摘要：本文從節(jié)能的角度分析探討了工業(yè)廠房的照明設計特點、高效照明設備的節(jié)能產品選擇和電氣優(yōu)化設計，具有很強的指導性和價值性，供參考。

關鍵字：節(jié)能；工業(yè)廠房；照明設計；特色；優(yōu)化設計；

引言

在工業(yè)領域，照明對企業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用。合理的照明設計與提高工廠生產率密切相關，提高照明質量可以降低生產過程中的潛在出錯率。目前，我國照明耗電量約占總耗電量的1/6，工業(yè)照明占比相當大。提高工業(yè)照明能效，不僅會大大降低能耗，還會為有效緩解供電緊張局面做出貢獻，同時也會大大降低企業(yè)用電成本。因此，工業(yè)照明設計不僅要滿足工業(yè)照明質量的需要，還要采取措施來節(jié)約能源。

一照明節(jié)能設計特點

照明節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，應該從提高整個照明系統(tǒng)的效率來考慮。從照明光源發(fā)出光，到進入人眼引起光的感覺，是一個復雜的物理、生理和心理過程。照明系統(tǒng)的效率是物理過程中各種客觀因素的效率積累*后，通過人的主觀生理心理表達來體現(xiàn)。在工業(yè)領域，照明的目的是實現(xiàn)照明的節(jié)能目標，以提高生產效率，提高安全性，增加工作環(huán)境的舒適性。從構成物理過程的各種因素出發(fā)，提出具體的節(jié)能技術措施，以滿足建筑照明的心理效率優(yōu)化。

二高效照明設備節(jié)能產品選擇

在GB50073-2001中，我國《潔凈廠房設計規(guī)范》明確規(guī)定了無照明窗戶潔凈區(qū)工作面的照度值*低要求值。無照明窗戶潔凈區(qū)混合照明中的一般照明，其照度值應按每個視覺等級相應混合照度值的10%~15%確定，不得低于200lx。工作區(qū)域內一般照明的均勻性不得小于0.7，工作區(qū)域附近周圍照明的均勻性不得小于0.5。

但是，高照度值不等于高能耗，照明功率密度值(LPD)引入是衡量各功能區(qū)域照明節(jié)能評價的指標。根據(jù)功能要求設計的不同區(qū)域的照明功率密度值應符合GB50034-2004第6章表6.1.工業(yè)建筑照明功率密度7規(guī)定(LPD)*高限度指標值，是強制性規(guī)定。有效的措施是選擇高效照明設備的節(jié)能產品。熟悉高效照明產品，應根據(jù)車間照明質量要求從以下幾個方面入手:

1選擇高效光源

熒光燈是工業(yè)電子廠房用量大的氣體放電光源，是節(jié)能光源。T5和T8作為光源的燈具在工業(yè)電子廠房中應用廣泛。合理區(qū)分和選擇對于節(jié)能和照明質量的控制尤為重要。

稀土三基色熒光燈各方面的技術指標都優(yōu)于傳統(tǒng)的鹵粉熒光燈，并符合我國長期室內工作場所Ra照明標準?！?0的要求。直管鹵粉熒光燈的光通量衰減和頻閃也較低頻率啟動有明顯改善。光通衰減較好地體現(xiàn)了稀土三基色熒光燈的高能效益。T5和T8作為節(jié)能光源的合理選擇，首先要明確T5和T8光源的良好工作溫度，其差異會影響不同燈具的發(fā)光能力。當溫度為25℃和35℃時，T5和T8的表現(xiàn)差異在于光通量輸出率的10%。所以，在設計過程中要考慮到燈具的熱輻射和設置的環(huán)境溫度對光源的影響。關閉燈具中的光源溫度較高，T5光源的效率可能高于T8光源；T8光源的效率會高于T5光源，因為開放式燈具或室內環(huán)境溫度恒定。比如潔凈車間，空調系統(tǒng)保持室內溫度恒定在23±2℃左右，在此溫度下，T8光源的光效接近*佳光效。此外，T5光源系列的亮度高于T8光源。在選擇使用T5光源作為直接照明時，我們應該更加注意燈具的形式和懸掛高度，否則更容易造成眩光。例如開放式直接T5燈具，懸掛高度*最好不要低于3m。色溫與照度也有一定的關系，低色溫的暖光在低照度下很容易被接受，高色溫下的冷光在較高的照度水平上更受歡迎。現(xiàn)在市場上的光源基本上分為三檔。＜3300K、3300~5300K、＞5300K。在這些天氣中，4000K~5000K是從上午9點到10點，下午3點到4點的自然光，給人一種清新、愉悅、自然、明亮的光環(huán)境。采用4000K~5000K色溫的三基色熒光燈，更適合人們在燈光下長時間工作，有利于提高工作效率。顯色指數(shù)與光源性能密切相關，顯色性好的光源與顯色性差的光源相比，在相同的條件下，可以有較低的照度。并不是說顯色性可以代替一部分照度，而是人在感覺上要清晰一些，這樣才能達到節(jié)能的效果。GB50034-2004《建筑照明設計標準》中4.4.2條規(guī)定長期工作的場所光源顯色指數(shù)(Ra)不宜小于80。

2選擇高效光源附件

鎮(zhèn)流器的選擇對照明設計也極其重要。規(guī)范直管熒光燈應采用電子鎮(zhèn)流器(相當于歐洲標準的A2和A3級產品)或節(jié)能電感鎮(zhèn)流器(相當于歐洲標準的B1和B2級產品)，電子鎮(zhèn)流器驅動熒光管，實際熒光管功率低于額定值。例如，36WT8在高頻時實際功率為32W，電子鎮(zhèn)流器本身功耗較低。因此，整體光效提高了10%左右。

3選擇高效節(jié)能燈具選擇

燈具的效率表明燈具對光源光通量的利用程度，其效率總是小于1。在滿足使用要求的前提下，燈具的效率越高越好。

三工業(yè)廠房電氣優(yōu)化設計設計

1合理的照明方法

應優(yōu)先考慮混合照明，根據(jù)工藝布局和環(huán)境視覺要求，使用局部照明來提高工作面的照度，從而節(jié)約能源。備用照明應滿足所需場所或部位進行各種活動和工作所需的*低照度值。一般場所備用照明的照度不應低于正常照明照度標準的10%，控制室、配電室等重要場所備用照明的照度不應低于正常照明的照度值。備用照明應作為正常照明的一部分，以減少燈具的重復設置和節(jié)約投資。維護照明是為了維護潔凈區(qū)吊頂以上凈化設備的照明，應根據(jù)維護通道進行維護。

2照明配電

電源的質量對照明電器的性能有影響。照明器件的端電壓不宜過高或過低，電壓過高，會縮短光源壽命，電壓低于額定值，會使光通量下降。如果采用熒光燈，端電壓為額定電壓的90%，則熒光燈的實際光通量僅為原光通量的78%。；當燈具端電壓為額定電壓的110%時，實際使用壽命將縮短到原值的80%。因此，在設計中，正常的照明電源應盡最大努力使變壓器與沖擊電力負荷和工藝負荷相結合，以有效控制照明電器的端電壓波動，并專門測量照明負荷。照明配電系統(tǒng)的接地類型應與建筑供電系統(tǒng)統(tǒng)一考慮，一般采用TN。-S；三相配電干線各負荷應平衡分配，*大相負荷不得超過三相負荷平均值的105%，*小相負荷不得低于平均值的95%。特殊情況下，如照明和安裝空間高、維護麻煩的燈具，采用安全特低電壓供電，可適當降低端電壓，延長光源壽命。為了減少線路電能損耗，照明配電分支線應采用銅芯，分支線截面不得小于1.5mm2。

四安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

1概述

ALIBUS智能照明產品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關驅動具有獨立工作的能力，適用于一些中小型項目；模塊化設計，可隨意拼接擴展，同時預留I/O口和Modbus接口，還可滿足與AcrelEMS企業(yè)微網(wǎng)管理云平臺進行數(shù)據(jù)交換的需要。

2應用場所

適用于各類智能小區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、體育場所、機場、隧道、車站等大型公共建設項目的照明控制要求。

3系統(tǒng)結構

4系統(tǒng)功能

（1）對每個模塊的在線狀態(tài)進行實時檢測和顯示，并對現(xiàn)場受控電路的開關狀態(tài)進行反饋，監(jiān)控界面根據(jù)每個樓層分區(qū)的布局和電路列表進行瀏覽。

（2）當模塊離線、網(wǎng)關設備斷線或狀態(tài)反饋和控制命令不一致時，會發(fā)生故障報警，并在界面中記錄和顯示故障報警信息。

（3）單個照明電路可以實現(xiàn)開關控制；每個模塊和樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關，也可以實現(xiàn)一個模塊或整個樓層的開關控制。

（4）開關驅動器支持過零觸發(fā)功能，負載(燈具)的分合操作僅在交流電過零時進行；可以有效減少電磁干擾和對電網(wǎng)的影響，延長燈具和控制裝置的使用壽命。

（5）可以預設每個照明電路的斷電狀態(tài)。當照明電源斷電時，開關驅動器會自動切換到預設的斷電狀態(tài)；確保燈具的開關狀態(tài)在重新上電時得到確定和控制。

（6）拖動調光控件，調光設備從0%到100%，單個照明電路可以實現(xiàn)調光控制。調光控制可以調節(jié)一個模塊的照明電路，也可以調節(jié)多個照明電路的照明控制，通過圖標的照明狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關的狀態(tài)。

（7）點擊場景控件，打開或關閉相應的場景設置。不同的場景模式和場景功能顯示在軟件界面上，相應的場景狀態(tài)是打開還是關閉通過圖標的照明顯示。

（8）設定時間，確定時間點后，設定事件點執(zhí)行的動作，設定燈在設定時間點亮或熄滅。

（9）系統(tǒng)可以通過預設當?shù)亟?jīng)緯度信息自動計算日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關，實現(xiàn)日落開燈、日出關燈的功能。

（10）所有定時控制計劃都可以分發(fā)并保存到驅動模塊；當上位機系統(tǒng)出現(xiàn)故障或模塊離線時，驅動模塊可以在不影響日常照明控制效果的情況下，利用自己的RTC時鐘維持定時控制計劃的正常執(zhí)行。

（11）系統(tǒng)結構為分布式總線結構；系統(tǒng)中的所有組件都可以獨立工作，而不依賴其他組件；系統(tǒng)中的所有組件都可以通過設置程序來實現(xiàn)功能的多樣性。

（12）預留BA或第三方集成平臺接口，使用modbus、opc等方法。

5設備選型

五結束語

優(yōu)秀的照明節(jié)能設計方案是高效節(jié)能產品與優(yōu)秀設計方案的結合。隨著科學技術的進步，照明產品本身在節(jié)能性能上日新月異，因此設計師需要跟上科學技術的步伐，正確掌握節(jié)能技術，借助不斷完善的輔助設計軟件，根據(jù)工廠的功能和生產需求，設計出更經(jīng)濟合理的照明節(jié)能系統(tǒng)，不斷改善人們生產生活的光環(huán)境。

參考文獻

[1]北京照明學會照明設計專業(yè)委員會編．照明設計手冊[K]．第 2 版． 

[2]GB50034-2004 建筑照明設計標準[S]． 

[3]GB50073-2001 潔凈廠房設計規(guī)范[S]．

[4] 董洪鐘.基于節(jié)能視角的工業(yè)廠房照明設計分析.

[5] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.