摘要:从对当前情况的分析可以看出,绿色照明系统在我国还拥有着良好的发展前景,并且将会逐步改良和完善。利用绿色照明系统进行灯光照明的智能调节与控制,可以节省能源,提升高功率因数的效率与可靠性。该系统的广泛运用,减少了用户的运维资金投入,还避免了电网电压对灯具造成过多影响,能够推动计算机系统的集成发展。鉴于此,本文主要分析电力电子技术在绿色照明系统中的应用。
关键词:电力电子技术;绿色照明系统;应用
1、电力电子技术在绿色照明系统中的运用优势
1.1、节约能源
在电力能源构造当中,照明所消耗的电能十分可观,因此必须要对照明系统实施节能化处理。电子技术的妥善运用,能够减少照明过程中消耗的电能,从而起到节约能源的作用。例如节能灯的诞生,就是采用了IGBT镇流器,并使用整流设备转变电流,使其变为50KHz交流电,进而增强节能灯的利用效率,达到节能的目标。此外,也可以利用传感技术和电子技术实现能源的节约,比如变频技术、整流技术等,在适当的时候对电能实行调控,提高能源利用率。
1.2、保护环境
以往的照明方式容易生成温室气体,对环境造成很大的影响,同时也危急到人们的身体健康。而把电子技术运用到照明系统中后,对此类问题实现了有效解决。LED中的成分并不包含汞之类的有害元素,因此可以在很大程度上减少对环境的破坏与影响。另外,当前我国的电力电子谐振开关技术也在不断的改革和完善当中,零电压开关逐渐普遍应用在了无功补偿方面。这也能够极大地减少对能源的耗费情况,还能降低谐波的影响力,达到保护环境的目的。
1.3、改善照明质量
将电力电子技术运用于绿色照明系统当中,还能够提升照明质量,改善频闪的效果。当前用于照明的交流电通常都为50Hz,即1秒之类电流要通过100次,因此灯具在运用时容易产生周期性闪烁等问题。人们如果长期在这样的环境中学习、工作、生活,就会给视力造成一定程度的影响。而随着科技发展,具有视力保护功能的灯具出现,其主要利用电力元件进行变频器的组合,进而改善灯具周期性闪烁的问题。并且,在医疗过程中,更要避免灯光闪烁的情况。例如手术时,如果灯具频繁闪烁,会影响到医生的发挥,甚至导致手术失败。所以,电力电子技术的有效运用,能够很好地解决这项问题。当今社会人们生活水准逐步提升的同时,对于环境的要求也有所拔高。利用电力电子技术打造更好的绿色照明系统,可以为人们创造出理想的生活环境。
2、电子技术在绿色照明电路中存在的问题与现状
2.1、电子镇流器对电网的危害
电子镇流器最大的缺陷是所具有的谐波成分较大,大量的电子镇流器同时工作容易造成相互干扰的电子现象,还可能引起火灾,造成经济损失因此,必须在实践操作中,控制加定量电感的混合式镇流器,推出高功率的混合式镇流器,利月有效的校正补偿装置,适当降低谐波成分,采用这种方法是比较实用的选择。
2.2、软开关技术的应用问题
软开关技术通过在原有的开关电路基础上,增加很小的电容就可构建辅助换流网络但是在电力电子的使用中,由于开关前先将电压先降为零,就无法解决开关过程中电压、电流的重叠问题,由于变化率快,导致对电网的冲击为大。
2.3开发有源滤波器技术问题
采用PWM技术,可以降低谐波成分,已得到广泛应用,但是由于其成本高、结构复杂,不适合我国现有的经济现状。
2.4、控制照明亮度问题
根据自然照明程度,利用计算机摇控系统来对整个照明系统的进行参数设置,利用总线技术来对照明系统进行群控和点控,尽量保障效果明显,控制方式要灵活、使用起来方便等优点。
3、电力电子技术在绿色照明系统中的应用
3.1、光纤照明技术
作为一种导光体,光纤有着柔软的质地,一开始是被运用在建筑中,如今在很多领域都得到广泛的使用。光纤照明设备所投射出来的光纤,既没有红外线也没有紫外线,同时也不会伤害被照射的物体。正是因为光纤照明技术的这些优势,如今在科研室以及医学手术室得到广泛的应用,为人们的工作和生活提供了巨大的便利。一般情况下,光纤照明技术被用在对光源辨识度有着较高要求的场所。
光纤照明系统直接利用太阳光接入光纤引入室内进行照明,光纤照明系统包括反光镜、光源、滤色片和光纤构成,光纤照明系统结构图如下图1所示。
图1 光纤照明系统结结构图
3.2、紧凑型荧光灯的应用
从当前的实际情况来看,紧凑型荧光灯在我国有着非常广泛的使用范围,包括小型车间、库室、会议室、家庭等场所,其形式有 D 型、U 型等。紧凑型荧光灯之所以得到广泛的应用,是因为这种类型的灯有着高效能和高质量。相对于传统的白炽灯,紧凑型荧光灯可以大幅度节省电费支出,据实践研究表明,紧凑型荧光灯的费用大约是传统白炽灯的百分之三十,而且寿命还是白炽灯的约九倍,能源的利用率也增加了两三倍。
3.3、高频软开关技术
随着电力电子技术的发展,目前对电力电子装置的要求愈加趋向于小型化、轻量化,频率的提高又带来了电磁干扰以及开关损耗等问题。软开关技术是在电力电子电路中增加了电感、电容等电子器件构成谐振网络,并增加换流支路以完成谐振,达到零电压(零电流)开启或关断,降低开关损耗,达到节能效果。电子镇流器中引入软开关技术还可以减小重量,缩小其体积等,进而达到消除损耗以及减小开关噪音的目的。
3.4、卤化灯和高压钠灯的应用
卤化灯与高压钠等也是电子技术在绿色照明电路中的应用产物之一,这两种灯有着一个共同的特点,同时也是这两种灯所具备的优点,就是这两种灯的电管尺寸虽然比较小,但是在使用过程中输出来的光功率是可以有效控制的,这样就可以有效提升光能的利用效率。虽然高压钠灯有着较长的使用寿命,但是灯光的显色能力比较差,一般多在车间或者仓库中使用。
3.5、直管荧光灯的应用
在汽修工间、图库、办公室、宿舍等地,人们经常能够看到直管荧光灯,这种荧光灯有着超长的使用寿命和很好的光色,所以在很多地方都得到普及和广泛的应用。与一般的白炽灯相比,直管荧光灯最大的亮点就是高效的能源利用率。而且直管荧光灯的能源消耗率也是非常低的。据相关研究数据表明,相对于发达国家而言,我国荧光灯的开发程度要低得多。我国有关部门要重视这一问题,加大荧光灯的开发力度。
总之,节能和环境保护是当今社会最为首要的任务之一。以往的用电模式会对电力资源造成极大的浪费,同时还会生成温室气体,不利于人们的居住环境保护。而“绿色照明”是90年代初国际上对节约电能、保护环境照明系统的形象说法。而随着绿色照明技术的诞生,其在逐渐推广运用的同时减少了对环境的破坏与影响,也达到了节约能源的目的。因此,针对电力电子技术在绿色照明系统中的方法研究,具有十分重要的意义。
参考文献
[1]王娇,顾波,魏伟.电力电子技术在绿色照明系统中的应用分析[J].电子世界,2017(03):92+94.
[2]刘涛,刘明月.变电站LED绿色照明系统应用分析[J].东北电力技术,2016,37(06):35-37.
[3]蒋爱苏.车站绿色照明自动控制系统的研究及设计[D].中南大学,2004.
[4]陈仲林.绿色照明系统工程的几个方面[J].灯与照明,1997(03):26-27.
论文作者:李阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/12
标签:荧光灯论文; 电子技术论文; 系统论文; 电力论文; 光纤论文; 技术论文; 谐波论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;