照明节能合理设计的原则

随着我国改革开放的不断深入，国民经济的高速发展和人民水平的提高，我国照明用电量已占总用电量的7%-8%。按照我国提出的"中国绿色照明工程"，照明节电已成为节能的重要方面，节电就是在保证照度的前提下，推广高效节能照明器具，提高电能利用率，减少用电量。

　　1.科学选用电光源

　　科学选用电光源是照明节电的首要问题。当前，国内生产的电光源的发光效率、寿命、显色性能均在不断提高，节能电光源不断涌现，电光源按发光原理可分为两类。一类是热辐射电光源，如白炽灯、卤钨灯等。另一类是气体放电光源，如汞灯、钠灯、氙灯、金属卤化物灯等。各种电光源的发光效率有较大差异。气体放电光源比热辐射电光源高得多。一般情况下，可逐步用气体放电光源替代热辐射电光源，并尽可能选用光效高的气体放电光源。

　　高压钠灯光效是白炽灯的8~10倍，寿命长、特性稳定、光通维持率高，适合于在显色性要求不高的道路、广场、码头和室内高大的厂房和仓库等场所照明。

　　金属卤化物灯，具有光效高，显色性好、功率大的特点，适用于剧院、总装车间等大面积照明场三所。

　　荧光灯比白炽灯节电70%，适用于在办公室、宿舍及顶棚高度低于5米的车间等室内照明。紧凑型荧光灯发光效率比普通荧光灯高5%，细管型荧光灯比普通荧光灯节电10%，因此，紧凑型和细管型荧光灯是“九五”期间“中国绿色照明工程”实施方案中推出的高效节能电光源。

　　在开闭频繁、面积小、照明要求低的情况下，可采用白炽灯。双螺旋灯丝型白炽灯比单螺旋灯丝型白炽灯光通量增加10%。可根据需要优先选用。

　　2 . 合理选择照明灯具

　　灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量，满足环境和作业的配光要求，并且不产生眩目现象和严重的光幕反射。选择灯具时，除考虑环境光分布和限制眩光的要求外，还应考虑灯具的效率，选择高光效灯具。

　　在各类灯具中，荧光灯主要用于室内照明，汞灯和钠灯用于室外照明，也可将二者装在一起作混光照明。这样光效高、耗电少、光色逼真、协调、视觉舒适。

　　另外，在灯具设计上要采用合理的配光。如白炽灯的灯具在弧度上处理合理，照度不变的情况下可节电20%，荧光灯的灯具设计错开重光部分，可提高光效80%。

　　3.合理选择照度和照明

　　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。不合理的高照度则会浪费电力，选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。工厂照明可按国家颁布的TJ31-79《工业企业照明设计标准》来选择照度和必要的照明质量，综合考虑照明系统的总效率。

　　在满足标准照度的条件下，节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明、混合照明三种方式，充分发挥照明效果。大多数情况下，混合照明效果较好。但工作面与环境差别不宜太大，其照度比以1/3~1/5为宜。一般情况下，当一种光源不能满足显色性要求时，可采用两种以上光源混合照明的方式，这样既提高了光效，又改善了显色性。另外，科学地安排光源分布，能获得满意的光照分布，更好地利用光能量。

　　充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。另一方面充分利用室内受光面的反射性，能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达70%-80%，也能起到节约电能的作用。

4 . 加强照明用电的管理

　　加强照明用电管理是照明节电的另一个重要方面。照明节电管理主要以节电宣传教育和建立实施照明节电制度为主。企业实行经济责任制时，将节电纳入考核内容，能促进企业职工树立节电意识，对照明灯做到合理控制，使职工养成随手关灯的习惯。对家属楼用电按户安装合适的电表，实行计度收费;对集体宿舍安装电力定量器，进行限制用电，这些措施都能有效地降低照明用电量。

　　电光源的照明效果与运行情况有密切关系。灯泡积污时，其光通量可能降到正常光通量的50%以下，灯泡、灯具、玻璃、墙壁不清洁时，其反射率和透光率也会大大降低。为了保证灯泡的发光效果，工厂应根据照明环境制订定期清扫灯泡、灯具、墙壁的制度，并按制度切实有效地执行。

　　5 . 其它照明节电措施

　　照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V，照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。下表列出了供电距离相等、导线导体总重量相等时，三种方式的线损比较结果(设单相二线损耗为100%)。

　　不同供电方式的线损

　　供电方式损耗%

　　单相二线 100

　　两相三线 56

　　三相四线 28

　　由表中数据可知，三相四线式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。

　　自动控制室外照明可减少无效照明时间，保证必要的有效照明。其控制方式有两种，一种是利用时间控制装置定时开关，此方式无法区分天气变化而引起的光照差别。另一种方式是利用光电自动控制装置，它利用光敏元件在自然光照下的变化，使装置发出指令，控制电灯亮灭。

　　工厂昼夜电压变化幅度常在5%～12%。午夜后，线路电压高于额定值3%~5%，此时运行的照明灯功率常超过额定值10%。高电压不但浪费了电能，还缩短了灯泡的使用寿命。为消除这种现象要采取限压措施：①利用电抗器限压。电抗器的电抗值应由午夜线路电压，限制目标电压，照明负荷阻抗值运用矢量法计算求得。电抗器制作时，可多出抽头以备电抗值调整时使用。电抗器的接入或退出，可人工控制，也可利用石英定时开关钟或其他定时器控制。②利用晶闸管控制。晶闸管的触发电路可由定时器控制，也可用电压比较信号控制。

　　高压钠灯等气体放电光源，应实行单灯电容补偿，将功率因数提高到0.85以上，降低无功损耗。荧光灯镇流器的损耗占用电量20%~30%，采用电子镇流器可减少这部份损耗。

　　以上照明节电的途径，有的不需要增加投资，有得无失：有的虽需-些投资，但一般两年内可收回投资，无论从节能的观点，还是从经济的观点看，都是合算的。

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