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1、电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院照明节能技术综述照明节能技术综述张晓华 教授张晓华 教授EMAIL： xh_2008年年5月月23日 哈尔滨日 哈尔滨电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院内容提要内容提要?照明节能的意义照明节能的意义?照明节能实现的途径与研究现状照明节能实现的途径与研究现状?照明节能技术展望照明节能技术展望?结束语结束语2/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院照明无处不在!照明无处不在!3/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院?据了解，2006年我国总发电量为28344亿kWh，其中照明用电 占到全社会用电总量的12%左右；随着我国城乡人民生活水平
2、的不断提高，全国照明用电年增长率已达到16%左右。据了解，2006年我国总发电量为28344亿kWh，其中照明用电 占到全社会用电总量的12%左右；随着我国城乡人民生活水平 的不断提高，全国照明用电年增长率已达到16%左右。?国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要在能效目标 上明确提出:要确保到2010年, 单位国内生产总值能源消耗降 低20%。国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要在能效目标 上明确提出:要确保到2010年, 单位国内生产总值能源消耗降 低20%。?照明节能节约能源/资源、保护环境，能创造巨大的经济效益 和社会效益，有利于建设资源节约型、环境友好型社会。照明节能节约能源/资源
3、、保护环境，能创造巨大的经济效益 和社会效益，有利于建设资源节约型、环境友好型社会。?1998年1月1日我国颁布了节能法，其中包括照明节电。1998年1月1日我国颁布了节能法，其中包括照明节电。照明节能的意义照明节能的意义4/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院? “绿色照明计划绿色照明计划”是在1992年由美国环境保护署首先发起实施 的，并且迅速得到了世界各国的普遍响应。是在1992年由美国环境保护署首先发起实施 的，并且迅速得到了世界各国的普遍响应。? 绿色照明的核心是在保证照明质量的前提下节约照明用电，缓 解人类面临的能源问题，同时也是为了解决现今照明系统、照 明器材及应用环节中
4、存在的诸多缺陷。绿色照明的核心是在保证照明质量的前提下节约照明用电，缓 解人类面临的能源问题，同时也是为了解决现今照明系统、照 明器材及应用环节中存在的诸多缺陷。? 我国在我国在1996年正式决定实施年正式决定实施“中国绿色照明工程中国绿色照明工程”。? 为进一步推动为进一步推动“中国绿色照明工程中国绿色照明工程”的实施，国家经贸委与联合 国开发计划署（的实施，国家经贸委与联合 国开发计划署（UNDP）和全球环境基金（）和全球环境基金（GEF）共同组织开发 的）共同组织开发 的“SETC/UNDP/GEF中国绿色照明工程促进项目中国绿色照明工程促进项目”于于2001年年9月 正式启动。月 正式
5、启动。照明节能的意义照明节能的意义-“绿色照明计划绿色照明计划”5/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院绿色照明理念绿色照明理念电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院内容提要内容提要? 照明节能的意义照明节能的意义? 照明节能实现的途径与研究现状照明节能实现的途径与研究现状?采用高效节能的电光源（采用高效节能的电光源（LED）?采用高效节能的照明灯具（反射罩）采用高效节能的照明灯具（反射罩）?采用照明节能控制器（分布式/集中式）采用照明节能控制器（分布式/集中式）? 照明节能技术展望照明节能技术展望? 结束语结束语7/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院?最大限度的利用自然光
6、；最大限度的利用自然光；?采用传输效率高、使用寿命长、电能损耗低、安全的 配线器材；采用传输效率高、使用寿命长、电能损耗低、安全的 配线器材； ?采用高效节能的电光源（采用高效节能的电光源（LED等）；等）；?采用高效节能的照明灯具（反射罩等）；采用高效节能的照明灯具（反射罩等）；?采用高效节能的灯用电器附件；采用高效节能的灯用电器附件； (“分布式分布式”电子镇流器电子镇流器)?采用绿色照明节能控制器。 （采用绿色照明节能控制器。 （“集中式集中式”电力调压电力调压/稳压装置）稳压装置）推进绿色照明，保护全球环境！推进绿色照明，保护全球环境！照明节能实现的途径照明节能实现的途径8/91电气工
7、程及自动化学院电气工程及自动化学院基本照明光源分类基本照明光源分类白炽灯白炽灯LED灯LED灯低压钠灯低压钠灯荧光灯荧光灯金属卤化物灯金属卤化物灯高压钠灯高压钠灯汞灯汞灯高压气体放电灯高压气体放电灯低压气体放电灯低压气体放电灯气体放电光源气体放电光源热辐射光源热辐射光源固态光源固态光源1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源9/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院? 用卤钨灯取代普通照明白炽灯（节电50-60%）;用卤钨灯取代普通照明白炽灯（节电50-60%）;? 用自镇流单端荧光灯取代白炽灯（节电70-80%）;用自镇流单端荧光灯取代白炽灯（节电70-80%）;? 用三基色紧
8、凑型荧光灯取代白炽灯和荧光灯的升级换代 （节电70-90%）;用三基色紧凑型荧光灯取代白炽灯和荧光灯的升级换代 （节电70-90%）;? 大力推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用;大力推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用;? 低压钠灯的应用;低压钠灯的应用;? 推广发光二极管-LED的应用;推广发光二极管-LED的应用;1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源10/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院主要电光源的技术性能指标主要电光源的技术性能指标灯种光效（灯种光效（lm/W）色温（）色温（K）显色指数寿命（）显色指数寿命（h）白炽灯）白炽灯1528001001000卤钨灯卤钨灯253
9、0001002000-5000高压汞灯高压汞灯5033004300456000紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯60全系列全系列858000普通荧光灯普通荧光灯70全系列全系列7010000三基色荧光灯三基色荧光灯93全系列全系列80-9812000金属卤化物灯金属卤化物灯75-953000/4500/560065-926000-20000高压钠灯高压钠灯100-2001950/2200/250023/60/8524000低压钠灯低压钠灯2001750极差极差28000LED目前：目前：80 预计：预计：200801000001 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源11/91电气工程及自动化学院
10、电气工程及自动化学院光源性能指标参数-光源性能指标参数-光效(流明/瓦)光效(流明/瓦)1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源12/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院光源性能指标参数-光源性能指标参数-色温(开尔文)色温(开尔文)汞灯金卤灯白炽灯 高压钠灯日光灯汞灯金卤灯白炽灯 高压钠灯日光灯? 按黑体辐射的绝对温度计算；按黑体辐射的绝对温度计算；? 表示光源光谱成分的指标；表示光源光谱成分的指标；? 人眼直接观察光源时所感觉到 的颜色冷暖；人眼直接观察光源时所感觉到 的颜色冷暖；? 低色温光源，红辐射相对多 些，通常称为低色温光源，红辐射相对多 些，通常称为“暖光暖光”；
11、高色温光 源，蓝辐射相对多些，通常称为；高色温光 源，蓝辐射相对多些，通常称为 “冷光冷光”。1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源13/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院? 显色指数是指彩色物体被光源 照射时，彩色被显现的真实程度；显色指数是指彩色物体被光源 照射时，彩色被显现的真实程度；? 体现光源对物体的显色能力；体现光源对物体的显色能力；? 白炽灯的显色指数被定义为 100，作为基准光源；白炽灯的显色指数被定义为 100，作为基准光源；? 如果物体在受照后颜色失真， 则该光源的显色性差（显色指数 低）；反之，则显色指数高。如果物体在受照后颜色失真， 则该光源的显色性
12、差（显色指数 低）；反之，则显色指数高。白炽灯高压钠灯金卤灯 日光灯低压钠灯暖白色荧光灯白炽灯高压钠灯金卤灯 日光灯低压钠灯暖白色荧光灯光源性能指标参数-光源性能指标参数-显色指数显色指数1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源14/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院半导体照明(LED)-照明领域的又一次革命1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源15/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成，一层带过量 的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的空穴，当有电流通过时 ，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。发光二极
13、管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成，一层带过量 的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的空穴，当有电流通过时 ，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源? LED发光原理：LED发光原理：16/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院发光二极管内部结构发光二极管内部结构1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源17/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院LED的优点：LED的优点：1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源? 光效高。光效高。其光效目前可达80 lm/W,预计2025年可到200 lm/W, 光谱窄，单
14、色性好，几乎所有发出的光都可直接利用。其光效目前可达80 lm/W,预计2025年可到200 lm/W, 光谱窄，单色性好，几乎所有发出的光都可直接利用。? 节能效果显著。节能效果显著。 1只11W的LED灯可相当于1只140W白炽灯的照度； 1只120W的LED路灯可相当于400W传统高压钠灯的照度。1只11W的LED灯可相当于1只140W白炽灯的照度； 1只120W的LED路灯可相当于400W传统高压钠灯的照度。? 光色多。光色多。可根据需要制作出多色组合和循环变色的艳丽灯饰。可根据需要制作出多色组合和循环变色的艳丽灯饰。18/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院LED的优点：LE
15、D的优点：1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源? 安全性高。安全性高。使用直流低电压驱动，发光稳定；无污染，无频 闪，抗干扰能力强；无钨丝，抗震性好。使用直流低电压驱动，发光稳定；无污染，无频 闪，抗干扰能力强；无钨丝，抗震性好。? 寿命长。寿命长。理论寿命可高达10万小时（预计），维护费用大大 减少，运行成本降低。理论寿命可高达10万小时（预计），维护费用大大 减少，运行成本降低。? 响应快速。响应快速。LED发光管响应时间短，可频繁亮灭，能按要求 保证多个光源之间或一个光源不同区域之间的工作切换。LED发光管响应时间短，可频繁亮灭，能按要求 保证多个光源之间或一个光源不同区域之
16、间的工作切换。? LED接近点光源，便于灯具机构设计。LED接近点光源，便于灯具机构设计。19/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院LED的典型应用：LED的典型应用：哈尔滨冰雪大世界的哈尔滨冰雪大世界的“奥运圣塔奥运圣塔”交通信号灯交通信号灯1 采用高效节能的电光源1 采用高效节能的电光源20/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院内容提要内容提要? 照明节能的意义照明节能的意义? 照明节能实现的途径与研究现状照明节能实现的途径与研究现状?采用高效节能的电光源（采用高效节能的电光源（LED）?采用高效节能的照明灯具（反射罩）采用高效节能的照明灯具（反射罩）?采用照明节能控制器（分布式/集中式）采用照明节能控制器（分布式/集中式）? 照明节能技术展望照明节能技术展望? 结束语结束语21/91电气工程及自动化学院电气工程及自动化学院照明灯具分类照明灯具分类? 道路灯具系列道路灯具系列 ? 中、高杆灯具系列中、高杆灯具系列 ? 工厂灯具系列工厂灯具系列 ? 商业灯具系列商业灯具系列 ?
