绿色照明技术综述

《绿色照明技术》课程论文1绿色照明技术综述姓名学号摘要：绿色照明是美国国家环保局于20世纪90年代初提出的概念。绿色照明包含高效节能、环保、安全、舒适等四项指标。高效节能意味着减少用电量，从面减少因发电对大气的污染，安全舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照，不产生光污染。通过绿色照明，从而达到节能减排的目的，这对于整个世界所面临的资源和环境问题都具有深远的意义。而绿色照明新技术的研究、发展及应用，对实现节能减排、生态环保有着重大的意义。本文简要介绍几种绿色照明新技术及其应用，阐述绿色照明技术的发展与问题。关键词：绿色照明；新技术；LED；节能照明用电是人们工作、学习和日常生活最为基本的电力需求，有着用电范围最广、涉及设备最多、用电时间多集中于用电高峰的特点，是一个消耗能源较多的领域。随着经济发展，人们生活水准不断提高，现代社会对照明环境的要求越来越高，照明器具不再纯粹一照明为目的，还包含装饰、情趣、品味等功能的体现，彰显则会流光溢彩的都市魅力，照明用电量也连年攀升，其年均消费增长已超过全国电力总消费的增长幅度。实施绿色照明利国利民，是涉及全社会各行业和千家万户以及全面建设小康社会和实施可持续发展战略的大事。因此必须大力推进绿色照明工程事业向广深发展。应全面拓展照明产品质量承诺制度，推广大宗采购，扩大照明节能产品市场，建立节能的机制，制定相应的鼓励节能的政策法规。1.实施绿色照明的重要性1.1节约能源人工照明主要来源于由电能转换为光能，而电能又大多来自于化石燃料的燃烧。地球上的石油、天然气和煤炭的可采年限有限．然而随着开采量的逐年增长．这些化石燃料的可开采年限还会进一步缩短。世界能源不容乐观。节约能源。对于地球资源的保存，延长其枯竭年限，实现人类社会可持续发展具有重大意义。我国的照明用电量大约为总发电量的10％～12％。2004年我国发电量为21870亿kW·h，照明用电约为21872624.4kW·h，比三峡电站的总发电量还多，但我国人均电量约为150kW·h，处于低水平。而照明总用电量仍在年年增长，可见用电量之大，节约能源任务之艰巨。1.2保护环境由于化石燃料燃烧产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等有害气体，会造成地球的臭氧层破坏、地球变暖及酸雨等问题。地球变暖的因素中。50％是由二氧化碳形成的，而大约80％的二氧化碳来自化石燃料的燃烧。由此可见节约电能，对于环境保护的意义重大。1.3提高照明品质提高照明品质，应以人为本，应有利于生产、工作、学习、生活和保护身心健康。在节约能源和保护环境的同时，还应力图使照明品质有飞跃的提高。具体体现在照明的照度应符合该场所视觉工作的需要，而且有良好的照明质量。如照《绿色照明技术》课程论文2度均匀、良好眩光限制和光源的显色性以及长寿命等。节约能源和保护环境必须以保证照明品质为前提。为达此目的，采用高光效的光源、灯具和电器附件以及科学合理的照明设计是至关重要的。2.绿色照明的工作内容及指标2.1主要内容(1)开发并应用高光效光源。(2)选择高效率节能照明器具替代传统低效的照明器具，使用先进(如智能化）的控制系统。提高照明用电效率和照明质量。(3)采用合理的照明设计。(4)充分利用天然光。(5)加强照明节能管理。2.2主要指标(1)高效：以消耗较小的电能获得足够的照明。(2)环保：减少光污染和大气污染排放。(3)安全：不产生紫光线、眩光等有害光照。(4)舒适：光照清晰、适度、柔和。3.绿色照明技术3.1选择合适的高效光源我国当前使用的主要照明光源有：自炽灯(包括卤钨灯)、荧光灯(包括直管荧光灯、弄型管荧光灯、紧凑型荧光灯、无极荧光灯)、气体放电灯(包括高压钠灯、高压汞灯及金卤灯等)、半导体灯等。其中自炽灯属低效光源，高压汞灯因显色性差，汞含量高，环保性能差，已逐步淘汰。我国当前绿色照明推广的是：用紧凑型荧光灯替代白炽灯；用细管三基色高效荧光灯替代粗管低效荧光灯：用新型高效高压钠灯和金属卤化物灯替代高压汞灯、低效钠灯和卤钨灯：用电子镇流器或低耗能电感镇流器替代普通高耗能电感镇流器。《绿色照明技术》课程论文33.1.1选用原则(1)发光效率高。(2)显色性好，即显色指数高。(3)使用寿命长。(4)起动可靠、方便、快捷、无频闪。(5)性能价格比高。3.1.2选用建议(1)灯具安装高度较低的场所，使用荧光灯，按光效、寿命、显色性排序，为三基色直管、异形管、紧凑型荧光灯，其中直管、异形管优先选择细管T5、T8荧光灯。一般办公场所、普通生产车间都应优先选用直管荧光灯。(2)灯具安装高度较高的场所宜选用金卤灯。也可用中显色高压钠灯．对于显色性要求高的场所宜用陶瓷金卤灯．对于没有显色性要求的工业场所，可以用光效更高、寿命更长的高压钠灯或低压钠灯(3)安装高度较高且不宜维护的场所(如高层建筑障碍灯、航标灯、高塔灯等)宜选用高频无极荧光灯．其寿命可达6万h以上，但应注意其配用电子器具在℃以下难以正常工作(4)户外道路、广场、仓库宜选用钠灯、金卤灯，并配以户外灯具。(5)再选用高压汞灯及光效更低的自镇流高压汞灯，限制使用白炽灯、卤钨灯等热辐射光源。(6)选用金卤灯和钠灯时应考虑由于铜材、硅钢片涨价，需进行技术经济比较3.2先用光利用率高及配光合理的灯具(1)光的利用效率。光的利用效率即灯具对光源光通量有效的利用程度。利用率高则节能效果好。(2)对高天棚和室外照明用大功率灯具．部分反射面采用多棱面组合．以减少光源本身的遮光程序．可使灯具的光效提高8％左右。对室内照明的荧光灯具．亦在内部装以镜反射抛物面以及镀铝面反射膜的抛特面格栅等(3)提高光源利用系数：即选择灯具效率高、配合适合房间室形条件(室形指数、室内各表面反射比)的产品。一般情况下房间室形指数(RI)大，选用宽配光灯具，小而高的房间选取用窄配光灯具。(4)光质。防止眩光的品质及配光的合理性．提高人们视觉工作效能。①采用合理形状的格栅，可以防眩光，并投光均匀。②室内墙壁、顶篷应装饰明亮，使用长寿命反射率高的材料。③灯罩使用长寿命聚丙烯透光板，并压制成折光棱镜，形成蝙蝠翼形配光，可加大灯具间隔．获得均匀照明．有益于提高视觉效能并节省费用。《绿色照明技术》课程论文43.3镇流器的选择镇流器是耗能器件，同时对照明质量和电能质量有较大影响。3.3.1选用原则(1)运行可靠使用寿命长(2)自身功耗低。(3)频闪小．噪音低。(4)谐波含量低(符合国家标准)，电磁兼容性符合要求。(5)性价比高。(6)淘汰传统高耗能电感镇流器，优先选用电子镇流器或节能电感镇流器3.3.2镇流器的选用(1)直管(异形管)荧光灯镇流器，以T8，36W为例，几类镇流器性能比较见表电子镇流器宜选用谐波含量低的L级产品。(2)紧凑型荧光灯由于灯内自带镇流器，一般无选择余地，由于国标规定的较为宽松，使用量过大时，应考虑三次谐波对中性线电流的影响。(3)金卤灯和高压钠灯功率大时，电子镇流器制造难度大，目前仍以节能型电感镇流器为主3.4合理的照明设计(1)采用适合的高效光源及优质灯具．改进照明布光方法以求得合理的照明方式．保障照明达到规定标准。房间或场所参考平面及其高度照度标准值(lx)Ra起居室一般活动0.75m水平面10080书写、阅读300*卧室一般活动0.75m水平面7580床头、阅读150*餐厅0.75m餐桌面15080厨房一般活动0.75m水平面10080操作台台面150*卫生间0.75m水平面10080注：*宜用混合照明。(2)初始照度的选择。考虑到光源在使用中亮度会随点燃时间的加长而逐步《绿色照明技术》课程论文5衰减和灯具污染增回而光亮下降．一般初始设计时照度应高于标准30％(3)灯具与屋顶的悬挂垂度要适宜。一般灯具的与屋顶的悬挂垂度3—1.5m．多取0.7m。在有行车的车间里或吸顶安装的灯具．其垂度为零。(4)布线应尽量减少迂回。避免电能损耗。三相负载应平衡，消除运行中的负荷不对称现象(5)有利于按工作需要分组开关灯。(6)我国照明新标准规定了七类建筑最常用量大面广的房间或场所的照明功率密度最大允许值．即LPD最大限值．限定了单位面积照明功率的最大允许值．对照明设计提出了更高要求．照明设计量应逐个房间或场所按使用条件和规定确定照度标准，选择光源、灯具、镇流器类型、规格．并计算平均照度达到照度标准后．计算LPD值不超过国标限定值(7)充分利用天然光能。可节电10％一70％。合理的窗墙比．隔热透光的节能门窗并与可以自动调光人工辅助照明相结合3.5推广采有照明自动控制技术(1)选用自动控制开关。楼道照明推广节能控制开关，宾馆客房应采用节能控制型总开关(2)推广户外场所照明集中监控系统。按天气、周边环境自动高速亮度或自动开启、关闭部分或全部户外灯具．终端路灯电压远程调节和自动稳压，彩用灯具故障自动警装置等，提高自动化水平。使用照明控制系统实现照明的智能调控，具有稳压、自动调光、提高功率因数、降低电能消耗等优点，是目前比较成熟的照明节能控制方案。大多数电光源需要在标准电压条件下工作才能保持其寿命，当夜间电压偏高或白天电压不稳定时，均会影响电光源的寿命。采用照明控制系统，可保持电压稳定并根据需要略微调低电压，既节能又能延长光源的寿命。由于照明设计时往往有20％左右的照度余量，所以使用中可将电压略微调低来节约电能，不会对视觉效果有明显的影响。根据照明场合的照度(通过照度传感器采集现场信号)及电能质量的具体情况，照明控制系统将采集到的信号经过分析、计算后，对电光源进行自动调光，达到最经济、舒适的照度。同时，自动控制综合滤波电路、电流波形，补偿功率因数，吸收内部失真电流并循环转化为有用的能量，提高整体电源效率，达到智能节能的目的。3.6制定科学的节能照明设计方案要严格按照GB50034-2004((建筑照明设计标准》中的相关规定，制定的科学的节能照明设计方案。主要有以下几个方面。(1)合理选择照明线路。照明线路的损耗约占电光源输入电能的4％。影响照明线路损耗的主要因素是供电方式、导线材料和导线截面积。大多数照明设备工作电压为AC220V，照明系统可由单相二线制、两相三线制、三相四线制三种方式供电。三相四线制供电比其他供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。导线材料应尽量采用铜质导线。铜质导线的电阻率比铝材料要低，损耗小，并且连接电阻较小。根据照明负荷的变化适时进行线路改造，以确保线路有足够的导线截面。另外，还要注意照明灯具是否为线性的。有些非线性的照明负荷(如大量使用的荧光灯)，会产生较大的谐波电流，造成三相四线制供电系统的中性线电流偏大。这就要求三相四线制供电系统的中性线截面必须足够大，一般不小于相线截面；个别情况下，甚至还要大于相线截面。这与一般线路里中性线截面《绿色照明技术》课程论文6小于相线截面不同，要引起注意。(2)合理选择控制开关并充分利用自然光。这就要求合理设计照明开关，尽量利用声光控制、定时控制的开关，并使用双控或多控电路实现多点控制。在无人的时候自动或手动熄灭灯，达到节能目的。自然光是免费的光源，要充分利用。充分利用自然光，不但节能，也能改善工作环境，使人感到舒适。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率。如白色的墙面的反射系数可达70％～80％，同样能起到节能的作用。(3)合理选择照明方式。在满足标准照度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。例如，工厂高大的机械加工车间，只用一般照明的方式，用很多灯也很难达到精细视觉作业所要求的照度值。如果每个车床上安装一个局部照明光源，用电很少就可以达到很高的照度。(4)合理选择照度值。选择照度是照明设计的重要问题。照度太低，会损害工作人员的视力，影响产品质量和生产效率；照度太高，则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应，可根据GB50034-2004对不同场合的照度规定进行选择。3.7加强管理并及时维护良好的照明节能管理和对照明设备的及时维护可以节约用电，是实现照明节能的一个重要环节。照明节能管理主要有两点：①节能宣传教育，使大家养成良好