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某建材企业路灯节能改造案例分析

更新时间:2009-03-28

0 引言

目前路灯多数使用高压钠灯,其启动速度较慢,使用寿命一般,维护成本较高。无极灯功率因数高、寿命长、效能高、检修维护成本低、绿色光源等优点,是替代高压钠灯的理想选择。

1 无级灯介绍

1.1 无级灯简介

无极灯,是一种磁能灯,是利用磁性材料学,离子体学、功率电子学和光学领域最新科技研发出来的新技术产品,是一种理想光源。无极灯功率因数高、无频闪、寿命长、效能高、显色性高、检修维护成本低、绿色光源等优点。是一种替代传统光源的节能产品。

1.2 无极灯工作原理

无极灯由灯泡、高频发生器和耦合器3部分组成。首先,高频发生器的把电磁场感应到灯跑内,灯泡内的气体变成等离子体;后来,等离子辐射出紫外线,最后,灯泡内壁的荧光粉产生可见光。

数字化档案的文种形式、载体形式、表达形式都具有多样性,因此数字化档案信息具有多源异构的特点,要建立统一的档案信息关联模型,需要分别采用不同的特征提取方法对多种类型的档案进行特征提取,其中特征信息可能包括时间、人物、地点、类型、保管期限、著录机构等。有的特征信息可以通过著录项获取,有的特征信息需要使用模式识别等人工智能技术从档案内容中提取,这些特征信息都是档案的属性数据,不同的属性数据分属不同的特征视图,将提取到的特征按照不同的视图分别构建特征关联图,再使用数据融合技术融合多个视图下的特征关联图,最终得到档案信息关联模型。为了描述方便,对档案关联模型中的基本元素进行如下定义:

(1)高频发生器件:高频发生器件由滤波器、振荡器、整流器、开关、匹配网络、电弧、驱动线圈等组成。它的作用是为耦合器件提供了一个高频能量。

(2)耦合器件:耦合器件由高温线磁芯、磁芯、底座、绕线架、导热棒、过渡件和同轴电缆线构成。它的作用是能量传递。

(3)灯泡:是一玻璃灯泡,但里面充满气体。灯泡组成:由泡壳、内管、汞齐、辅助汞齐和灯头构成。

2 无极灯技术特点

2.1 产品优点:

(7)高显色性。电磁感应灯使用三基色荧光粉,灯光的显色指数Ra介于80~85,是现阶段显色性能最高的电光源之一。虽然白炽灯显色性能较好,但光效非常低,属于淘汰的电光源。某些气体放电灯具。如金卤灯等,显色指数也较高,但色温不一致,易飘移。电磁感应灯显色恒定,克服了气体放电灯的这一缺点,在发出的光线中可见光比例达80%以上,视觉效果很好。

我恨恨地把窗户玻璃打破了,爬了出去。月亮很亮,我踩着自己的影子晃悠在扒锅街,我去找刘佳,扒锅街的人我最惦记的就是他了,我只亲了他一次,远远不够哩。

(2)长寿命。该灯没有灯丝、没有电极,使用高频磁环的电磁感应原理,在密闭的玻璃空腔中激活汞蒸汽电离,从而形成环形电流回路,紫外线经过玻璃内壁上的三基色荧光粉,产生出各种色温的可见光。该灯没有灯丝电极,灯管采用硬性玻璃,因此不存在振动对照明灯寿命的影响。频繁的开关对电磁感应灯没有任何不良影响,在250KHz的高频电流作用下,采用高质量的荧光粉,光衰率大幅下降,无极灯使用寿命可以达到100 000h以上。电磁感应灯的长寿命,大幅降低了维护工作量,特别给隧道照明、航标信号照明等不易维护操作的照明场所的工作带来极大方便。电磁感应灯的长寿命,也提高了照明运行的经济效益。

无极灯由以下3部分组成:

(5)功率范围宽。在一个特定的照明环境中,需要光源提供足够的光通量,才能满足环境的照度要求。室内照明光源的功率一般在数W至数十W的范围内。大型体育场馆照明、立面照明等光源一般在数百W至上kW。电磁感应灯已经具有较高的光效,功率范围较宽,从数十W至数百W,基本满足室内外照明的要求。

当然,在科研上光是“异想天开”是万万不行的。“异想天开”只是提供一个设想,而设想只是对问题的一个超前、大胆的预测,必须靠实事求是的科学态度和严谨的科学手段加以证明。实现创新突破的覃重军也一再强调自己的“大胆猜想”,是经过了一系列严谨的科学实验才最终得以成功实现的。

(3)无闪烁。使用电感式镇流器的气体放电灯具,如日光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯灯等,工作频率50赫兹,通常会感到灯光有闪烁现象,观看运动物体,闪烁现象特别明显。电磁感应灯工作频率为2.2~3.0兆赫兹,而且采用了有源功率校正电路,确保其灯光没有闪烁,有利于保护视力和灯光下观察物体。电磁感应灯发光面积较大,能有效克服气体放电灯的点光源给视觉带来的不利影响,所以无极灯是一种绿色光源。

(6)电源电压范围宽。电磁感应灯电源电压范围在85~277V。在 150~250V的电压范围内,电磁感应灯能够照常启动并输出恒定的光通量。在电压波动幅度较大的照明供电系统,有很好的适应性。在广大城市和农村地区,电磁感应灯都能够可靠使用。

三是大量洪水无法利用。江西省降雨集中在主汛期,降雨集中、强度大,农业等用水相对较少,加之大型骨干控制性工程少,已(在)建大中型水库最大蓄水能力仅为254.63亿m3。大部分降水形成地表径流以洪水形式流走,不仅造成资源浪费,还往往形成灾害。

陡河水库位于唐山市陡河上游,是河北省在新中国成立后兴建的第一座大型水库。1956年建成投入运用后,经历了1970年续建、1976年震后修复、1989年工程加固建设,2003年开展了国家级水管单位的达标建设。其后经过长达20年的运行管理,目前已经发展成具有防洪、供水等多种功能的大型水利枢纽工程。陡河水库在主坝坝基抗震液化与治理方面所积累的经验和教训可为类似水库坝基抗震液化治理提供参考。

(1)节能。无极灯采用了APFC电路。整灯功率因数达到0.99,基本没有线路无功损耗。另外。电磁感应灯光效高达851m/W。超出了白炽灯、荧光灯、紧凑荧光灯,接近高压钠灯和金卤灯,但是高压钠灯和金卤灯的功率因数很低。综合考虑,无极灯的节能效果居现有光源的前列。

(8)易调光。电磁感应灯的内部安装了具有调光性能的HY4501(或HY4502)芯片,配置其它电子线路,可以实现线性调光,如同白炽灯那样的调光效果。在室外照明中应用最广的气体放电灯,靠减压实现调光,是非线性调光,并且调光范围和调光级数受到限制。因此,电磁感应灯的节能效果也就远远超过了气体放电灯。无极灯易于调光,在道路照明和景观照明中很有用场。

首先产科医生需要对产妇的身体情况进行全面的检查,根据检查的结果制定相应的手术方案。一方面对医护人员进行注意事项的说明,避免不良事件的发生,另一方面对产妇进行心理疏导,减轻产妇产前的紧张和恐惧。在胎儿即将娩出使,通过拇指并用托肛对会阴进行保护,其余四指将肛门托住,缓慢将胎儿娩出。

(9)色彩丰富。电磁感应灯色彩非常丰富,在27 000~65 000K范围内有多种色彩和色温可供选择,在装饰照明中也可广泛采用。

(10)高功率因数。电磁感应灯的功率因数COS中>0.99,不需要使用电容补偿。高功率因数,确保开关设备、输电线路等都能发挥最大的效能。

(11)耐侯性强。电磁感应灯可以快速启动,避免灯丝预热启动的问题。在-40℃仍然正常启动,即使在-400~+125℃的温度范围内仍然能工作正常。无极灯使用范围较广,可以在任何位置正常启动。

(12)谐波含量低。电磁感应灯谐波含量<8%,远低于室外照明中常用的高压气体放电灯的谐波含量。这一优点有利于减少对弱电线路的干扰,减小了供电线路N线电流,也就减小了N线截面。

(4)真环保(不含液态汞)。无极灯灯泡内部使用固体汞齐,即使打碎了也不会造成环境污染,有99%以上的汞可回收,是环保绿色照明光源。

 

表1 无极灯与室外常用灯的优缺点对比表

  

灯具类型 优点 缺点金卤灯1、显色性较好2、比汞灯能效高3、光强4、使用范围广1、使用寿命较短,维护费用较高2、高温时镇流器易损坏高压钠灯1、高能效2、使用较广,性能可靠3、使用寿命一般1、光线呈橙黄色光2、显色性的缺陷导致安全问题3、启动速度较慢低压钠灯1、高能效2、使用寿命一般3、启动快速,闪烁极小1、光线呈橙黄色光2、显色性的缺陷导致安全问题3、部件价格高汞灯1、采购价格低2、使用寿命一般3、可调光1、效能较低,显色性较差2、会产生刺眼强光3、使用的汞有害

2.2 无极灯用作道路照明的优点

现阶段路灯89%以上是高压钠灯,其设计寿命为14 000h,但由于电网电压波动较大,有的供电质量较差,实际使用寿命大大降低。

晚上行驶时,司机觉察危险的反应时间越短,越容易避免安全事故的发生,驾驶员对较小障碍物的反应时间与光源的光谱组成也有一定关系。因为无极灯辐射光谱中含有较多蓝绿色光,所以反应时间比高压钠灯短,并且随着适应水平下降两者产生较大差距。

无极灯是利用紫外线激发三基色荧光粉发光,该灯的红色、绿色和蓝色成份互相配合,产生连续的较强的蓝绿光线,符合中间视觉光谱需要,随着周围环境亮度的降低,无极灯的有效光输出会上升。在夜晚照明中,人的眼睛的适应范围处于中间范围,也就是说,无极灯在夜晚照明中亮度高,达到既舒适又节能的理想效果。

高压钠灯由于显色指数较低,致使被照明物体模糊,不清晰,被照物体颜色严重失真。驾驶员为了看清物体,长期处于高度紧张状态,导致驾驶员疲劳、头昏眼花并且高压钠灯产生严重的眩光,干扰驾驶员的视觉,对正常驾驶产生影响,上面这些因素容易导致安全成事故的发生。无极灯因为光谱中含蓝绿光成份较多在夜晚道路照明中接近自然光,是一种理想的安全可靠的绿色光源。

无极灯由于光线柔和,有良好的显色性,使周围建筑物及其它物体都还原本身色彩。高压钠灯改为无极灯后,既节能,路面照度又也大大提高,使司机拥有了一个安全舒适的照明环境。并且无极灯光谱特性符合人的眼睛在道路照明环境中的视觉特性标准,是晚上道路照明的理想选择。

所谓的法律认同,是一国在现有法律的基础上尊重并认可另一国的法律制度、规则、理念。以法律认同的方式作为一国法律文化变化的诱因,进而实现自主的法律趋同既是理论的最优方案,也是实践中的最佳选择。

现阶段路灯89%以上是高压钠灯,其设计寿命为14 000h。但由于电网电压波动较大,有的供电质量较差,实际使用寿命大大降低。

2.3 对电光源特性的评价

评价一种电光源特性优劣的评价应该全面、综合评价,不应只注重个别指标,光效高低、使用寿命、显色性、色温、光衰等指标都要同时兼顾,现阶段只有无极灯能全部兼顾以上各项指标要求。同时,无极灯的推广应用完全符合国家相关加大扶持绿色环保、节能照明产品的产业政策。无极灯作为第四代电光源代表产品的的代表,不管从产品性能特点,还是国家产业政策,均可以替代汞灯、钠灯、金属卤化物灯。

 

表2 照明系统改造前后对比表

  

注:1.点灯时间每天11h,1年按365d计算。2.电费为0.70元kW·h。3.维护费包含差旅费、人工费,每年更换比例为30%,更换每套为500元。

 

原来照明系统改造后照明系统原有光源及规格 数量(套)比较项目光源及规格 数量(套) 4 0 0 W高压钠灯 1 2 3套高频无极灯1 2 3套耗电量日耗电量/k W·h 2 0 W日耗电量/(k W·h)年耗电量/1 2个月=1 6 4 6 1.5 k W·h月耗电量/(k W·h)0.4 K W*1 2 3*1 1 h=2 7 0.6 k W·h月耗电量/(k W·h)0.4 K W*1 2 3*1 1 h=5 4 1.2 k W·h年耗电量/1 2个月=8 2 3 0.7 5 k W·h年耗电量/(k W·h)日耗电量*3 6 5 d=1 9 7 5 3 8 k W·h年耗电量*电费0.7 0元=1 3 8 2 7 6.6元6 9 1 3 8.3元 1年的维护费/元 5 0 0元*1 2 3套*3 0%=1 8 4 5 0元年耗电量/(k W·h)日耗电量*3 6 5 d=9 8 7 6 9 k W·h 1年的电费/元0 1年的合计费用/元 1年的电费+1年的维护费=1 5 6 7 2 6.6元1年的电费+1年的维护费=6 9 1 3 8.3元1年节约电费及维护费总和1 5 6 7 2 6.6-6 9 1 3 8.3=8 7 5 8 8.3元5年节约电费及维护费总和8 7 5 8 8.3元*5年=4 3 7 9 4 1.5元

3 路灯系统改进方案

采用200W高频无极灯,光源、电器及灯具全部更换。

4 结语

总之,把企业现有钠灯路灯照明更换无极灯路灯照明,既满足企业日常生产的光照需要,又实现了企业耗电量的明显降低,企业在费用、路灯管理维护方面节省人力、物力、财力,具有一定的推广意义。

一场黄粱梦?就像秀才们投来的传奇卷子里编的?非也非也,隧道在一个名叫黄梁村的村子里,这个村子里,有一半的人姓黄,有一半的人姓梁,他们的确是在村子外面的山坡上,种满了黄黍与高粱。

参考文献:

[1]汪栋.无极灯技术的节能效果检验[J].电子世界,2012:(13):17.

[2]杨忠敏.绿色光源无极灯给人们带来光明前程 [J].上海建材,2011(5):36-39.

[3]甄贞会、孙秀方.无极灯在太阳能照明中的应用[J].中国照明电器,2007(6):5-8.

[4]丁万霞.高频无极灯的技术现状与应用研究[J].中国西部科技,2010(27):15-18.

[5]王化南、严祯荣、袁奕雯.企业照明系统节能改造案例分析[J].中国新技术新产品,2014(1):144.

 
李俊,资文学,李凌亚
《建材发展导向》 2018年第08期
《建材发展导向》2018年第08期文献

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