LED照明在某热轧厂房中的应用

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　　摘要：通过LED光源与传统光源的对比，总结LED光源特点，并介绍其在轧钢厂房照明设计中的应用，及其在节能降本中的优势。
　　关键词：轧钢厂房照明;LED光源;节能降本
　　基于半导体发光二极管的LED照明技术在过去二十几年中，始终保持着迅猛的发展势头。LED照明小巧、紧凑、工作寿命长，发光效率高，环保、节能等优势，使其在汽车用灯、交通信号灯、建筑物亮化照明、商业照明、办公照明、家居照明、智能照明中得到广泛应用。近年来，LED光效不断提高，质量不断改进，价格逐步下降，这为其在工业照明中广泛应用奠定了基础。
　　一、LED照明的优点
　　在LED照明进入工厂照明领域之前，厂房照明多采用金属卤化物灯。对两种光源进行比较，不能看出LED照明具有以下优势。
　　1、发光效率高。厂房照明主要采用白光LED灯，光效可达130lm/W，甚至更高。
　　2、使用寿命长。LED光源寿命可达25000～50000小时，降低了灯具维护成本。
　　3、灯具效率高。LED光源尺寸小，通过改变透镜角度，可定向发光，使灯具效率达到90%以上。
　　4、响应时间短。LED灯珠由电源驱动，直接启动，无需镇流器，大大缩短了响应时间。
　　5、工作电压范围宽。LED灯具的工作电压为175V～260V，这在大型厂房及长距离照明供电中，优势明显。设计中一般无需考虑长距离线路压降对灯具工作的影响。
　　6、体积小，质量轻，防潮，耐低温，抗震动。
　　7、色温广，调光方便。LED光源可结合控制技术、通信技术实现自动调光，满足节能和调节照度的需要。
　　二、LED照明在热轧厂房照明设计中的应用
　　此热轧厂房长579m，宽33m，高20.5m，跨距12m，单层钢结构，水泥地坪，彩钢板屋面及墙皮。根据GB50034-2013《建筑照明设计标准》中要求，热轧厂房照度标准为150lx，照明功率密度现行值为6m?/W，目标值为5 m?/W，照度均匀度为0.6。
　　采用利用系数法计算平均照度，公式为：
　　其中：工作面平均照度Eav=150lx;
　　 暂定选用200W LED工厂灯，其光通量Φ=22000lm;
　　 利用系数U=0.9;
　　 灯具维护系数K=0.7;
　　 厂房工作面面积A=19107m?
　　计算得灯具个数为N=189.55盏。根据厂房内12m一跨，共47跨，每跨均布4盏LED灯，最终选定188盏200W LED工厂灯，实际功率密度为2.07W/ m?，满足标准要求。
　　另外，根据厂房情况确定灯具安装高度为灯面距地18.5m，根据室形指数公式 计算出室形指数为1.6，距高比为0.65，确定LED灯具选用窄照型。
　　利用DIALux软件，对计算结果進行模拟。
　　经软件计算：最大照度142lx，最小照度92lx，照度均匀度0.64，满足标准要求。
　　三、节能降耗及经济效益分析
　　在此热轧厂房照明应用中，将LED照明与传统金属卤化物照明能耗进行如下对比：
　　由此可见， LED灯比金属卤化物灯一年可节电122640kWh，节能效率达42.6%，节能降耗成效显著。
　　LED灯具一次性投入成本比金属卤化物灯高7.868万元。按照工业用电电价0.6892元/千瓦时计算，LED灯一年可节约用电费用8.4523万元，则第一年即可弥补成本差值，并在第二年开始降低成本投入。另金属卤化物灯使用寿命约为20000h，LED灯使用寿命约为50000h，则LED灯寿命更长，维护及更换灯具成本更低。
　　四、结论
　　LED 技术仍在不断向前发展，而且未来还有着持续增长的趋势。LED 较传统照明技术拥有诸多优势：较好的驱动特性、较快的响应速度、较高的抗震能力、较长的使用寿命、绿色环保以及不断快速提高的发光效率。这使得LED照明在工业厂房照明中得到了越来越广泛的应用，并取得了良好的节能降本的效果。
　　参考文献：
　　（1） 照明设计手册.第三版
　　（2） 森本照明使用手册.2017版
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