(天津天启七星建筑技术服务有限公司)
摘要:阐述了绿色照明和照明节能的重要性,并介绍了照明节能的各种方式,重点介绍了智能照明控制系统在民用建筑中的应用。
关键词:绿色照明 照明节能 智能照明控制
引言
绿色照明是美国国家环保局于上个世纪90年代初提出的概念。完整的绿色照明内涵包含高效节能、环保、安全、舒适4项指标,不可或缺。高效节能意味着以消耗较少的电能获得足够的照明,从而明显减少大气污染物的排放,达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照,不产生光污染。
目前照明设计一般分为二个阶段,建筑设计院完成建设项目的基本照明,装修公司做一些装饰性及景观照明的设计。设计院的照明设计主要完成了一般空间照明布置、普通灯具选型、照明配电;对照明质量、照明艺术和环境考虑较少。一些专业公司虽然比较好地考虑了照明艺术和环境,但由于自身力量不足或考虑的侧重点不一样,会导致设计十分片面,如照度不符合标准,照明配电很不合理,存在不安全隐患,光源和灯具选型不妥等现象时有发生。
1、绿色照明的重要性
1.1绿色照明的理念
绿色照明是指通过科学的照明设计,采用光效高、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,以及调光控制器和控光器件),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。
照明工程必须实施可持续发展战略,把节约放在首位,提高资源利用效率。因为绿色照明能节约电能,节约电能对保护环境具有重要意义。
1.2绿色照明工程的内容
绿色照明工程的基本内容:节能、高效、舒适、安全有益于环保。具体地说,绿色照明工程通过采用新颖高效节能新光源和电子式镇流器、先进的节能控制器、新颖优质材料的反射器代替落后质差的反射器、优化的开关控制器代替落后的开关、在不同的场合选用先进合理的灯具结构等照明节电技术,以达到节约照明用电,减少发电对环境的污染,节约一次能源,保护生态平衡的目的,是一项以节能为核心的系统工程。
1.3建筑照明节能的潜力
建筑照明节能潜力主要包括电光源潜力、灯具潜力以及设计、运行管理等方面的潜力。
从理论上讲,照明用电量(L)可用下式表示:
L=WT*(EA/FK)=EAT/Kη
其中:W-每一台灯具消耗的电功率,KW/台;
T-开灯时间,h;
E-平均设计照度,lx;
A-地板面积,m2;
F-每台灯具的灯泡流明,lm;
K-维护系数;
η-灯泡的综合效率[F/W]。因此,欲降低照明电耗,必须设法使用高效灯泡、提高灯具的维修率;或者减少开灯时间、保持适当的照度和尽量采用局部照明等。但是,绿色照明的原则是在保证足够的照明亮度和质量的前提下节约能源。所以,选择合理照度(E)、高效灯泡流明(F)和提高综合效率(η)、加强运行管理等,对于建筑绿色照明具有非常重要的意义。
2、照明节能的方式
2.1采用高效节能的光源
白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。
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1)用卤钨灯取代普通照明白炽灯(节电50-60%);
2)用自镇流单端荧光灯取代白炽灯(节电70-80%);
3)用直管型荧光灯取代白炽灯和直管型荧光灯的升级换代(节电70-90%);
4)大力推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用;
5)低压钠灯的应用;
6)推广发光二极管-LED的应用
2.2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。
2.3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。
采用各种照明节能的控制设备或器件:
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
2.4选择合理的照度标准
由于我国各地区经济条件差别较大,习惯不同,因此在选用照度标准时应在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准。对标准值的确定应掌握适度。
2.5尽量利用自然的采光方式
建筑物尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。
2.6采用智能照明控制系统
采用智能照明控制系统能够有效地对照明进行控制,节约电能。
目前,照明控制系统一般是在某些照明回路中串联由楼宇自控(BA)系统控制的触点,通过控制这些触点实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能。但是,这种控制方法具有一定的局限性:
1) 控制回路的数量一般较少,只是大面积区域控制。 若将回路划分的较细则造价昂贵。
2) 现场通常不设置开关,所有照明回路通过BA中控室控制,现场无法干预照明状态,使用不便。
3) 控制功能简单,只能实现定时、开关的功能,若要实现场景预设、亮度调节,软启动软关断等复杂的功能技术难度较大。
4) 由于照明系统并不是一个独立的系统,所以,在BA系统出故障时,照明系统也受到影响。
因此,在市场上采用独立运行的智能化照明系统,应运而生。采用智能照明控制系统会使设计更简单,安装更快捷,使用更灵活,管理更方便。
2.6.1智能照明控制系统的功能
1) 智能照明控制系统是全数字、模块化、分布式总线型控制系统,将控制功能分散给各功能模块。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信,可靠性高,控制灵活。
2) 系统根据某一区域的功能,每天不同时间得不同用途和室外光亮度自动调节照明。进行场景预设,由楼宇自控系统或分控制器通过调光模块,调光器自动调节。
3)照明控制系统分为独立子网式系统,特定于房间或大型的联网系统。
4)联网系统具有标准的串行端口,可以较容易地集成到楼宇自控系统的中央控制器,或与其他控制系统组网。
2.6.2智能照明控制系统的应用范围
智能照明控制系统可对白炽灯、荧光灯等多种光源进行调光,对各种场合的灯光进行控制,满足各种环境对照明控制得要求。
2.6.3智能照明控制系统的系统组成
系统由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、监控计算机(大型网络需要线路耦合器连接)、时钟管理器等部件组成。所有单元器件(除电源外)均内置微处理器和储存单元,由信号线(双绞线或光纤等)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址,并使用软件设定其功能,通过输出单元控制各照明回路的负载。
2.6.4智能照明控制系统的数据传输方式
照明控制系统数据传输方式在国际上尚无统一的标准。目前主要有光纤传输方式、双绞线传输方式、电力载波传输方式和无线射频传输方式等。
2.6.5智能照明控制系统的控制方式
智能照明常用的控制方式有场景控制、群组组合控制、定时控制、天文时钟、光感探头控制、就地控制、远程控制、图示化监控、应急处理、日程计划安排等。
结语
随着政府对节能工作的重视,控制和管理技术的不断更新发展,照明技术的日新月异,在设计中应当合理地综合运用各种节能措施,可以有效的提高照明设计中地节能效果。
参考文献:
【1】《公共建筑照明节能设计标准》GB50189-2005
【2】《建筑照明设计标准》GB50034-2013
【3】《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008
论文作者:孙洪英
论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期
论文发表时间:2016/6/20
标签:控制系统论文; 节能论文; 调光论文; 智能论文; 系统论文; 照度论文; 灯具论文; 《电力设备》2016年第6期论文;