1、谈电子节能灯在建筑照明中的应用摘要:当前,我国建筑领域正经历着一场照明方面的技术革命。LED照明技术在建筑照明中的应用正与日俱增。世界上日益高涨的环保要求,LED 完全可以胜任堪称绿色照明。文章将重点介绍电子节能灯在建筑照明中的应用,以供同行参考。 关键词:电子节能灯,建筑照明,应用 中图分类号: TU113.6+6 文献标识码: A 前言 随着我国城市化进程的加速, 国民经济的进一步发展, 建筑照明能耗会越来越高, 因此降低建筑照明能耗是十分必要的。 LED 节能灯以其能量转化效率高、 发光效率高、 寿命长等优点被广泛应用, 将会在建筑照明节能中发挥重要作用。 LED 节能灯不依靠灯丝发热来
2、发光, 能量转化效率高, 光通利用率也非常高, 理论上比白炽灯节能 80 , 比普通荧光灯节能 50 。 根据调查, 我国每年照明用电在 3 000 亿 kWh 以上, 若采用 LED 节能灯替换白炽灯和荧光灯, 节省电能相当可观, 对于缓解我国能源紧张状况, 无疑具有重要意义。 1、LED 节能灯的特点 LED (Lighting Emitting Diode ) 即 发光二极管 ,是半导体固体发光器件, 它发出的光波基本涵盖全部可见光。 LED 灯是超导发光晶体在电场作用下发出可见光, 具有结构简单、 耐冲击、 耐振动、 显色性好、无频闪、 无电磁高频干扰、 无紫外线和红外线辐射、无汞等重
3、金属污染、 功率因数高、 响应时间短、 无眩光、 光通利用率高等优点, 是一款节能、 环保、 寿命长的绿色光源。 理论上 LED 灯比白炽灯节能 80 ,比荧光灯节能 50 。 LED 节能灯与常用照明产品性能对比如表 1 所示。 LED 灯的分类方法比较多, 主要分类有: 从波长颜色分为白色、 暖白色、 彩色等; 从功率大小分为小功率 (0. 06 W) 、 中功率 (0. 1 0. 5 W) 、 大功率( 1 5 W) 、 集成大功率 (10 500 W) 等; 从灯具形状分为球型灯、 LED 灯管、 LED 灯条等; 从灯具用途分为工矿灯、 隧道灯、 水底灯、 天花灯、 壁灯、 泛光灯、
4、 射灯等;从灯具接口类型分 MR16、 GU10、 E11、E14、 E17、 E26、 E27 等。 一般来讲小功率的 LED 灯效率高、 寿命更长, 随着大功率 LED 光源价格的下降, 大功率 LED 节能灯将会成为市场主流。 2、LED 节能灯在民用建筑中的应用 2. 1 改造工程概况 为响应学院 “弘扬生态文明、 共建绿色校园” 的倡议, 我们对某智能楼宇实训室的照明进行了节能改造设计, 实训室原采用普通 220 V、 40 W 荧光灯, 节能改造后采用 LED 节能灯。 为了使实训室灯光不刺眼,不产生眩光, 营造一个更舒适的视觉环境, 选用了高色温的 LED 节能灯。 根据 GB
5、50034 - 2004 建筑照明设计标准 规定, 实训室照度按 300 lx 计算, 实训室长 35 m, 宽 14 m, 高 4. 5 m, 采用利用系数法进行照度计算, 需要将实训室原有照明为 220 V、 40 W双管荧光灯共 70 盏, 更换成 220 V、 15 W 的 LED 双管节能灯,需要总计为 50 盏。 2. 2 经济效益分析 根据统计智能实训室利用率为 50 , 因此每天开灯按 4 h 计, 一个月使用天数按 22 天计, 一年按 9 个月计算, 改造前该实训室每天的耗电量为:40 W / 盏 70 盏 4 h 11. 2 kWh每年的耗电量为:11. 2 kWh 22
6、 天 / 月 9 月 2 217. 6 kWh改造后实训室每天的耗电量为:15 W / 盏 50 盏 4 h 3kWh每年的耗电量为:3 kWh 22 天 / 月 9 月 594 kWh改造后每年节约电量: 2 217. 6 kWh 594 kWh= 1 623. 6 kWh, 节电率达到 73. 2 。 据统计, 每节约 1 kWh 的电, 相当于节约 0. 4 kg 标准煤, 减少排放碳粉尘 0. 272 kg、 CO20. 997 kg、 SO20. 03 kg、 氮氧化物 0. 15 kg, 因此, 工程改造完成后每年可节约用电 1 623. 6 kWh, 相当于节约 649. 44
7、kg 标准煤,减少排放碳 粉 尘 441. 6 kg、 CO21 618. 7 kg、 SO248. 7 kg、 氮氧化物 243. 5 kg, 对降低污染物排放 、保护环境非常有效。 该地区民用用电价格为 0. 538 元 / kWh, 学校执行民用用电价格。智能实训室使用 LED 节能灯与使用普通荧光灯, 维持相同照度 300 lx, LED 节能灯与普通荧光灯使用 10 年时间的经济性对比分析如表 2 所示。 根据统计可知: 改造后每年可节约电费 873.5 元。220 V、 15 W 的 LED 灯, 成本按 120 元 / 盏计, 更换灯具需购置费: 50 120 = 6 000 元
8、, LED 灯寿命一般有 10 年, 而普通荧光灯寿命为 2 年, 10 年内如采用普通荧光灯需要更换 5 次灯管, 灯管购置费用为 4 200 元(普通荧光灯成本按 12 元 / 盏计) , 因此, 采用 LED 灯多投入的购置费用 1 800 元, 2 年即可收回。 2. 3 间接效益 传统的荧光灯中含有大量的水银蒸汽, 如果破碎水银蒸汽会挥发到大气中, 危害人体健康, 污染环境。 LED 节能灯中不使用水银, 也不含铅, 对环境起到保护作用。LED 节 能灯的使用寿命是传统荧光灯的 3 5倍, LED 光源被完全封装在环氧树脂里面, 非常坚固耐用, 灯体内不存在因灯丝发热烧断、 漏气等现
9、象,不易损坏, 因此可以长期使用而无需更换, 减少日常维护中人工费用支出, 非常适合于实训室这种层高高、 灯具更换困难的场合。 传统的荧光灯使用的是交流电, 所以每秒钟会产生 100 次的频闪。 LED 节能灯是把交流电直接转换为直流电, 并且无需使用镇流器, 因此不会产生闪烁现象,不会让学生产生烦躁不安等不好的情绪, 对保护学生视力也起到重要作用, 可以提高学生实训工作的效率。 3、电子节能灯在建筑照明中应用时应注意的问题 3.1 关注节能灯的发光色差度 由于节能灯在各使用场合对所需求的发光色彩不同,其灯管的发光颜色也略有差异。一般来说节能灯的发光色差用英文字母加以说明表示,即 RR 表示日
10、光色、RZ 表示中性白光色、RL 表示冷光白色、RB 表示纯白色、RN 表示暖色、RD 表示普通白炽灯光色。所以选用不同的发光色差,可根据所使用的居室环境不同而灵活选择使用。 3.2 关注节能灯的价格及品牌效应 正规品牌的电子节能灯由于在制造和生产工艺技术等方面不同,其成本也较大,所以在市场的售价较高,每支均在 20 元以上,尤其一些公认品牌的产品,尽管价格较高,但其产品具有性能稳定、发光率高、使用寿命长等优点。为此购买节能灯千万不要贪图便宜,以致产生“费电又费钱”的浪费问题。电子节能灯安装使用方面,对于采用电子镇流器驱动发光的节能灯在安装时,必须充分注意安装环境居室应有良好的通风环境,因为当
11、节能灯长时间点燃工作时,会受到环境温度的影响,一旦温度过高又处于密封状态,均会造成灯管光照度的严重不足和下降,也会产生在触发点燃时的困难及点燃照明过程的光度不稳定,同时也会使电子镇流器内的电子元件产生过热现象,从而导致元件的过热损坏和击穿而报废。所以选择安装节能灯的环境好坏,将是直接影响其工作寿命及光通量的重要因素之一。 3.3 关注节能灯的认证标志 电子节能灯的国家认证标志即安全认证标记,同时又具备节能含意的认证“节”字标志,一般生产厂家凡具备以上二方面的国家权威认证标志的资质,其生产的产品均全面符合环保节能,上述标志在产品的包装盒及产品说明书中均有明显标识。但若产品无安全认证和节能认证标志,那么我们在购买时应格外小心谨慎,一般均为假冒伪劣产品,而且其产品的价格也相当便宜。 结语 根据目前 LED灯具的大量应用实例,我们已经可以大致看清 LED灯具的应用前景,相信随着技术的不断进步和制造工艺的不断提升,LED 灯具在各个领域的大规模应用的时代必将来临。 参 考 文 献 1 孙建国. 低碳经济下的 LED 节能灯应用及技术研发方向分析 J. 照明工程学报, 2011, 22(9): 84 - 90. 2 李会杰. 节 能型 LED 灯 在变电站中的应用 J.电气技术, 2012 (3): 72, 73, 81.