电子镇流器在照明设计上的运用

　　摘要：现代设计越来越注重人性化设计，强调以人为本。随着能源日渐减少，绿色，节能环保成为照明设计的重大课题，本文以“仕谱”在宁波的运用为例，探讨电子镇流器在照明设计中的运用，从而使照明节能，低碳生活更加深入人心。
　　关键词：电子镇流器，照明，节能
　　
　　引言：中国正在崛起，而面临我们最大的障碍就是能源的紧缺。本身我国按人均计算己是能源最匮乏的国家之一，而经济的迅速发展使我们承受着能源需求增大和环境污染加剧的双重压力。
　　目前，国内道路照明基本以高压钠灯、金卤灯为主，使用的镇流器也是以电感镇流器为主，当然电感镇流器运行比较稳定、安全，但也因为其不节能，随电压波动大等缺陷，在当前节能减排、低碳经济的大背景下已缺乏竞争优势，而随之而来的风光互补路灯、LED路灯、无极灯及节能路灯等代表新光源的路灯粉墨登场，大有替而代之的趋势。虽然，由于各种原因还不能大面积推广，但发展趋势是值得肯定的，而这些新光源采用的全部都是电子镇流器。当然，目前情况下这些新光源要大面积代替高压钠灯、金卤灯是不现实的。随着电子技术的发展，代表绿色、节能、环保的高压钠灯、金卤灯电子镇流器技术也越来越成熟，目前国内在局部区域应用电子镇流器的城市也越来越多，譬如象合肥高新区上万盏路灯二年前已全部使用电子镇流器，目前运行良好。基本可以肯定，高压钠灯、金卤灯应用电子镇流器已成为发展的趋势，它必将象当初日光灯电子镇流器的轨迹发展一样，成为主流。
　　
　　一、“仕谱”智能调光电子镇流器简介
　　“仕谱”系列智能调光高压钠灯、金卤灯电子镇流器，采用先进的有源功率因数(PFC)矫正技术及电子滤波(EF)措施，可使系统功率因数(PF)大于99%，有效减少了线路电流，从而降低了整个供电线路的负荷与损耗，对电网几乎无不良影响。
　　内置微电脑不仅完成点火、恒功率启动、稳定功率等基本操作，还可以完成输出过流、开路保护，输入过压、欠压保护，设备温度保护和控制。更可以实现设备节能管理，根据时间和人、车流量科学合理调整照度。
　　“仕谱”系列电子镇流器有以下特点：
　　■高效节能：节约电能40%以上；
　　■延长灯泡寿命：将灯泡有效寿命延长2-3倍；
　　■定时调光：输出功率调节范围30-100%;
　　■多种保护：具有短路、断路、过压、欠压、过流热灯启动、高温等保护功能；
　　■质量可靠：产品采用高性能、长寿命元件，使产品可长期稳定工作。
　　“仕谱“电子镇流器06年开始出口，08年四季度开始应用到国内路灯照明上，目前，已在包括苏州、湖州、舟山定海、普陀、岱山及宁波乡镇等地的路灯上批量投入使用，至目前为止性能稳定，运行正常，测试节电率普遍在40%以上，并取得用户单位的一致好评。
　　二、现状分析
　　宁波市区共有超过7万盏路灯，分布在江东、海曙、江北区及江北工业园区、江北投资创业中心等地方的大街小巷及小区内，所有路灯的光源均采用高压钠灯及金属卤化物灯，而镇流器主要使用变功率电感镇流器，繁华街道的路灯及小功率灯使用普通电感镇流器，大量使用变功率电感镇流器为市区路灯照明节约超过20%的电能，为宁波市节能减排作出了一定的贡献。
　　但电感镇流器由于功率因数低（电容补偿后小于0.85），自身功耗大（自耗电占灯功率的12%以上），电压适应范围小（190-240v)，输出功率随电压波动大等缺陷，造成包括输电线网上电能损耗大、有些线路末端灯点不亮、上半夜灯不够亮等不好且又无法解决的问题。
　　目前，市区的各个住宅小区内大部分使用70w金卤灯及普通电感镇流器的庭院灯，也有不少使用150w高压钠灯（或金卤灯）及变功率电感镇流器（150w变70w）的路灯。目前，有不少老百姓反映晚上睡觉后小区的灯太亮了，影响到他们睡觉。
　　小区门口的道路目前感觉上半夜还不够亮，可能是由于上半夜电压低影响到照明亮度。
　　江北工业园区及江北投资创业中心晚上人车极少，目前虽使用了变功率电感镇流器下半夜有所调暗，但还是感觉浪费，消耗了不少能源。
　　以上是目前宁波市区路灯照明的现状，有不少成功的经验，但也有不少无奈，在老百姓个性化需求越来越受到重视的时代，在国家节能减排的大背景下，该是采取进一步行动、挖掘潜力的时候了。
　　三、节能优化方案设计
　　宁波市区的路灯照明特别是住宅小区及工业园区内的路灯如何做到既人性化，又更加节能，目前技术还无法做到，但如果使用智能调光高压钠灯电子镇流器这一切就很容易的解决了。根据路灯使用的路段及周围环境不同采取不同的解决方案，具体如下：
　　1、小区内庭院灯
　　小区内庭院灯目前使用70w金卤灯及普通电感镇流器。优化节能方案如下：用70w调光电子镇流器替换现有的电感镇流器，调光方式设置成开灯后4小时功率从70w降到40w，这样既解决了晚上灯太亮影响居民休息，又节约了不少电能，通过以上改造，可在现有基础上节能35%以上。
　　2、小区内路灯
　　小区内路灯目前主要用150w变功率电感镇流器，变功率方式为点灯5小时后从150w变到70w。
　　节能优化方案如下：
　　用150w调光电子镇流器替换现有的电感镇流器，调光方式设置成开灯3小时后灯功率降到70%，5小时后灯功率降到50%，9小时后灯功率升到70%。上半夜居民睡觉后开始逐步调暗，而天亮前又保证足够亮度，不会影响居民早锻炼，非常人性化。通过以上优化，不仅满足老百姓的个性化需求，而且可在现有基础上再节能15%以上。
　　3、小区门口道路路灯
　　小区门口道路上半夜进进出出的人相对较多，下半夜人较少，而早锻炼的人也较多等特点。小区门口道路路灯目前主要使用250w或150w变功率电感镇流器，变功率方式为开灯5小时后从250w变到150w，150w变到100w。
　　节能优化方案如下：
　　用智能调光电子镇流器替换现有的变功率电感镇流器，调光方式设置成开灯后4小时功率降到70%，6小时后降到50%，9小时后升到70%。通过以上优化，不仅满足老百姓的个性化需求，而且可在现有基础上再节能15%以上。
　　4、工业园区内路灯
　　工业园区内道路路灯主要以400w及250w变功率镇流器为主，变功率方式为点灯5小时后400w变到250w，250w变到150w。
　　节能优化方案如下：
　　用智能调光电子镇流器替换现有的镇流器，调光方式设置成开灯后2小时功率降到80%，3小时后降到60%，4小时后降到40%，直到天亮。通过以上优化可在现有基础上再节能30%以上。
　　四、效益分析
　　通过以上节能优化设计，可达到以下直接和间接效益：
　　1、根据不同应用环境，在现有基础上可再节能15%至35%不等。
　　2、由于电子镇流器功率因数为0.99以上，输电线网上几乎没有损耗，可节约使用电感镇流器线网上损耗的约15-20%电能，减少大量二氧化碳排放，真正达到绿色、节能、环保的标准。
　　3、由于电子镇流器输出功率恒定，不管上半夜电压低或者高，灯始终保持足够的亮度，真正做到上半夜灯该亮的时候亮，下半夜灯该暗的时候暗，可以给广大市民带来最大的满意度。
　　4、由于电子镇流器电压适用范围广（160-270v之间)，不会出现线路末端电压低造成灯点不亮的现象。
　　5、延长灯泡寿命，减少检修费用。
　　
　　结论
　　这是一项投资收益较高的，国内最新的节能技术改造方案，产品完全采用纯电器主件的材料，产品的可靠性和产品使用后对电网的改善是非常有益的。另外，通过节能改造，可以减少大量的二氧化碳排放。其经济性和其它附加效益，对于政府部门用电系统的完善以及对于发展宁波市成为节能环保、低碳经济管理先进单位具有较大的实际意义。同时对人类共同资源的节约和保护人类居住环境都有更加深远的意义。
　　
　　
　　参考文献：
　　1.照明设计杂志，北京清华大学，2009.03期
　　2.建筑电气，重庆大学出版社，2001.12
　　3.建筑电气杂志，2009.12期
　　3.宁波仕谱科技发展有限公司，2010.01