LED灯具在油田的应用

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摘 要： 大力开发利用新能源，开展新能源开发利用示范区建设，推动新能源技术的研究开发与普及应用，提高新能源开发利用水平，是油田实现节能降耗工作目标的一项重要措施。文章主要阐述了led灯具的特性以及在油田现场应用情况，并对应用效果进行综合效益分析。实践证明，LED灯具在油田具有良好的综合效益和推广应用前景。

关键词： LED；照明；节能；环保；免维护；油田

1 基本概述

LED（Light Emitting Diode）发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。

2 LED照明灯具的特点

1）LED具有高光效。LED光源的灯具可采用棱镜折射的方式二次配光，光学系统的效率高达90%。2）LED灯具更节能。LED是冷发光技术，发热量比传统照明灯具低很多。3）LED灯具更长寿。LED光源的平均寿命>50000小时，这是节能灯寿命的10倍，高品质HID光源的5倍。4）LED灯具更安全。LED处于低电压直流工作状态，而且工作稳定低，适合工作在对温度、电气指数敏感的区域（如加油站、化工工业区，油田等）。5）LED灯具更环保。LED灯具是由无毒的材料作成，传统大多数传统灯具都含有的有害物质汞，而且产生对环境有害的紫外线。

3 大庆油田照明的现状

随着大庆油田的发展，需要照明的场所非常多，如果换成LED灯具，则在以下2个方面有明显的节约：1）传统灯具每年更新费用比较多，LED灯具的长寿特点，不用每年更新。2）每年的电费多支出80%。二厂一区现有需要照明的场所63处，其中全部是传统的荧光灯、汞灯、钠灯、金卤灯等灯具，总功率400千瓦。如果全部换成LED灯具不仅节约了维护更新的费用，还能节约大笔的经费。

以二厂一区注聚九队注入站车间照明为例：

1）现场状况调查：根据目测步量，现场尺寸约为长L=45m，寛W=13.5m，灯具安装高度H=3.5m，平均照度计算面积Eav=45*13.5

=607.5m?。地面颜色一般，透光窗户占墙壁面积50%，车间内无大型管道或物体遮挡光线，设备安装规范，整洁。2）现照明状况调查：灯具选型不对，在3.5m高度选用深照式工厂灯，灯具间距超出了灯具本身的最大距高比，眼睛不舒服易疲劳。光源用的是高压汞灯，已是淘汰产品，其色温﹙颜色﹚不一，极易对物体颜色产生误判，并且光源寿命短。

4 方案优化设计

1）设计方案达到的目的：平均照度Eav>100Lx；照度均匀度Ue≥0.7；色温≥4300K；有效寿命≥50000H﹙小时﹚；灯具具备其它性能：防潮，防腐，防震动；不改变原线路的线径截面积及其它控制电器，保证全负载安全运行；单趟控制线路负载：0.191A*9=1.719A﹙约380w﹚；三趟控制线路负载：1.719A*3=5.157A﹙约1135w﹚；功率密度：1135w/607.5m?=1.87w/m?。

2）推荐使用照明灯具：BH-8249-LED36w吸顶灯（采用短链条吊挂）。

3）灯具电参数﹙单盏实际测量﹚：电压：220.6v，50Hz；

电流：0.191A；功率：40.7w﹙灯功率36.2w，其它功耗4.2w﹚；功率因数：PF=0.962；

允许电压工作范围：70v-260v。（70v时功率下降﹤6w）。

4）灯具的光基本参数（单盏）：初始光通量：4000Lm；发光强度：1180cd。（A-A，0°；B-B，0°﹚；光束角：A-A（0°-180°）114°。B-B（90°-270°）102°；灯具高3.5m时，垂直0°最大水平照度﹙Eh）≥160Lx；最大距高比：>1.53；色温：4500K。

5）车间照度计算：按原车间灯具安装位置和电源控制方式不变，灯具数量亦相同﹙27盏﹚；室空间比计算（RCR）：5*H（L+W）∕L*W=1.3用插入法查8249灯具的光利用系数，U=0.67。（室形指数5∕RCR=3.85）；有效寿命50000小时内的平均照度计算：Eav=Φ*N*U*K∕S=107Lx；在设备安装区域内，用线光源计算法算出最小照度Emin=78Lx；照度均匀度Ue=78Lx∕107Lx=0.728

根据以上计算，40瓦LED灯具符合设计要求。

5 效果评价

通过LED吸顶灯与普通灯具进行电费对比：原灯具每年电费：0.27Kw*27套*12小时/天*365天/年*0.8元/Kw=25544.16元。40w瓦灯具每年电费：0.0407Kw*27套灯*12小时/天*365天/年*0.8元/Kw=3850.54元。每年可节约电费25544.16元-3850.54元=21693.62元。换用40瓦灯具节约的电费几年能收回购灯费用；47452.5元/21693.62元=2.18年≈2年2个月。LED照明产品，有效寿命50000小时内，基本免维护。

6 总结

通过使用高新技术LED灯具，真正意义上实现油田节能降耗工作目标，使夜间照明区域和照明时间延长扩大，为建立节能、环保的大庆油田打下了扎实的基础。其经济效益显著，建议加大LED灯具在油田的推广应用。

参考文献：

[1]杨一平、李新钊，前景观阔的绿色、环保、节能照明灯高频无极放点灯和LED[J].中国高新技术企业，200，11：75

[2]聂石启、郑传琴、郭强，LED灯具简介及其在客车上的应用[J].客车技术与研究，2008，4：33