《建筑电气节能》PPT课件.ppt

,第七讲 建筑电气节能,土木工程学院 李洪欣 2008.10.15,主要内容,建筑照明基础 照明灯具分类 节能灯 光纤照明,基本知识,与所有物质一样，光也是一种物质，是物质的一种存在形式，是能引起视觉的辐射能，它以电磁波的形式在空间传播。可见光的波长在380780纳米(nm)范围内，不同波长的光给人的颜色感觉不同。 光谱 光源辐射的光往往由许多波长的单色光组成，把光线中不同强度的单色光按波长长短依次排列，称为光源的光谱。 ,照明相关参数,光通量 光源在单位时间内，向周围空间辐射出的、使人眼产生光感觉的能量，称为光通量，用符号表示，单位为流明(lm)。人们通常以电光源消耗1W电功率所发出的流明数(lmW)来表征电光源的特性，称为发光效率，简称光效。电光源的光效越高越好。 人眼对可见光中波长为555nm的黄绿色光最灵敏，波长离555nm越远(如波长较长的红光和波长较短的紫光)灵敏度越低，所以光通量与光辐射的强弱及其波长都有关系。,发光强度是表征光源(物体)发光能力大小的物理量。 光源在某一特定方向上单位立体角内(每球面度，球的面积为4R2所张球面度为4）辐射的光通量，称为光源在该方向上的发光强度(简称光强)，用符号I表示，单位为坎德拉(cd)。 对于向各方向均匀辐射光通量的光源，各方向的光强相等，其值为：,发光强度,对被照物体表面而言，它单位面积上所接受的光通量，称为该被照面的照度，照度用符号E表示，单位为勒克斯（lx） 被光均匀照射的平面照度为：,照度,其他参数,亮度 某一物体(或发光体)的表面亮度是该物体单位面积向视线方向发出的发光强度。亮度用符号L表示，其单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。 色温 色温是电光源的技术参数之一。当光源的发光颜色与黑体(能吸收全部光能的物体）加热到某一个温度所发出的光的颜色相同时，称该温度为光源的颜色温度，简称色温。 显色性和显色指数 同一物体在不同的光源照射下，显示出不同的颜色，光源对被照物体颜色呈现的真实程度称为光源的显色性。,表4.1 一些情况下照度值,建筑照明设计标准 GB50034-2004,表1 办公建筑照明标准值(P16-表5.1.1),照明种类：,工作照明 事故照明 当工作照明由于电气事故而断电后，为了继续工作或从房间内疏散人员而设置的照明。 值班照明 在非生产时间内为了保护建筑物及生产的安全，供值班人员使用的照明 。 障碍照明 装设在建筑物上作为障碍标志用的照明。 装饰照明 装饰照明是为美化和装饰某一特定空间而设置的照明。 艺术照明 艺术照明是通过运用不同的灯具、不同的投光角度和不同的光色制造出一种特定空间气氛的照明。,电光源的分类及参数,热辐射光源和电光源 热辐射光源是当物体受热且热能足够大，使原子或分子发生激烈的相互碰撞而激发产生的光的发射。 电光源是利用电流将物体加热到白炽程度而产生的光。 属于热辐射光源的灯有白炽灯、卤钨灯。,放电光源,放电是指在电场作用下，载流子在气体(或蒸气)中产生和运动，而使电流通过气体(或蒸气)的过程。这个过程导致光的发射，可作为光源，即放电光源。这种光源具有发光效率高、使用寿命长等特点，很有发展前途。 种类（按放电媒质分） 气体放电灯。是利用气体中的放电发光，例如氙灯、氖灯等。 金属蒸气灯。是利用金属蒸气(如汞蒸气、钠蒸气等)中的放电，而主要由金属蒸气产生光，例如汞灯、钠灯等。,按放电形式分： 辉光放电灯。这种灯由辉光放电产生光。放电要有阳极和阴极。放电时，阴极温度不高，但要有足够的电子发射，又叫冷阴极灯。 弧光放电灯。是由弧光放电产生光。阴极工作在较高的温度下，又叫热阴极灯，如荧光灯、汞灯、钠灯等。,白炽灯 卤钨灯 荧光灯 高压气体放电灯 金属卤化物灯 氙灯,常用电光源,靠电能将灯丝加热到白炽状态而发光。 它主要由玻璃外壳、灯丝、支架、引线和灯头组成。 灯丝一般都用钨丝制成。白炽灯的发光原理就是当钨丝通过电流时，产生大量的热，使灯丝温度升高到白炽的程度(24003000K)而发光。 钨丝白炽灯的发光效率比较低，一般仅有10lmW左右。,白炽灯,卤钨灯,卤钨灯除在灯泡内充入惰性气体外还充入有少量的卤族元素(氟、氯、溴、碘)，这样对防止玻壳黑化具有较高的效能。 灯的光效比普通白炽灯有显著的提高(约为1821lmW)。,荧光灯属于放电光源，是靠低压汞蒸气放电，利用放电过程中的电致发光和荧光质的光致发光，形成光源。 它的优点是：结构简单、制造容易、价格便宜并且发光效率高、光色好、寿命长。常见的普通荧光灯是圆形截面的直长玻璃管子。在管子两端各放一个电极。 荧光灯需要镇流器和启辉器才能正常工作。 额定启动电流是启动时预热灯丝的电流，它比额定工作电流大。,荧光灯,图4.5 荧光灯的接线图,高压汞灯 高压汞灯又名高压水银灯，它是靠高压汞蒸气放电而发光。这里所说的“高压”是指工作状态下的气体压力为15个大气压，以区别于一般低压荧光灯。高压汞灯的优点是光效高、寿命长、省电、耐震。 高压汞灯的结构分外镇流高压汞灯和自镇流高压汞灯两种。 高压汞灯的光色为淡蓝绿色，缺乏红色成分 钠灯 钠灯具有省电、光效高、透雾能力强等特点。钠灯分为高压钠灯和低压钠灯。,高压气体放电灯,从有利于推动照明节能的角度出发，应采用节能与开发并举、节能优先的原则，同时还须打破传统的不适应技术发展的设计观念。 所谓的绿色照明是在照明工程中倡导节约能源、减少污染、保护环境、提高工作和生活质量的一种标志性称谓。是建立以节约照明用电、优质高效、安全舒适、有益环境、改善照明质量和保护身心健康为目的的一项全面计划。,照明节能,当前，无频闪、无电磁辐射、光效高的直流荧光灯的问世以及太阳能照明的应用，再一次说明，节约照明用电不仅有巨大潜力，而且为合理照明节能设计、保护生态环境实施绿色照明计划提供了良好条件。 我国的绿色照明工程计划预期目标是： 节约电力； 减少环境污染； 大力提高节电照明器具的产品质量，完善质量标准和设计体系。 ,照明节能方法,提高变压器负荷率，当变压器负荷率较低时轮换使用变压器 将现有变压器更换高效节能变压器 调整三相负荷使其尽可能平衡 将耗能大的设备改为节能设备 增加新型功率因数补偿电容器 增加谐波滤波器消除线路上的谐波电流 将发光效率低的光源更换为高效光源 将电感式镇流器改为电子式镇流器 调整灯具的数量，满足照度标准 照明系统的自动控制（声、光、时控） 调整电气设备的使用时间（风机盘管、开水器、电梯、泛光照明）,节能荧光灯,36瓦的细管径(38)比白炽灯节电40%-50% 36瓦的细管径(26)荧光灯比普通细管径荧光灯节电20%。 超细管径(16)荧光灯比普通细管径荧光灯节电20%。 紧凑型荧光灯(稀土三基色节能荧光灯)比白炽灯节电80%。,节能电感镇流器,电感镇流器 电子镇流器 YZ-B 型节能细管高效荧光灯镇流器 无启辉器，保护灯管。 节能，功率因数COS0.96 稳流性好可延长灯管和镇流器的使用寿命。 阻燃，无蜂鸣声, 低温升，t35 。 电容器自愈性好, 自身损耗小于5.5W 。 无电网污染等特点 。 低谐波含量I-THD10% 。,节能灯,节能灯的正式名称是稀土三基色紧凑型荧光灯，20世纪70年代诞生于荷兰的飞利浦公司。这种光源在达到同样光能输出的前提下，只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4，从而可以节约大量的照明电能和费用，因此被称为节能灯。,LED(Lighting Emitting Diode),它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发光。 LED灯具由四部分组成:LED 、驱动器、透镜、结构。 LED的光效已达47lm/W，接近节能灯的典型值。现在已有95lm/W的功率型LED投放市场；它的问世，将使LED成为发光效率最高的光源之一。 功率型LED具有单向辐射特性。他所发出的大部分光能无须经过反射就可直接到达被照物体，从而使光能能够得到最大限度地发出，大幅度地提高了灯具的效率。,LED的寿命超长，绿色环保。目前可采购到的功率型LED的平均无故障工作时间多在40000h以上；若每天工作11h，可用十年。 LED光源可做到无闪烁、无紫外线，热辐射极低，对人眼无任何危害。将LED用于室内照明或用于人们需长时间工作和学习场所的照明，可起到真正地护眼作用。 美学上的需求