浅谈气体公司绿色照明系统改造

张士刚

(气体公司)

摘　要:介绍和总结气体公司实施绿色照明系统技术改造前后的变化,指出实施绿色照明的方法和意义。

关键词:绿色照明　照明系统　技术改造

Technologica l Tran sforma t ion of Gr een L ight ing System

Zhang Sh igang

( Ga s Compa ny)

Ab stract: This pape r introduces and summa rize s the changes before and afte r transforma tion of green lighting system.The methods and significance of imp lementing green lighting are pointed ou t.

Keywor ds: green lighting; lighting system; technologica l transforma tion

前言

绿色照明是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制调和控光器件) ,改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。

“绿色照明”起源于20 世纪70 - 80 年代, 全球面临能源危机及全球环境保护浪潮的兴起,节约能源,保护全球环境成为全人类的共识。1991 年1 月美国环保局( EPA)首先提出实施“绿色照明( Green Ligh ts) ”和推进“绿色照明工程( Green Lights Program) ”的概念,很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视,积极采取相应的政策和技术措施,推进绿色照明工程的实施和发展。1993年11月我国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程,并于6年正式列入国家计划。

气体公司从2008年3月开展绿色照明改造工程以来,新型绿色照明系统已经运行两年了。通过总结和测算改造达到了预期的效果,取得了公司上下一致好评。

1　气体公司实施绿色照明的方法

1. 1　采用高效节能的电光源

1)用自镇流单端荧光灯取代白炽灯(节电70%～80% ) ;

2)用直管型荧光灯取代白炽灯或直管型荧光灯的升级换代(节电70% ～90% ) ;

3)推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用;

4)推广发光二极管—LED的应用。

1. 2　采用高效节能照明灯具

1)选用配光合理、反射效率高、耐久性好的反射式灯具;

2)选用与光源、电器附件协调配套的灯具。

1.3　采用高效节能的灯用电器附件

用节能电感镇流器和电子镇流器取代传统的高能耗电感镇流器。电子镇流器的优点是:

1)通过高频化提高灯效率;

2)可以瞬间点灯;

3)无频闪;

4)无噪音;

5)自身功耗小;

6)体积小、重量轻;

7)可以实现调光等。

1. 4　采用各种照明节能的控制设备或器件常用的方法有:

1)光传感器;

2)热辐射传感器;

3)超声传感器;

4)时间程序控制;

5)直接或遥控调光。

1. 5　采用智能照明控制系统

随着企业发展规模的扩大,照明系统的规模也日益庞大。照明系统的运行费用给各生产厂造成一定的压力。另外, 电网因电力供应紧张而变得很不稳定。在前半夜, 适逢用电高峰, 电压就低,照明亮度相对昏暗,甚至出现频闪现象,而后半夜用电处于低谷,电网电压骤升,区域可达250 V,导致照明异常明亮,甚至出现眩光,使设计寿命5 年的灯泡不到1年就已损坏, 导致照明的维护和运行成本剧增。而采用智能照明系统将大大减小维护成本。

气体放电灯具需要一定的启动电压(额定电压220 V)和启动时间(5 ～10 分钟) ,当气体放电灯正常发光后,在灯具电压允许的范围内,适当降低灯具两端的工作电压,灯具的功率会大幅度的下降。但照度不会随着电压的下降而成比例的下降。即照度变化不大的特点。适度的降压, 既保证了照明的质量,又大幅度节约了电能消耗。人的生理特性是在天暗以后瞳孔放大,而过高的电压容易产生眩光,人体感觉极不舒适。实验数据表明,电压每下降10% ,光照度下降3% ～5%。而采用智能照明控制系统可以解决上述问题,智能照明控制系统具有以下功能

1)无触点智能型照明控制系统采用无触点调压技术,相比较以前的接触器式调压和伺服马达调压,由于内部无移动元件,设备完全处于静态,保证高可靠、低功耗。

2)软启动功能: 启动电压200 V, 避免高电压,大电流直接冲击灯具,消除40%的对灯具的启动浪涌,延长灯具使用寿命。

3)三相独立调节:三相系统由三个单相系统组成,能够独立调节每相的输出电压,每相可以带不同类型的负载,某相故障走静态旁路时决不影响其他两相正常运行,允许带100%不平衡负载。

4)静态旁路:每相除了正常的稳压、节能工作回路以外,同时带有两套静态旁路(静态复合节能旁路和静态直接旁路) ,大大地提高了设备的可靠性和安全性,保证灯具不会因设备故障而灭灯。

5)快速调节:设备能够根据电网电压的波动,及时地快速调节,由于采用固态开关,能够使调节的时间小于10 毫秒。

6)稳压功能: 无论是220 V 稳压状态还是节能状态,都能保证输出电压精度在+ 2%之间(电子稳压器) 。

7)最大输出电压调节范围76 V (升压幅度为16 V,降压幅度为60 V) :在输入电压范围内,输出电压能够在76 V的范围内平稳、连续的变化。

8) 升压功能: 输入电压如果低于公称电压(220 V) ,智能型照明调控器会自动将输出电压升至公称电压(220 V) ,从而保证灯具能够正常可靠的启辉运行。

9) 通讯接口: 照明调控器预留有通讯接口(RS232) ,便于远程监控。

10)绝缘监测功能: 当线路绝缘低于设定值时,设备将发出报警信号(预设值) 。

11)分时段调压功能: 可以设定不同时段,不同的输出电压。

12)高效节能: 上半夜稳压节能,下半夜降压减流节能,节能率高达30%以上。(功率是与电压的平方成正比的,如高压钠灯Ui = 230 V,U₀ =185 V,则节能率理论上高达35.7 % )

13 )每相都配有声光显示,正常工作时绿灯和两个档位指示灯亮,故障时一个红灯闪烁,同时蜂鸣器发出警告。

14 )无谐波干扰,智能型照明控制系统为绿色环保产品(由于设备调节过程为零切换,无电流, 本身不会产生生谐波,同时电抗器绕组串联在主电路中,能够防止电源侧的谐波传至负载侧,设备的输出波形优于输入波形) 。

15 )高效节能设备,快速回收成本,根椐光源质量和设备容量,一般6～18个月可回收投资成本。

16 )大屏幕彩色液晶显示器,能够实时地就地显示和控制照明设备的工作状况,并查询相关报警信息。

2　气体公司绿色照明与传统照明比较

第一,从照明灯具配置来说:以前气体公司新区照明灯具的光源多以低压钠灯为主,低压汞灯和金属卤化物灯只占了其中一小部分。低压钠灯功率较大,照度较低,光源颜色偏黄。由于灯具的制造质量和结构问题,一遇到夜晚下雨, 灯泡就爆炸,给本来就少的维修工人带来较大的工作量。而老区的照明灯具的光源更是参差不齐,低压汞灯、低压钠灯、金卤灯、水银灯、白炽灯等等杂牌组成, 这些灯具中如白炽灯、水银灯等都是被国家列入强制更换的序列内的光源。因存在这么多型号、种类、系列的光源,所以在灯泡备用量上也存在着品种多、数量多的情况,无形中多增加了备件的库存。改造后的灯具光源绝大多数只有三种规格,备件也能够在新、老区全部通用,节省了备件库存费用, 能够将资金用于生产,创造更大的效益。

第二,从照明灯具的照度来说:改造前新区和老区的灯具照度较弱,夜晚能见度不足,给夜间上下班的女职工、操作人员的设备点检、安保人员的巡查防盗和夜间进入厂区的人员安全带来很大隐患。如遇到夜间检修或抢修,只能够靠增加临时灯具来达到照度要求,否则检修将无法进行。改造后的灯具具有高亮度、高显色性、色差小的优点。相同250 W功率下的金卤灯和低压钠灯照度差2倍。一个400 W的金卤灯在一个正常布局6 m ×6 m,高度为12 ～13 m的厂房内,灯具的垂直照度,离地面1 m测量,垂直灯下照度为850 Lux,而同功率的低压钠灯只有320 Lux。

第三,从投资费用与成本回收来说: 气体公司在新、老区的照明绿色改造工程上设备投资花费约80万元。原照明装机容量146. 29 kW 减去改造后装机容量89. 58 kW得出节能装机容量为56. 71 kW。按照目前电费价格0. 65元来计算,全年开启灯具平均时间按4272 h计算,得出年平均节约电费约为13. 1万元。照此推算,预计气体公司6 年左右收回投资成本。

第四,从维护成本来说,气体公司改造前新、老区域照明都是自己的维修工进行检修和保养。改造后的新型绿色照明灯具使用周期长,且合资的灯具厂家具有2 ～6 年不等的保修期,并签订保修协议。保修期内,只要通知供应商立即就给与维修或更换光源。因此,气体公司在保修期间不必备用照明光源、电气等,节省了大量的备件资金和人力物力。

第五,从使用角度来说,气体公司改造前新、老区照明系统为分散控制开关且数量多,随机性强。若操作工人不能及时开关照明,就会出现长明灯现象。气体公司尝试使用新型的照明控制器和改造集中的控制开关,做到在夜里根据时间来调节照度减少电力的浪费。

3　结束语

实施绿色照明改造工程,气体公司走在了全公司的前面。气体公司所推广的绿色照明工程是一项深入民心的工程,推行绿色照明工程不仅是国家节能方面的总体要求,也是照明区域内所有工人的实际需要。

摘自《南钢科技与管理》2010年第2期