 照明空间模拟图见附件照明模拟。设计采用宁波富鸿照明的 FGN- H850/LED 120W 抗震行车灯。 FGN- T520/LED 120W 流明值 B=14400Lm； FGN-T520/LED 120W 的维持流明 CB0.91=12960Lm 灯具数量计算22.87m18m150Lux12960Lm/套=4.76 套 根据轮胎吊已有线路分布灯具以及小车架处特殊的作业要求，灯具数量根据陆工院电气设计研究所设计 10 套情况验证平均照度 验证平均照度
9、ENKCU/A；其中： 灯具流明数（FGN-T520/ LED 120W，光通量 14400lm） N灯具总数 K灯具维护系数，取 0.9（50000 小时后） CU灯具利用系数，取 1 E（14400Lm10 套）10.9（22.87m18m） 314.82Lux 6使用寿命内平均照度为 E=314.82Lux 【平均照度达到 314.82Lux，符合 150Lux 和 250Lux 以上照度要求】 以上计算与空间效果模拟图相似。 整机地面 0.75 米高度处与小车架下方地面 0.75 米高度处照明情况请见模拟效果图。 五、能耗分析 金属卤化物灯与 LED 灯性能参数见下表； 以下数据中针对
10、标准轮胎吊大梁 24、小车架 2 的数量为基准； 由于轮胎吊工作中能源供给为燃油，所以计算所需参数有必要先设定： 计算参数设定如下： 装灯均按照大梁 24 套（400W/120W） 、小车架 2 套（400W/120W） 、行车 22 套（250W/90W） 。 24 小时/天、360 天/年、电费 1 元/Kwh。 金属卤化物灯总功率计算： 8 套440W+2 套440W+4 套275W=5.5Kw 金属卤化物灯功率密度值： 5.5KW（22.8718）m=13.36W/m FGN- T520/LED 120W 总功率计算： 8 套132W+2 套132W+4 套99W=1.716Kw 7F
11、GN- T520/LED 120W 功率密度值： 1.716Kw（22.8718）m=4.17W/m 能耗计算： 金属卤化物灯： 5.5Kw12 小时/天360 天/年1 元/Kw=2.376 万元 富鸿 LED： 1.716Kw12 小时/天360 天/年1 元/Kw=0.7413 万元 由以上数据可得出使用富鸿 LED 照明之后 1 台轮胎吊一年之中相对金属卤化物灯最少可节能 70%即节约电费 1.6347 万元。 以上计算按照每天工作 12 小时计算，换言之每年之中只工作半年。同样众所周知实际工作并非如此。而且码头上轮胎吊的数量非常庞大，那么在五年之中能耗又会是多少呢？ 综上所述：在解决节能降耗的同时又保证了照明环境，同时又解决了使用单位的使用维护量大的问题。 综合经济效益分析 在谈到综合经济效益的时候我们不得不谈制造和使用这两块。标准轮胎吊使用富鸿照明 LED 灯具可以产生以下效益：减少购买成本；减少设计成本，优化生产工艺；减少管理成本；节约生产时间；减少生产制造成本；改善照明环境和节约能源
