淺談電氣照明節能與探討

摘要：隨著國民經濟的不斷發展，照明用電量也不斷攀升。本文探討了目前電氣照明節能技術的應用，照明節能政策推廣的現狀和傳統照明系統的改造提升方式。分析指出將現有技術、政策支持以及社會節能意識相互融合，才能使綠色照明的目的得以實現。

關鍵詞：電氣照明；節能減排；綠色照明

1 采用照明節電控制措施

電氣照明智能控制是指將自動化控制、計算機技術、電力電子技術和網絡通訊技術綜合運用于照明布控過程中，從而實現充分利用自然光減少人工照明帶來的能源消耗的目的。目前，我國對于各類建筑的照明設計規范中都明確規定了光源選擇、光通量、照度等保證照明質量的指標。但是，電氣照明智能控制仍不是強制性指標。而相對于我國目前的能源發展需求和經濟、技術發展狀況來說，照明控制技術作為照明節能的一個重要手段在大型建筑、工業企業中是可以實現的。目前我國廣泛采用的照明控制方式有開關控制和調光控制。

1.1 開關控制

目前開關控制中較常用的有定時控制和傳感器控制。

通過定時控制來實現智能控制是一種比較簡單的實現智能控制，是基于時間表控制策略而采用的控制方式。對于辦公樓、寫字樓等以時間性為主的大型商場和廠房可以采用此種方式，利用定時元器件，根據時間表來控制燈具的自動開啟和關閉。

1.2 調光控制

目前采用的較先進的調光控制是通過控制可控硅的導通角來調節負載的輸入電壓，改變光源的輸入功率，從而改變光源輸出的光通量。由于熱輻射光源對于輸入電壓變化較為敏感，因此此種方法廣泛運用熱輻射光源中。而熒光燈類電光源以調頻或脈寬調制方式調節其輸入功率，從而改變其光通量，實現調光控制。在電氣控制實際設計中經常綜合運用以上幾種方法實現節能的目的，其智能系統的硬件和元件選擇也是圍繞實現以上功能進行挑選組合。

2 優先使用高效電光源

電光源中最重要的特性是光效指標，在光通量條件相同的情況下，應優先選擇高效電光源。白熾燈由于使用壽命短、光效低、發熱量大等缺點，以經逐步列入照明光源淘汰計劃。2011年國家發改委公布了《中國淘汰白熾燈路線圖》，計劃到2016年徹底淘汰普通照明用白熾燈。根據《高效照明產品推廣財政補貼資金管理暫行辦法》相關規定，高效照明產品主要是普通照明用自鎮流熒光燈、三基色雙端直管熒光燈（T5、T8型）、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等電光源產品。

2.1 熒光燈

熒光燈屬于氣體放電燈，光源性能好，光效高，其光效超過普通白熾燈的3倍以上，使用壽命也達到白熾燈的3-5倍。近年來，節能型熒光燈因其技術成熟、規格齊全，價格逐漸減低被廣泛應用于各種場合，成為替代白熾燈的主要光源。但正是由于其規格多、適用范圍廣的特點，造成了替換時的盲目性，反而沒有取得節能降耗的目的。

2.2 高強度氣體放電燈（HID燈）

由于管壁溫度而建立發光電弧，其發光管表面負載超3W/cm2的放電燈稱為高強度氣體放電燈（HID燈）。高壓鈉燈和金屬鹵化物燈都屬高強度氣體放電燈。

2.2.1 金屬鹵化物燈

金屬鹵化物燈光效強（高光效的燈光效達130lm/W）、壽命長（平均壽命10000-20000h），顯色性好（顯色指數可達90以上），特別適用于有顯色性要求的廠房、劇院、總裝車間等高大建筑的大面積照明。

2.2.2 高壓鈉燈

高壓鈉燈功率大、光效強（高光效的燈光效達到150lm/W），壽命長（平均壽命超過24000h）。由于其規格品種多，較廣泛的適用于不同場所。如普通型高壓鈉燈適用于道路、工礦及城市照明等顯色性要求不高，但光效壽命要求較高的場所。高顯色性高壓鈉燈由于其改進后的顯色指數高達80以上，可以廣泛應用于城市景觀照明，高檔商業照明等場合，且節能效果顯著。

2.3 LED燈

發光二極管（light emitting diode，簡稱LED）是一種能直接將電能轉換為光能的固體元件，其體積小，壽命長，可靠性高，隨著技術的不斷完善，半導體光源的應用也日漸廣泛。2013年2月17日，國家發展改革委、科技部、工業和信息化部、財政部、住房城鄉建設部、國家質檢總局聯合編制了《半導體照明節能產業規劃》，是近期我國 LED 照明節能產業發展的指導性文件。

3 傳統照明方式的改造提升

照明電氣節能還應重視傳統照明方式的改造提升。

3.1 使用電子鎮流器[2]

適用于熒光燈的電感鎮流器相當于匹配熒光燈功率的20%，功率因數也較低，僅為0.4-0.5，因此其線損和無效功率都較大。電子鎮流器自身功耗很小，相當于普通型電感鎮流器的1/3-1/4。以36W熒光燈使用電子鎮流器為例，電子鎮流器的功耗僅為1-3W，且功率因數可以提高到0.9以上，大大降低了線路損耗，節電效果明顯。

3.2 合理設計布置照明燈具

在進行新建建筑和大型廠房的設計時，應根據照明場所的形狀、面積、空間高低及光源使用于室內室外等因素綜合考慮。合理區分工作環境照明水平，細化工作區域，如工作區、走廊、會議室、辦公照明等。對于精細作業的工廠車間不宜采用一般照明方式，可增設局部照明或采用混合照明方式。一般照明和混合照明的照度比可采取1：3或者1：5，最大不宜超過1：10，避免工作面與周圍環境照度差過大造成工作人員視力疲勞。

3.3 采用智能控制系統

大型工業企業和公共建筑在進行節能燈具替換的同時，還應重視對原有照明系統進行智能改造。2013年1月16日，國務院辦公廳關于轉發發展改革委住房城鄉建設部綠色建筑行動方案中規定積極推動公共建筑節能改造。

3.3.1 Dynalite智能照明控制系統

DYnalite分布式照明控制系統通常由調光模塊、開關模塊、控制面板、觸摸屏、智能傳感器、時鐘管理器、手持式編程器和PC監控機等部件組成，將上述各種具備獨立功能的模塊用一根五類四對屏蔽數據通訊總線連接成一個Dynet控制網絡，使用RS-485通訊協議，控制網絡的規模隨系統的大小可靈活改變。

3.3.2 C-Bus智能照明控制系統

C-Bus控制系統是二線制總線型式的智能控制系統，所有的控制單元均置微處理器和存儲單元，由信號線將所有控制單元連接成網絡，通過軟件對其進行編程，可實現區域、組群、集中、遙控等多種控制任務，也可用于消防等系統中的聯動控制。

4 結語

電氣照明系統相對于其他用能系統而言，結構簡單、可操作性和實用性強，向遍及全社會的照明用戶推廣照明節能將是一件意義重大并應持續進行的工作。政策上關注、技術上支持、用戶上重視，全社會共同參與其中，定會助力我國節能減排事業更好的發展，引領我國走進“綠色照明”的新時代。

參考文獻：

[1]姜子剛.節能技術（上）[M].北京：中國質檢出版社，中國標準出版社，2013，4：122-123.

作者簡介：房萌，身份證號碼：411381198906156721endprint