發(fā)電廠設計采用LED照明的探討

侯杰

摘 要：使用LED進行照明，能夠在較大程度上起到節(jié)約用電量的目的，在該文中分析LED照明存在的技術性優(yōu)勢以及當前尚存在的不足之處，結合火電廠的工作環(huán)境較為復雜的特征，將深入分析其在不同環(huán)境中使用LED進行照明的應用價值，并立足于技術經濟的視角來針對普通光源以及LED光源照明性能和經濟性能展開分析。旨在證明LED照明設備可能會有很好的未來發(fā)展，甚至有取代傳統(tǒng)照明的趨勢，可以進行推廣。

關鍵詞：LED照明 發(fā)電廠 設計工作

中圖分類號：TM923 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（c）-0051-02

就我國目前經濟水平以及社會發(fā)展需求來看，節(jié)能是非常重要的一項戰(zhàn)略方針，作為發(fā)電廠，必須要保證能夠實現(xiàn)這個目標，降低廠內的整體用電率。依照傳統(tǒng)的工程經驗來看，照明負荷通常會占據總用電負荷1%～2%左右，一個成型的大型發(fā)電廠每年耗費在照明用電工作上的電量甚至會超過千萬kWh，有較靈活的節(jié)能空間，如果使用LED進行照明，將可能會實現(xiàn)較為理想的節(jié)約用電的目的。

1 當前LED照明存在的不足之處

如今LED照明設備的性能得以不斷提升，在實際工作中的應用也變得越來越廣泛，不過就當前階段來說尚且還有一些不足之處：

第一，LED的產品實際發(fā)光效率和理論值之間有比較顯著的差異，其實際的發(fā)光效率相對來說比較低，而且功率越小，效率也就越低。

第二，眩光問題相對來說比較顯著，因為LED設備的出光呈現(xiàn)博朗型的分布情況，而且定向輸出的特征導致其眩光更容易出現(xiàn)。

第三，光電的綜合轉換還有待完善，散熱存在一定的弊端。在LED芯片正常工作的時候，加入的電能只有30%轉換成了光能，其他的都會變成熱能散發(fā)出去，顯著的散熱不良情況可能會造成LED的光輸出能力較低，芯片老化嚴重，嚴重縮短使用的壽命。

第四，LED在穿透性上不是非常強，而且色溫大部分都在比較高的區(qū)間范圍中，依照散射范圍來看，在光波長度以下的顆粒散射會和波長有一定的關聯(lián)，白光波長會稍微短于黃光，所以，LED在穿透性上可能會稍遜于高壓鈉燈。

第五，使用驅動裝置其壽命會在一定程度上影響到LED壽命。恒流性的驅動裝置防止浪涌、防止沖擊等方面的保護性能比較高，令電路元件數量增加，繼而降低使用壽命。

第六，LED設備抗雷電以及磁場的能力不是非常理想，特別是雷電所帶來的光譜無線電波形成的干擾會達到上千伏，很容易會擊穿電路接地電容以及對地間隙，導致驅動電路受損。

第七，價格相對高一些，前期一次性投入相對比較大。

第八，統(tǒng)一標準比較匱乏，行業(yè)之間的離散性比較大，雖然國家已經推行了統(tǒng)一標準，不過各個廠家性能具備較強的離散性，產品的升級速度也比較快，兼容性相對來說不是非常理想。

2 在發(fā)電廠當中應用LED照明可行性以及技術性能探究

2.1 可行性

第一，發(fā)電廠環(huán)境方面的照明要求。對發(fā)電廠來說，其工作環(huán)境比較復雜，最典型性的特征就是潮濕、高溫等，依照其不同的照明需求，可以將照明的方式分成混合型、常規(guī)型以及局部型；依照不同的照明性質，可以分成正常型、應急型、警衛(wèi)型、障礙型。照明的器具需要依照不同的環(huán)境條件擇取防潮、防腐等措施的燈具。另外，在最近這幾年以來雖然LED設備在很多場所得以應用，不過在工業(yè)用還沒有大批量使用的記錄，在發(fā)電廠當中使用這種設備，還需要進行深入分析。

第二，LED設備對于發(fā)電廠的運行環(huán)境所具備的適應性：（1）防水性，在LED設備當中，使用的是環(huán)氧樹脂制作包裹結構，是一種固態(tài)的照明光源，且防水性比較好，不會被發(fā)熱所影響，因此，很容易實現(xiàn)比較好的防護效果；（2）防塵性，雖然LED的密封性比較理想，不過在多塵的環(huán)境中經過長期使用，其散熱性的裝置因為積灰令散熱能力得以下降，進而令LED光效下降，使用性能降低；（3）耐高溫性，在LED設備當中芯片壽命和光輸出的百分比會隨著PN結的溫度提升而不斷降低，而且還會形成光譜移動以及熱應力提升等危害，在高溫環(huán)境中，PN結熱量不能排出，導致耐高溫較低；（4）避免腐蝕性，燈具當中安排防腐蝕結構，能夠很好地降低燈具的散熱效應，因此，需要考慮材料散熱性以及防腐性，對LED來說需要謹慎使用；（5）抗震動性，LED是固體的照明光源，其使用環(huán)氧樹脂構建包裹結構，抗震動性比較理想；（6）防爆，LED發(fā)熱量比較低，其工作溫度要低于傳統(tǒng)的光源，是可觸摸型的光源，對于爆炸環(huán)境影響不大。另外，LED自身是固體密封的結構，因此，也不會輕易被爆炸性環(huán)境所影響；（7）安全穩(wěn)定性，LED設備沒有危險元素的添加，而且是固體的結構，即便脫落、破碎，也不會對人身安全造成影響，安全性比較理想；（8）耐高場強性，LED設備是電子發(fā)光元件，它在高場強環(huán)境當中會導致工作性能打折，而且還會降低使用壽命，所以，需要保證其屏蔽措施。

2.2 技術性能分析

第一，對于照明控制的適應性。發(fā)電廠中的照明控制措施會依照不同的場合分成：調光控制、常亮不滅、頻繁開關以及間歇開關幾種。在常規(guī)性的燈具當中，汞燈與鈉燈的發(fā)亮時間比較長，且調光幅度不大；熒光燈的調光光效相對較低，可能會影響到電網的諧波穩(wěn)定性；白熾燈的能耗比較大，如今已經較少使用。相比較來說，LED設備對發(fā)電廠來說有較強的適應性，尤其是在發(fā)生事故之后進行照明，LED設備能夠很好地克服傳統(tǒng)照明設備的劣勢，實現(xiàn)良好的不間斷性轉換。

第二，照明性能自身的適應性。發(fā)電廠中照明環(huán)境相對復雜，針對不同的環(huán)境需要調節(jié)照度和眩光等條件。（1）LED設備光效和熒光燈對比的話不是非常高，甚至還有一定的落差，所以，在需求較高照明度的區(qū)域當中優(yōu)勢不是非常明顯；（2）LED設備色溫相對比較高，能夠讓人感受到較好的清醒作用，不過如果長時間使用可能會導致視覺疲勞，所以，常使用在廠房等沒有人員長期逗留的范圍當中；（3）LED設備眩光性比較強烈，因此，使用在控制間的時候需要尤其注意其二次配光和照明燈具布置情況；（4）發(fā)電廠的各個生產車間以及工作場合顯色指數通常要在80以下，LED設備比較合適；（5）局部照明的場合下，LED設備高指向性具備一定的優(yōu)勢，也就是說能夠很好地提升能源利用效率，而且還能夠防止光污染發(fā)生；（6）LED設備穿透性能不是非常高，如果是粉塵較多的車間以及室外場合，比起高壓鈉燈來說不是非常合適。相對傳統(tǒng)光源來說，LED設備的照明性能不是非常優(yōu)勢明顯，但是能夠保證能源不會出現(xiàn)不必要的消耗。

3 結語

從根本上來說，LED屬于一種新型光源，具備節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)勢，對火電廠來說，其生產環(huán)境比較復雜而且多樣，因此，對照明也有較高的要求，有一定難度去全面地滿足發(fā)電廠的照明需求。但是從整體發(fā)展趨勢上來看，LED照明設備的發(fā)展前景還是比較好的，因此，不遠的未來它也會成為照明主流產品，當前發(fā)電廠也可以考慮其應用，積累大量經驗，同時保證將相關問題及時反饋到制造商處，使得LED照明行業(yè)不斷地發(fā)展和進步，并在未來的實際應用當中發(fā)揮出更大的作用。

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