无极荧光灯在道路照明应用中的节能优势

无极荧光灯在道路照明应用中的节能优势无极荧光灯在道路照明应用中的优势一、我国目前的节能形势能源与环境是保证人类社会可持续发展的基础和关键，建立环境友好型、资源节约型社会已成为我国的一项基本国策，我国照明耗电量占总发电量的12%左右,2007年全国发电量32559亿千瓦时，年照明耗电量达到了3907亿千瓦时。随着人们生活水平的提高，用电量迅速增加，于是必须加大电力投资，这不仅牵制了国民经济的发展，而且还造成了大量污染。所以，节约能源，寻找新能源，发展可持续再生能源技术，减少能源消耗给环境带来的污染，改善我们的生存环境迫在眉睫，如果全面推广无极荧光灯和电子镇流器等节能产品，以综合节电30%计算，每年至少可以节电1000亿千瓦时，这相当于三峡电站建成后年发电量的总和。由此可见，推广应用先进的照明节能产品，对节能降耗、保护环境，促进社会的可持续发展，建设一个环保资源节约型的社会都具有十分重要的意义。绿色照明就是通过使用高效节能电光源、高效照明灯具和照明控制设备等照明节能新技术产品，达到降低照明负荷安装功率，节约照明用电，从而减少对环境的污染，保护生态平衡的一项复杂的系统工程。国家这几年通过各种政策、资金给予节能行业了巨大支持（包括国家补贴一亿只节能灯、给予节能生产企业各种税收、市场推广、融资等优惠政策）。这一行业面临巨大的发展空间和机遇。二、我国道路照明的概况据统计，我国城市路灯数量达1000多万支，并以每年10%的速度在增长。建设部在《“十一五”城市绿色照明规划纲要》中明确要求，“以2005年底为基数，年城市照明节电目标5%，5年(2006～2010年)累计节电25%”。从我国道路照明现状看，目前我国道路照明能耗水平仍然偏高。而近年来城市用电负荷急剧增加，各地缺电现象严重，拉闸限电时有发生。因此，选择高效、节能的环保照明产品以减少照明电能的消耗，对我国的节能工作具有十分重要的现实意义。无极荧光灯在道路照明应用中的节能优势目前，我国道路照明的光源大多采用高压钠灯和金属卤化物灯等气体放电灯（HID）为主要光源。这两种光源虽有发光率高、使用寿命长等优点，但也存在耗电量大，容易造成供电线路老化，大大增加了线路维护和设施更换的费用等问题。因此，随着对道路照明要求的不断提高，HID灯性能在一些方面已无法满足设计及使用要求。无极荧光灯是近年来国内外电光源界着力研发的高新技术产品，近年来发展快速，推广使用无极灯可以得到良好的节能效果，同时无极灯具有很高的性价比，节省电费，减少大量的维护费用。与常用的照明光源不同，由于其独特的发光原理使其比钠灯、金卤灯等常用光源在寿命、有效光通量、显色性、节能等方面有明显的优势。三、节能显著的无极荧光灯概况1、无极荧光灯的发光原理无极荧光灯（简称无极灯）是基于法拉第电磁感应原理，采用类似于变压器的结构，完成初级绕组（原边）与等离子体环路所形成的次级绕组（副边）之间的电功率耦合，来进行灯功率传递的一种长寿命，高光效的电光源。它的创新点为：无电极，去除了制约传统光源寿命的灯电极，使无极荧光灯的有效使用寿命大大延长。而无极荧光灯工作所需的电能完全通过磁场感应的方式耦合到灯泡内，使无极荧光灯内的低压汞和惰性气体的混合蒸汽电离形成等离子体，处于激发态的汞原子返回基态时，自发辐射出253.7nm的紫外线，激发灯泡内壁的三基色荧光粉发光，将紫外光（不可见光）转换为可见光。由于无极荧光灯的工作过程，不再使用传统光源中所必须的灯丝和电极，避免了传统光源的灯电极损耗等一系列制约灯寿命和性能的难题，从而提高了整个照明系统的性能和寿命。是新一代技术已成熟且已产品化的实用型长寿命、高光效的光源。2、无极灯具有以下优点：无极荧光灯在道路照明应用中的节能优势1)长寿命：平均寿命10万小时，常年使用免维护。2)低光衰：6万小时光通维持率不低于70%。3)高显色CRI：≥80，色彩分辨更逼真。4)高功率因数：功率因数≥0.98。5)系统光效高：65-90Lm/w。（金卤灯、钠灯光效指的是灯效率，不含配套电器损耗，而无极灯系统光效包含了配套的电器的损耗），在整个寿命期内的平均照度远高于金卤灯和钠灯。6)快速启动：即开即亮(具有热灯瞬时启动能力,与HID灯比,具有明显优势)。7)谐波含量低：THD≤8%，达到国际L级标准；8)无闪烁：200～300KHZ高频工作，光线柔和，保护视力。9)可选色温范围广（2720-6500K），可满足各种场合需求。10)恒功率：电源电压波动±10%而功率变化小于3%，保证光输出恒定；11)环境适应性强，在-25℃~+50℃的环境下正常工作，可以设计在-40℃工作的灯泡；12)适用电压范围：170～264VAC；13)易于实现智能调光控制，昀大限度实现节能。14)可以宽范围调光，而且调光后光效变化小，通过智能化控制达到昀大的节能。3、无极灯与传统钠灯的优势比较：1)超级节能，比传统的钠灯节能60%；2)可以瞬间启动，即开即亮，不需要传统钠灯的5分钟以上的启动时间；3)显色性大于80%，远远超出传统钠灯的显色范围；4)寿命极长，理论寿命可达10万小时，实际应用中可以保证6万小时光通量衰减在可接受范围内，远超出钠灯的1.5万小时的平均寿命；5)无频闪，无极灯工作频率为200～300KHZ，光线柔和，保护视力；6)功率稳定，电源电压波动±10%而功率变化小于3%，保证光输出恒定；7)配用节能电子镇流器，功率因数高，电流小，可以直接降低配电设备和输无极荧光灯在道路照明应用中的节能优势电线路的初始投资成本。4、无极灯与LED灯的比较优势：1)具有完全自主知识产权，从研发到生产全过程的核心技术均掌握在国人手中，不像LED的核心技术掌握在美、德、日等少数国家手中(我国自己研发的产品均为低端产品，应用范围极窄)；2)市场和技术均十分成熟，产品质量稳定可靠，在道路和工矿企业照明中均有大量且成熟的应用（如南平市区道路、隧道、上海大众车间、宇通客车车间等），我市今年的背街小巷路灯改造中已使用了953组无极灯，效果十分令人满意。3)随着功率的增大，光效愈发提高，这点与LED有本质的不同，LED会随着功率的加大而逐渐降低发光效率，而无极灯正好相反，400W无极灯的光效已可达到90LM/W；4、光衰稳定，在6万小时的寿命周期内，光通量可以维持在70%以上，而LED灯具虽然号称可以达到3万小时使用寿命，但光衰十分明显，到后期已无法维持必须的光通量；5、无极灯的适用场合。由于无极灯调光性能好，配合智能化控制可以得到更大的节能，因此，是目前实用型照明昀理想的节能产品。无极灯光效高，在寿命期内光衰低、功率大、免维护等，其综合性能是金卤灯、高压钠灯、LED等光源所不及的，可广泛应用于下列各领域的照明：1、更换困难的照明场合。如隧道照明，发挥其长寿命优点，大大减少维护量，目前隧道照明广泛采用高压钠灯照明，其灯泡更换周期在1-1.5年，而无极灯可以在五年内免更换，这对于需要多部门审批、封道作业的隧道照明尤其重要；以及化工行业照明、道路照明、高杆灯照明、冷库照明等。2、照明要求高的场合，食品、汽车制造、机诫加工、电子、纺织等对显色、眩光要求高的制造业厂房照明，体育场馆、超市、公共场所照明等。3、连续长时间点灯或且开关频繁的场合。4、要求热启动的场合。5、小功率(12-23W)无极灯可以广泛应用于社区、公园景观照明，家用照明。无极荧光灯在道路照明应用中的节能优势7、制成全光谱无极灯由于其灯管温度低，用于农业照明，特别是蔬菜、花卉种植可以减小光源与植物的照射距离，获得同样的照度比HID灯节能。8、无极灯是良好的护眼灯，特别适合教室、图书馆照明用。9、配套太阳能电池做路灯照明，可以有更好的照明效果。、无极灯在道路照明中的应用分析据统计，目前我国城市路灯总数为10502821盏，其中钠灯用量为6469008盏，约占全国路灯总数的61%。因此，我们将无极灯与高压钠的性能参数、视觉效果，以及在实际应用中二者的经济、性能作了比较。1)无极灯与高压钠灯的性能比较由表1中，我们可以看到，与高压钠灯相比，无极灯具有长寿命、高显色性、无频闪、瞬时启动等优点。表1：无极灯与钠灯性能参数比较灯的特性高压钠灯无极灯平均寿命（h）12,000~24,000100,000色温(K)22000全系列显色指数20-30（色彩分辨模糊）70-85（色彩分辨清晰）光效(Lm/W)90-12065-90节电性能好优越光衰较大很小热启动不能瞬间启动频闪有无眩光有无功率输出稳定性随电压波动不稳定恒功率2)无极灯与高压钠灯的视觉效果对比从人类功效学的分析和研究以及实践的经验表明：合适的色温和高显色指数的光源能有效提高能见度和清晰度，给人们带来舒适的视觉效果。当照度介于亮视觉555nm和暗视觉的507nm的中间视觉区域时，光效高的高压钠灯含黄光成份（580nm）无极荧光灯在道路照明应用中的节能优势较多，视觉度不够好；而无极灯为紫外线激发三基色荧光粉发光，该灯的光谱能量较均匀地分布于整个光谱区，在暗视觉和中间视觉敏感的蓝/绿区域能量较多，且其光谱特性符合人眼在道路照明环境中的视觉特性标准，是夜晚道路照明的昀佳选择。无极荧光灯与高压钠灯的光谱图分析400W无极荧光灯光谱分布图400W高压钠灯光谱分布图从光谱图中显示，无极荧光灯在光谱的蓝/绿色区域里有很高的流明输出，增强了人眼的视觉灵敏度。另外，还具有显色好、色温高的特点。因此，无极荧光灯与高压钠灯相比，具有更高的中间视觉系数，可以得到更高的光谱光视效率和更好的视觉效果。高压钠灯在光谱的黄/红色区域里有很高的流明输出，而在蓝/绿色区域里流明输出极少。这就产生了很高的亮视觉照度，较低的暗视觉和中间视觉照度。即在实际测试中虽然其照度值高，但视觉效果差。3)无极灯与高压钠灯经济性能对比随着城市建设的现代化发展,节约城市照明用电被提到了日益重要的位置,寻找降低能耗节约能源的途径也已经成为道路照明设计的首要内容。“节能”是无极灯一个重要的特点，在实际应用中无极灯能大大减少电能的消耗，保证同等照度条件下节约能源并减少维护的费用。目前，普遍采用100W无极灯路灯代替150W高压钠灯，用150W无极灯路灯代替250W钠灯，250W无极灯替代400W。下面我们就用“JK”无极灯道照明照明节能改造实际案例进行经济性分析比较：无极荧光灯在道路照明应用中的节能优势无极荧光灯在实际使用中的优势（成功案例分析）案例1：福建省南平江滨南路道路节能改造项目1)项目概况南平江滨南路海关至新大桥路段，改造前有20根双挑灯杆，均采用250W高压钠灯。由于使用时间久，灯具严重老化，透光率很差，路面光照度低，且能耗大，道路性质为商业性交通干道。2)改造设计方案根据该道路的实际情况，设计采用ZD10-200E（灯具型号）配用200W无极灯和ZD107-100E（灯具型号）配用100W无极灯，替换原来250W高压钠灯，采用双挑布灯（人行道采用ZD107-100E灯具安装高度8米；主干道采用ZD10-200E灯具安装高度为10米）。设计灯杆间距40米，双排对称布灯。设计平均照度（Eav）为35Lx，照度均匀度（Emin/Eav）为0.4。同时采用下半夜自动降功率至50%，以达到昀佳节能效果。改造后性能对比对比内容无极荧光灯(双杆)高压钠灯(双杆)平均寿命10万小时2.4万小时实际使用寿命6万小时约1万小时调光性能采用下半夜自动调功率50%，实现节能昀佳化，且调光后色温和显色性变化很小。没有调光措施显色指数＞80（对车辆和行人分辨更清晰、利于安全行车）23初始光通量200W17000lm，100W8000lm250W25000lm色温5000K（光色白亮视觉清晰、提高司机和行人的安全舒适感）2200K功率因数≥0.980.85启动电流200W＜0.97A100W＜0.49A可减小线路线径和配电柜容量50%以上约4.0A光源功率200W输入功率210W100W输入功率105W合计:315W250W输入功率285W合计:570W功率输出稳定性恒功率、输出稳定随电压波动不稳电压波动/灯功率波动±20/±3%