谈电子节能灯在建筑照明中的应用

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摘要：当前，我国建筑领域正经历着一场照明方面的技术革命。LED照明技术在建筑照明中的应用正与日俱增。世界上日益高涨的环保要求，LED 完全可以胜任堪称绿色照明。文章将重点介绍电子节能灯在建筑照明中的应用，以供同行参考。

关键词：电子节能灯，建筑照明，应用

中图分类号： TU113.6+6 文献标识码： A

前言

随着我国城市化进程的加速， 国民经济的进一步发展， 建筑照明能耗会越来越高， 因此降低建筑照明能耗是十分必要的。 LED 节能灯以其能量转化效率高、 发光效率高、 寿命长等优点被广泛应用， 将会在建筑照明节能中发挥重要作用。

LED 节能灯不依靠灯丝发热来发光， 能量转化效率高， 光通利用率也非常高， 理论上比白炽灯节能80 ％， 比普通荧光灯节能 50 ％。 根据调查， 我国每年照明用电在 3 000 亿 kWh 以上， 若采用 LED 节能灯替换白炽灯和荧光灯， 节省电能相当可观， 对于缓解我国能源紧张状况， 无疑具有重要意义。

1、LED 节能灯的特点

LED （Lighting Emitting Diode ） 即 发光二极管 ，是半导体固体发光器件， 它发出的光波基本涵盖全部可见光。 LED 灯是超导发光晶体在电场作用下发出可见光， 具有结构简单、 耐冲击、 耐振动、 显色性好、无频闪、 无电磁高频干扰、 无紫外线和红外线辐射、无汞等重金属污染、 功率因数高、 响应时间短、 无眩光、 光通利用率高等优点， 是一款节能、 环保、 寿命长的绿色光源。 理论上 LED 灯比白炽灯节能 80 ％，比荧光灯节能 50 ％。 LED 节能灯与常用照明产品性能对比如表 1 所示。

LED 灯的分类方法比较多， 主要分类有： 从波长颜色分为白色、 暖白色、 彩色等； 从功率大小分为小功率 （0. 06 W）、 中功率 （0. 1 ～ 0. 5 W）、 大功率（1 ～ 5 W）、 集成大功率 （10 ～ 500 W） 等； 从灯具形状分为球型灯、 LED 灯管、 LED 灯条等； 从灯具用途分为工矿灯、 隧道灯、 水底灯、 天花灯、 壁灯、 泛光灯、 射灯等； 从灯具接口类型分 MR16、 GU10、 E11、E14、 E17、 E26、 E27 等。 一般来讲小功率的 LED 灯效率高、 寿命更长， 随着大功率 LED 光源价格的下降， 大功率 LED 节能灯将会成为市场主流。

2、LED 节能灯在民用建筑中的应用

2. 1 改造工程概况

为响应学院 “弘扬生态文明、 共建绿色校园” 的倡议， 我们对某智能楼宇实训室的照明进行了节能改造设计， 实训室原采用普通 220 V、 40 W 荧光灯， 节能改造后采用 LED 节能灯。 为了使实训室灯光不刺眼，不产生眩光， 营造一个更舒适的视觉环境， 选用了高色温的 LED 节能灯。 根据 GB 50034 - 2004 《建筑照明设计标准》 规定， 实训室照度按 300 lx 计算， 实训室长 35 m， 宽 14 m， 高 4. 5 m， 采用利用系数法进行照度计算， 需要将实训室原有照明为 220 V、 40 W双管荧光灯共 70 盏， 更换成 220 V、 15 W 的 LED双管节能灯， 需要总计为 50 盏。

2. 2 经济效益分析

根据统计智能实训室利用率为 50 ％， 因此每天开灯按 4 h 计， 一个月使用天数按 22 天计， 一年按9 个月计算， 改造前该实训室每天的耗电量为：40 W / 盏 × 70 盏 × 4 h ＝ 11. 2 kWh每年的耗电量为：11. 2 kWh × 22 天 / 月 × 9 月 ＝ 2 217. 6 kWh改造后实训室每天的耗电量为：15 W / 盏 × 50 盏 × 4 h ＝ 3kWh每年的耗电量为：3 kWh × 22 天 / 月 × 9 月 ＝ 594 kWh改造后每年节约电量： 2 217. 6 kWh － 594 kWh= 1 623. 6 kWh， 节电率达到 73. 2 ％。 据统计， 每节约 1 kWh 的电， 相当于节约 0. 4 kg 标准煤， 减少排放碳粉尘 0. 272 kg、 CO20. 997 kg、 SO20. 03 kg、 氮氧化物 0. 15 kg， 因此， 工程改造完成后每年可节约用电 1 623. 6 kWh， 相当于节约 649. 44 kg 标准煤，减少排放碳 粉 尘 441. 6 kg、 CO21 618. 7 kg、 SO248. 7 kg、 氮氧化物 243. 5 kg， 对降低污染物排放 、保护环境非常有效。

该地区民用用电价格为 0. 538 元 / kWh， 学校执行民用用电价格。 智能实训室使用 LED 节能灯与使用普通荧光灯， 维持相同照度 300 lx， LED 节能灯与普通荧光灯使用 10 年时间的经济性对比分析如表 2 所示。

根据统计可知： 改造后每年可节约电费 873.5 元。220 V、 15 W 的 LED 灯， 成本按 120 元 / 盏计， 更换灯具需购置费： 50 × 120 = 6 000 元， LED 灯寿命一般有10 年， 而普通荧光灯寿命为 2 年， 10 年内如采用普通荧光灯需要更换 5 次灯管， 灯管购置费用为 4 200 元（普通荧光灯成本按 12 元 / 盏计）， 因此， 采用 LED 灯多投入的购置费用 1 800 元， 2 年即可收回。

2. 3 间接效益

传统的荧光灯中含有大量的水银蒸汽， 如果破碎水银蒸汽会挥发到大气中， 危害人体健康， 污染环境。 LED 节能灯中不使用水银， 也不含铅， 对环境起到保护作用。LED 节 能灯的使用寿命是传统荧光灯的 3 ～ 5倍， LED 光源被完全封装在环氧树脂里面， 非常坚固耐用， 灯体内不存在因灯丝发热烧断、 漏气等现象，不易损坏， 因此可以长期使用而无需更换， 减少日常维护中人工费用支出， 非常适合于实训室这种层高高、 灯具更换困难的场合。

传统的荧光灯使用的是交流电， 所以每秒钟会产生100 次的频闪。 LED 节能灯是把交流电直接转换为直流电， 并且无需使用镇流器， 因此不会产生闪烁现象，不会让学生产生烦躁不安等不好的情绪， 对保护学生视力也起到重要作用， 可以提高学生实训工作的效率。

3、电子节能灯在建筑照明中应用时应注意的问题

3.1关注节能灯的发光色差度

由于节能灯在各使用场合对所需求的发光色彩不同，其灯管的发光颜色也略有差异。一般来说节能灯的发光色差用英文字母加以说明表示，即 RR 表示日光色、RZ 表示中性白光色、RL 表示冷光白色、RB 表示纯白色、RN表示暖色、RD 表示普通白炽灯光色。所以选用不同的发光色差，可根据所使用的居室环境不同而灵活选择使用。

3.2关注节能灯的价格及品牌效应

正规品牌的电子节能灯由于在制造和生产工艺技术等方面不同，其成本也较大，所以在市场的售价较高，每支均在 20 元以上，尤其一些公认品牌的产品，尽管价格较高，但其产品具有性能稳定、发光率高、使用寿命长等优点。为此购买节能灯千万不要贪图便宜，以致产生“费电又费钱”的浪费问题。电子节能灯安装使用方面，对于采用电子镇流器驱动发光的节能灯在安装时，必须充分注意安装环境居室应有良好的通风环境，因为当节能灯长时间点燃工作时，会受到环境温度的影响，一旦温度过高又处于密封状态，均会造成灯管光照度的严重不足和下降，也会产生在触发点燃时的困难及点燃照明过程的光度不稳定，同时也会使电子镇流器内的电子元件产生过热现象，从而导致元件的过热损坏和击穿而报废。所以选择安装节能灯的环境好坏，将是直接影响其工作寿命及光通量的重要因素之一。

3.3关注节能灯的认证标志

电子节能灯的国家认证标志即安全认证标记，同时又具备节能含意的认证“节”字标志，一般生产厂家凡具备以上二方面的国家权威认证标志的资质，其生产的产品均全面符合环保节能，上述标志在产品的包装盒及产品说明书中均有明显标识。但若产品无安全认证和节能认证标志，那么我们在购买时应格外小心谨慎，一般均为假冒伪劣产品，而且其产品的价格也相当便宜。

结语

根据目前LED灯具的大量应用实例，我们已经可以大致看清LED灯具的应用前景，相信随着技术的不断进步和制造工艺的不断提升，LED灯具在各个领域的大规模应用的时代必将来临。

参 考 文 献

［1］ 孙建国. 低碳经济下的 LED 节能灯应用及技术研发方向分析 ［J］. 照明工程学报， 2011， 22（9）： 84 - 90.

［2］ 李会杰. 节 能型 LED 灯 在变电站中的应用 ［J］.电气技术， 2012 （3）： 72， 73， 81.