1、減少配電線路的損耗
這是設計人員較易忽視的,解決此問題有下述兩方面:調節功率因數、實現合理的配電方式:
。1)明器宜選用高功率因數型,在鎮流器上加補償電容,一般可使cosφ≥90%, 線損自然地減少(線損P=I⒉R);
。2)優化配電方式,把單相改為兩相三線或三相四線制,線損可以比原來下降75%~80%(計算略)。
由此可得出結論1:分散補償和優化配電方式是減少線路損耗的必要條件,并且易于實現。
2、合理選擇照度
我國現行商場推薦照度標準如下表所示,因為滿足較高的照度標準意味著比滿足相對較低有照度標準要投入更多的燈具,同時耗費更多的電能,因此,照度的選擇至關重要。
場所類別 |
參考平面及高度 |
照度標準值(lx) | |||
低 中 高 | |||||
一般商 店營業廳 |
一般區域 |
0.75m水平 |
75 |
100 |
150 |
柜臺 |
柜臺面上 |
100 |
150 |
200 | |
貨架 |
0.5m垂直面 |
100 |
150 |
200 | |
陳列柜櫥窗 |
貨物所處平面 |
200 |
300 |
500 | |
室內菜市場營業廳 |
0.75m水平面 |
50 |
75 |
100 | |
自選商場營業廳 |
0.75m水平面 |
150 |
200 |
300 |
照度的選擇具有一定的伸縮性,選小了,昏暗;選大了,浪費(也易于產生眩光)。筆者認為;可依下列因素確定商場某一部位的照度值。
。1)商場的性質、規模;
。2)經營主要品種的比例;
。3)當地的自然氣候情況;
。4) 建筑與裝飾設計所確定的采光形式及采光參數;
。5)主要裝飾材料的技術參數等。
同時滿足:櫥窗照明的照度應不低于營業廳垂直照度的2~4倍,貨架柜的垂直照度不低于50lx,柜臺區照明的照度應不低于營業廳垂直照度的2~3倍。并且頂棚、墻面照度應具有一定的均勻度。
由此可得出結論2:確定商場各部的照度,必須綜合諸要素審慎確定。確定的標準應以不小于各功能區的照度的最低值為宜。
3、合理地布局與選擇燈具
規則屋面的布燈與燈具的選擇,很多資料都有介紹,此處恕不詳述,僅舉兩例如下:
。1)無吊頂天棚的布燈:這種情況多以規則與不規則"井"字梁情形居多,梁高約0.5m左右,通常的措施是:
a.在梁空中間安裝吸頂燈;顯然此法不可取。理由是:大梁遮光使大量的光通損失, 不美觀。直感昏暗,缺乏商業氣氛,后果是:開業不久就被使用者自行更換。
b.在梁空中安吊燈;此法比較可取,但問題在于若采用枝型白熾吊燈,電能消耗較大,且光色也不夠理想。若采用可變枝型節能熒光燈為光源的管吊式花燈,使用后照明效果很好,與白熾燈相比節電效果顯著(這種燈可根據受照面積的大小及建筑標準的高低而適當增減枝數,以滿足不同的照度要求)。
(2)吊頂天棚的光帶敷設
光帶敷設在當今照明設計中比較常見,若用小型筒燈加以點綴就能錦上添花,增加豪華商業氣氛。但是一些裝修公司為了節省初投資,用普通鍍鋅鐵皮加以彎制,內裝普通熒光燈,然后用擴散玻璃遮丑,表面上看來也不失漂亮,實際測試結果是:光通損失達60%以上,這種構成燈具材料的反射系數P﹤55%,這是極嚴重的浪費現象。
建議采用國家定型標準的光帶燈具,因為這種燈具的參數都是經過優化設計的,其優化的目標是:節電、高效(一般達82%~92%),優質(慢反射均勻,光色好等)。
經上述分析可得出結論3:燈具的布置必須嚴格計算其輸出光效與照度,吊燈應選用熒光燈光源,燈具的選擇應遵循國家要求標準。
4、高效T5節能熒光燈的應用
。1)緊湊型節能熒光燈
包括單端熒光燈和普通照明自鎮流熒光燈(簡稱"節能燈"), 其結構形式很多,有H、U、∏、Ω、2H、2U、2∏和3H、3U、3∏形,使用三基色熒光粉,顯色性好;其光效是白熾燈5~7倍;壽命是白熾燈的5倍。假設某個商場需1000只100W白熾燈,改用20W單端節能燈,根據二者的當量關系,假定每天用6h,一年可節電:
ΔPx=(100-20)×1000×10^-3×6×365=175200(kW/h)
(2)細管輕型T5熒光燈
70年代以來,熒光燈朝細管徑、緊湊型方向發展。過去國產直管熒光燈管徑為40.5mm和38mm兩種。由于三基色熒光粉或優異鹵粉的應用降低了燈表面負荷,并在管內封入氪氫混合氣體,比T8熒光燈相比節電率在50%以上。
由此可得出結論4:在商場照明中選用高效熒光燈,節能效果顯著,應大力推廣。
5、電子鎮流器的應用
通常電感鎮流器雖然可起到鎮流作用,但消耗的電能相當于匹配的熒光燈功率的20%,且功率因數低(cosФ=0.4~0.6)、噪音大、頻閃嚴重。電子鎮流器可使系統光效提高15%,節電20%以上,功率因數可達0.9以上,線路損耗會相應減少。由于利用高頻點火,使其兼有啟動速度快、無噪音、無頻閃的優點。每只電子鎮流器功耗約2.5W。1000只普通型40W熒光燈使用電子鎮流器全年至少可節電:
ΔP=1000×(40×20%-2.5)×365×6×10^-3=12045(kW/h)
由上述分析得出結論5:采用新型電子鎮流器與新型高效熒光燈管配套可大面積地節約電能。
6、新型光源的選用
(1)HID高強度氣體放電燈國內多應用于工業及體育設施。在日本已經進入商場照明領域,其光效是白熾燈的3倍,壽命是白熾燈的9倍,且具有白熾燈的暖色光。筆者認為:40~150WHID燈泡最適合商場使用。設計實踐表明:熒光燈和高壓納燈或金屬鹵化物燈的混光燈具,是大型商場一般照明的高效節能燈具。
(2)鹵鎢PAR燈是采用厚玻璃拋物面反射器和經過特殊設計的光學透鏡。為強調被照對象的吸引力,照射到顯示部位的光至少要為其周圍照度水平的5倍,且比相同功率白熾燈節電40%,其壽命為白熾燈的2.5倍,顯色指數高達100。我國已生產220V/12V兩種電壓的PAR型鹵鎢燈。
結論6:隨著市場設計規模的不斷推廣,功能不斷復雜化,采用高強氣體放電燈與PAR燈是商場照明的一個主要發展方向。
7、人工照明自動控制系統的應用
(1)商場照明超聲波開關系統
這是一種適于高級商場節能控制的超聲波開關系統,其基本原理是:利用超聲波檢測顧客的來去而自動開、關照明燈具,產生特殊的照明效果和節能效果。該系統適于某些重點照明和陳列柜臺照明。比如,背景難以看清的商品,平時只點一部分燈,當有來客時自動點亮附近的燈,進行追照,效果相當好。類似開關系統在我國商場的應用尚不普及。
。ǎ玻┥虉稣彰魑C自動控制系統
以往商場的人工照明都是按照晚間使用設計的,實際上白天也要經常開燈補償天然光的不足。當天氣較亮時又經常忘記關燈,有時為了局部需要又往往不得不大面積開燈,致使大量電能被浪費。解決這一問題較好的辦法是采用照明自動控制系統。這是一種適于商場使用的由微機控制的自動控制系統,該系統采用以滿足燈開、關的數量和事先設定的照度要求,以期合理節電。
由上述分析可得出結論:采用超聲波開關系統和微機自動控制系統及優化開關控制路數,對大中型商場的照明節能效果是顯著的,應大力應用。
8、盡量減少白熾燈的使用
白熾燈作為一代光源為人類作出不可磨滅的貢獻,但其有自身無法克服的缺點:能源利用效率低,約有90%的電能用于熱輻射,只有約10%的電能用于發光,光效率低(10~201m/W)、壽命短(約1000h)、其熱輻射性又往往帶來火災隱患。
建議:在商場照明設計中少用或不用白熾燈。
結束語:上述分析表明,商場綠色用電節能效果十分可觀。CIE曾經預測:到2010年人均照明能耗為1500kWh,照明用電將占總用電量的10%,雖然照明用電量呈逐年下降的趨勢,但照明用電的絕對值卻逐年增加,隨著高效節能燈具和商場照明微機控制系統等先進的節能技術在商場照明設計中的應用,商場照明節能是可以實現的。