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智能照明亟需推广

2012-07-22 06:38
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  为降低光源能耗,提高照明对能源的利用率,在过去的近30年中世界各国投入了大量的资金开发出了各种各样的替代白炽灯的光源,如现在大量用于室内照明的荧光灯(节能灯、日光灯等)、低压卤钨灯,近些年又开发了半导体光源(LED)灯等等。这些光源的出现和应用大大降低了照明的能耗,随着新兴光源的发展,加强照明控制系统建设,还会使能耗进一步下降。

  “应用耗能”不容忽视

  照明耗能分为二类,一类是“光源自身的耗能”,也称“硬能耗”;另一类是“应用耗能”,也称“软能耗”。在人类的生活活动中,降低了光源的耗能问题不能解决照明耗能的所有问题。因为照明用具(包括光源和电子整流器等)的耗能只是照明能耗的一个参量因素。而“无效使用”耗费的能源和“不合理使用”耗费的能源是照明能耗的另一个方面,这种照明用具使用上所消耗的能源,简称为“无效能耗”。“无效能耗”的现象在现实生活中普遍存在,其生存的形态也比较复杂,主要表现有以下几个方面:一是在一些如地下停车库、公共过道这样的公共空间中,无论是有车无车,无论是白天黑夜,也无论是有人没人,照明灯“永远”是亮着的,“无效耗能”时时刻刻在发生。二是在对一些室内场所,如办公场地、公共过道、洗手间、停车库、机房、仓库等做设计时,按照国家的照度标准,设计的实际照度往往总是超过国家标准。三是在白天,自然光对室内的辐射,其光强总是不均匀的,靠近窗户(采光面)的区域光线强些,而离窗户(采光面)越远光线越暗,为解决这一问题,一种最普通的方法就是在室内的顶上均匀地加装一定数量的照明灯。这种“均匀的加装”对晚上的照明是十分有意义的。但是在白天这种方法在对暗区进行补光的同时在光强的区域也产生了“不合理使用”现象。即在光强的区域往往也“开着灯”,因此也就产生了“无效能耗”。四是目前现有的灯光控制系统大部分由于技术上的原因,不能对节能光源进行调光控制,因此在一些大量采用照明控制系统的场所,为创造各种特殊的光环境,仍然在采用高能耗的白炽灯,这就加大了无效耗能量。因此,开发照明能耗管理控制技术,使得我们对照明能耗问题有了进一步的认识,明确了我们“系统节能”的方向目标。照明能耗管理控制技术在充分采用节能光源、节能照明用具的基础上,可以进一步解决“无效能耗”问题。

  智能化管理节能效果突出

  节能光源是指在整个照明系统中全部选用节能光源和节能照明用具。这些光源和用具(电子器件)是可以受网络智能化控制系统的。电光源有电与光两方面的性能指标,这两方面的性能指标有着密切联系。但作为光源,主要还是光的性能指标,而对电的指标也往往重于它对光性能的影响。在现实工程应用中,系统设计为了使系统达到基本寿命内的照度指标,抵消光源衰减的因素,总是将设计选用的灯具光通量指标适当的加以提高,因此如何通过系统控制技术来解决这一问题值得研究。据统计,控制管理模式和在硬件上实现真正稳定的对节能光源的有效调控,具有明显的节能作用,尤其是前期的节能功效可以达到7%以上。

  管控技术亟需推广

  在现代楼宇所有能耗中,照明占了33%,是最大的电力消耗之一。我们在充分采用节能人工光源的基础上,要进一步实现“系统节能”的核心是对人工节能光源实现全面地调控和管理。使用照明节能控制系统的意义:“节能不节钱”是目前照明节能领域内普遍存在的现象,这种现象存在的根本原因是技术落后和不懂光源的特性。现象一:安装人体感应开关、频繁的开关节能灯具,造成节能光源的早期损坏,使节能光源的制造能耗和污染更加严重。现象二:采用定时器进行开关控制。碰到阴雨天,需要人工打开各个区域照明,给使用者带来不便,同时一年四季的开启和关闭时间无法自动按日期调节。使用不便和管理不便使得照明节能的推广遥遥无期。现象三:同一区域,为了满足照度的要求,白天和夜晚的照度都是一样的,造成白天照度不足,而夜晚照度过高,引起人员视觉疲劳,降低工作效率。现象四:办公室或设备房忘记关灯了,该区域将要等到下一个工作日才会解决该区域的灯具关闭问题,中间无任何提醒。要解决这些现象,一个智能化的控制系统是必不可少的。对于现象一,节能照明控制系统的荧光灯调光技术既能节约能源,又能延长光源寿命,彻底解决节能光源早期损坏的缺陷。对于现象二,节能照明控制系统根据经纬度坐标确定的天文时钟能精确计算太阳每日的日出和日落时间,照度感应能像人的眼睛一样感知照度的变化,自动调节照度,满足人眼的照度需求。对于现象三,节能照明控制系统根据人眼昼夜节律的光谱敏感度和明视觉、暗视觉光谱光视效率,自动设定同一区域昼夜照度。对于现象四,节能照明控制系统能自动“学习”各个区域的使用习惯,统计各个区域的使用时段,对不合理的现象自动报警,提醒用户检查。最终,通过节能照明控制系统,我们获得各种节能效果。一是通过合理的设计,减少“无效能耗”,提高用电效率。二是智能化的照明系统控制,提升了管理水平。三是人工智能功能强大,给用户带来使用方便。四是可以作为子系统纳入楼宇自控系统统一管理,减少物业管理的工作量。五是通过照度、时间、使用状态的动态控制,大幅延长照明光源的使用寿命,进而延长了光源的更换周期,明显降低楼宇运行成本。

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