LED照明在某热轧厂房中的应用
2019-10-21李慧
李慧
摘要:通过LED光源与传统光源的对比,总结LED光源特点,并介绍其在轧钢厂房照明设计中的应用,及其在节能降本中的优势。
关键词:轧钢厂房照明;LED光源;节能降本
基于半导体发光二极管的LED照明技术在过去二十几年中,始终保持着迅猛的发展势头。LED照明小巧、紧凑、工作寿命长,发光效率高,环保、节能等优势,使其在汽车用灯、交通信号灯、建筑物亮化照明、商业照明、办公照明、家居照明、智能照明中得到广泛应用。近年来,LED光效不断提高,质量不断改进,价格逐步下降,这为其在工业照明中广泛应用奠定了基础。
一、LED照明的优点
在LED照明进入工厂照明领域之前,厂房照明多采用金属卤化物灯。对两种光源进行比较,不能看出LED照明具有以下优势。
1、发光效率高。厂房照明主要采用白光LED灯,光效可达130lm/W,甚至更高。
2、使用寿命长。LED光源寿命可达25000~50000小时,降低了灯具维护成本。
3、灯具效率高。LED光源尺寸小,通过改变透镜角度,可定向发光,使灯具效率达到90%以上。
4、响应时间短。LED灯珠由电源驱动,直接启动,无需镇流器,大大缩短了响应时间。
5、工作电压范围宽。LED灯具的工作电压为175V~260V,这在大型厂房及长距离照明供电中,优势明显。设计中一般无需考虑长距离线路压降对灯具工作的影响。
6、体积小,质量轻,防潮,耐低温,抗震动。
7、色温广,调光方便。LED光源可结合控制技术、通信技术实现自动调光,满足节能和调节照度的需要。
二、LED照明在热轧厂房照明设计中的应用
此热轧厂房长579m,宽33m,高20.5m,跨距12m,单层钢结构,水泥地坪,彩钢板屋面及墙皮。根据GB50034-2013《建筑照明设计标准》中要求,热轧厂房照度标准为150lx,照明功率密度现行值为6m?/W,目标值为5 m?/W,照度均匀度为0.6。
采用利用系数法计算平均照度,公式为:
其中:工作面平均照度Eav=150lx;
暂定选用200W LED工厂灯,其光通量Φ=22000lm;
利用系数U=0.9;
灯具维护系数K=0.7;
厂房工作面面积A=19107m?
计算得灯具个数为N=189.55盏。根据厂房内12m一跨,共47跨,每跨均布4盞LED灯,最终选定188盏200W LED工厂灯,实际功率密度为2.07W/ m?,满足标准要求。
另外,根据厂房情况确定灯具安装高度为灯面距地18.5m,根据室形指数公式 计算出室形指数为1.6,距高比为0.65,确定LED灯具选用窄照型。
利用DIALux软件,对计算结果进行模拟。
经软件计算:最大照度142lx,最小照度92lx,照度均匀度0.64,满足标准要求。
三、节能降耗及经济效益分析
在此热轧厂房照明应用中,将LED照明与传统金属卤化物照明能耗进行如下对比:
由此可见, LED灯比金属卤化物灯一年可节电122640kWh,节能效率达42.6%,节能降耗成效显著。
LED灯具一次性投入成本比金属卤化物灯高7.868万元。按照工业用电电价0.6892元/千瓦时计算,LED灯一年可节约用电费用8.4523万元,则第一年即可弥补成本差值,并在第二年开始降低成本投入。另金属卤化物灯使用寿命约为20000h,LED灯使用寿命约为50000h,则LED灯寿命更长,维护及更换灯具成本更低。
四、结论
LED 技术仍在不断向前发展,而且未来还有着持续增长的趋势。LED 较传统照明技术拥有诸多优势:较好的驱动特性、较快的响应速度、较高的抗震能力、较长的使用寿命、绿色环保以及不断快速提高的发光效率。这使得LED照明在工业厂房照明中得到了越来越广泛的应用,并取得了良好的节能降本的效果。
参考文献:
(1) 照明设计手册.第三版
(2) 森本照明使用手册.2017版