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绿色照明与混光照明探讨

2014-07-30    来源:中国节能网
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[ 导读 ]: 绿色照明(Green Lights)这一概念最早由美国环保局(EPA)于1991年提出并开始实施,美国、日本等发达国家和发展中国家先后制定了绿色照明工程
   “绿色照明”(Green Lights)这一概念最早由美国环保局(EPA)于1991年提出并开始实施,美国、日本等发达国家和发展中国家先后制定了绿色照明工程计划,取得了明 显的效果。据报载,我国由国家经贸委牵头,由国家计委、国家科委、电力部、电子部、建设部、轻工总会等有关部门组成领导班子,并由中国节能协会、中国照明 电器协会、中国照明学会、国家计委能源研究所、清华大学、北京电光源研究所、电力部龙源公司等单位组成专家组,正式开始“中国绿色照明工程”的筹划工作, 并首先在广东、上海进行试点。

“中国绿色照明工程”是一项利国利民、促进可持续发展的环保工程,旨在发展和推广高效照明电器产品,节约照明用电,建立优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境的照明系统,满足社会照明质量、照明环境和减少环境污染的需要。

“中国绿色照明工程”主要包括:制定我国“绿色照明”法规、条例;采用光效高、光色好、寿命长、安全和性能稳定的电光源;采用自身功耗小、噪音低、对环境 和人身无污染影响的灯具电器附件;采用光能利用率高、耐久性好、安全美观的照明灯具;采用传输率高使用寿命长、电能损耗低,安全可靠的配电器材和节能的调 光控制设备等。

2004年3月,为了摸清城市照明行业的基本情况,建设部城市建设司又组织了一次全国城市照明基本情况调查,采集行业基本数据、了解行业信息、研究行业主 要问题,为规范城市照明市场,制定行业相关政策、规范、标准作准备。其中对绿色照明和城市照明能源的有效利用、环保问题十分重视。

绿色照明不仅仅是传统的节能和提高经济效益,更重要的是着眼资源利用和环境保护,它不是传统的节能,而是满足照明质量和视觉环境条件下的更高要求。因此不 能靠降低照明标准来实现,要充分运用现代科技手段和照明设计方法,根据不同环境精心选择最恰当的光源、灯具、和照明方法。

“混光照明”始于1973年世界能源危机之后,在日本及欧洲国家开始并得到广泛应用。混光照明不是依靠采用单一的节能灯(紧凑型荧光灯)来达到绿色照明 的,而是通过选用两种或两种以上不同性能的光源,通过安装的位置、角度和不同的混光比达到最佳照明效果和节能目的。

混光照明的效益主要表现就是节约能源,正符合了绿色照明的要求。达到相同的照明效果,混光照明比采用单一光源照明节电30%以上。在相同功率下,混光照明 能比单一光源照明成倍提高照度并改善照明环境。混光照明现已从早期仅限用于室外的广场、码头和体育场,到室内候机大厅、工业厂房和家居、商场普遍采用。

常用光源几乎都可作为混光光源,如白炽灯(PZ)、卤钨灯(LSG)、冷白色荧光灯(HG)、高显色性荧光灯(HGG)、三基色荧光灯(RGB)、自镇流 荧光高压汞灯(GYZ)、荧光高压汞灯(GGY)、金属卤化物灯(M)、镝灯(DDG)、钠铊铟灯(NTY)、钪钠灯(KNG)、高压钠灯(NG)、高显 色性高压钠灯(NGG)等。这些光源都有各自的优特点,但也存在各自的缺点和局限性。为达到绿色照明要求,使照明环境光色好,照度高,达到节能和扩大使用 场所的目的,最好的办法就是选择不同光源的混光和合理的混光光通比来实现照明要求。常见混光光源选用搭配重要因素详见表一。

表一

常见光源 光效 色温 显色性
白炽灯 低2000~3000 好(95以上)
卤钨灯 较高 低2000~3000 好(95以上)
荧光灯 较高 高5000~7000 较好(70~80)
汞灯 较高 高4000~6000 差(30~40)
金卤灯 较高4500~5000 普通(60~85)
高压钠灯 低2000~2500 差(20~25)


    现从常见环境来讨论混光照明如何达到绿色照明的目的。

1、工业建筑照明

为提高劳动生产率,确保生产安全和营造工作环境,工业建筑常采用几种光源进行一般照明和局部加强照明。我国《工业企照明设计标准》(GB50034-92),规定常用混光光源的混光光通量比详见表二。

表二

级数 混光光源 光通量比 一般显色指数 色彩辨别效果
DDG+NGX
DDG+NG
0.40~0.60
0.60~0.80
≥80 除个别颜色为中等
外其他颜色为良好
KNG+NG
DDG+NG
KNG+NGX
GGY+NGX
ZJD+NGX
0.50~0.80
0.3~0.6
0.4~0.6
0.3~0.4
0.4~0.6
60~70
60~80
70~80
60~70
70~80
除个别颜色为中等
外其他颜色为良好
GGY+NG
KNG+NG
GGY+NGX
ZJD+NG
0.4~0.6
0.3~0.5
0.4~0.6
0.3~0.4
40~50
40~60
40~60
40~50
除个别颜色为中等
外其他颜色为良好

注:混光光通量比指前一种光源光通量与两种光源光源通量的和之比

如1500W白炽灯2灯一组的厂区照明,改为400W金属卤化物灯和360W高压钠灯一组的混光照明,显色性下降不大而节约电能达到48%,且照度高达300LX。

2、体育场馆和机场、车站候车室的照明

对于顶棚低、规模小的空间,宜采用荧光灯、白炽灯(或卤钨灯)混合使用。对于顶棚高、空间较大的场地,则宜采用高效率、长寿命,大光通量的荧光灯、金属卤 化物灯或高压钠灯照明。如镝灯与高显色性高压钠灯混光,混光光源光色失真小,显色性高,色温随混光比而变化很适合大型体育馆、会堂;而钪钠灯与高压钠灯混 光,光效高,寿命长,显色适中,光色偏暖,特别适宜候机、候车大厅照明。对室外体育设施、站台现在普遍采用高压钠灯与金卤灯的混光照明,其推荐混光比及特 性如表三

表三  

NG+M 总效率(lm/W) 显色指数(Ra) 色温(K)
220W+400W 100 55 2800
220W+400W 105 47 2600
220W+400W 111 43 2500

3、商场、展厅的照明

商场、展厅的照明不仅仅是满足人们对照明度的要求,更是要通过不同光色、照明及明暗对比展示商品的多姿多彩。其照明可通过一般照明(空间照明)和局部照明 (商品、展示品的专门照明),采用不同的光源来实现。对同一空间使用光色差别很大的光源,其光色对比将使展品富有层次感。如采用白色、功率小的聚光荧光灯 单独照明展品,比在展品空间全部选用高亮度、功率大的白炽灯照明取得的效果更好。另外为空出商品的立体感、光泽,多采用节能灯、石英灯的定向光束配合高效 荧光的一般照明,巧妙地运用光源光色对比,并区别局部和整体照明。混光照明将有助于减少商场、展厅的照明设备和电能消耗,并营造出室内所需的某种气氛。

4、夜景照明

夜景照明是一门景观艺术、更是一门科学技术,它既要功能性的满足夜间行车、行人对亮度、显色性的需要及眩光限制,又要尽可能的达到泻染气氛、美化城市的目 的。景观照明的常用光源是白炽灯和高强度气体放电灯。白炽灯的光源偏红偏黄,色表不好,但被照物体的颜色却很少失真,显色性好。高强度气体放电灯具有光效 高、寿命长等特点,但启动电压要求高且某些光源显色性不理想。正如上述表1,我们可以看出这些光源单独使用时,或光色不好,或光效不高,如高压汞灯光色发 青,被它照射的人面孔,看起来好象抹了一层青灰;高压钠灯光效高且透雾性强,但光色发黄,如蓝色的物体被钠灯照射后变成了黑色,显色性较差;金属卤化物灯 光色偏冷,缺乏红光等。为了使这些光源得到广泛高效的应用,充分发挥其特点,从而获得高照度、较好的光色和显色性,节约照明用电,形成良好的光环境,实现 绿色照明应采用混光照明。推荐混光比及特性如表四。


表四

 

种类
光通量混光比
色温/<K<
td></K<>
平均显色指数Ra
灯的效率
白炽灯与荧光灯
3 : 7
3700
60
38
高压钠灯与荧光汞灯
4 : 6
3050
42
72
高压钠灯与金属卤化物灯
5 : 5
3100
54
98
高压钠灯与钪系金属卤化物灯
3 : 7
3200
61
115

道路照明采用混光照明一般将两种光源安装在同一灯具内,便于应用且混光效果更好。但光源寿命等性能指标将受到一定影响。不过近来日本东芝、比利时施莱得等公司开发的混光灯具已将这种影响降低。

混光照明的管理: 混光照明由于采用不同光源配合照明,每种光源有其自身特点和要求,对气体放电灯应分散电容补偿且在变电所低压母线或照明配电箱干线上集中电容补偿。混光照 明配电应尽可能采用三相供电并分配平衡,线路开关及保护设备应具有延时功能。对于通过一般照明和局部照明达到混光照明的还应采用合理接线方式,避免相互影 响,并尽量减少开关灯次数。同时,供电电压波动范围控制在+5%~-10%,将能更好的发挥混光照明的优势和达到绿色照明的目的。

 

 
关键词: 照明 探讨 绿色
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