什么是綠色照明
綠色照明是美國國家環(huán)保局于上個世紀(jì)90年代初提出的概念。完整的綠色照明內(nèi)涵包含高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適等4項指標(biāo),不可或缺。高效節(jié)能意味著以消耗較少的電能獲得足夠的照明,從而明顯減少電廠大氣污染物的排放,達(dá)到環(huán)保的目的。安全、舒適指的是光照清晰、柔和及不產(chǎn)生紫外線、眩光等有害光照,不產(chǎn)生光污染。
????????????????????????????????????????????????? 綠色照明的基礎(chǔ)
綠色照明-簡介???????
1、綠色照明工程要求人們不要簡單地認(rèn)為只是節(jié)能,而要從更高層次去認(rèn)識,提高到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的高度對待,這樣意義更廣泛,更深遠(yuǎn)電有的地區(qū)、有的單位可能認(rèn)為現(xiàn)在電力供應(yīng)不那么緊張了,照明節(jié)電不那么重要了,這種簡單地理解,就是沒有從環(huán)保的高度去認(rèn)識節(jié)能,因為綠色照明工程提出的宗旨不只是個經(jīng)濟(jì)效益問題,而更主要是著眼于資源的利用和環(huán)境保護(hù)的墅大課題。通過照明節(jié)電,從而減少發(fā)電量,即降低燃煤量(中國70%以上的發(fā)電量還是依賴燃煤獲得),以減少S02,C02以及氮氧化合物等有害氣體的排放,對于世界面臨環(huán)境與發(fā)展的課題,都有深遠(yuǎn)的意義。
2、綠色照明工程要求照明節(jié)能,已經(jīng)不完全是傳統(tǒng)意義的節(jié)能,這在中國“綠色照明工程實施方案”中提出的宗旨已經(jīng)有清楚的描述,就是要滿足對照明質(zhì)量和視覺環(huán)境條件的更高要求,因此不能靠降低照明標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)節(jié)能,而是要充分運(yùn)用現(xiàn)代科技手段提高照明工程設(shè)計水平和方泣,提高照明器材效率來實現(xiàn)。
3、實施綠色照明工程,不能簡單地理解為提供高效節(jié)能照明器材,高效的器材是重耍的物質(zhì)基礎(chǔ),但是還應(yīng)有正確合理的照明工程設(shè)計。設(shè)計是統(tǒng)管全局的,對能否實施綠色照明要求起著決定作用;此外,運(yùn)行維護(hù)管理也有不少忽視的作用,沒有這一因素,照明節(jié)能的實施也不完整。
4、高效照明器材是照明節(jié)能的重要基礎(chǔ),但照明器材不只是光源,光源是首要因素,已經(jīng)為人們認(rèn)識,但不唯一的,燈具和電氣附件(如鎮(zhèn)流器)的效率,對于照明節(jié)能的影響是不可忽視的,這點往往不為人們所注意,比如一臺帶漫射罩的燈具,或一臺帶格柵的直管形熒光燈具,高效優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品比低質(zhì)產(chǎn)品的效率可以高出50%以至100%,足見其節(jié)能效果。
5、高效光源是照明節(jié)能的首要因素,必須重視推廣應(yīng)用高效光源。但是有人把推廣高效光源簡單地理解為推廣節(jié)能燈(而這里的節(jié)能燈是專指緊湊型熒光燈),這是很不全面的,很有害的,因為光源種類很多,有不少高效者應(yīng)予推廣。就能量轉(zhuǎn)換效率而言,有和緊湊型熒光燈光效相當(dāng)?shù)模ㄈ缰惫軣晒鉄簦?,有比其光效更高的(?a target="_blank">高壓納燈,金屬鹵化物燈),這些高效光源各有其特點和優(yōu)點,各有其適用場所,決非簡單地用一類節(jié)能光源能代替的。根據(jù)應(yīng)用場所條件不同,至少有三類高效光源應(yīng)予推廣使用。
綠色照明-基礎(chǔ)??????? 綠色照明的基礎(chǔ)優(yōu)質(zhì)光源具體體現(xiàn)在以下四點。
1.燈光源發(fā)出的光為全色光。 所謂全色光,即光譜連續(xù)分布在人眼可見范圍內(nèi),視覺不易疲勞。
2.燈光光譜成分中應(yīng)沒有紫外光和紅外光。
因為長期過多接受紫外線,不僅容易引起角膜炎,還會對晶狀體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜等造成傷害。紅外線極易被水吸收,過多的紅外線經(jīng)過人眼晶狀體聚集時即被大量吸收,久而久之‘晶狀體會發(fā)生變性,導(dǎo)致白內(nèi)障。
3.光的色溫應(yīng)貼近自然光。
色溫是用溫度表示光的顏色的一種量化指標(biāo),因為人們長期在自然光下生活,人眼對自然光適應(yīng)性強(qiáng),視覺效果好。試驗證明:自然光條件下的視覺對比靈敏度高于人工光5%—20%以上。
4.燈光為無頻閃光。
頻閃光是發(fā)光時出現(xiàn)一定頻率的亮暗交替變化。普通日光燈的供電頻率為50赫茲,表示發(fā)光時每秒亮暗100次,屬于低頻率的頻閃光,會使人眼的調(diào)節(jié)器官,如睫狀肌、瞳孔括約肌等處于緊張的調(diào)節(jié)狀態(tài),導(dǎo)致視覺疲勞,從而加速青少年近視。如果發(fā)光時的供電頻率提高到數(shù)百赫茲以上,或成直流供電,人眼即不會有頻閃感覺,也不會造成視力傷害,這種光稱為無頻閃光。
必須同時具備以上四方面要求的光,才算是優(yōu)質(zhì)光源。市場上眾多燈光源均存在不同程度的不足。如白熾燈,因紅外光譜超過發(fā)光總光譜60%以上,全色光平衡不理想,色溫較低,既造成電能的大量浪費,對人眼也不利。普通日光燈因紫外光成分較多,又居于低頻率的頻閃光,故光源質(zhì)量不甚理想。市場上較多的電子整流的節(jié)能熒光燈,有一部分光源為無頻閃光,又為全色光,色溫也較接近自然光,不足之處是有紫外光。
綠色照明-宗旨???????
(1)保護(hù)環(huán)境,包括減少照明器具生命周期內(nèi)的污染物排放,采用潔凈光源、自然光源和綠色材料,控制光污染;
(2)節(jié)約能源,以緊湊型熒光燈替代白熾燈為例,可節(jié)電70%以上,高效電光源可使冷卻燈具散發(fā)出熱量的能耗明顯減少。
(3)有益健康,提夠舒適、愉悅、安全的高質(zhì)量照明環(huán)境;
(4)提高工作效率,這比節(jié)省電費更有價值;
(5)營造體現(xiàn)現(xiàn)代文明的光文化。
綠色照明-理念??????? 綠色照明的理念綠色照明是指通過科學(xué)的照明設(shè)計,采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品(電光源、燈用電器附件、燈具、配線器材,以及調(diào)光控制器和控光器件),改善提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量,從而創(chuàng)造一個高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、有益的環(huán)境并充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明。
1991年1月美國環(huán)保局(EPA)首先提出實施"綠色照明(Green Lights)"和推進(jìn)"綠色照明工程(Green Lights Program)"的概念,很快得到聯(lián)合國的支持和許多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的重視,并積極采取相應(yīng)的政策和技術(shù)措施,推進(jìn)綠色照明工程的實施和發(fā)展。 1993年11月中國國家經(jīng)貿(mào)委開始啟動中國綠色照明工程,并于1996年正式列入國家計劃。
從以上的理念認(rèn)識到:
1、照明工程必須實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,把節(jié)約放在首位,提高資源利用效率。因為綠色照明能節(jié)約電能,節(jié)約電能對保護(hù)環(huán)境具有重要意義。
2、綠色照明包含電光源、電器附件、燈具、配線器材,以及調(diào)光和控光器件等的合理采用。例如:
采用高效節(jié)能的電光源:
1)用鹵鎢燈取代普通照明白熾燈(節(jié)電50-60%);
2)用自鎮(zhèn)流單端熒光燈取代白熾燈(節(jié)電70-80%);
3)用直管型熒光燈取代白熾燈和直管型熒光燈的升級換代(節(jié)電70-90%);
4)大力推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈的應(yīng)用;
5)低壓鈉燈的應(yīng)用;
6)推廣發(fā)光二極管-LED的應(yīng)用 。
采用高效節(jié)能照明燈具:
1)選用配光合理、反射效率高、耐久性好的反射式燈具;
2)選用與光源、電器附件協(xié)調(diào)配套的燈具。
采用高效節(jié)能的燈用電器附件:
用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器取代傳統(tǒng)的高能耗電感鎮(zhèn)流器。
采用各種照明節(jié)能的控制設(shè)備或器件:
1)光傳感器 2)熱輻射傳感器 3)超聲傳感器 4)時間程序控制 5)直接或遙控調(diào)光 。
3、綠色照明旨在改善提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量,因此設(shè)計人員必須很好領(lǐng)會綠色照明的要求和掌握國家有關(guān)照明設(shè)計規(guī)范使之滿足要求。
綠色照明-理想境界???????
1、無汞:汞有毒,污染環(huán)境后患無窮;
2、節(jié)能:照明要節(jié)電運(yùn)行,而且光源和燈具從原材料至成品的生產(chǎn)過程也應(yīng)有利于節(jié)能;
3、節(jié)材:光源及其附件要節(jié)約耗用黑色金屬、有色金屬、稀有金屬和非金屬材料;
4、環(huán)保的制造工藝:排放無污染和綠色生產(chǎn)工藝,包括采用無毒、無溶劑樹脂與密封材
料,提倡采用水溶性樹脂;
5、無有害的射線:光源無紫外線成份等;
6、長壽命:耐用性好;
7、對環(huán)境無電磁干擾:運(yùn)行時無高次諧波分量泄漏;
8、對電網(wǎng)無傷害:電抗分量小,功率因數(shù)高,啟動時浪涌?。?br />
9、綠色廢棄:失效后廢棄物可回收,無環(huán)境污染后患。
綠色照明-照明質(zhì)量???????
良好的照明質(zhì)量是綠色照明的重要內(nèi)容之一。照明質(zhì)量包括多方面,主要是:良好的顯色性能、相宜的色溫、較小的眩光、比較好的照度均勻度、舒適的亮度比。
顯色性
(1)分類:按CIE標(biāo)準(zhǔn)和GB50034-92規(guī)定顯色分類列于表1。
???????
表1中適應(yīng)場所舉例,是按GB50034-92和GBJ133-90編寫的。最新制定和公布的CIE標(biāo)準(zhǔn)——《室內(nèi)工作場所的照明》(CIE S008/E-2001),很多場所的顯色性要求都有提高,如辦公室、控制室等都列入IB類。
(2)應(yīng)用:Ra值的高低,對于現(xiàn)代建筑場所建立良好的照明環(huán)境有很大意義,不僅是辨別識別對象顏色的需要,對視覺效果和視看舒適性也有很大影響。光源的顯色指數(shù)高,被視對象和人物的形象會顯得更真實、生動;反之,就會變得不好看,失去其本來的豪華和光澤。
當(dāng)前,在照明工程設(shè)計中,對光源顯色指數(shù)注重不夠,降低了視覺效果,希望給予更大注意。設(shè)計中,應(yīng)對每個場所、房間,確定其顯色指數(shù)要求,即顯色類別,按此標(biāo)準(zhǔn)來選擇符合顯色要求的光源。
光源的色表
(1)分類:按CIE和GB133-90、GB50034-92的規(guī)定,光源的色表按相關(guān)色溫分為三類,見表2。
(2)應(yīng)用:按場所的使用特點、照度水平和需要營造的氣氛,選擇適宜的光源色表類別,一般說,較低照度(150~200Lx以下)場所,需要一種溫馨和親切的情調(diào),宜用暖色表;高照度(750Lx以上)場所或熱帶地區(qū)、熱加工車間等宜用冷色表;而大多數(shù)場所應(yīng)選用中間色溫為宜。
當(dāng)前的主要問題是:有些設(shè)計沒有規(guī)定光源的色溫,由承包商隨意選購,達(dá)不到最佳效果;另外,應(yīng)用冷色溫?zé)晒鉄艄苓^多,有的甚至認(rèn)為色溫越高越亮的誤解,造成和場所不相配,也影響光效的提高。
一些高等級的公共建筑,常常運(yùn)用光色來調(diào)節(jié)或營造各種情調(diào),創(chuàng)造多種不同的氣氛,如熱烈或?qū)庫o,緊張或輕快等。
綠色照明-照明技術(shù)??????? 綠色照明綠色照明的后盾
要讓綠色照明到位,首先要有好的光源質(zhì)量,再匹配優(yōu)質(zhì)的照明技術(shù),兩者缺一不可。照明技術(shù)的好壞體現(xiàn)在以下四個方面。
1.眩光小。
凡是感到刺眼的光就是眩光,極易使眼睛發(fā)生調(diào)節(jié)痙攣,嚴(yán)重時可損傷視網(wǎng)膜,導(dǎo)致失明。優(yōu)質(zhì)的照明技術(shù)必須在燈具上裝有消去直射和反射眩光的特殊技術(shù)措施,盡量將光源作漫射處理,同時使光能損失最小,成為人們常說的十分“柔和“的光進(jìn)入人的視野。
2.照度高。
所謂照度,即發(fā)光體發(fā)出的光能在臺面上反映出的高度。無眩光條件下的適當(dāng)高照度,可使眼睛在觀察物體時感到輕松。
3.照度分布均勻。
自然光的照度分布最好,在人的視覺觀察范圍內(nèi),從中心至邊緣,均勻度為100%,因而不僅視覺效果好,而且長時間觀察不易疲勞。當(dāng)人工光的照度分布均勻性達(dá)到60%以上時,對人眼適應(yīng)性及視覺效果影響不大當(dāng)其均勻性小于50%時,人眼的視覺效果和視覺疲勞會明顯變差和加重。
4.觀察功能強(qiáng)。
照明的目的在于觀察,若給觀察提供深層次的方便,如用特殊的技術(shù),在臺燈的合適位置上裝一個優(yōu)良的光學(xué)放大鏡,既可使眼睛看東西輕松,又能觀察肉眼看不請的東西。
綠色燈具呼之欲出。在信息時代,視覺的健康太重要了。要保護(hù)好眼睛,不僅應(yīng)重視視覺衛(wèi)生,也不能忽視用燈科學(xué)。眼疾的發(fā)生率呈不斷上升趨勢,如視力下降、近視眼、白內(nèi)障等,還有“老花”眼、“青光”眼提前發(fā)生,除極少數(shù)是由于遺傳因素的作用外,大多是視覺衛(wèi)生與視覺光學(xué)等因素綜合影吶的結(jié)果。
綠色照明-中國策略???????
1、使用緊湊型熒光燈替代白熾燈,可以節(jié)電約70%。
2、用細(xì)管三基色熒光燈替代普通粗管熒光燈,可以節(jié)電約15%。用T8、T5細(xì)管熒光燈替代T12粗管熒光燈可以節(jié)電約10%、30%,投資成本一年之內(nèi)可以回收。
3、用新型高效的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈替代高壓汞燈、低效鈉燈、鹵鎢燈。新型高效的高壓鈉燈適合于高照度和長壽命的室內(nèi)場所、金屬鹵化物適合于高屋頂工業(yè)建筑、商場、展示廳。
4、半導(dǎo)體LED燈適用于交通信號指示燈、汽車尾燈、轉(zhuǎn)向燈、廣告牌、夜景照明等。電能消耗僅為白熾燈的1/10,節(jié)能燈的1/4,壽命是白熾燈的100倍。
5、用電子鎮(zhèn)流器[1]、低耗能電感鎮(zhèn)流器替代普通高耗能電感鎮(zhèn)流器。
綠色照明-發(fā)展與展望???????
綠色照明在世界范圍提出不到十年的歷程,中國1996年由國家經(jīng)貿(mào)委正式制定綠色照明工程實施方案,已有五年的歷史。五年來,進(jìn)行了多方面的工作,如組織高效照明產(chǎn)品的交流、推廣;進(jìn)行了自鎮(zhèn)流熒光燈的質(zhì)量抽查和分析,研究了提高質(zhì)量的措施;開展了熒光燈鎮(zhèn)流器中國統(tǒng)檢;啟動了綠色照明工程“質(zhì)量承諾制”試點;開展了廣泛的技術(shù)交流與合作,舉辦了四屆綠色照明國際研討會。這些都對綠色照明工程實施產(chǎn)生了積極作用。
綠色照明是一項推動照明技術(shù)全面發(fā)展和進(jìn)步的系統(tǒng)工程,其含意廣泛,意義重大而深遠(yuǎn),現(xiàn)在還剛剛開始,新世紀(jì)之際,必將有更大發(fā)展,下面略述淺見。
全面理解、全方位推進(jìn)綠色照明
綠色照明LED燈驅(qū)動電路1.1 從保護(hù)環(huán)境的高度對待照明節(jié)能
1.2 節(jié)能是綠色照明主題,但不是唯一目標(biāo)
1.3 綠色照明遠(yuǎn)不止就是推廣應(yīng)用節(jié)能燈
1.4 實施綠色照明還必須重視照明工程設(shè)計和運(yùn)行維護(hù)管理
照明器材的發(fā)展
2.1 光源的展望
光源是能量轉(zhuǎn)換成光的器件,是實施綠色照明的核心。過去一個世紀(jì),世界光源產(chǎn)品發(fā)展迅速,近二十年中國也在加速追趕世界潮流。預(yù)計未來一二十年,將會有更大的發(fā)展,從所了解的情況分析,主要發(fā)展趨勢有以下幾方面。
2.1.1 進(jìn)一步提高光源的性能和技術(shù)參數(shù)
a、提高發(fā)光效率:預(yù)計氣體放電燈光效將普遍超過1001m/w,HID燈將更高,白熾光源將通過多種技術(shù)革新進(jìn)一步提高光效。
b、提高顯色性能:多數(shù)光源的顯色指數(shù)將超過80,熒光燈將普遍使用三基色熒光粉。
c、提高使用壽命:氣體放電燈將超過10000h,將有多種更長壽命的新光源出現(xiàn)。
2.1.2 光源產(chǎn)品將有更好的環(huán)境保護(hù)效果和視覺效果
a、21世紀(jì)將更重視環(huán)境保護(hù),將研究更多措施減少污染,如研制少汞和無汞的放電燈,縮小熒光燈管管徑和改進(jìn)熒光粉涂覆工藝,以降低熒光粉用量。
b、進(jìn)一步發(fā)展高頻熒光燈和直流熒光燈,提高發(fā)光穩(wěn)定性,消除頻閃效應(yīng),降低電磁幅射,消除噪聲,以改善環(huán)境效果和視覺效果。
2.1.3 光源進(jìn)一步向緊湊和小型方向發(fā)展
研制管徑更細(xì)的熒光燈和多種形式的緊湊型熒光燈,以降低制燈材料用量,特別是有害物質(zhì)的耗量;同時,提高光源的光效,降低燈具尺寸,提高燈具效率。
2.1.4 廣泛應(yīng)用電子技術(shù)
電子技術(shù)飛速發(fā)展,已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,在光源和配套電器制造中也開創(chuàng)了新路。今后還將發(fā)展更多的高頻放電燈、直流熒光燈、高頻感應(yīng)燈、微波燈等壽命更長、顯色性更好、光效更高的光源提供使用。
發(fā)光二極管(LED)獲得突破性進(jìn)展,使這種由電能轉(zhuǎn)換成光的半導(dǎo)體器件進(jìn)入照明領(lǐng)域成為可能。LED以其長壽命(將達(dá)100000h)、良好顯色性(Ra達(dá)75~85)、無頻閃、激勵響應(yīng)時間短(納秒級)、耐震動、耐氣候、使用安全等諸多優(yōu)點,而獲得廣泛應(yīng)用。近年來,紅色、黃色LED亮度提高,特別是氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料制造技術(shù)的突破,研制出藍(lán)色、綠色LED,從而就解決了白色光。由于它豐富多樣的顏色光,方便選色和變色的優(yōu)勢,特別適合應(yīng)用于交通信號、航標(biāo)、廣告、庭園及建筑物景觀照明等需要多種顏色的場所。預(yù)計未來一二十年,LED將進(jìn)一步提高光效,降低成本,有可能成為一種新型照明光源,將引起照明領(lǐng)域的巨大變革,對綠色照明實施產(chǎn)生重大影響。
???????????????????????????????????? 綠色照明的技術(shù)
2.1.5 利用太陽能
太陽能是最清潔而又取之不盡的能源,新世紀(jì)將按綠色照明的要求,作出積極的研究和推廣應(yīng)用,包括更小尺寸、更高效率的太陽能電池和相關(guān)的高效光源,將在環(huán)保要求高、取得電能不便等場所優(yōu)先應(yīng)用。
2.2 燈具及其它電器附件的發(fā)展
2.2.1 燈具對照明節(jié)能和照明質(zhì)量關(guān)系也很大,卻往往不為人們所重視。按照綠色照明的要求,燈具應(yīng)從以下幾方面發(fā)展。
a、燈具應(yīng)隨光源的發(fā)展而研制新的品種,適應(yīng)新光源的需要。
b、對視覺條件要求較高的場所,如體育場館、工業(yè)廠房、辦公室、教室等,需要燈具效率高、配光適應(yīng)的燈具,要求品種多、系列全、防護(hù)等級適應(yīng)各種場所的產(chǎn)品。北京申辦2008年奧運(yùn)會成功,將新建和改建三十多個當(dāng)今世界一流的體育場、館和一大批其它公共建筑,按照“綠色奧運(yùn)”的要求,需要大批效率高、質(zhì)量優(yōu)的燈具,必將推動燈具產(chǎn)品的前進(jìn)。
綠色照明LED燈驅(qū)動電路
3.1 照明設(shè)計隊伍現(xiàn)狀
設(shè)計是實施綠色照明的關(guān)鍵因素,整體方案都在設(shè)計中確定。在建筑設(shè)計單位,照明設(shè)計和電氣設(shè)計屬同一專業(yè),其專業(yè)技術(shù)人員從學(xué)校就是學(xué)建筑電氣、供配電、電力系統(tǒng)、自動化等專業(yè),幾乎沒有學(xué)照明專業(yè)的人才,都是在工作中學(xué)習(xí)和培養(yǎng)的。不少人對供配電、自動化很熟練,而對照明研究不深,使部分照明設(shè)計達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。特別是一些裝飾公司承擔(dān)照明設(shè)計,專業(yè)人員更顯缺乏。這是全面實施綠色照明的一個缺陷。有待逐步改善。
?