工廠照明系統(tǒng)中光源和燈具的選擇
照明系統(tǒng)是工廠整體設備系統(tǒng)的重要組成部分,也是工廠主要耗電源頭之一,照明系統(tǒng)中光源和燈具的選擇對工廠的生產(chǎn)運營效益有很大的影響。
1.工廠照明系統(tǒng)的基本要求
工廠是進行工業(yè)生產(chǎn)的地方,工業(yè)廠房對照明系統(tǒng)的要求也根據(jù)所生產(chǎn)產(chǎn)品的差異而有所不同。工廠廠房內(nèi)部有不同的分區(qū),包括進行工業(yè)生產(chǎn)的車間,生產(chǎn)辦公室、產(chǎn)品儲存?zhèn)}庫等多種不同用途的房間。
在廠房周邊也需要相配套的照明設施,如廠房相連各條道路、廠廠房外運輸貨場等場所的照明。
在工廠不同場所對照明要求也不盡相同。如在工廠生產(chǎn)車間,由于生產(chǎn)活動需要長期持續(xù)進行,這就要求生產(chǎn)車間必須具有能超長工作的照明系統(tǒng),來保證生產(chǎn)活動的順利開展,保障生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量效率。否則,會影響企業(yè)生產(chǎn)活動,給企業(yè)帶來損失。
廠房建筑結構的差異也會對照明系統(tǒng)產(chǎn)生不同的要求。如多層廠房和單層廠房的照明需求點就不一樣。多層廠房普遍用熒光燈組來達到照明目的,對照明照度要求不高。但單層廠房由于建筑層高比較高,需要很高的照明照度,普遍在屋架上安裝燈具來滿足照明需求。在設計和安裝照明系統(tǒng)時,不僅僅要考慮層高的因素,還要考慮廠房結構的跨度。
另外,根據(jù)廠房的用途,可以將其分為常規(guī)廠房和特殊廠房,照明系統(tǒng)的設計與施工過程中需要特別考慮特殊廠房的照明要求。如在對易燃易爆廠房的照明設計和施工時,必須考慮高溫、振動、腐蝕性氣體或物質等因素對廠房內(nèi)物品的影響。這些特殊的廠房需要選擇特殊的照明系統(tǒng)。
2.工廠照明系統(tǒng)中光源的選擇
工廠照明系統(tǒng)中光源的選擇對系統(tǒng)是否節(jié)能有很大影響。選擇照明光源按要求先后一般要考慮發(fā)光效率高、顯色性較好、壽命長等特點。傳統(tǒng)照明常用的鹵鎢燈和白熾燈雖然顯色性比較好,但光效很低,現(xiàn)在基本被淘汰,高顯色金屬鹵化物燈和三基色熒光燈取代了它們的地位。目前,世界上絕大多數(shù)工廠內(nèi)已經(jīng)不再使用白熾燈和鹵鎢燈作為照明光源,甚至在不少國家已經(jīng)被禁止使用。
2.1熒光燈
熒光燈顯色性很好、光效也很高、壽命比較長,有緊湊型和直管型兩種類別。鎮(zhèn)流器通常連接緊湊型熒光燈,形成一個整體燈型。緊湊型熒光燈燈頭用的是E27型,能非常便捷地與白熾燈替換,也能做成組合式燈,在鎮(zhèn)流器壽命到期前,可換三、四次燈管步,逐漸縮小到26毫米、16毫米,制作材料不斷得以節(jié)省。三基色熒光燈的發(fā)明,相比于傳統(tǒng)熒光燈更具有優(yōu)勢,開啟了熒光燈的新時代。直管熒光燈比緊湊型有更高的性價比,所以一般被選用在工廠照明系統(tǒng)中。
2.2金屬鹵化物燈
金屬鹵化物燈是高強氣體放電燈,優(yōu)點是結構緊湊、壽命長和光效高等,一般用在規(guī)模較大的工廠車間。
2.3高壓鈉燈
高壓鈉燈是高強氣體放電燈的一種,壽命很長,達到28000小時光效也十分高,達到1301m/W,但顯色指數(shù)十分低,Ra為25,可用于辨色要求不高的廠房外用照明。
2.4高頻無極燈
高頻無極燈靠電磁場感應發(fā)光,沒有燈絲設計,涂層為三基色熒光粉,使用壽命超長,達到80000小時,鑒于其可靠性很強,一般用在維護工作不多的場所。
2.5LED燈
作為一種半導體發(fā)光二極管,LED的發(fā)光材料是其內(nèi)部固體半導體芯片,半導體內(nèi)的載流子在半導體兩端有正向電壓使會發(fā)生復合并將過剩的能量發(fā)出,以此使光子發(fā)射從而產(chǎn)生可見光。LED燈光效很高,可達1001m/W以上;使用壽命非常長,高品質的LED燈壽命最高可達到80000小時;同時LED燈還具有啟動速度快、防震性能好、有很好的調(diào)光性能,且有利于環(huán)保,可廣泛用于工廠、信號、裝飾、景觀、廣告等方面。
通過對以上各種光源特性的了解,我們在不同場所進行照明設計和施工時就選用相關的光源,以達到高效、節(jié)能的目的。在層高不高的廠房及廠內(nèi)設施區(qū)域,可用小功率金屬鹵化物燈、緊湊型熒光燈或三基色直管型熒光燈;無需較高辨色區(qū)域如廠房道路等,一般采用高壓鈉燈;層高較高的廠房可采用金屬鹵化物燈;對于維修次數(shù)較少區(qū)域,可采用高頻無極燈;設備局部照明可按照燈具位置選用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈或三基色熒光燈。
3.工廠照明系統(tǒng)中燈具的選擇
3.1熒光燈具選擇
鎮(zhèn)流器是熒光燈的耗電附件,根據(jù)國家有關規(guī)定,直管熒光燈必須配有電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。通過對幾種直管熒光燈鎮(zhèn)流器性能的比較可知,電子或電感鎮(zhèn)流器互有長短。但電子鎮(zhèn)流器從長遠來看更具優(yōu)勢,也因此被廣泛應用,在選擇過程中最好選用較少諧波的L級電子鎮(zhèn)流器。若選擇使用節(jié)能電感型鎮(zhèn)流器,需要在熒光燈線路上加裝一個電容器,以利于保證電壓水平。
3.2氣體放電燈的選擇
高壓鈉燈和金屬鹵化物燈都是高強氣體放電燈,光效都很高,壽命也都很長,廣泛用于廠房和道路照明系統(tǒng)中這類燈具的鎮(zhèn)流器也分為電子鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器。目前氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器技術尚未成熟,尚未廣泛應用。所以,普遍采用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,可配備電容補償裝置將其功率因數(shù)從0.40-0.60提高到0.85-0.90。
3.3LED燈的選擇
在工廠照明系統(tǒng)中,燈具的選擇要考慮節(jié)能性、經(jīng)濟性及合理性等相關因素,不能只看初期投入成本,而要從燈具在使用周期內(nèi)發(fā)生的總成本(照明電費、設備折舊、維護費用)考慮,在照度相同情況下,要選用最節(jié)能的燈具。雖然LED燈具價格較高,初期投入高,但在其超長的使用周期內(nèi),從用電成本和維護成本方面相對燈具再投入的費用要節(jié)省很多。
工廠照明系統(tǒng)中,車間照明LED燈的選擇根據(jù)層高來確定燈型,層高超過4米,就選用具有較大發(fā)光角度的LED工礦燈或LED廠房燈,層高在四米以下,可選用LED格柵燈或LED平板燈。對于車間外照明,可安裝LED路燈、LED投光燈或LED泛光燈。
4.節(jié)能照明設計
4.1使用電子鎮(zhèn)流器和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器
工廠廠房的光源用電附件最好選用具有高性能、低功耗特點的產(chǎn)品。這類產(chǎn)品包括有節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器等電子鎮(zhèn)流器相對于普通電感鎮(zhèn)流器來說,其能耗更低,并且輸出功率十分恒定。而電子觸發(fā)器作為氣體放電燈的附件。
當前很多工廠廠房中的氣體放電燈仍配備電感鎮(zhèn)流器,若采用電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器來取代其使用,能在很大程度上節(jié)約用電成本,相對提高企業(yè)效益。
4.2燈具布置及回路控制的節(jié)能設計
利用光敏控制、微機控制、時間控制或手動控制等控制方式,在不同情況下合理控制燈具開關。如領用定時控制或聲光控制方式來控制樓梯間的照明設備;利用光敏控制方式控制臨窗照明設備,使其根據(jù)自然光的強弱自動開、關。
另外,當一些用電照明設備暫停使用時,可以操作插板上的開關切斷電源,以減少照明設備的空載損耗,達到節(jié)約用電的目的。
4.3做好日常維護管理
隨著使用時間的增加,照明設備內(nèi)部構件會出現(xiàn)損耗,其照度會逐漸下降,這就需要定期對照明設備進行維護管理。
首先,要定期對照明燈具進行清潔工作,并根據(jù)維護要求將照明光源更換掉。其次,對照明燈具要時常檢查,及時將已經(jīng)變色或老化的燈罩更換掉,保證其較高的透光率。再次,對于舊式燈具,要逐步用易維護、易清潔的燈具將其更換。
對照明設備做好了日常維護管理工作,一方面保證照明區(qū)域的照明需求,另一方面能最大程度地實現(xiàn)節(jié)約用電。
5.結語
總之,工廠照明系統(tǒng)中的光源和燈具選擇要充分考慮照明區(qū)域特點光源特性、燈具特征等多方面因素,以滿足工廠生產(chǎn)的照明需求,同時又實現(xiàn)節(jié)約用電的目的,從而能降低工廠用電成本,促進其可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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責任編輯:蔣桂云
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