建筑电气照明LED节能技术

GXF360 2018-04-11

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1 建筑电气照明能耗较高的原因

我国目前大部分建筑物中的照明方面都存在着诸多问题，使得建筑电气照明方面的能耗较大。究其原因，主要是由于部分建筑在最初设计照明系统的时候，在设计理念方面就忽视了建筑节能，使得建筑中诸多电气系统中存在的不合理之处，例如，灯具的类型以及照明的方式等等。除此之外，线路设计的不妥当也是导致电气能耗较高的原因之一，建筑线路的设计不够科学，使得建筑物照明系统的强度不达标，各种照明设备之间的协调性不足，使得电能的消耗量过大，甚至导致建筑物中的电气照明系统不能够充分发挥其作用。此外，在人为方面也存在诸多问题，部分建筑物由于建设的年限较长，对于灯具等电气的使用具有能耗高的缺点，加之民众对节能环保方面的意识较弱，长此以往，势必会对整体建筑的节能经济发展产生极大的不利影响。因此，整体看来进行建筑电气照明的节能设计必不可少。

2 建筑电气照明节能设计的主要内容

2.1 制定照明设计方案

在对建筑电气照明系统进行设计的过程中，要以建筑电气照明设计标准为依据，避免过度追求形式主义而丧失时效性。对建筑的分区进行良好的把控和分类，在不同分区内设置不同的照明类型，比如在空调房间内就要选择具备照明功能的空调系统，更好的对照明用电进行控制，节约能耗；在对光色有要求的场所可以选择混合照明的方式，采用多光源的形式满足高照度的特殊要求，对系数较高的方案进行优先选择。建筑材料的选择也对建筑电气的节能效果构成一定影响，比如室内的墙面、屋顶、地面就可以选择颜色较浅的材料，以充分增加对自然光源和太阳能的高效利用，对通过降低照度达到节能效果的方法不予采用。对工作场所照明系统可选择一般照明，如果同一场所的照明要求不同，就要采取分区照明的方式。对于部分作业面照明要求高的场所，可增加局部照明来满足要求，从而达到节约能源的效果。

2.2 选择建筑电气照明节能灯具

随着科技的不断进步，建筑电气中的照明灯具变得多样化和个性化。对建筑电气照明灯具进行选择和设计可以极大降低建筑灯具产生的能耗。在建筑电气中合理选择灯具的种类，在悬挂灯具位置较低的场所使用荧光灯，在安装灯具较高的位置使用高压钠灯或者卤化物灯具。注意灯具的配光曲线，降低单位面积耗电量，减少运行和投资费用。通过计算室内占空比来确定照明灯具光束的宽度，还可以计算地面反射系数来确定灯具的利用系数，合理选择节能灯具。在提高视觉效果的同时，降低灯具的使用成本和能耗。三基色荧光灯在国际中得到了广泛的应用，内涂稀土三基色荧光粉的光效是普通白炽灯平均值的6倍，使用寿命在3000h之上是普通白炽灯的3倍。单端荧光灯又称紧凑型荧光灯是一种节能灯，单端荧光灯的结构形式有很多，比如：Q、2H、2U等型号。单端荧光灯的灯光色好，显色性强，使用寿命是白炽灯的5倍，光效是白炽灯的6倍左右。近几年，国家加大了对低压荧光灯的开发和研究，低压荧光灯正向细管化和紧凑化方向发展。

2.3 合理设计供配电线路

在建筑电气照明节能设计中对建筑的供配电系统进行合理优化，将供配电系统与负荷中心进行无缝连接。降低线路在供配电系统中的电能损耗，考虑好线路的分配方案，拉近变配电所与负荷中心的距离，可以减少供应路径，降低供配电系统的电能损耗。优化供配电线路的措施有以下几条。①降低传输路径。线路的距离与线路的损耗有直接关系，供配电线路的距离越长，线路的损耗就越大。在设计供配电系统时应该将供配电系统中的线路距离缩短，与负荷中心相邻。②优化线路材质选择。线路的损耗与线路的电阻率有很大关系，为了降低供配电系统的线路电阻率可以在线路设计时选择比较优质的线路材质，用电阻率较小的铜芯导线作为传输介质。③避免电机空载运转。在供配电系统运行过程中，电动机和其它的电力设备经常会出现空载运转的情况。电机空载会导致电路产生很多电能消耗，浪费能源。使用功率因数较高的同步电机替代异步电机，可以有效减少线路电能损耗的问题。

3 推进LED应用的关键技术

LED照明技术不是那么完美，通过实际使用LED照明，发现存在两个关键问题：蓝光。白光LED灯由蓝光发光二极管芯片和荧光转换材料组成，在蓝光激发下发出黄色光。电源接通后，芯片发出的蓝光变成黄灯，黄灯和剩余蓝光混合，得到白光。通过分析LED主要有以下两个因素：荧光粉在较高温度下的性能衰退，生产工艺存在缺陷，LED芯片散热不能良好的从PIN脚导出，导致LED芯片温度过高使芯片衰减加剧，由此可见，光衰的发生和温度有直接的关系；也就是说芯片荧光粉耐热性越高，对散热的需求就越低，LED的管芯温度如果超过允许的结温，器件将受到损坏；还有蓝光LED自身的快速衰退也是引起光衰的原因。当然，节能荧光灯也会产生光衰，三基色荧光灯中，通常含有的杂质有：氧化铝Al2O3、尖晶石MgAl2O4和铝酸钡BaAl2O4，灯管内的杂质、荧光粉粉体、灯管玻璃、电子镇流器输出特性都会使得荧光灯发生光衰。对于光衰指标，行业内部标准为：1000h光衰为0；3000h光衰为1%；10000h光衰为3%；5万h光衰不大于30%；一般市面上正规厂家都要求达到这个行标。阳光和人工光源的白光，在蓝色分量白光达到一定强度，白光中的蓝色分量会影响人的视力健康，因为白光LED是由蓝光芯片与荧光粉混合发行和LED，所以有蓝、白颜色时，LED的温度高达7000k或更多。LED是所有蓝光中危害最轻的人工光源。