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名称:体育场照明改造
体育场照明方案 节能减排已经成为我国提高可持续发展能力的基本国策。在能源价格日益增长的今天,节能已成为业...
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体育场照明方案
“节能减排”已经成为我国提高可持续发展能力的基本国策。在能源价格日益增长的今天,节能已成为业主和服务商的共同追求。照明节能改造是节电技术中较为成熟,且投入产出比高、周期短、见效快的节能项目。通过加强节能管理并采用高可靠的工业级绿色光源替代传统光源,能为业主节省超过50%的照明开支,同步提高照明效果和照明质量,在获得节能收益的同时兼顾生态和社会效益。
一、新型节能光源与传统光源照明方案的性能及运营成本分析
衡量一个光源是否节能,不能单纯地比较其耗电的多少,因为根据基本的物理原理,耗电低的光源其照度(亮度)也低。就气体放电光源而言,衡量其是否节能有两个充要条件:
其一,在新光源能维持原照度不变(提高更佳)或虽略有降低但不影响使用效果的情况下,比原光源更加省电的为节能光源。
其二,光效维持率更高、光衰更小,使用寿命更长的为节能光源。
光衰是基本的物理规律,任何光源都有光衰(LED光源的光衰比荧光灯更大)。新型低功率光源只有发光效率高于、光衰小于传统高功率光源,才有可能实现节能替换。反之,使用光衰大的劣质光源,哪怕其耗电更低,这种节能替换也仅仅是一种形式上的节能。因为客户如果接受这种降低照度(亮度)的节能方案,少用一盏灯同样可以节能而无需更换光源。
肯信达工业级6U60W高频节能灯,已有在全国十多个城市的体育场馆中使用,替代250~400W白光金卤灯的案例。使用肯信达工业级节能光源,用于体育场馆的照度具有四大显著优势:
节能优势:在同等照度情况下,肯信达产品节电率超过75%,大大降低场馆的电费开支。使业主从能源的消费者转型为能源的投资者。
稳定性和可靠性优势:KXD-6U荧光灯(节能灯)是工业级产品,采用高可靠性的电子元器件,分体双电子镇流器驱动,整灯寿命>15000小时,超过普通白光金卤灯平均寿命3~4倍,故障率低于3%。长寿命和低故障率还减少了场馆高空作业的次数,在保障投资的情况下还能降低运营维护成本。
光色优势:白光金卤灯的光色呈现偏青发蓝的“金属色”,带有36%的紫外线,物体显色严重失真(偏色)显色指数Ra=45,且7000K的色温感觉刺眼。而采用手工半机械化生产的肯信达灯管,采用特殊配置的纯稀土三基色荧光粉,显色指数Ra≥87(体育场馆用灯的国家标准Ra﹥85),色温6100K。光色明艳、柔和、通透,非常接近自然光(Ra=100),物品颜色还原真实自然。这一特性无疑增强了体育馆的照明档次。
无频闪效应:国家《体育建筑设计规范》的10.3.10条款,专门要求金卤灯等气体放电灯,要有克服频闪效应的措施。可普通体育场馆用的金卤灯均有100Hz的频闪效应,在此光线下羽毛球、乒乓球等高速旋转运动的物体,有明显的虚影和拖尾现象。肯信达产品是高频电子荧光灯,其电子镇流器的中心谐振频率≥45Khz,无频闪效应,符合欧盟绿色光源标准。该特点深得用户好评(国内电子荧光灯的中心谐振频率一般为20~30Khz)。
内容
每天12小时用灯
每天24小时用灯
400W金卤灯实际耗电533W
¥6.4/每天
¥12.8/每天
400W金卤灯年耗电费(元)
¥2,334.54
¥4,669.08
年均设备投入和更换费用(品牌金卤灯寿命3~4千小时/光衰50%)
¥292.00
¥584.00
年均运行维护费用小计(元)
¥2,626.54
¥5,253.08
肯信达/6U-60W实际耗电60W
¥0.72/每天
¥1.4/每天
肯信达/6U-60W年耗电费
¥262.8
¥525.6
年均设备投入和更换费用(肯信达灯寿命1.5万小时/光衰50%)
¥87.60
¥175.20
年均运行维护费用小计(元)
¥350.4
¥700.8
每盏灯年节能收益(元)
¥2276
¥4552
投入产出比
1:6.4
1:15.1
肯信达产品综合投资回收期
48 天
24 天
二、某篮球(羽毛球)训练场地照明设计案例
某会馆的场地长35米、宽23米,面积805平方米,灯具吊高6米。原场馆设计均采用400W白光金卤灯作为计算依据,但在我们的节能替换中,发现金卤灯的光衰很大,使用数百小时后照度即低于KXD-6U/60W光源(见附件案例),故采用肯信达光源的实际应用案例对比计算更有说服力。
1、以成都某羽毛球馆为例,灯具吊高9米,该场馆的配光方案为每个(13.4×6.1米)的标准羽毛球场上方配灯8盏KXD-6U/60W光源(左右侧边线各4只),后为应对市级羽毛球比赛,又在球网上方增加2盏,使用效果非常好。
体育馆照明节能改造案例
灯具数量 N=10 盏
光源光通量 Φ=6350 lm
灯具利用系数 η=0.98
光束利用率 U=0.85
维护系数M=0.8
面积 A =805平方米
场地平均照度值E=NΦηUM/A= 518Lx
2、由于羽毛球场的照明要求高于篮球场,故我们按上述羽毛球馆的照度设计即可完全满足要求。根据该会馆的情况,计算需要104盏肯信达-6U/60W光源,平均照度值还高于羽毛球场。
体育馆照明节能改造案例
灯具数量 N=104盏
光源光通量 Φ=6350 lm
灯具利用系数 η=0.98
光束利用率 U=0.85
维护系数M=0.8
面积 A = 805平方米
平均照度值E=NΦηUM/A= 547Lx
上图是我们用KXD-6U/60W工业级高频荧光灯,替换400W金卤灯(吊高8米)给广州某综合体育馆进行的节能照明改造后的使用效果。
体育馆照明节能改造案例 体育馆照明节能改造案例 体育馆照明节能改造案例
左图为肯信达U形灯连灯罩正面图;中图为肯信达灯罩背面图,黄框内的分体电子镇流器托架为备选件;右图为400W金卤灯灯罩侧视图。
3、灯具排列:(CAD图略)
长边36米等距排列13排灯,每排间距2.77米;
宽边23米等距排列8盏灯,每灯间距2.88米;
这样光源基本呈现正方形阵列,每盏灯与周边光源的照明区域均能很好重叠,光线覆盖均匀不会形成明暗对比的光岛现象。合计用灯13×8=104盏
三、篮球(羽毛球)训练场地照明控制设计
体育场馆的照明节能,不仅仅在于选用节能光源,对光源的合理控制也是节能的重要手段。采用简单的开关控制看似节省了安装投资,但运营成本会成倍增加。
为此,我们设计时充分兼顾今后运营成本的控制,为每一排8个光源设置了2个开关。一个开关控制中间4盏灯,另一个开关控制其余4盏。这样当全场进行业余比赛或训练时,仅开篮球场正上方的光源即可,如果仅有数人进行半场训练,还可以仅开半场的光源。如果场地改为羽毛球馆,通过不同开关组合,可实现局部或整体照明,组合极为灵活,也最大限度节省了电费开支。
1、照明分线开关箱
电子镇流器荧光灯在开灯瞬间的冲击电流较大,为减轻对开关触点的冲击延长开关使用寿命,根据经验,开关容量通常选择负载电流的4~5倍。由于16A以下小型开关价格相差无几,故每排8盏灯用2个16A单相开关控制。鉴于体育场馆上空架设光源及检修不便,为今后使用和维护方便(尽快判断故障位置),每排光源设置1个漏电保护开关。每排灯的开关系统组成如下:
小型开关盒×1
16A双联漏电保护开关×1(同时开关相线和中心线)
16A单联开关×2(开关相线)
整个分线照明开关箱共有13组,分别控制13排光源。选择明装式开关箱还是埋入式开关箱需根据客户要求而定。
开关箱的大小出满足照明开关安装外,还应考虑该位置是否需要接入插座。如果该位置接入插座(轨道插座可以与开关安装在一起),鉴于场馆距离较长,我们建议在插座旁边再加1个16A双联漏电保护开关,这样如果出现安全故障系统反应时间较快而且可迅速隔离(判断)事故位置,为检修维护创造便利条件。
2、照明总线开关箱
由于不清楚场馆照明系统电源是380V动力电源还是220V照明电源,我们按380V三相四线电源设计。考虑每相电路配平的原因,整体照明分为三个区域,每个区域控制4组分线开关盒(其中1路控制5组开关盒)。总线开关箱组成:
总线开关箱×1
200A三相开关×1
60A双联二级漏电保护开关×4(备用1个,如为电器插座线路预留)
电源信号指示灯×4(每个60A开关1个)
200A线路避雷器×1(根据入线电源为动力电还是照明电选型)
3、线径选择
每排光源采用2.5平方毫米铜线,每个照明区域的连接总线选择6平方毫米铜线。从公共建筑的消防安全考虑,无论明装或者埋入,所有电线均应加装金属套管(总线装入金属线槽),套管内禁止有电线接头,电线均应加套管安装。
电线接头应加装线帽。
4、消防应急灯及安全疏散标志
应选择双头灯泡型的消防应急灯。不要选择LED应急灯,因为现在很多应急灯采用白光LED,但LED(发光二极管)的辉光很短,照射范围比灯泡照射距离近。另外,白光几乎无法穿透烟幕。所有,应该选择黄光灯泡型的应急灯。
35米长边安装5只应急灯,23米边安装3只应急灯,场馆合计安装16只。此外,沿疏散通道的楼梯间和过道均需要安装。
发光型消防疏散标志每10米安装一个,每个疏散通道门两侧必须安装。购买时必须注意箭头指示方向。疏散标志安装在距地面30~40厘米高度的墙壁上。
四、工程预算(略)
五、服务承诺及一年免费质保承诺(需签署质保合同)
第一部分光源:肯信达KXD-6U50W/60W工业级高频节能灯质保
1、质保期限:产品自出厂之日起,质保一年。质保(以原故障部件换新)的新部件的质保截止日期,同原产品的截止日期。
2、质保内容:在质保期内,灯管不破碎、不裂缝,整灯不进水,不打开外壳。节能灯不能启辉点燃,免费以原故障部件换新部件。
3、质保方式:用户将原故障部件发回到我厂,在收到验证确实为不能启辉点燃的故障部件后,我们发出同等数量的新部件。包装与运费各自承担。原故障部件是6U灯管总成时,在收到时,以灯管不破碎、不裂缝为准。
4、质保标识:在6U灯管总成和电子镇流器上,均贴有“质保时间”标识不干胶贴。
5、标识不干胶贴位置:6U灯管总成,在灯管总成的灯头铁件上。电子镇流器贴在塑壳正上面。并在标识不干胶贴上卷绕2圈透明胶带,以防标识不干胶贴受热脱落。
6、质保说明:下列因素造成的损坏不在质保范围:
(1)人为因素损坏。
(2)质保时间标识不干胶贴涂改、撕毁、磨损等,不能辩识日期时。
(3)整灯进水,6U灯管总成塑件和镇流器外壳打开、破损。
(4)6U灯管总成,在启辉点燃过程中,产生光衰和黑头现象,为必然的物理现象。6U灯管总成光衰和黑头,不在质保范围。
(5)节能灯灯管与电子镇流器,应保持同一公司的产品匹配启辉点燃。如同其它公司的灯管或镇流器混合应用,导致启辉困难、灯管黑头、寿命减短、不能启辉点燃等等故障,不在质保范围。
(6)不可抗拒力造成的损坏。
第二部分:肯信达6U工业级节能灯高景深专用灯罩
节能灯专用灯罩,材质为高纯铝板旋压拉伸成型镜面抛光,不需质保。
附件:肯信达KXD-6U50W工业级高频荧光灯(节能灯)替换400W金卤灯案例
一、现场对比试验测试方法
1、光源功率测试:将400W金属卤化物灯和肯信达KXD-6U/50W工业级高频荧光灯。分别单独接线,加装单相电子式电能表。在实际现场电压条件下,测量24小时实际耗电量的电度数。再按照功率P=电度数Kwh÷24小时,计算出两种光源在实际现场电压条件下的耗电功率。
2、地面照度测试:采用数字式照度计在两种光源的正下方,直接测量,直接读取Lx值。
二、现场对比试验测试数值
电表读数
光源种类
起点读数(kWh)
24小时读数(kWh)
24小时耗电(kWh)
实际耗电功率(W)
相同垂直高度
照度值(Lx)
悬吊式400W金卤灯
1.69
14.15
12.46
519
40Lx
肯信达6U-50W
节能灯
0.15
1.69
1.54
64
50Lx
节省电功率
肯信达KXD-6U/50W节能灯替代400W金卤灯:
实际节省电功率=519W-64W=455W
功率替代比例
肯信达KXD-6U/50W节能灯替代400W金卤灯:
实际功率替代比例=519W÷64W=1W:8.1W
节电率
肯信达KXD-6U/50W节能灯替代400W金卤灯:
实际节电率=455W÷519W×100%=87.7%
照度值提高值
肯信达KXD-6U/50W节能灯替代400W金卤灯:
地面照度提高值=50Lx-40Lx=10Lx
照度提高率
肯信达KXD-6U/50W节能灯替400W金卤灯:
地面照度提高率=10Lx÷40Lx×100%=25%
结 论
肯信达KXD-6U/50W节能灯替代原有400W金卤灯,在照度提高25%的情况下,功率替代比例为1W:8.1W,实际节电率为87.7 %
三、两种光源照明质量对比分析
(一)色温与光色
1、原有400W金属卤化物灯,色温4500K左右,模拟日光色。照明环境对人的视觉情绪调动不够,易产生懒散感觉。
2、肯信达KXD-6U/50W工业级高频荧光灯,色温6100K左右,接近自然光色。照明环境明亮、清晰、舒适,人的视觉情绪高涨,有利于提高生产效率。
(二)可见光比例
1、原有400W金属卤化物灯,产生光通量中,含有36%的紫外光,可见光比例低,有效视觉光效低。并且对人眼伤害较大。
2、肯信达KXD-6U/50W工业级高频荧光灯,产生光通量中,不含有紫外光,可见光比例高,有效视觉光效高。并且对人眼没有伤害。
(三)显色指数与显色能力
1、原有400W金属卤化物灯,显色指数R值在45左右,显色能力一般。照明环境产生色偏差,不能正确地辨识彩色物体的真实颜色。
2、肯信达KXD-6U/50W工业级高频荧光灯,显色指数R值在87左右,接近于太阳光的R值=100,显色能力高。照明环境色彩逼真,能够正确地辨识彩色物体的真实颜色。
(四)频闪与频闪效应危害
1、原有400W金属卤化物灯,频闪深度达65%,频闪效应危害严重。视觉定位感差,易引起视觉疲劳,造成生产效率低下。
2、肯信达KXD-6U/50W工业级高频荧光灯,频闪深度小于5%,无频闪效应危害。视觉定位感好,视觉不疲劳,有利于提高生产效率。
四、生产车间实际现场地面与作业台面的有效视觉感
1、替代后,地面照度实测值:肯信达KXD-6U/50W工业级高频荧光灯,比原400W金属卤化物灯的照度,提高10Lx,提高率为25%。
2、替代后,由于肯信达KXD-6U/50W工业级高频荧光灯,光谱能量分布结构接近于太阳光,总光通量中可见光比例高,有效视觉光效高。空间有效视觉感,明显感到明亮、清晰、舒适。
五、对原有光源400W金属卤化物灯,光衰特性与启辉点燃寿命分析
1、生产车间原400W金属卤化物灯,由于其技术品质的原因,光衰速率较高。其光通量,200小时就可以衰减至初始值的80%以下。并且很快进入60%以下的低光效阶段运行。即金属卤化物灯由于其技术品质的原因,在整个启辉点燃寿命中,初始点燃阶段,光衰速率较高。大部分启辉点燃时间是运行在低光效状态。
2、生产车间原400W金属卤化物灯,由于光效低、热功耗大,整灯启辉点燃温升快、温度高。灯丝金属逸出功函数高,灯丝溅射严重。发光荧光粉老化速率高、程度严重,光电转换能力降低,启辉点燃寿命短。在24小时连续开灯的场合,启辉点燃寿命一般在3~5000小时左右(廉价灯管寿命更低)。
六、对新光源肯信达KXD-6U/50W工业级高频荧光灯,光衰特性与启辉点燃寿命分析
1、光衰值小,启辉点燃寿命长。肯信达-6U/50W工业级高频荧光灯,在实际启辉点燃中,光衰值小,8000小时光通量维持率高达90﹪,启辉点燃寿命为15000小时。
2、电网环境适应能力强。在180V-260V电压范围内,能够可靠地启辉点燃。能够应用于电压跌落、谐波干扰严重的电网环境中。如:钢铁厂轧钢生产车间、电阻焊机应用车间、大功率交流电焊机应用车间等。
3、空间环境适应能力强。低温启辉特性好,能在-15℃的环境中可靠地启辉点燃。可以应用于+50℃的高温和湿度100﹪生产环境中。
4、启辉点燃稳定可靠,故障率低。肯信达U型管高频、高光效节能灯,在工业照明运行中,实际运行统计平均故障率≤3%。
结论:
肯信达-6U/50W工业级高频荧光灯配合专用灯罩,直接替代400W金属卤化物灯。在地面照度值提高25%的前提下,实际功率替代比例1W:8.1W,实际节电率87.7%,启辉点燃寿命为15000小时,为金卤灯3~4倍。
光源的照度受电源电压、灯罩的反射率影响很大,用户的使用环境也不相同,以上数据仅代表该案例两种光源所处的环境,因此数据不具有唯一性。
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