1、照明节能与环保
随着我国经济的快速增长，能源需求大幅增加，能源供需矛盾突出。尤其是近两年，全国用电量及电负荷增长较快，去年以来已有三分之二的省(区、市)出现了不同程度的缺电甚至拉闸限电现象，严重影响经济社会发展和人民生活水平提高。
能源是人类社会赖以生存发展的重要资源。全球人口增长和经济增长对能源的需求日益加大。长期过量开采煤碳、石油、天然气这些常规能源，至使其储量减少。据联合国等官方资料估计，地壳中剩下的石油还可开采35年、天然气40年、煤碳110年，人类面临何等的能源的压力!同时，由于长期使用煤碳和石油等污染的能源，所导致的环境和生态问题，已严重威胁人类自身的生存。
节约电能对保护环境具有重要意义。在火力发电的情况下，每生产1度电，对空气产生的污染物二氧化硫；氮氧化物和二氧化碳的数量分别如下：
燃煤发电产生SO2：9克，NOX：4．4克，CO2：1100克；燃油发电：产生SO2：3．7克，NOX：1．5克，CO2：860克：燃气发电：产生SO2：5克，NOX：2．4克，C02：640克；
C02在大气中不断积累，吸收地面释放的红外辐射，形成大气的“温室效应”，导致地球变暖，造成冰山融化和海水热膨胀，引起海平面升高，改变生态系统，影响人类的生产和生活。大气中的S02、NOX和酸雨使材料加速腐蚀，破坏土壤和水的质量，影响植物和水生物生长。人们长期生活在一定浓度的SO2和NOX的空气中，会产生呼吸道和其它疾病。
另一方面我国用电效率低下，浪费严重，节约潜力很大。大量节约电能，可以有效的保护环境，减少污染，提高人们的健康水平。
我国照明用电量已占总用电量的10％-12％。按照我国提出的“中国绿色照明工程”，照明节电已成为节能的重要方面。目前的照明节能潜力很大，一般节能方案均能达到节约20％-35％，按保守的数量采取20％的计算，全国节约的电能价值可观，可想而知节约用地在国民经济中该有多大的作用。
提倡照明节能，不等于降低对视觉作业的要求和降低照明质量，因为这样会降低劳动生产率，非但不能达到照明节能的目的，反而影响工作人员的视力。照明节能基本原则是保证不降低工作场所的视觉要求，而且还有所提高，在保证照度标准和照明质量的前提下，力求减少照明系统中的能量损失，最有效地利用电能。以单位照度及单位面积所需用电量(W／m2.lx)作为照明节能指标，力求提高照度而降低用电量。
2、照明节能的办法和潜力
2．1 选择优质的电光源
科学的选用电光源是照明节电的首要工作。节能的电光源发光效率要高。即使得每瓦电(W)发出更多光通量(Lm)。白炽灯泡发光效率一般为7-20Lm／W。其寿命一般为1000h，特殊的为2000h。单端的紧凑型荧光灯(俗称节能灯)其光通量一般为50Lm／W。采用一只9W寿命3000~5000h的节能灯完全可以替代40W的白炽灯泡；双端直管荧光灯T12型的为55Lm／W，寿命为3000~5000h，而现在的T5型则达到90-110Dn／W，寿命可达8000~10000h。所以T12，T10其至T8型的荧光灯都应该淘汰，不但可以节约大约50％的电能，还会改善灯光的显色性。除以上光源外，还有高强气体放电灯，如高压纳灯，金属卤化物灯，微波硫灯，无极灯、发光二极管和半导体照明灯等，科学技术的发展，电光源也层出不穷。现代的灯可以达到薄如纸，细如丝，总是叫人惊喜，现在还在应用那些落后的费电的灯的场所，应该尽快实行照明工程节能改造。当然，在选择发光较高的光源时，要考虑应用场所，根据场所的特点和电光源的特性进行合理的科学的照明改造。
2．2 选择效率高的灯具
灯具是灯泡(管)的“时装”。既要漂亮，又要有科学分配光的功能。灯具的关键指标是灯具效率。灯具效率是灯泡的光通量作为100时，安装在灯具里后输出光通量的百分比。它可以根据场所的需要，将光线送到不同的地方，即科学用光又能使人们的视觉舒适。例如学校教室最早采用的双端直管型荧光灯梯形控罩式灯具，是铁皮涂白色油漆制成，其配光不合理，灯下桌面照度高，二灯中间桌面上照度低，灯具效率约为70％左右。当改进后，选用抛光氧化铝制作的双曲面灯具，其曲面形状科学，使光分配成为蝙蝠翼形状的配光，该材料反射系数提高了，灯具效率提高后可达到82％。由该例可知，同样数量的相同灯管，前者达不到要求，而后者桌面均能达到要求。所以采用良好的灯具也是一种节能的办法。
2．3 选择节电的照明电器配件
在各种气体放电光源中均需要有电器配件。例如镇流器，旧的T12荧光灯其电感镇流器要消耗其20％的电能，40W灯，其镇流器耗电约8W。而节能的电感镇流器则耗电小于10％，更节能的电子镇流器，则只耗电其2％-3％。也是一笔不小的节电措施。
2．4 安装照明系统节电器
目前国内外都大力推广照明节电器，在现在照明系统上加装节电控制设备。国内市场上的照明节能设备很多，其中照明控制节电装置所占比例最大。从工作原理上大致可分为以下三类：
2．4．1 可控硅斩波型照明节能装置
应用可控硅斩波原理，通过控制晶闸管(可控硅)的导通角，将电网输人的正弦波电压斩掉一部分，以降低输出电压的平均值，达到控压节电的目的。
这类节能调控设备对照明系统的电压调节速度快，精度高，可分时段实是调整，有稳压作用。而且其主要是电子元件，相对来说体积小、设备轻、成本低。但可控硅斩波有致命缺陷，由于是斩波，电压无法实现正弦波输出，由此出现大量谐波，形成对电网系统谐波污染，危害极大，尤其不能用于有电容补偿电路中。然而气体放电灯功率因数一般在0．5以下，必须设计用电容补偿，才能满足现代照明功率因数0．9以上的技术规定。
2．4．2 自耦降压式节电装置
通过一个自耦变压器机芯，根据输入电压高低情况，连接不同的固定变压器抽头，将电网电压降低10、15、20V，从而达到降压节电的目的。
这类产品最大的优点是实现电压的正弦波输出，结构和功能都很简单，当然可靠性也比较高，但也存在无法实时稳压输出的技术缺陷，因为其核心部件是一个多抽头的变压器，变压比固定，一般副边有三个降压抽头，分别降1OV、15V、20V，一旦电源接线固定，降低的电压就是固定值，当电网电压波动时，节电产品输出电压也会上下波动，这样照明的工作电压依然处在不稳定波动状态，无法起到对电光源的保护作用。
2．4．3 智能照明调控器
采用微电脑控制系统，实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较，通过计算进行自动调节，从而保证输出最佳的照明系统工作电压。
智能照明调控装置不仅具有上述两类节能产品的优点，克服它们的缺陷，而且增加了许多实用功能和设备以及整体的安全可靠性：
(1)可实现实时调压稳压功能，以保证最佳的照明工作电压和灯具的保护功能；
(2)可实现多段的自动调整，可满足不同用户在不同时间段的节电要求；
(3)可实现灯具的软启动和软关闭，降低冲击电流，提高灯具寿命；
(4)三相独立可调，一相故障不会影响其它两相正常工作。
然而这类照明节电产品的成本高于前两种，但由于可实现智能照明调控、有效保护电光源、降低电能消耗的功能，使用的经济性和可靠性远远好于前两种产品，因此是目前国际上比较成熟的照明控制方案，在国内也有厂家研制出此类产品，并开始推向市场。
加装照明节电器使所有的照明光源(气体放电灯或卤钨洒)都是要标准的电压条件下才能保持其额定寿命，当夜间电压偏高或白天电压不稳时，均会影响光源的寿命。加装照明节电器，除保持电压的稳定或略有所降，即节约用电又能延长光源的寿命，同时由于照明初设计时考虑维护系数的计算往往有20％左右的照度余量，所以不会影响照度标准值的维持，更不会对视觉效果有明显的影响。
加装照明节电器对于气体放电光源还可以利用微机进行智能控制；通过内置的专用优化控制软件，可以随时采集、分析和计算，控制内部的综合滤波电路，控制电流波形，补偿功率因数，吸收内部失真电流并循环转化为有用的能量，提高整体电源效率，随负荷变化动态调整运行状态下所需的电流和电压，对功率进行自动调整，达到智能节电的目的，照明节电器大多数节电率在25％以上。
照明节电器的优点是接人方便，自动调节无需专人维护，减少有功功率消耗，降低无功功率，多重保护安全可靠，降低启动电流延长光源寿命1倍以上。有些节电器还可以采用先进的防雷技术，经过集成优化设计防止照明电路受到雷电损害而引起事故。
2．5 科学的节能照明设计
2．5．1 合理的选用照明线路
照明线路的损耗约占输人电能的4％左右，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V，照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其他供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。
本文关键字：环境保护 电工基础，电工技术 - 电工基础
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