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工厂照明设备的节能 2007/11/26 19:28:00
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  摘要 日本在1999年1月发布的“关于工厂的企业人员合理化使用能源的判定基准”中,选录了有关照明设备的节能项目,提到了工厂照明在节能方面的注意点,介绍了符合节能要求的照明灯具。  
  
  关键词 工厂照明设备 节能 工业规格Z9110 照度基准 Hf荧光灯 电子镇流器 传感器
  
  近年来,都是从地球的改变来谈环境问题。其中,谈论较多的是全球气候变暖的现象,形成原因主要是由二氧化碳(CO2)超标排放产生的温室效应。各国所排放的二氧化碳(CO2)气体是来自化石燃料。
  
  为此,1997年末召开的防止地球变暖的京都会议(COP3)接受了商定的能源削减目标。日本有义务到2010年实现能源消耗削减量大约相当于5600万kL的原油量。

  从这个能源削减目标的背景看,在工厂采取各
种节能措施非常迫切。

  1 关于工厂的企业人员能合理化使用能源的判定基准
  
  日本于1998年6月5日公开了修订的节能法,已于1999年4月正式实施。在1999年1月发布的“关于工厂人员合理化使用能源的判定标准”中选录了关于照明设备的节能项目。

  1.1 照明设备的管理
  
  根据日本工业规格Z9110照度基准制定了照明设备的管理标准,并推广使用。同时,根据照明场所的需要来减光和熄灯,关掉过多的或不用的照明灯。
  
  1.2 新设计照明设备的措施

#Next#  (1)考虑选择使用电子镇流器的灯具等节能型设备;

  (2)选用的照明灯具要易于进行清扫灰尘和更换光源等维护,同时考虑照明设备的设置场所和设置方法的维护保养方便性;

  (3)对灯具的选择不仅要考虑光源的发光效率,还要考虑包含照明电路和灯具的效率以及照射到照明场所的照射效率等的综合照明效率。

  1.3 关于消耗电能的照明设备的事项
  
  用下面列举的措施来研究照明设备的电能效率的利用的实施办法。这些措施选自“建筑物的合理使用能源的判定基准”。

  (1)照明设备要使用高频点灯方式的荧光灯管(Hf荧光灯)和HID灯等高发光效率的光源。要研究最佳照明设备要有包含利用系数的综合照明效率,该利用系数除了包含光源的发光效率外,是由照明灯具及其场所的大小,以及室内墙面装修(光的反射率)来决定;

  (2)白天应能利用日光,要适当将高照度降低,为了省电,既要采用能减光的照明灯具,又能采用照明自动控制装置;

  (3)在有时不需要照明以及在某个时间要熄灭或减光的场所,就需要使用人体感应传感器和定时计。
 
  2 工厂照明的注意点
  
#Next#  具体介绍相应的节能灯具之前,简要叙述有关工厂照明的注意点。
  
  2.1 工厂照明的目的
  
  工厂照明的目的,一是能直接见到对象物,二是了解对象物周围的环境。
  
  2.2 照明的必要条件
  
  工厂工作的照度,按日本JIS照度基准(JISZ9110-1979)(见表)。在整个空间内使用同样照度是理想的,从节能观点看,在进行精密工作的地方,要同时使用局部照明。参考办公室的照明基准,辅助照明的最大照度希望在室内平均照度的3倍以下。另外,可视对象在垂直面的场合,水平面照度以及垂直照度都是重要的。例如,自动化生产线监视用CRT显示器,推荐用100~500Lx照度。
  
  要减少眩光应选好灯具的遮光角。一般情况下,普通照明用灯具的遮光角在15°以上,在人员视线附近的局部照明灯具的遮光角应达到30°以上。其次,有必要注意发射光的方向性。由于发射光使工作人员的手和头在可视对象的产品和监视用仪表上面产生的影子会妨碍工作,不仅要注意照明灯具的配置,还有必要相应增加局部照明,因为高辉度光源的发射光映射到有光泽的产品或VDT的表面上,注意该光线的反射问题是必要的。
  
  在进行颜色检查的工厂,由于检查颜色是一项重要的可视工作,要使用显色性高的照明,又要防止频闪的现象(用工频电源的放电灯,有可能看错工作机械的转动状态),要使用平滑波形的高频点灯型的电子镇流器。

  3 节能的照明灯具
  
  节能的照明灯具既要满足上述工厂照明的注意点,又要求有高效率的节能。
  
  3.1 高顶棚用灯具(HID灯)
  
  HID高顶棚用灯具有窄照形、广照形,特广照形等。要根据灯具的安装高度、建筑物的形状和所需要的照度等选用最合适的灯具。最近,由于采用了加反射膜处理的反射板,可使用能大幅度提高可视光的高效率型高顶棚用灯具。
  
#Next#  3.2 一般照明用荧光灯具
  
  工厂的一般照明用灯具是专用高效率灯具,它使用了反射率高的反射板进行配光控制。这种灯具因为采用了Hf(高频)荧光灯管,有更好的节能效果。
  
  这种灯具的遮光角为15°,又因为有从顶棚表面发射出光线的结构,顶棚表面的亮度与工作场所的亮度的差值较小,形成愉快舒适的照明环境。
  
  3.3 局部照明荧光灯具
  
  在使用机器人和自动化机械的无人化工厂,给予机器人的示教,改变金属模型的安排,对机器的检查、调整和监视等工作,仅仅用一般照明灯具是很难获得精密工作所必要的照度,只有增加局部照明用工厂专用高效率灯具,这种灯具采用Hf荧光灯管,有更好的节能效果。
  
  这个局部照明用工厂专用高效率灯具是直射高照度型灯具,在灯具的正下方可获得高的照度。该灯具又是均匀照度型灯具,在1m左右宽的工作台上获得均匀的照度。这种灯具的遮光角设定为30°,能抑制眩光,又能防止光线射到在同一条直线上的指示板或CRT显示屏上。
  
  3.4 有传感器的照明灯具
  
#Next#  近年来,已开发了有内装传感器的灯具,这种灯具适用于工厂内环境的各种变化,例如,人员的有无,外来光线的变化、灯管的光通量输出的变化等。因为能自动控制灯管的输出光通量,有节能效果。这种灯具有以下四个类型:
  
  3.4.1 有亮度传感器的灯具
  
  灯具内装亮度传感器能探测到灯具正下方的周边照度(实际是反射光),它能自动调节灯管的光量输出,超过设计照度时进行减光,又能按照外来光的光量将工作面上的照度控制到一定的照度范围内。
  
  这个灯具的初期照度要增加15%,外来光线的利用是随着建筑物的结构情况而不同,期望有百分之几至百分之几十的节能效果。这种灯具的传感器部分和控制部分是与照明灯具分开的。
  
  3.4.2 红外线传感器的灯具
  
  由于灯具内装的红外线传感器能探测出人员的活动情况,可以判断人员是否在室内,从而决定是熄灯或者进行分段的调光控制。熄灯型灯具用于更衣室和热水房等公用房间;分段调光型灯具用于走廊或化妆间,当人员不在时,必须有某个照度。
  
  3.4.3 有亮度传感器和红外线传感器的灯具
  
  这种灯具有亮度传感器的功能,又有红外线传感器的分段调光控制的功能可用于人员离开座位的次数较多的空间。
  
  3.4.4 有定时器的灯具
  
  用灯具内装定时器的工作来校正累积的照明时间内自动输出的光通量,由于初期照度大约增加了15%,期望有较好的节能效果。上述有定时器的工厂专用高效率灯具已经规模生产。

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