青島,法蘭克,照明節(jié)能,合同能源管理,EMC,節(jié)電器,T5轉(zhuǎn)T8,T5節(jié)能燈,
T5熒光燈,LED,4U,6U,8U,T5,T8,U型,螺旋,太陽(yáng)能,風(fēng)能,路燈,高頻,無(wú)極燈,節(jié)能燈,商業(yè)照明,工業(yè)照明,橋梁照明,城市照明,大功率節(jié)能燈,納米,反光板,
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北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)某獨(dú)資外企公司
采用青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈替代400W金鹵燈
照明效果與節(jié)電效益分析報(bào)告
青島法蘭克(Frank)微電子有限公司
青島專(zhuān)用集成電路(ASIC)設(shè)計(jì)工作室
高頻光源事業(yè)部
合同能源管理機(jī)制推進(jìn)事業(yè)部
高頻光源設(shè)計(jì)工程師  韓儉榮
關(guān)鍵詞:地面照度實(shí)測(cè)值  功率替代比例  節(jié)電率   光譜能量分布   不可見(jiàn)光   可見(jiàn)光   視覺(jué)靈敏   低視覺(jué)靈敏可見(jiàn)光   光譜能量分布特性    人眼視覺(jué)函數(shù)曲線(xiàn)   有效視覺(jué)光效   有效視覺(jué)照度   投資回收期     無(wú)風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目
一、概述
北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)某獨(dú)資外企公司,現(xiàn)正在使用的電光源為:某知名品牌的400W金鹵燈,匹配深照型燈罩.光源電耗大、照度低.2007年9月,采用青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈,直接替代原某知名品牌的400W金鹵燈,進(jìn)行照明節(jié)電技術(shù)改造.其照明效果與節(jié)電效益分析如下.
二、實(shí)際測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)與人員
(一)、實(shí)測(cè)現(xiàn)場(chǎng):2007年9月20日,在北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)某獨(dú)資外企公司生產(chǎn)車(chē)間,高度9米.
(二)、實(shí)測(cè)人員:北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)某獨(dú)資外企公司,
工廠(chǎng)照明管理人員,劉先生
青島法蘭克微電子有限公司,北京商務(wù)中心  劉先生
三、實(shí)際功率實(shí)測(cè)分析比較
(一)、測(cè)試儀表:單相有功電度表
(二)、測(cè)試技術(shù)方法:在生產(chǎn)車(chē)間的辦公室,實(shí)際電壓狀態(tài)下,將400W金鹵燈和青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈,分別各加裝1塊單相有功電度表.實(shí)測(cè)24小時(shí),再按功率P=電度數(shù)÷24小時(shí)公式,計(jì)算出實(shí)際功率.
(三)、測(cè)試數(shù)據(jù):
1、計(jì)量時(shí)間:9月20日15時(shí)至9月21日15時(shí),共24小時(shí).
2、單相有功電度表基數(shù)同為0.3度
3、終止電度表記數(shù):
青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈=2.09度
400W金鹵燈=9.73度.
4、計(jì)算實(shí)際功率:
青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈=(2.09度-0.3度)÷24小時(shí)
=1.79度÷24小時(shí)=74.5W
400W金鹵燈=(9.73度-0.3度)÷24小時(shí)
=9.43度÷24小時(shí)=393W
(四)、關(guān)于采用單相有功電度表,計(jì)量電子節(jié)能燈(電子鎮(zhèn)流器熒光燈)有功電度數(shù)時(shí),產(chǎn)生正向誤差的技術(shù)機(jī)理分析.
1、電子節(jié)能燈(電子鎮(zhèn)流器熒光燈),電源端是橋式整流+電解電容濾波電路.其輸入電壓波形是連續(xù)的正弦波,輸入電流波形是不連續(xù)的、對(duì)應(yīng)于電壓波形峰值的窄脈沖波.
2、正因?yàn)檩斎腚娏鞑ㄐ问遣贿B續(xù)的窄脈沖波,導(dǎo)致電源輸入端功率因數(shù)比較低.并且功率因數(shù)的相位屬性為電容性.
3、正因?yàn)檩斎腚娏鞑ㄐ问遣贿B續(xù)的窄脈沖波,并且功率因數(shù)的相位屬性為電容性.在電源輸入端,只包含有:有功電流分量、諧波電流分量、直流電流分量.沒(méi)有電感性電網(wǎng)意義上的無(wú)功電流.
4、正因?yàn)檩斎腚娏鞑ㄐ问遣贿B續(xù)的窄脈沖波,電源輸入端的電功率,包含三個(gè)功率分量.即:有功功率分量;諧波功率分量;直流功率分量.
5、電源輸入端:
有功功率分量,單相有功電度表能夠準(zhǔn)確計(jì)量.
諧波功率分量,單相有功電度表不能夠計(jì)量.但是,諧波功率分量會(huì)與電網(wǎng)的諧波功率共同作用,對(duì)單相有功電度表的計(jì)量產(chǎn)生誤差影響.絕大多數(shù)情況下,產(chǎn)生誤差的方向?yàn)?正向誤差.
直流功率分量,單相有功電度表不能夠計(jì)量.直接對(duì)單相有功電度表的計(jì)量產(chǎn)生正向誤差.
6、電源輸入端的諧波功率分量和直流功率分量,對(duì)單相有功電度表的計(jì)量產(chǎn)生正向誤差的幅度范圍.與電網(wǎng)中奇偶數(shù)諧波功率的能量大小、電壓尖峰幅值大小、持續(xù)周期長(zhǎng)短等等實(shí)際因素有關(guān).一般情況下為10%--25%.
7、單相有功電度表的輕負(fù)載特性所決定的,正向誤差的影響(其機(jī)理請(qǐng)見(jiàn)另文分析).
8、本現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量到的功率數(shù)＝74.5 W,明顯大于額定功率值60 W.這里還有實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)電壓波動(dòng)、偏高的因素影響.
青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈,額定功率為60 W, 額定電流為270 mA.實(shí)際產(chǎn)品的電流為負(fù)偏,在250 mA左右.
本分析計(jì)算,仍采用現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量到的功率數(shù)＝74.5 W.
(五)、替代后的實(shí)際功率替代比例與節(jié)電率
替代后的實(shí)際功率替代比例與節(jié)電率列表
原400W金鹵燈 青島法蘭克節(jié)能燈
耗電功率 393W 74.5W
替代后
功率替代比例 ＝74.5 W:393 W＝1:5.28
替代后
節(jié)省電功率值 ＝393 W-74.5 W＝318.5 W
替代后節(jié)電率 ＝(393W-74.5W)÷393W×100%＝81%
四、實(shí)際地面照度實(shí)測(cè)分析比較
(一)、測(cè)試儀表:LX-101數(shù)字式照度計(jì)
(二)、測(cè)試技術(shù)方法:在兩種光源正下方直接測(cè)試,直接讀取照度Lx值.
1、因現(xiàn)場(chǎng)電壓在波動(dòng),測(cè)試到的照度值是在一個(gè)范圍內(nèi)變化的.在實(shí)測(cè)兩種光源時(shí),每種光源都抄錄10個(gè)數(shù)值,而后,再計(jì)算其平均值.本文限于篇幅,抄錄的10個(gè)數(shù)值不在羅列,直接顯示其平均值.
2、原400W金鹵燈,隨機(jī)在車(chē)間選定一盞.實(shí)測(cè)照度平均值=206 Lx
3、青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈,現(xiàn)場(chǎng)就安裝了一盞,匹配青島法蘭克的專(zhuān)用節(jié)能罩.實(shí)測(cè)照度平均值=258 Lx.
(三)、實(shí)測(cè)照度平均Lx值列表與比較:
兩種光源實(shí)測(cè)照度平均Lx值與比較列表
400W
原金鹵燈 青島法蘭克節(jié)能燈
匹配專(zhuān)用節(jié)能罩
206 Lx 258 Lx
替代后
照度
提高值 在節(jié)電81%的前提下:
青島法蘭克匹配專(zhuān)用節(jié)能罩=258 Lx-原金鹵燈206 Lx
＝52 Lx
替代后
照度
提高率 在節(jié)電81%的前提下:
青島法蘭克匹配專(zhuān)用節(jié)能罩＝(258 Lx-206 Lx)÷206 Lx×100%
＝25.24%
五、兩種光源實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)每瓦電功率照度值(Lx/W)分析
不同的電光源,在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的每瓦電功率照度值(Lx/W).所表征的物理意義:是電光源的光效高低.這也是在現(xiàn)場(chǎng)直觀(guān)鑒別不同的電光源光效高低的有效方法.
現(xiàn)將該現(xiàn)場(chǎng)的每瓦電功率照度值(Lx/W).分析列表如下.
兩種光源實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)每瓦電功率照度值(Lx/W)列表
400W
原金鹵燈 青島法蘭克節(jié)能燈
匹配專(zhuān)用節(jié)能罩
實(shí)際
耗電功率 393W 74.5W
照度平均值 206 Lx 258 Lx
每瓦電功率照度值(Lx/W) =206 Lx÷393W
=0.524 Lx/W =258 Lx÷74.5W
=3.463 Lx/W
每瓦電功率照度值(Lx/W)
替代倍數(shù)
青島法蘭克匹配專(zhuān)用節(jié)能罩3.463 Lx/W÷原金鹵燈0.524 Lx/W
＝1∶6.609
六、現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)有效視覺(jué)感分析評(píng)估
(一)、色溫和光色與視覺(jué)舒適度
1、400W原金鹵燈,光源發(fā)光體(燈泡)表面,光色偏青紫色,睜亮刺眼.輻射到空間的光通量,色溫在4500K—5000K左右,模擬日光色.照明環(huán)境呈現(xiàn)出冰冷的“金屬色”,視覺(jué)舒適度欠佳.
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈,光源發(fā)光體(U型燈管總成)表面,光色潔白,柔和不刺眼.輻射到空間的光通量,色溫6400K左右,太陽(yáng)光色.照明環(huán)境象白天一樣,視覺(jué)舒適.
(二)、可見(jiàn)光比例與視覺(jué)清晰度
1、由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素, 400W原金鹵燈,輻射到空間的光通量,含有較多的不可見(jiàn)光,其中紫外線(xiàn)就高達(dá)36%(這是業(yè)界眾所共知的)左右.可見(jiàn)光比例低,有效視覺(jué)光效低.照明環(huán)境呈現(xiàn)出青灰色的“不可見(jiàn)光霧”, 照明環(huán)境始終有淡淡的、霧蒙蒙的視覺(jué)感.照明環(huán)境缺少視覺(jué)清晰、真實(shí)感.
并且,紫外線(xiàn)對(duì)人眼腈?zhèn)^大.
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈,光譜能量分布結(jié)構(gòu)科學(xué)合理,接近與太陽(yáng)光的分布結(jié)構(gòu)(部分).輻射到空間的光通量,不可見(jiàn)光比例小,紫外線(xiàn)含量少,可見(jiàn)光比例高,有效視覺(jué)光效高.照明環(huán)境沒(méi)有青灰色的“不可見(jiàn)光霧”, 沒(méi)有霧蒙蒙的視覺(jué)感.照明環(huán)境如同白天的太陽(yáng)光的效果,明亮、視覺(jué)清晰、真實(shí).
(三)、可見(jiàn)光比例與有效視覺(jué)照度
1、由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素, 400W原金鹵燈,輻射到空間的光通量,含有較多的不可見(jiàn)光,其中紫外線(xiàn)就高達(dá)36%(這是業(yè)界眾所共知的)左右.可見(jiàn)光比例低,有效視覺(jué)光效低,有效視覺(jué)照度低.
盡管光源功率很大,采用照度計(jì)測(cè)量Lx數(shù)值也很高.但人眼睛的真實(shí)有效視覺(jué)感,照明環(huán)境并不明亮、清晰、真實(shí).特別是觀(guān)看細(xì)小文字等,一定要皺著眉頭去用力看.人的眼睛感到視覺(jué)疲勞.
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈,光譜能量分布結(jié)構(gòu)科學(xué)合理,接近與太陽(yáng)光的分布結(jié)構(gòu)(部分).輻射到空間的光通量,不可見(jiàn)光比例小,紫外線(xiàn)含量少,可見(jiàn)光比例高,有效視覺(jué)光效高,有效視覺(jué)照度高.
盡管光源功率不大,在一般場(chǎng)合上,采用照度計(jì)測(cè)量Lx數(shù)值,即便是不高.但人眼睛的真實(shí)有效視覺(jué)感,照明環(huán)境明亮、清晰、真實(shí),如同白天的太陽(yáng)光的效果.特別是觀(guān)看細(xì)小文字等,不用皺著眉頭去用力看.人的眼睛感到舒展、視覺(jué)不疲勞.
在本現(xiàn)場(chǎng),實(shí)測(cè)Lx數(shù)值也比原400W原金鹵燈高.真實(shí)有效視覺(jué)感,顯著的明亮、清晰、真實(shí).
3、基本技術(shù)機(jī)理是:照明是為眼睛服務(wù)的,眼睛感覺(jué)到的可見(jiàn)光的光能量,才是真正有用的光能量.
(四)、顯色指數(shù)與顯色能力
1、400W原金鹵燈,顯色指數(shù)R值在45左右,顯色能力一般.照明環(huán)境產(chǎn)生色偏差,不能正確地辨識(shí)彩色物體的真實(shí)顏色.
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈,顯色指數(shù)R值在82左右,接近于太陽(yáng)光的R值＝100,顯色能力高.照明環(huán)境不產(chǎn)生色偏差,色彩逼真,能夠正確地辨識(shí)彩色物體的真實(shí)顏色.
(五)、頻閃與頻閃效應(yīng)危害
1、400W原金鹵燈,直接將50Hz工頻交流電源,加到發(fā)光體上驅(qū)動(dòng)發(fā)光體放電發(fā)光.輻射到空間的光通量,頻閃深度高達(dá)65%左右,頻閃及頻閃效應(yīng)危害嚴(yán)重.
觀(guān)看細(xì)小物體,視覺(jué)抖晃、模糊、不真實(shí).觀(guān)看運(yùn)動(dòng)物體,運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡模糊、不真實(shí),視覺(jué)定位感差,空中定位不準(zhǔn)確.
頻閃效應(yīng),還能引起視覺(jué)疲勞,造成生產(chǎn)效率低下.
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈,電子鎮(zhèn)流器的交流-直流交流變換頻率高達(dá)45Khz.輻射到空間的光通量,頻閃深度小于5%,無(wú)頻閃效應(yīng)危害.
觀(guān)看細(xì)小物體,視覺(jué)不抖晃、不模糊、真實(shí).觀(guān)看運(yùn)動(dòng)物體,運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡不模糊、真實(shí),視覺(jué)定位感好,空中定位準(zhǔn)確.
視覺(jué)不疲勞,有利于提高生產(chǎn)效率.
七、青島法蘭克高頻率節(jié)能燈替代400W金鹵燈的技術(shù)機(jī)理分析
400W金鹵燈在傳統(tǒng)光源中,已經(jīng)屬于技術(shù)性能先進(jìn)、品質(zhì)優(yōu)秀的電光源.青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈,緣何能夠替代之??其技術(shù)機(jī)理是什么??
(一)、光譜能量分布結(jié)構(gòu)決定—有效視覺(jué)光效
1、光是一種電磁波輻射能量,我們簡(jiǎn)稱(chēng):光輻射能量.由電光源將電能轉(zhuǎn)換而成.衡量電光源轉(zhuǎn)換效率高低的物理概念是:光效.
評(píng)價(jià)光效的體系有兩種,即:輻射度學(xué)體系和光度學(xué)體系.
輻射度學(xué)體系:是以純客觀(guān)的物理概念為理論基礎(chǔ),以純客觀(guān)的物理能量為測(cè)量對(duì)象的評(píng)價(jià)體系.它適應(yīng)于光輻射能量的全波段,僅從能量的角度對(duì)光輻射能量進(jìn)行評(píng)價(jià).
光度學(xué)體系:是以輻射度學(xué)體系的基本理論為指導(dǎo),以人眼睛的生理視覺(jué)特性為基礎(chǔ).是以在人眼睛上,能夠產(chǎn)生明暗與顏色真實(shí)視覺(jué)感的光輻射物理能量,為對(duì)象的評(píng)價(jià)體系.光度學(xué)體系適應(yīng)于光輻射能量的可見(jiàn)光波段,是從光輻射能量與人眼睛真實(shí)視覺(jué)感的相互作用的對(duì)應(yīng)關(guān)系的角度,對(duì)光輻射能量進(jìn)行評(píng)價(jià).
現(xiàn)階段,用于照明領(lǐng)域的對(duì)光輻射能量的測(cè)量和評(píng)價(jià)體系.在理論上和指導(dǎo)思想上,確立的是光度學(xué)體系.但是,由于現(xiàn)實(shí)的測(cè)量技術(shù)和儀表,不能區(qū)分可見(jiàn)光、不可見(jiàn)光.對(duì)可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光仍然是一并接收,再按照一定的數(shù)顯函數(shù)關(guān)系顯示一個(gè)數(shù)字.其本質(zhì)仍然是輻射度學(xué)的測(cè)量和評(píng)價(jià)體系.
2、光輻射能量,人眼并不是都能看的見(jiàn).光輻射能量包括可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光兩部分.電光源將電能轉(zhuǎn)換成光輻射能量用于照明時(shí),產(chǎn)生的光輻射能量,并不全是可見(jiàn)光輻射能量.包含可見(jiàn)光輻射能量與不可看見(jiàn)光輻射能量?jī)刹糠?
電光源將電能轉(zhuǎn)換成光輻射能量用于照明時(shí),人眼睛能感覺(jué)到的可見(jiàn)光輻射能量,才是真正有效用的輻射能量.電光源的技術(shù)性能與品質(zhì)不同,光輻射能量的光譜能量分布結(jié)構(gòu)不同.其可見(jiàn)光與不可見(jiàn)光輻射能量的比例也是不同的.
惟有可見(jiàn)光輻射能量比例高的光源,有效視覺(jué)光效才能高.
3、電光源產(chǎn)生的可見(jiàn)光輻射能量,具有一定的波長(zhǎng)區(qū)間范圍和光譜能量分布結(jié)構(gòu).在可見(jiàn)光的波長(zhǎng)區(qū)間范圍內(nèi),可見(jiàn)光輻射能量中包括:高靈敏可見(jiàn)光和低靈敏可見(jiàn)光兩部分.
電光源的技術(shù)性能與品質(zhì)不同,可見(jiàn)光輻射能量的光譜能量分布結(jié)構(gòu)也不同.在其可見(jiàn)光輻射能量中,高靈敏可見(jiàn)光和低靈敏可見(jiàn)光,輻射能量的比例也是不同的.
惟有高靈敏可見(jiàn)光輻射能量比例高的光源,有效視覺(jué)光效才能高.
4、電光源產(chǎn)生的可見(jiàn)光輻射能量,具有一定的波長(zhǎng)范圍,可以細(xì)分成若干個(gè)單光譜的光輻射能量.人眼視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞,對(duì)每一個(gè)單光譜的光輻射能量,一對(duì)一地對(duì)應(yīng)一個(gè)響應(yīng)靈敏度.
在平面坐標(biāo)圖上,以波長(zhǎng)為橫軸,以響應(yīng)靈敏度為縱軸.將每個(gè)單光譜的光輻射能量與響應(yīng)靈敏度一對(duì)一的對(duì)應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行描繪,就會(huì)得到一條類(lèi)似于正弦拋物線(xiàn)的曲線(xiàn),我們稱(chēng)其為:人眼的視覺(jué)特性函數(shù)曲線(xiàn).
人眼的視覺(jué)特性函數(shù)曲線(xiàn)的物理意義:表征的是人眼的視覺(jué)靈敏度與光頻譜之間的關(guān)系.表明人眼的視覺(jué)感對(duì)光具有選擇性.同等能量的可見(jiàn)光輻射,其波長(zhǎng)不同,在人眼中產(chǎn)生的真實(shí)視覺(jué)感,是不同的.
5、電光源中的金鹵燈和節(jié)能燈,都是氣體放電光源.其光輻射能量是由紅、綠、藍(lán)色,三個(gè)不同峰值、不同頻譜寬度的獨(dú)立窄帶光譜合成的.將窄帶光譜的各個(gè)峰值點(diǎn)進(jìn)行描繪,就得到一條氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線(xiàn).這條特性曲線(xiàn),是一條不是很規(guī)則的近似于拋物線(xiàn)的曲線(xiàn).
氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線(xiàn)不是固定的,與氣體放電光源種類(lèi)、技術(shù)性能和品質(zhì)有關(guān).
氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線(xiàn),如果能夠靠近人眼的視覺(jué)特性函數(shù)曲線(xiàn).在相同光輻射能量的前提下,氣體放電光源的光輻射能量,在人眼上產(chǎn)生的光與色的真實(shí)視覺(jué)感就強(qiáng)烈.越靠近,越強(qiáng)烈.假如,兩條曲線(xiàn)能重疊,其真實(shí)視覺(jué)感就最強(qiáng)烈.即:有效視覺(jué)光效才最高.
6、400W原金鹵燈:
(1)、整燈總的耗電功率由兩部分構(gòu)成,一部分為燈耗電功率;另一部分為電感鎮(zhèn)流器耗電功率.
燈本身的耗電功率,因技術(shù)性能的因素,熱功耗很大.有很大一部分能量沒(méi)有轉(zhuǎn)化為光能量,而是轉(zhuǎn)化成了熱能.
電感鎮(zhèn)流器耗電功率:電感鎮(zhèn)流器技術(shù)品質(zhì)越差、使用的時(shí)間越久,耗電功率越大.百分之百的轉(zhuǎn)化為熱能.
因此,原金鹵燈其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率也比較低.
(2)、在光輻射能量中,由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素.原金鹵燈含有較多的不可見(jiàn)光,其中紫外線(xiàn)就高達(dá)36%(這是業(yè)界眾所共知的)左右,可見(jiàn)光比例低.
在光輻射能量中,同樣由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素,其可見(jiàn)光光輻射能量中的高靈敏可見(jiàn)光的比例低.
還是由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素,其光譜能量分布特性曲線(xiàn),與人眼的視覺(jué)特性函數(shù)曲線(xiàn),兩者之間差距很大.
因此,原金鹵燈其光度學(xué)意義上的有效視覺(jué)光效比較低.
(3)、原金鹵燈,其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率也比較低,有一部分電能由燈本身和鎮(zhèn)流器直接轉(zhuǎn)化成了熱能.另有一部分電能,在轉(zhuǎn)換成不可見(jiàn)光后輻射到空間中,由空間介質(zhì)轉(zhuǎn)換成熱能.
由此可見(jiàn),原金鹵燈僅僅將電能中的一小部分,轉(zhuǎn)換成了照明所需要的可見(jiàn)光光輻射能量.原金鹵燈,必然耗電功率很大,有效視覺(jué)光效比較低.
7、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈
青島法蘭克高頻率節(jié)能燈,以系統(tǒng)控制理論為指導(dǎo),采用模糊自適應(yīng)控制技術(shù)設(shè)計(jì),運(yùn)用優(yōu)算法和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化糾錯(cuò),建立了高頻率節(jié)能燈的最佳工作點(diǎn)和寬頻度自適應(yīng)范圍.
(1)、電子鎮(zhèn)流器交流-直流-交流(AC-DC-AC)變換頻率高達(dá)45khz,高頻激發(fā)電場(chǎng),頻率高、場(chǎng)強(qiáng)高、能量大.
在高頻電場(chǎng)激發(fā)作用下,節(jié)能熒光燈管內(nèi),電子運(yùn)動(dòng)速度高、能量大,與管內(nèi)的金屬汞(Hg)原子非彈性碰撞速率高.管內(nèi)的金屬汞(Hg)原子,獲得的能級(jí)高,其基態(tài)-激發(fā)態(tài)-基態(tài)躍遷頻率高,產(chǎn)生254nm紫外線(xiàn)輻射的能量高.
節(jié)能熒光燈管內(nèi),填充氪(Kr)、氬(Ar)混合氣體.在高頻電場(chǎng)激發(fā)作用下,惰性氣體原子與金屬汞(Hg)原子發(fā)生第二類(lèi)非彈性碰撞的頻率高.管內(nèi)的金屬汞(Hg)原子,獲得的能級(jí)高,其基態(tài)-激發(fā)態(tài)-基態(tài)躍遷頻率高,產(chǎn)生254nm紫外線(xiàn)輻射的能量高.
高頻率節(jié)能燈的技術(shù)原理:為氣體放電光致發(fā)光.其光電轉(zhuǎn)換效率高低,與產(chǎn)生254nm紫外線(xiàn)輻射能量效率和熒光粉吸收254nm紫外線(xiàn)輻射能量進(jìn)行量子轉(zhuǎn)換效率,分別成正比關(guān)系.
產(chǎn)生254nm紫外線(xiàn)輻射能量的效率高低,與激發(fā)電場(chǎng)的頻率高低、總有效碰撞截面、非彈性碰撞幾率、碰撞頻率等技術(shù)因素成正比.
在上述技術(shù)因素共同作用下,高頻率節(jié)能燈光量子轉(zhuǎn)換效率高.即:其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率高.
(2)、節(jié)能熒光燈管采用進(jìn)口稀土三基色高光效、低光衰、長(zhǎng)壽命熒光粉.
熒光粉平均粒徑控制在最佳范圍,粒度分布特性好,納米特性效應(yīng)好.對(duì)紫外線(xiàn)光和可見(jiàn)光,具有最優(yōu)的散射特性.光輻射能量效率高,可見(jiàn)光輻射比例高.
光譜特性好:吸收光譜與激發(fā)光譜特性基本對(duì)應(yīng)匹配.對(duì)紫外線(xiàn)輻射能量吸收能力強(qiáng),極少吸收可見(jiàn)光輻射能量,量子轉(zhuǎn)換效率高.能有效地將吸收到的紫外線(xiàn)輻射能量,轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光能量輻射,可見(jiàn)光輻射能量比例高.
光譜特性好:發(fā)射光譜特性?xún)?yōu)化,即:光譜能量分布結(jié)構(gòu)合理科學(xué).其光譜能量分布特性曲線(xiàn),與人眼的視覺(jué)特性函數(shù)曲線(xiàn)基本一致.可見(jiàn)光輻射能量,相對(duì)集中在人眼視覺(jué)的高靈敏區(qū)段,有效視覺(jué)光效高.
在上述技術(shù)因素共同作用下,高頻率節(jié)能燈可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換效率高.即:其光度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率高.即:有效視覺(jué)光效高.
(3)、青島法蘭克高頻率節(jié)能燈,燈本身和鎮(zhèn)流器熱能消耗很小,產(chǎn)生254nm紫外線(xiàn)輻射能量的效率高,其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率較高.光譜能量分布結(jié)構(gòu)合理科學(xué),光輻射能量中,不可見(jiàn)光輻射能量比例小,可見(jiàn)光輻射能量比例大.光譜能量分布特性曲線(xiàn),與人眼的視覺(jué)特性函數(shù)曲線(xiàn)基本一致.可見(jiàn)光輻射能量,相對(duì)集中在人眼視覺(jué)的高靈敏區(qū)段,有效視覺(jué)光效高.
由此可見(jiàn),青島法蘭克高頻率節(jié)能燈,能夠消耗很少的電能量,產(chǎn)生發(fā)出較多的高視覺(jué)靈敏度的可見(jiàn)光輻射能量.照明是為眼睛服務(wù)的,人眼睛感覺(jué)到的可見(jiàn)光能量,才是真正有效的光能量.因此,高頻率節(jié)能燈,必然耗電功率很小,有效視覺(jué)光效高,有效視覺(jué)照度高.
(二)、模糊自適應(yīng)控制技術(shù)決定—光衰特性
1、金鹵燈和青島法蘭克高頻率節(jié)能燈,都屬于氣體放電電光源.氣體放電電光源在啟輝點(diǎn)燃運(yùn)行中,在整燈電功率沒(méi)有降低的前提下.產(chǎn)生發(fā)出的光能量,會(huì)隨著啟輝點(diǎn)燃時(shí)間慢慢地降低,整燈亮度和照度降低.這種現(xiàn)象我們稱(chēng)為電光源的光衰.
2、氣體放電電光源的光衰特性曲線(xiàn),在整個(gè)壽命周期中,并不是一條線(xiàn)性的直線(xiàn).而是一條由三段不同斜率的近似直線(xiàn)構(gòu)成的非線(xiàn)性曲線(xiàn).這三段不同斜率的近似直線(xiàn),對(duì)應(yīng)于電光源整個(gè)壽命周期中的三個(gè)運(yùn)行階段.即:光衰快速階段、光衰穩(wěn)定階段、光衰劇烈階段.
光衰快速階段:該段主要表現(xiàn)在電光源,啟輝點(diǎn)燃初始階段.其特征是電光源的光輻射能量,由初始值以較快的速率下降,并趨向于穩(wěn)定.在該段時(shí)間,電光源光輻射能量下降較為明顯.
光衰穩(wěn)定階段:該段是指電光源在光衰快速階段過(guò)后,一段相當(dāng)長(zhǎng)的穩(wěn)定保持時(shí)間.亦是電光源主要的啟輝點(diǎn)燃階段.其特征是電光源的光衰速率:由趨向于穩(wěn)定,而進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定,并穩(wěn)定保持一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間.在該段時(shí)間,電光源光輻射能量下降不明顯,光輻射能量保持相對(duì)穩(wěn)定.
光衰劇烈階段:該段是指電光源的啟輝點(diǎn)燃?jí)勖?趨向于終結(jié)階段.其特征是電光源的光衰速率急劇.電光源光輻射能量急劇下降,并伴隨有光通量閃爍、抖動(dòng)、啟輝困難等現(xiàn)象.電光源壽命快速進(jìn)入終結(jié).
3、技術(shù)分析和實(shí)際試驗(yàn)證明:氣體放電電光源的光衰快速階段和光衰劇烈階段,在三個(gè)階段比例關(guān)系中,所占的比例越小;光衰穩(wěn)定階段,在三個(gè)階段比例關(guān)系中,所占的比例越大.電光源的技術(shù)品質(zhì)越優(yōu)秀.
特別是第一階段:光衰快速階段.所占的比例愈小、光衰值愈小,電光源的技術(shù)品質(zhì)愈是優(yōu)秀.
4、氣體放電電光源,光衰特性三個(gè)階段的比例關(guān)系,與電光源的:發(fā)光體(金鹵燈燈泡、節(jié)能燈燈管)的技術(shù)特性與品質(zhì)、鎮(zhèn)流器的技術(shù)特性與品質(zhì)、發(fā)光體與鎮(zhèn)流器的匹配合理程度,三個(gè)方面的技術(shù)因素有關(guān).
5、金鹵燈由于其技術(shù)性能的因素,金鹵燈燈泡自身熱功耗較大,熱穩(wěn)定性差和抗老化性能差.其光衰值和光衰速率都很大.
特別是第一階段:光衰快速階段,光衰值和光衰速率尤為突出.其表現(xiàn)是:時(shí)間短、速率高、幅度大.
金鹵燈點(diǎn)燃運(yùn)行進(jìn)入第二階段:光衰穩(wěn)定階段.其耗電量很大,發(fā)光效率很低.實(shí)質(zhì)上也就進(jìn)入了低光效運(yùn)行狀態(tài).
盡管金鹵燈的初始光效比較高,但是由于第一階段:時(shí)間短、速率高、幅度大的原因.其比較高的初始光效值,沒(méi)有實(shí)際使用價(jià)值.
金鹵燈在實(shí)際應(yīng)用中,也不可能以一個(gè)極短的時(shí)間區(qū)間為單位,頻繁地更換金鹵燈燈泡.
由此可知,金鹵燈在實(shí)際照明運(yùn)行中,真正實(shí)際的啟輝點(diǎn)燃狀態(tài),就是低光效狀態(tài).
6、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專(zhuān)用節(jié)能燈
(1)、節(jié)能熒光燈管采用進(jìn)口稀土三基色高光效、低光衰、長(zhǎng)壽命熒光粉.
第一、耐受185nm紫外線(xiàn)輻射能力強(qiáng),抗老化能力強(qiáng);
第二、抗電子和離子轟擊能力強(qiáng),穩(wěn)定性好;
第三、熱穩(wěn)定、熱猝滅、化學(xué)穩(wěn)定特性好;
節(jié)能熒光燈管,在啟輝點(diǎn)燃過(guò)程中,理化穩(wěn)定特性和熱穩(wěn)定特性,都表現(xiàn)較好.
(2)、節(jié)能熒光燈管,填充氪(Kr)、氬(Ar)混合氣體,采用固體汞(Hg)金屬合金(汞臍)、鋯鋁16吸氣劑.啟輝點(diǎn)燃過(guò)程中,汞(Hg)金屬飽和蒸氣壓,通過(guò)模糊自適應(yīng)技術(shù)控制在合理范圍內(nèi),啟輝點(diǎn)燃溫升光衰效應(yīng)小.
(3)、高頻率電子鎮(zhèn)流器與節(jié)能熒光燈管,啟輝點(diǎn)燃特性相匹配.節(jié)能熒光燈管運(yùn)行狀態(tài)合理,燈管內(nèi)金屬粒子濺射小,對(duì)可見(jiàn)光輻射的吸收和遮擋效應(yīng)小.
(4)、由上述多種技術(shù)因素共同作用,青島法蘭克高頻率節(jié)能燈,光衰速率小,光衰值幅度小.特別是在第一階段:光衰快速階段,其實(shí)際光衰速率小,光衰值幅度小.保持了比較高的光通量維持率.
(5)、點(diǎn)燃運(yùn)行進(jìn)入第二階段:光衰穩(wěn)定階段.其實(shí)際光效與初始光效相比較,下降幅度很小.真正實(shí)際點(diǎn)燃運(yùn)行狀態(tài),保持在較高的光效狀態(tài).
實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)跟蹤測(cè)試光衰數(shù)據(jù):
在青島某集團(tuán)點(diǎn)燃16個(gè)月實(shí)測(cè)光衰率=4.97%.
在四川省成都某大型車(chē)輛生產(chǎn)公司下料車(chē)間,點(diǎn)燃3000小時(shí)實(shí)測(cè)光衰率=4.17%.
在青島某日資公司,每天開(kāi)燈24小時(shí),點(diǎn)燃2年零19天實(shí)測(cè)光衰率=39%.
從分析可知,青島法蘭克高頻率節(jié)能燈,在實(shí)際照明運(yùn)行中,真正實(shí)際的啟輝點(diǎn)燃狀態(tài),是保持在高光效狀態(tài)的.
八、采用青島法蘭克高頻率節(jié)能燈替代400W金鹵燈節(jié)電效益分析計(jì)算
本節(jié)電效益分析計(jì)算以400W金鹵燈1盞燈為例.
(一)、節(jié)電效益分析計(jì)算己知參數(shù)
1、每天開(kāi)燈的時(shí)間設(shè)定2個(gè)時(shí)間段分別計(jì)算,以便參考.
即:每天開(kāi)燈12小時(shí)
每天開(kāi)燈24小時(shí)
2、生產(chǎn)車(chē)間照明綜合電價(jià)＝0.75元/Kwh(度),
3、如果照明電價(jià)實(shí)際數(shù)不是＝0.75元/Kwh(度),請(qǐng)以實(shí)際電價(jià),計(jì)算該現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際節(jié)電效益.
(二)、節(jié)電效益分析計(jì)算
第一部分:直接節(jié)電效益計(jì)算
1、每盞燈節(jié)省電功率＝393W-74.5W＝318.5W
2、每盞燈每天節(jié)省電度數(shù)
每天開(kāi)燈12小時(shí)＝0.3185Kw×12小時(shí)＝3.822 Kwh(度)
每天開(kāi)燈24小時(shí)＝0.3185Kw×24小時(shí)＝7.644 Kwh(度)
3、每盞燈每天節(jié)省電費(fèi)數(shù)
每天開(kāi)燈12小時(shí)＝3.822 Kwh(度) ×0.75元/Kwh(度) ＝2.87元/天
每天開(kāi)燈24小時(shí)＝7.644 Kwh(度) ×0.75元/Kwh(度) ＝5.73元/天
4、每盞燈每月節(jié)省電費(fèi)數(shù)
每天開(kāi)燈12小時(shí)＝2.87元/天×30天＝86.1元/月
每天開(kāi)燈24小時(shí)＝5.73元/天×30天＝171.9元/月
5、每盞燈每年節(jié)省電費(fèi)數(shù)
每天開(kāi)燈12小時(shí)＝86.1元/月×12個(gè)月＝1033.2元/年
每天開(kāi)燈24小時(shí)＝171.9元/月×12個(gè)月＝2062.8元/年
第二部分:間接節(jié)電效益分析
1、輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)損耗降低.導(dǎo)線(xiàn)損耗共分兩部分,分析如下:
(1)、節(jié)電替代改造后,每盞燈功率降低,輸電線(xiàn)路有功電流I降低.有功電流I在導(dǎo)線(xiàn)上產(chǎn)生的有功損耗＝I電流的平方×導(dǎo)線(xiàn)電阻,降低.具體數(shù)值計(jì)算,因未實(shí)測(cè)具體參數(shù),略.
(2)、節(jié)電替代改造后,因電子節(jié)能燈的功率因數(shù)為電容性,與現(xiàn)場(chǎng)電網(wǎng)的電感性功率因數(shù),互為反相,具有補(bǔ)償效應(yīng).輸電線(xiàn)路中的無(wú)功電流Q降低,無(wú)功電流Q在導(dǎo)線(xiàn)上產(chǎn)生的有功損耗＝Q電流的平方×導(dǎo)線(xiàn)電阻,降低.具體數(shù)值計(jì)算,因未實(shí)測(cè)具體參數(shù),略.
3、輸電線(xiàn)路電壓降降低,端電壓提高.節(jié)電替代改造后,輸電線(xiàn)路有功電流I、無(wú)功電流Q降低,輸電線(xiàn)路電壓降＝(I+Q)×導(dǎo)線(xiàn)電阻,降低.輸電線(xiàn)路末端電壓提高,改善了供電質(zhì)量.具體數(shù)值計(jì)算,因未實(shí)測(cè)具體參數(shù),略.
4、輸電線(xiàn)路有效輸電容量提高.節(jié)電替代改造后,輸電線(xiàn)路有功電流I、無(wú)功電流Q降低,有效輸電容量提高.具體數(shù)值計(jì)算,因未實(shí)測(cè)具體參數(shù),略.
(三)、節(jié)電替代改造后照明器材維護(hù)成本節(jié)省分析計(jì)算
1、青島法蘭克節(jié)能燈,啟輝點(diǎn)燃?jí)勖?萬(wàn)小時(shí).己有實(shí)際使用現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證,實(shí)際啟輝點(diǎn)燃時(shí)間己超2年半,不需更換,繼續(xù)使用.
2、青島法蘭克節(jié)能燈,自出售之日起,燈管不破損,整燈不進(jìn)水.如不能啟輝點(diǎn)燃,質(zhì)保一年,對(duì)故障的零部件,免費(fèi)以舊換新.
3、以質(zhì)保一年為前提分析,節(jié)電替代改造后,可節(jié)省原來(lái)使用400W金鹵燈,在一年中因更換的維護(hù)費(fèi)用.具體數(shù)值計(jì)算,略.
九、投資回收期分析計(jì)算
(一)、青島法蘭克節(jié)能燈與Frank專(zhuān)用節(jié)能燈罩價(jià)格
1、青島法蘭克節(jié)能燈,定位于照明節(jié)電合同能源管理專(zhuān)用.6U-60W節(jié)能燈,每套包括:高光效、低光衰、長(zhǎng)壽命燈管總成1個(gè),高頻率功率驅(qū)動(dòng)器(鎮(zhèn)流器)1個(gè),6芯專(zhuān)用連接電纜1副.
全國(guó)市場(chǎng)最低限價(jià):含稅率6%的稅票,不含運(yùn)費(fèi),每套＝240元/套.
2、青島Frank專(zhuān)用節(jié)能燈罩,按積分球體曲率優(yōu)化設(shè)計(jì),采用進(jìn)口高反射率鋁合金板,連續(xù)沖壓拉伸拋光成形.光強(qiáng)分布特性與青島法蘭克節(jié)能燈輻射特性相匹配.每套包括:高反射率鋁合金反光罩+E40鑄鋁陶瓷燈口與燈座總成.
全國(guó)市場(chǎng)最低限價(jià):含稅率6%的稅票,不含運(yùn)費(fèi),每套＝220元/套.
3、價(jià)格說(shuō)明:青島法蘭克節(jié)能燈、Frank專(zhuān)用節(jié)能燈罩,市場(chǎng)價(jià)格公開(kāi)、固定.如需調(diào)整,將一同通知,一同執(zhí)行.
(二)、投資回收期計(jì)算
每天開(kāi)燈的時(shí)間設(shè)定2個(gè)時(shí)間段,分別計(jì)算,以便參考
每天開(kāi)燈12小時(shí)＝(6U-60W節(jié)能燈240元+Frank專(zhuān)用節(jié)能燈罩220元)
÷每天開(kāi)燈12小時(shí)節(jié)省的電費(fèi)2.87元
＝160天=5.33個(gè)月
每天開(kāi)燈24小時(shí)＝(6U-60W節(jié)能燈240元+Frank專(zhuān)用節(jié)能燈罩220元)
÷每天開(kāi)燈24小時(shí)節(jié)省的電費(fèi)5.73元
＝80天=2.67個(gè)月
十、照明節(jié)電運(yùn)行—完成照明節(jié)電改造同時(shí),該獨(dú)資外企獲得一個(gè)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目
(一)、采用青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈,替代400金鹵燈.在現(xiàn)場(chǎng)照度提高＝25.24%的前提下,節(jié)電率＝81%.
(二)、只要每天開(kāi)燈12小時(shí),每盞燈就節(jié)省電費(fèi)2.87元;每月就節(jié)省電費(fèi)＝86.1元,每年就節(jié)省電費(fèi)＝1033.2元.
只要每天開(kāi)燈24小時(shí),每盞燈就節(jié)省電費(fèi)5.73元;每月就節(jié)省電費(fèi)171.9元,每年就節(jié)省電費(fèi)＝2062.8元.
(三)、電能是商品,用電是成本.節(jié)電是經(jīng)營(yíng),節(jié)電效益是純利潤(rùn)!生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)省的費(fèi)用,實(shí)質(zhì)就是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)賺取得純利潤(rùn).并且具有以下鮮明的特點(diǎn):
1、不受內(nèi)部、外界諸因素的影響,無(wú)任何風(fēng)險(xiǎn).
2、每天開(kāi)燈時(shí)間、節(jié)電功率空間、照明電價(jià)等因素基本是固定的,每天每年節(jié)省得電費(fèi):穩(wěn)定可靠.
3、一次性投資,2---5個(gè)月全部賺回,投資回收快.
4、青島法蘭克高頻率節(jié)能燈,啟輝點(diǎn)燃?jí)勖?萬(wàn)小時(shí).每天24小時(shí)點(diǎn)燃,可用830天,即:2.28年(已有現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)燃時(shí)間超過(guò)2年半,不需更換,繼續(xù)使用).
青島法蘭克對(duì)節(jié)能燈質(zhì)保一年.青島法蘭克高頻率節(jié)能燈的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)故障率在3—5%.
保守地以2年為一個(gè)周期進(jìn)行分析:采用青島法蘭克高頻率節(jié)能燈,第一年,2—5個(gè)月收回投資,后續(xù)至1年沒(méi)有任何費(fèi)用.第二年,故障率在3—5%,即:更換燈的費(fèi)用在3—5%.與節(jié)省得電費(fèi)相比較,運(yùn)行費(fèi)用是很低的.
因此,該節(jié)電經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目:利潤(rùn)高、經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低.
十一、分析計(jì)算結(jié)論
該獨(dú)資外企有限公司,采用青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈,替代400W金鹵燈.
(一)、現(xiàn)場(chǎng)照度提高率＝25.24%.
(二)、在照度提高25.24%的前提下,節(jié)電率＝81%.
(三)、每盞燈每天節(jié)省電費(fèi)數(shù):
每天開(kāi)燈12小時(shí)＝2.87元/天
每天開(kāi)燈24小時(shí)＝5.73元/天
(四)、每盞燈每年節(jié)省電費(fèi)數(shù)
每天開(kāi)燈12小時(shí)＝1033.2元/年
每天開(kāi)燈24小時(shí)＝2062.8元/年
(五)、投資回收期
每天開(kāi)燈12小時(shí)＝160天=5.33個(gè)月
每天開(kāi)燈24小時(shí)＝80天=2.67個(gè)月
(六)、完成照明節(jié)電改造的同時(shí),獲得一個(gè)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目.
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