土木在线论坛 \ 电气工程 \ 照明工程 \ 地下车库LED智能照明的应用

地下车库LED智能照明的应用

发布于:2015-08-01 00:21:01 来自:电气工程/照明工程 [复制转发]
1 前言

LED在室内照明工程中的应用已快速走来,室内照明涉及的面很宽,应用的照明产品种类繁多,究竟LED产品目前适合在什么场合应用,应该开发什么类型产品,应该引起设计者和企业制造商高度重视。近几年,一些企业对LED光源,灯具制造和照明工程应用还不完全了解,盲目上项目,产品定位不准确,导致一些不应有的损失,甚至企业倒闭。室内照明基本是功能性照明,建筑构造复杂,产品技术性能要求高,产品的性价比要求高。灯具的设计和安装不仅要符合相关设计标准的要求,还要符合工程建设相关规范的要求。灯具制造如果偏离了相关标准和规范的要求,不仅给企业带来信誉上的不良影响,物质上的损失也是巨大的。现阶段LED照明离不开可控性,采用智能控制的照明产品才有较高的性价比,才有生命力,才能实现真正意义上的节能,切实体现出LED光源的优点和特点。

目前,很多企业开发生产的替代T5、T8直管荧光灯和一体化球泡灯产品,只是临时替代产品,适应已有光源的接口,性价比并不是很高,不是LED产品的发展方向。LED照明产品应该有自己的特点,外观造型要有艺术感,接口要方便,功能要创新,控制要智能,灯体结构要标准化、模块化。只有创新才有发展,要突破传统光源灯具的模式,要做中国创造的产品,走创新发展之路。

在室内照明方面, LED灯具用在什么地方,应该用什么类型的灯具,采用什么类型的控制方式,是进行室内照明工程设计基础。要根据LED调光、调色温、控制反应快的特点、优点开发适合室内应用的照明产品,才能有创新,才能有较高的性价比,才能满足照明功能的要求,才能真正实现照明节能,实现按需照明的理念。

照明节能主要由五个方面构成:一是节能设计;二是采用高效光源;三是采用高效灯具;四是采用有效的照明控制系统;五是完善的运行管理;五个方面缺一不可。LED光源作为光效发展最快的光源,是继 白炽灯气体放电灯之后新兴的固态光源。由于其体积小、功效高、色彩丰富、灯具造型容易、无频闪、启动快、控制方便等诸多优点,在目前的照明工程中得到广泛应用,特别是近几年室外的夜景景观照明,起到了其他光源不可替代的作用。由于LED光源具有可控性强的优点,更适合在地下车库24小时的照明应用。

2 地下车库的照明现状

现代城市的发展,造就了数以万计的地下车库,目前地下车库照明主要存在以下几个问题。

(1)车库照明功能。地下车库的照明工程设计主要依据是《建筑照明设计标准》GB 50034-2004,该标准规定地面照度为75lx.根据实际使用的情况,75lx的照度标准有些偏高,因为地下车库人员活动需要的是局部照明,对照明的均匀度要求并不高,建议照度标准修定为50lx较为合适,可以满足车库照明的要求。

(2)灯具应用状况。目前车库的照明光源基本是采用T8或T5直管荧光灯,灯具大致分为盒式灯具和防尘型灯具两类。安装采用照明母线方式、吸顶方式和吊链方式等。控制方式基本采用集中人工控制,由值班员在值班操作控制。由于地下车库需要24小时照明,车库照明处于长明灯状态,光源的损耗率非常高,需经常更换灯管,维护工作量大,维护费用高。有些车库为了节电,只装一半的灯管,有些管理不到位的车库,灯管无人更换,几乎处于黑暗状态。

(3)不同类型建筑的车库使用情况。商业及医疗建筑等地下车库车辆的流动频率较高,平均约2小时流动换位一次,但是非工作时间几乎没有车辆流动,照明灯具依然处于常亮状态;交通建筑如机场、火车站等车库午夜期间也很少有车辆流动;办公、写字楼和居住小区等车辆的流动频率较低,早晚上下班是高峰期,其余时间几乎很少有车辆和人员流动,照明灯仍然处于长明状态,照明用电浪费非常严重。

3 地下车库的照明设计与节能

3.1 合理布置灯位

新车库设计。光源宜采用LED光源,行车道灯具宜采用光效大于80lm,约15W LED光源加智能控制方式,色温约为4000~4500K.库内行车主道,应均匀布置灯具,灯具间距约7m(根据灯具配光和地面材料的反射率而确定),由于地下车库的层高较低,灯具的光源功率不宜选的过大,配光角度不宜过小,尽量提高照明的均匀度。

每个车位上方布置一盏灯具,方便驻车时使用,灯具宜采用光效大于80lm,约10W的LED光源加智能控制方式。车辆出入口处,灯具布置间距可以小一些,照度适当提高,在视觉上有一个明暗适应过程。车辆出入口露天处的灯具采用墙面嵌入安装投射光方式的灯具,灯具的防护等级应达到IP55以上,防止雨水浸入,安装高度一般约距离地面30cm,灯光投射地面,不能产生较大眩光,从而影响驾驶。

已有车库改造。已有车库照明节能改造,采用LED智能控制灯具,光源约15W,更换灯具前一定要通过现场实际调查,摸清原有线路的敷设方式和灯具的安装方式,选择合适的替代灯具,改造项目选择单灯单控方式比较简单,配电线路一般不用改造。保留原有灯具,更换智能灯管,只需要改接灯具内部接线。

在室外停车楼,由于白天无需开灯,LED智能车库灯要增加亮度自动控制功能,当库内亮度低于规定值时,照明灯具才能开启。

3.2 光源

车库照明灯具光源应选用LED光源,也是LED光源最理想的应用场所,一是便于控制,二是节能,三是充分发挥LED光源的应用长处,四是提高LED灯具应用的性价比,与T5、T8直管荧光灯相比,投资的回收周期一般为一年。

众所周知,发光二极管(LED—Light Emitting Diode)白光理论光效300lm/W以上,理论寿命10万小时以上,由于制造和应用等不合理,其使用寿命远未达到理想值,其产业远未进入成熟期,无论是在芯片的封装还是在灯具的制造上,都有很大的创新和发展空间,而且近几年在政府的支持和推动下,发展的速度非常快,光源的价格降低较快,为LED应用创造很好的条件。

车库照明目前用智能LED灯代替T5、T8荧光灯管是比较合适的。因为LED光源有很强的可控性,功率可变性,采用智能控制,性价比很高,光效已略高于直管荧光灯,不但节电效果显著,而且使用寿命长,维护费用有效降低,虽然初次安装费用高,但是,大约一年的时间即可回收成本。

3.3 照明灯具

由于LED是固态光源,具有体积小、响应快,可以模块组合,功率大小可以随意调整, 直流电源驱动的特点,为灯具制造带来极大的方便。可以根据需要制作成各种功能的照明型灯具,也可以根据艺术照明的需要制作成艺术品灯具,使灯具的制造随心所欲。

地下车库智能LED灯是根据车库的特点,制造与其相适应的灯具。地下车库LED灯一定要与控制结合在一起,才能发挥LED光源的特长,要采用模块化设计,电源控制模块与LED光源模块要采用接插件方式连接,便于维护更换。灯具的外形应创新,不能和传统光源的灯具一样,LED灯具要有艺术造型,由于其长期处于低亮度状态,一般不需要散热处理,要降低材料的消耗,节材也是节能的一部分。

地下车库为常年不间断照明场合,多数时间为无人、无车状态,电能浪费大,光源损耗率高。LED灯可控性的特点是LED在地下车库应用的最佳光源的选择。目前,应用在车库照明的传感器基本上分为两种类型,一种是红外传感器,价格较低,缺点是红外传感器由于受层高和辐射角度的限制有一定的探测盲区。另一种是雷达传感器,可以克服探测角度盲区的缺点,价格要略高一点,两种传感器分别与 LED照明灯组合在一起,可有效实现地下车库的照明节能。当有人有车在灯周围活动时, LED照明灯呈满功率运行,满足照明的需要,当无人无车时,灯光处于休眠状态,保持3W左右的低功率照明,维持在安全照明所需的最低照度,实现照明节电。LED智能灯与直管荧光灯相比,其节电率可达85%以上。图1、图2是智能控制LED灯在车库照明应用实景照片。表1是地下车库LED智能灯与直管荧光灯技术经济对比。

从表1可见,采用智能LED灯,每年的节电效果是相当可观的,也可以节约很多物业管理的电费开支和减少维护工作量。图3是带智能控制的LED车库灯,图4是带雷达控制的智能LED车库灯。

3.4 控制方式

红外传感器控制方式。红外传感器用于控制照明灯具的点灭已有很长的历史。最初,起始于室内楼梯灯、楼道灯等的自动点灭控制,由于光源多数是白炽灯,控制还比较方便,但是,也有采用紧凑型荧光灯的,使光源的寿命大为减少,频闪现象也比较严重。随着白炽灯的逐步淘汰,和LED光源的普及应用,为红外传感器的应用带来极广的范围,照明控制的成本逐渐降低,性价比不断得到提高,节能效果更明显。

红外传感器是靠人体发射的红外线工作的。人体发射的红外线,通过菲涅尔滤光透镜增强后聚集到热释电元件上,当人体活动时红外辐射的发射位置发生变化,该元件就会失去电平衡,转换成电信号,即热电转换。人体的正常温度大约为36°,放射出的远红外线峰值是9.4μm.通过检测人体表面温度与环境温度之差的变化,产生的电信号,判断是否有人活动而输出信号。红外线传感器的种类很多,应用也比较广泛,传感器元件的性能和透镜的设计也有很多类型,一般分为大面积型和小面积型。近年来,开发了微型传感器装设在照明灯具内,如车库灯系列、楼梯灯系列、宾馆客房照明灯系列等。

红外线传感器由于价格较低,一般不需要调整,得到广泛应用。在灯具设计时应掌握其特点和使用环境,正确地应用传感器,努力降低灯具制造成本是非常重要的。

雷达传感器控制方式。雷达(微波)传感器的应用案例是很多的,历史也很悠久,早期,广泛应用在军事、航运、汽车、物位测量、生命探测等领域,产品性能稳定可靠。雷达的作用距离与脉冲宽度和波束垂直宽度有关,如脉冲宽度为0.01微秒,距离的分辩力约为25m.雷达是通过发射电磁波和回波,对目标进行探测和测定目标信息的设备。根据这个特点,开发了微型传感器与灯具组合在一起,实现对灯具的控制,达到方便使用和节能的目的。表2是灯具控制系统中常用的红外传感器和雷达(超声波)传感器性能比较,而工程设计时可根据其特点,选择合适的控制方式。

3.5 控制系统

控制系统分为单灯单控的独立控制方式和综合系统控制方式两种。单灯单控的独立控制方式是将传感器与光源组合装在一个灯具内,当传感器感应到移动信号后灯全部点亮;当信号消失后,经过约1min延时后,照明灯具维持在低功率照明状态。这种方式布线简单,安装、维护方便,也适合已有车库的照明节能改造。

综合控制系统智能化程度较高,该系统不仅包含灯具智能控制,而且还包括车位检测,提供车位空位的数量和驻车地点,进场、出场车辆统计,监控录像等一些功能,也可以增加消防和应急疏散功能。车库照明器具引入智能控制系统,其主要作用为:

①能源被充分有效利用,能源的效率提高,节能效果显著。主要做法有两种方式,一是在行车和驻车时,在需要照明的范围内灯光处于高亮状态,满足车辆、行人的照明需求。当行人车辆离开后,延时1分钟左右,灯光处于低亮休眠状态,达到节能控制的目的。二是行车道无车无人时照明灯处于低亮休眠状态,有车有人时照明灯处于高亮状态。驻车位灯无车辆和人员移动时处于关掉状态,有车有人时处于高亮状态,真正实现按需照明,节能效果更显著。

②提高舒适性,进行调光控制,可以方便地实现人性化要求。

③延长光源的使用寿命。LED光源由于长期处于低亮状态,温升较慢,温度较低,有利于延长LED光源的使用寿命。

④降低LED灯具造价和金属材料的用量。由于LED光源高亮时间较短,一般不需要特殊散热处理,降低散热金属材料的用量,减小灯具体量和制造成本,节材也是节能。

⑤降低维护费用,提高照明质量。由于不需要经常更换灯管,节约了大量人工费和灯管更换费用,保障照明灯具的完好状态,提高了照明质量。

4 灯具制造及工程安装中存在的问题

关于LED灯具制造存在的问题。由于生产LED灯具的企业很多是新型企业,多数没有生产灯具的经验,生产的灯具不同程度存在一些问题,主要有以下几个方面。

(1)GB 50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》19.1.1规定:“灯具重量大于3kg时,固定在螺栓或预埋吊钩上”。大于0.5kg的灯具采用吊链安装。很多重量大于3kg灯具没有固定螺栓和安装吊件的条件,给灯具安装带来很多不便。

(2)外引导线的截面偏小,不符合GB 50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》19.2.1条的规定,19.2.1条规定灯具的外引线,室内民用建筑为铜线0.5mm2,室内工业建筑为铜线1.0mm2.华北地区标准图集09BD6《照明装置》中规定,灯具内导线大于0.5mm2,灯具外导线为大于1.5mm2.主要考虑导线机械强度和与工程配线连接的问题。

(3)灯具外形与传统灯具区别不大,不美观,没有创新,没有体现LED的特点。

(4)部分产品控制电源的可靠性不高,互换性不强,产品不稳定,质量不佳,整体维护不方便,光源和控制电源那一部分损坏都要整体更换等问题,不仅影响整体使用寿命而且浪费大量的资源。

(5)车库照明是功能性照明,有些LED车库灯,存在着配光不合理,眩光较大的问题。

(6)安全保护接地不符合国家有关规范的要求,车库灯为一类灯具,金属外壳缺少PE线接线端口。

5 结束语

综上所述,LED在车库照明中有其广泛的应用范围和发展空间,有其巨大的商业和节能潜力,随着LED技术的进步,性价比的提高,实际应用经验的总结,LED照明应用将快速步入商业化、系列化、规模化、标准化的轨道。

LED照明应用和照明节电工作是一个综合性的问题,需要多方面的支持与关注,认真总结正反两方面的经验,正确应用LED照明,对这一新兴产业给予鼓励、支持、扶植和推广,对推进我国LED照明产业的健康发展,对缓解国家目前电力供应的紧张状况,节约经费开支,实现低碳经济,节能减排,都具有其实际的意义。

全部回复(11 )

只看楼主 我来说两句
  • 马嘉明
    马嘉明 沙发
    谢谢楼主资料分享!
    2017-03-01 10:16:01

    回复 举报
    赞同0
  • a396673967
    a396673967 板凳
    谢谢楼主的分享精神
    2017-02-04 09:52:04

    回复 举报
    赞同0
加载更多
这个家伙什么也没有留下。。。

照明工程

返回版块

14.04 万条内容 · 398 人订阅

猜你喜欢

阅读下一篇

实施绿色照明工程的新契机

1 城市绿色照明发展的必然性 (1)城市绿色照明的理念 城市绿色照明工程涉及到科学、技术、文化、经济等领域,涉及到光学、电学、美学、建筑学、计算机等学科,也是一项综合性、系统性的工程。 我国的城市绿色照明,是为了创造一个能够体现现代文明的安全、舒适、经济、健康的夜环境。具体来说,就是以政府的充分重视和组织领导为前提,以完善的法规政策和管理体制为保证,以科学规范的城市照明专项规划为依据,以高效的节能照明电器产品为基础,以先进的现代照明技术为手段,以满足人民群众日益增长的提高照明质量和水平的需要以及节约能源、保护环境和促进国民经济可持续发展为目的,并由上述相互关联、相互作用的要素所组成和建立的绿色环保、高效节能、安全经济、健康人文的城市照明环境整体系统的全过程。而建立这个系统的理论基础和指导思想,就是绿色照明的理念。

回帖成功

经验值 +10