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技術(shù)
中國(guó)節(jié)能網(wǎng)

汽車工廠照明節(jié)能設(shè)計(jì)探討

   2014-07-29 中國(guó)節(jié)能網(wǎng)6320
核心提示:1、概述  近幾年,隨著我國(guó)汽車工業(yè)的高速發(fā)展,工廠照明水平逐年提高,照明電能消耗量也在逐年上升。但電能供需矛盾卻越來(lái)越突出,能源的缺
1、概述

  近幾年,隨著我國(guó)汽車工業(yè)的高速發(fā)展,工廠照明水平逐年提高,照明電能消耗量也在逐年上升。但電能供需矛盾卻越來(lái)越突出,能源的缺乏已嚴(yán)重制約包括汽車工業(yè)在內(nèi)的各行各業(yè)的發(fā)展,節(jié)能問題已成為我國(guó)一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針,照明節(jié)能設(shè)計(jì)已成為每位電氣設(shè)計(jì)人員必須認(rèn)真考慮的問題。

  在汽車工廠中,主要有三類照明設(shè)計(jì)工程:廠房照明設(shè)計(jì)工程、綜合辦公場(chǎng)所照明設(shè)計(jì)工程、廠區(qū)道路照明設(shè)計(jì)工程。下面分別予以論述。

2 廠房照明工程節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1 高效節(jié)能光源的選用

汽車工廠廠房一般屬于高大工業(yè)廠房,無(wú)特殊要求時(shí),應(yīng)優(yōu)選金屬鹵化物燈為代表的高強(qiáng)度氣體放電燈(HID)。因?yàn)榻饘冫u化物燈具有光效高、顯色性好、功率大、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),適用于大面積場(chǎng)所照明。

 汽車工廠單層廠房高度一般為8~15m,常采用250W、400W兩種光源。

2.2 高效節(jié)能照明燈具的選用

  根據(jù)國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)的建議,燈具按光通量在上下空間分布比例分為五類:直接型、半直接型、全漫射型、半間接型和間接型。   由于汽車工廠廠房一般比較高大,維護(hù)不太方便,故應(yīng)當(dāng)選用利用系數(shù)高、配光合理、反射效率高、耐久性好的直接式燈具。優(yōu)先選用板塊式燈具,板塊的作用是使反射光改變路徑、離開燈泡、增加光輸出、提高燈具效率、延長(zhǎng)燈泡壽命。一般板塊燈具比光滑面燈具效率提高約5%~20%。應(yīng)合理選擇燈具的配光,根據(jù)廠房一般比較高大的特點(diǎn),可選擇窄配光的燈具,以提高利用系數(shù)。

  燈具宜帶玻璃防護(hù)罩,燈具效率不宜低于55%。燈具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝、維護(hù)和更換光源。

2.3 高效節(jié)能電器附件的選用

2.3.1 使用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器

  廠房照明應(yīng)采用低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器等,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。   一般電感式鎮(zhèn)流器自身能耗為光源的10%~15%,而電子鎮(zhèn)流器本身能耗極低,并且有恒功率輸出的特點(diǎn)。目前廠房中占90%左右氣體放電燈配用電感鎮(zhèn)流器,如果用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器取代傳統(tǒng)的高能耗電感鎮(zhèn)流器將獲得很大的節(jié)能效益。

2.3.2 實(shí)行單燈電容補(bǔ)償

  廠房燈具單燈補(bǔ)償就是在每套燈具上并聯(lián)一個(gè)電容器進(jìn)行補(bǔ)償,將功率因數(shù)提高到0.85以上,這樣既能減少電路無(wú)功功率,又能降低線損和電壓損耗,同時(shí)因?yàn)榫€路電流降低,可選用較小截面的導(dǎo)線。

2.4 燈具布置及回路控制的節(jié)能設(shè)計(jì)

汽車工廠涂裝車間、沖壓車間高大設(shè)備較多,燈具布置時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮高大設(shè)備對(duì)照明的影響,燈具布置應(yīng)躲開高大設(shè)備??傃b車間生產(chǎn)線一般要求有較高的照度,這三種車間宜采用廠房一般照明與通道、設(shè)備或生產(chǎn)線局部照明相結(jié)合的混合照明方式。屋面采用金屬鹵化物燈具,通道、設(shè)備或生產(chǎn)線局部照明燈具采用節(jié)能型熒光燈。

  廠房?jī)?nèi)應(yīng)按車間、工段或生產(chǎn)線工藝流程進(jìn)行照明分區(qū)控制,適當(dāng)增加照明開關(guān),每個(gè)照明開關(guān)控制燈具不宜太多,控制箱要設(shè)置在便于工作人員操作的通道上。警衛(wèi)照明回路單獨(dú)集中控制。

2.5 其他照明節(jié)電措施

2.5.1 選擇合理的照度和功率密度值

  新修訂的《建筑設(shè)計(jì)照明標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034-2004)規(guī)定了一般照明照度的標(biāo)準(zhǔn)值,局部照明應(yīng)按該場(chǎng)所一般照明照度值的1~3倍選取。 新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了建筑物的照明功率密度最大允許值,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守。

2.5.2 減少供電線路上的損耗

  照明回路分配應(yīng)保證三相用電基本平衡,以減少線路損耗。

2.5.3 建筑設(shè)計(jì)與照明節(jié)能

  進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)時(shí),電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)同建筑專業(yè)人員協(xié)商,通過改變開窗(含天窗、墻窗)面積,合理、充分地利用自然光以節(jié)省照明用電。

3 綜合辦公場(chǎng)所照明設(shè)計(jì)工程

3.1 高效節(jié)能光源的選用

  一般汽車工廠辦公房間應(yīng)優(yōu)先采用高效節(jié)能熒光燈(如T5、T8管)及緊湊型熒光燈,應(yīng)盡量減少白熾燈的使用量。設(shè)計(jì)時(shí)主張采用T8稀土三基色熒光燈管取代T12。這是由于T8燈管與T12燈管相比,具有更高的顯色指數(shù)和光效,光衰小、壽命長(zhǎng)、用汞量少,更符合節(jié)能、環(huán)保要求。另外,由于燈管功率越大,光效越高,一般應(yīng)優(yōu)選36W光源。

  門廳、走廊等場(chǎng)所以緊湊型熒光燈(包括“H”型、“U”型、“D”型、環(huán)形等)為主,替代白熾燈。

  在開閉頻繁、面積小、照明要求低的情況下,可采用白熾燈。由于雙螺旋燈絲型白熾燈比單螺旋燈絲型白熾燈光通量高10%,故應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用。

3.2 高效節(jié)能照明燈具的選用

  一般辦公區(qū)優(yōu)先選用直接式燈具,在有吊頂?shù)霓k公場(chǎng)所應(yīng)優(yōu)先選用高光效格柵燈具。

  合理選擇燈具的配光。當(dāng)室空間比RCR值較小時(shí)(房間矮又寬),宜選用寬配光的燈具;反之,當(dāng)室內(nèi)空間比RCR值較大時(shí)(房間窄又高),應(yīng)選用窄配光的燈具,以提高利用系數(shù)。 3.3 高效節(jié)能電器附件的選用

  對(duì)于一體化節(jié)能燈和單端小功率熒光燈(即功率小于或等于25W),由于對(duì)它們的諧波要求、異常保護(hù)功能以及預(yù)熱要求均比較低,應(yīng)優(yōu)選電子鎮(zhèn)流器。對(duì)于25~65W的直管形熒光燈,優(yōu)選節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。這是因?yàn)楣?jié)能型電感鎮(zhèn)流器與電子鎮(zhèn)流器相比具有更高的性價(jià)比。另外電子鎮(zhèn)流器除在自身功耗、光效比方面占有明顯優(yōu)勢(shì)外,其余一些方面不如節(jié)能電感鎮(zhèn)流器。如接通時(shí)浪涌電流大、對(duì)外電磁干擾很嚴(yán)重、電源電流諧波含量高、耐電源中的瞬時(shí)過電壓能力低、使用壽命短等。

3.4 燈具布置及回路控制的節(jié)能設(shè)計(jì) (1)房間靠窗一側(cè)單獨(dú)設(shè)照明開關(guān)控制,以便根據(jù)自然光的變化,控制照明燈點(diǎn)亮范圍。 (2)適當(dāng)增加每個(gè)房間照明開關(guān)的數(shù)量,以實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制。 (3)公共場(chǎng)所如門廳、樓梯、衛(wèi)生間、走廊等照明宜集中控制,適當(dāng)使用節(jié)電開關(guān)(如聲控、時(shí)控、光控開關(guān)等)。 (4)個(gè)人使用的辦公室,采用人體感應(yīng)或動(dòng)靜感應(yīng)等方式自動(dòng)開關(guān)燈。

3.5 其他照明節(jié)電措施

3.5.1 房間裝修影響照明節(jié)能

  房間頂棚和墻面對(duì)照明效果的影響與房間面積有關(guān)。小房間頂棚在視野所占比例小、對(duì)照度影響小、而墻面在視野所占比例大、對(duì)照度影響大,因此,小 房間可使用高反射比的墻面、低反射比的頂棚。反之,大房間使用高反射比的頂棚、低反射比的墻面。

3.5.2 充分利用自然光論述同廠房照明工程

4 廠區(qū)道路照明設(shè)計(jì)工程

4.1 高效節(jié)能光源的選用

  目前,汽車工廠路燈照明所采用光源的主要類型有:金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、熒光高壓汞燈等。其中高壓鈉燈具有壽命長(zhǎng)(24000h)、發(fā)光效率高、透霧性強(qiáng)、節(jié)能、色溫適中等優(yōu)點(diǎn),適于在顯色性要求不高的道路照明,使用非常廣泛。近幾年來(lái),金屬鹵化物燈開始在路燈照明系統(tǒng)中大量采用,它以高光效、高亮度、高顯色性、多色調(diào)、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),成為最理想的高效節(jié)能光源之一。

4.2 高效節(jié)能照明燈具的選用

  路燈照明燈具應(yīng)有較高的利用系數(shù),合理選擇燈的配光,優(yōu)先選用塊板式燈具,盡量選擇不帶附件的燈具,而選用具有高保持率的燈具。燈具防護(hù)等級(jí)至少為IP44。

4.3 布燈方式的設(shè)計(jì)

  一般有四種基本布燈形式:?jiǎn)蝹?cè)布燈、中央布燈(包括中央單燈布燈、中央對(duì)稱布燈)、交錯(cuò)布燈和對(duì)稱布燈。

  對(duì)稱布置比較美觀,但缺點(diǎn)是照度不夠均勻,適合較寬的道路。交錯(cuò)布置美觀上雖然不如對(duì)稱布燈,但照度比較均勻。

  汽車工廠道路路燈一般可采用高8~10桿,燈具間距30~40m左右。主干道采用兩側(cè)對(duì)稱布置,次干道采用單側(cè)布燈,試車跑道交錯(cuò)布燈,停車場(chǎng)采用35m飛蝶形高桿燈,路燈位置以不影響正常通車為宜。

4.4 路燈控制方式的節(jié)能設(shè)計(jì)

  由于汽車工廠廠區(qū)面積一般較大,無(wú)法用一個(gè)路燈照明控制箱控制全廠區(qū)的路燈。因此把廠區(qū)分為若干個(gè)區(qū)域,設(shè)立若干個(gè)路燈照明控制箱控制本區(qū)域的路燈。每個(gè)照明控制箱內(nèi)設(shè)置一套智能照明調(diào)控裝置在供電節(jié)能方面主要有兩種控制方式:采用半夜燈和采用調(diào)壓。   半夜燈控制方式是指在下半夜關(guān)掉一部分路燈的方法來(lái)達(dá)到節(jié)能,它具有簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn);缺點(diǎn)是使得道路照明不均勻。另外由于工廠晝夜電壓變化幅度常在5%~12%,半夜后線路電壓一般要高3%~5%,此時(shí)運(yùn)行的照明燈功率常超過額定值的10%,高電壓不但浪費(fèi)了電能,還縮短了燈泡的使用壽命?!≌{(diào)壓控制方式是指通過降低供電電壓的方法實(shí)現(xiàn)節(jié)能,延長(zhǎng)光源的使用壽命,是一種較好的節(jié)能控制方式。 4.5 其他照明節(jié)能措施   氣體放電光源應(yīng)實(shí)行單燈就地電容補(bǔ)償,將功率因數(shù)提高到0.85以上,降低無(wú)功損耗。

  在配電線路的設(shè)計(jì)上,適當(dāng)加大電纜截面,不僅可以減少因線路較長(zhǎng)引起的電壓降,同時(shí)由于壓降小,線路損耗也小,系統(tǒng)穩(wěn)定性提高,既延長(zhǎng)了整個(gè)系統(tǒng)的壽命,同時(shí)還節(jié)約了電能。通過對(duì)以上汽車工廠三類主要照明工程節(jié)能設(shè)計(jì)的探討,可以發(fā)現(xiàn)建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)潛力很大。作為工程設(shè)計(jì)人員,應(yīng)當(dāng)努力學(xué)習(xí)新技術(shù)、新方法,依靠自身掌握的先進(jìn)科技知識(shí),在設(shè)計(jì)工作中精心考慮,反復(fù)比較,在滿足功能需求的前提下,設(shè)計(jì)出最優(yōu)方案,為我國(guó)建設(shè)節(jié)約型社會(huì),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。                                 
 
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