CN109714878B - 一种用于工厂照明节能的布设方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工厂照明节能的布设方法，该方法利用廉价的纳米反光材料提升现有灯具效率，从而实现一部分灯具或光源的停运，并利用镇流器再实现其他照明回路的限流节能，从而令整个工厂的照明设备循环利用，在不更换光源的条件下，实现了高效节能的目的。与现有技术相比，本发明可实现在投入基本为零的条件下30‑40％的综合节能效率，有助于随着项目的成功应用而带来显著的经济效益和社会效益。

Description

一种用于工厂照明节能的布设方法

技术领域

本发明涉及一种节能方法，尤其是涉及一种用于工厂照明节能的布设方法。

背景技术

照明节能是工矿企业实施节能改造最简单易行的节能手段，然而现有技术对于照明节能同样需要大量的前期投入，如更换灯具、采用LED光源替换等，这一方面需要投入较大前期成本，另一方面也使大量寿命未到的灯具电器提前报废，节约了能源却浪费了资源。传统照明设备一般含有大量铅、汞等有害金属元素，灯具产品一般回收价值不大，现有的LED照明设备与传统灯具又很难兼容利用，这就使得照明节能改造后，很多有害的现有灯具元器件，因得不到有效回收利用而污染环境，对此问题，如果能有技术，充分挖掘现有灯具的节能潜力，在尽可能充分利用现有灯具的基础上降低能耗，则不但能有效克服废弃现有灯具造成的潜在环境污染隐患，还可大幅度降低改造成本，这显然能极大提升企业的节能改造热情，同时减少资源浪费，做到能源与资源的双重集约化利用，并且与当前倡导的循环经济、可持续发展的理念不谋而合。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于工厂照明节能的布设方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于工厂照明节能的布设方法，该方法包括：

(一)厂区内照明节能部分：

在三灯管格栅日光灯的两边灯管的反光板上敷设矩形纳米反光薄膜，对于每根灯管敷设的纳米反光薄膜宽度不小于10厘米，长度不小于三灯管格栅日光灯的中间灯管长度的80％；

构建厂区内双灯管日光灯具的灯管改进回路以及筒灯节能灯照明改进回路，灯管改进回路包括一部分大型车间次要照明部位的HID灯的补偿电容器以及厂区内双灯管日光灯具的一个灯管回路，补偿电容器串联于灯管回路中。筒灯节能灯照明改进回路包括另一部分大型车间次要照明部位的HID灯的补偿电容器以及厂内电感镇流的筒灯节能灯照明回路，此部分的HID灯的补偿电容器并联于厂内电感镇流的筒灯节能灯照明回路中。

(二)厂区外照明节能部分：

构建三灯管格栅日光灯的镇流器改进回路，三灯管格栅日光灯的镇流器改进回路包括厂区内三灯管格栅日光灯的镇流器、厂区路灯、投光灯及大型车间150-400W的HID灯，镇流器并联于厂区路灯、投光灯以及大型车间150-400W的HID灯的两端，厂区路灯、投光灯及大型车间150-400W的HID灯的灯具反射器上设有纳米反光薄膜，所设置的纳米反光薄膜面积不小于灯具原有反射器面积的80％。

优选地，对于150-400W的HID灯，采用20～40W日光灯镇流器与厂区路灯、投光灯以及大型车间150-400W的HID灯的两端。

(三)大型车间次要照明节能部分：

在大型车间次要照明部位的部分HID灯的灯具反射器上敷设纳米反光薄膜，所贴敷的纳米反光薄膜面积不小于灯具原有反射器面积的80％。

(四)生活、办公区域照明节能部分：

构建生活、办公区域的改进回路。生活、办公区域的改进回路包括生活、办公区域节能灯照明线路及大型车间次要照明部位的HID灯的镇流器，镇流器串联于生活、办公区域采用节能灯照明线路中，调整串联镇流器的照明回路中灯具的数量，使照明线路灯具端电压在170-200V之间。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、本发明实现了零成本照明节能改造，在整体投入接近于零的条件下，可实现工厂企业30％左右的综合照明节能效果；

二、本发明所有布局方法全部利用既有设备，不盲目更新灯具设备，仅仅充分挖掘其节能潜力，从而避免了报废灯具潜在的环境影响，光源电器中含有大量汞、铬、铅等重金属元素，然而其回收价值低，盲目报废虽然节能却浪费资源，更可能造成间接的严重环境污染，本发明方法可最大限度地降低提前报废既有灯具造成的潜在环境危害；

三、本发明对于部分灯具降低了工作电流，从而延长了灯具寿命，加上改造后富余的镇流器等光源电器附件，可大幅降低了企业照明系统维护维修的材料与人力成本，进一步提升节能改造的经济效益；

四、本发明将部分镇流器与补偿电容器加入至厂区部分设备的照明回路中，实现了节能灯照明回路的整体降压节能，同时还解决了节能灯功率因数低、谐波污染大的问题；

五、本发明利用廉价的纳米反光材料提升了现有灯具的效率，从而实现一部分灯具或光源的停运，通过利用部分HID灯的镇流器和补偿电容器，再实现其他照明回路的限流节能，从而令整个工厂的照明设备循环利用，在不更换光源的条件下，实现了高效节能，本发明可实现在投入基本为零的条件下30-40％的综合节能效率，有利于随着项目的成功应用而带来显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明HID灯利用日光灯镇流器并联分流节能的电路示意图；

图2为本发明利用HID灯镇流器与补偿电容器对节能灯照明回路降压节能的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

本发明实施例的技术方案是：首先利用成熟的纳米反光技术，充分挖掘现有灯具效率，传统照明光源，其发光为360°全面发光，一般都需要将背对工作面的光，采用反光板反射回来，然而普通灯具采用的金属反光板，很容易受及外线等影响而快速老化，从而泛黄变暗，使得反射效率大打折扣，这就使得很多在运的既有灯具实际效率仅有50-60％，也就是近一半的光因为反射板反射效率降低无法反射，从而浪费。而纳米反光薄膜有效克服了这一问题。

一种用于工厂照明节能的布设方法，包括：

1、厂区内照明节能部分：

将厂区的三灯管格栅日光灯的两边灯管的反光板敷设矩形纳米反光薄膜；三管格栅日光灯应用十分广泛，然而现有此类灯具效率低下，灯管背面的光大部分被浪费，如果通过矩形纳米反光薄膜反射背面的光，所贴敷的矩形纳米反光薄膜面积足够大，就可提升灯具效率30-50％，如果三只灯管的两只采用纳米反光方案，即使中间灯管不存在，整个灯具的照明亮度还能维持不变或有小幅提高，基于此我们可一将中间灯管机器镇流器用于别处或作为备品储存，而灯管与镇流器的价值远大于粘贴的反光薄膜的价值，可见对于此类灯具，不但完全做到了零成本节能改造，还剩余了大量可以利用的灯管与镇流器，通过减少一只灯管，本发明轻而易举获得了33％的节能效果。

将大型车间次要照明部位的部分HID灯的补偿电容器串联于车间、或办公区域双灯管的日光灯具的其中一个灯管回路中，并在该灯管增设纳米反光薄膜。HID灯具的补偿电容一般在15微法以上，如果与20-40W日光灯镇流器串联，通过感抗抵消作用，可提升灯管电流10％以上，从而小幅度加大发光亮度，对于双灯管的日光灯具，如果通过纳米反光薄膜提高灯具效率，其整体亮度一般不能达到2倍原有亮度，如果拆卸一根灯管，整体照明效果会下降，此时利用电容对于电感镇流器灯具的升压作用，小幅提升一根灯管的电流，就可在拆除另一根灯管的条件下，利用纳米发光薄膜获得两支灯管的亮度，该方法的节能完全利用弃用的补偿电容器，也完全做到了零成本，可实现40-45％的节能效果。节能灯照明回路一般不设置补偿电容，如果利用废弃HID灯具的补偿电容器，则能进一步提升线路功率因数，并有助于进一步降低线路谐波危害。

2、厂区外照明节能部分：

将三灯管格栅日光灯的镇流器并联于厂区路灯、投光灯或大型车间150-400W的HID灯的灯泡两端，并将厂区路灯、投光灯或大型车间HID灯的灯具反射器贴敷纳米反光薄膜；对于HID灯，如果在灯泡两端并联一个电感，将能起到稳定的灯泡电流分流作用，从而降低灯泡功率，起到节能作用，对于150-400W的HID灯，将20——40W日光灯镇流器并联后，灯泡电流可降低200-300mA，从而起到15-20％的节能效果，灯电流降低后光输出的降低，同样采用纳米反光膜增强灯具效率来弥补，此类节能利用了日光灯改造剩余的镇流器，因此成本也极低，也基本做到了零成本。

3、大型车间次要照明节能部分：

对于灯具数量较多的大型车间，将大型车间次要照明部位的部分HID灯灯具的反光板贴敷纳米反光薄膜；因灯具效率的提升，可以去除一些次要部位的灯具，这样对于整个车间的照明效果几乎没有影响，因为灯具数量减少，起到了节能作用，因为反光膜极低的价格，成本很低。

4、生活、办公区域照明节能部分：

将大型车间次要照明部位的部分HID灯的镇流器串联于生活、办公区域采用节能灯会白炽灯照明的照明线路中，并调整串联镇流器的功率，使所述照明线路灯具端电压在170-200V之间，HID镇流器是一个大电流的电感线圈，如果将其串联于电流较小的办公、生活区域照明线路，利用电感的感抗，就能对照明设备进行降压限流节能，对于大量安装的节能灯、白炽灯等装饰性灯具，通过利用停运的HID灯电感镇流器，就能起到非常良好的线路降压节能效果，由于这些区域对于照明亮度指标要求不高，小幅度降低亮度并不会引起视觉不适，该方法的节能完全利用弃用的镇流器，也完全做到了零成本。对于近似阻性负载的节能灯，串联电感器后之间的电压电流满足阻抗三角形关系，对于一个400W的钠灯镇流器，额定电流5A时镇流器端电压为200V。如果需要将节能灯端电压控制在200V，则镇流器端电压为92V，此时镇流器流过电流为2.4A，以一个11W节能灯0.05A电流计算，一个镇流器可供48个节能灯降压节能，以每个节能灯节能1.2W计算，总共节能58W，镇流器额定电流时损耗为40W，当电流为2.4A时，损耗仅为9.5W，总计节能为48.5W，虽然节能率不是很高，但完全无需材料成本，且集中安装，人工成本也很低，对于走道、活动场所、门厅、停车库等公共场合，采用这一方案实用性非常突出。另外串联镇流器节能，还有两大间接好处：一是由于降低了每个灯泡的电压，使得节能灯的寿命有效延长，可进一步降低了日后的维修成本，二是抑制了谐波，节能灯大批使用谐波较多，对电厂电机等动力设备常常造成附加损耗与突发故障，镇流器本身的阻抗特性能对高次谐波起到非常大的抑制作用，从而起到提升电能质量的间接节能效果，实践表明，当节能灯回路中串联端电压占电源电压比例在40％的电感器后，线路中谐波畸变分量可由原来的110％降低至35％以下，对应线路功率因数从0.59提升至0.93，对于降低线损意义重大。

本发明通过利用廉价的纳米反光薄膜提升既有灯具效率，然后再既有光源电器与灯具设备的在不同照明设备恩上的循环利用，实现了零成本的照明节能效果，做到了资源与能源的双重集约化利用。应该注意到，上述的实施例均是为了说明本发明而不是限制本发明，本发明的许多技术特征可互换或省略，许多元件的设置可根据需要改变，本发明元件前的“一”或“一个”不排除出现多个这种元件，这些变化均应属于本发明的保护范围。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种用于工厂照明节能的布设方法，其特征在于，该方法包括：

厂区内照明节能部分：在三灯管格栅日光灯的两边灯管的反光板上敷设矩形纳米反光薄膜，并构建厂区内双灯管日光灯具的灯管改进回路以及筒灯节能灯照明改进回路，所述的灯管改进回路包括一部分大型车间次要照明部位的HID灯的补偿电容器以及厂区内双灯管日光灯具的一个灯管回路，补偿电容器串联于灯管回路中，所述的筒灯节能灯照明改进回路包括另一部分大型车间次要照明部位的HID灯的补偿电容器以及厂内电感镇流的筒灯节能灯照明回路，此部分的HID灯的补偿电容器并联于厂内电感镇流的筒灯节能灯照明回路中；

厂区外照明节能部分：构建三灯管格栅日光灯的镇流器改进回路，所述的三灯管格栅日光灯的镇流器改进回路包括厂区内三灯管格栅日光灯的镇流器、厂区路灯、投光灯及大型车间150-400W的HID灯，采用20～40W日光灯镇流器并联于厂区路灯、投光灯以及大型车间150-400W的HID灯的两端，厂区路灯、投光灯及大型车间150-400W的HID灯的灯具反射器上设有纳米反光薄膜；

大型车间次要照明节能部分：在大型车间次要照明部位的部分HID灯的灯具反射器上敷设纳米反光薄膜；

生活、办公区域照明节能部分：构建生活、办公区域的改进回路，所述的生活、办公区域的改进回路包括生活、办公区域节能灯照明线路及串联于照明线路上的大型车间次要照明部位的HID灯的镇流器。

2.根据权利要求1所述的一种用于工厂照明节能的布设方法，其特征在于，在厂区内照明节能改进中，敷设在两边灯管的反光板上的矩形纳米反光薄膜的宽度不小于10厘米，长度不小于三灯管格栅日光灯的中间灯管长度的80％。

3.根据权利要求1所述的一种用于工厂照明节能的布设方法，其特征在于，在厂区外照明节能改进中，在厂区路灯、投光灯及大型车间150-400W的HID灯的灯具反射器上所贴敷的纳米反光薄膜的面积不小于灯具原有反射器面积的80％。

4.根据权利要求1所述的一种用于工厂照明节能的布设方法，其特征在于，在生活、办公区域照明节能改进中，串联镇流器后的照明线路的灯具端电压在170-200V之间。

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