照明节能技术综述

发布时间：2024-12-28 17:12

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1、照明节能技术综述照明节能技术综述照明节能技术综述内容提要内容提要照明节能的意义照明节能的意义照明节能实现的途径与研究现状照明节能实现的途径与研究现状照明节能技术展望照明节能技术展望结束语结束语 2/91 照明节能技术综述照明无处不在! 3/91 照明节能技术综述照明节能的意义照明节能的意义据了解，据了解，20062006年我国总发电量为年我国总发电量为2834428344亿亿kWhkWh，其中照明用电，其中照明用电占到全社会用电总量的占到全社会用电总量的12%12%左右；随着我国城乡人民生活水平左右；随着我国城乡人民生活水平的不断提高，全国照明用电年增长率已达到的不断提

2、高，全国照明用电年增长率已达到16%16%左右。左右。国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要在能效目标在能效目标上明确提出上明确提出: :要确保到要确保到20102010年年, , 单位国内生产总值能源消耗降单位国内生产总值能源消耗降低低20%20%。照明节能节约能源照明节能节约能源/ /资源、保护环境，能创造巨大的经济效益资源、保护环境，能创造巨大的经济效益和社会效益，有利于建设资源节约型、环境友好型社会。和社会效益，有利于建设资源节约型、环境友好型社会。 19981998年年1 1月月1 1日我国颁布了节能法，其中包括照明节电。日我国颁布了节

3、能法，其中包括照明节电。 4/91 照明节能技术综述照明节能的意义照明节能的意义-“绿色照明计划绿色照明计划” “绿色照明计划绿色照明计划”是在是在19921992年由美国环境保护署首先发起实施年由美国环境保护署首先发起实施的，并且迅速得到了世界各国的普遍响应。的，并且迅速得到了世界各国的普遍响应。绿色照明的核心是在保证照明质量的前提下节约照明用电，缓绿色照明的核心是在保证照明质量的前提下节约照明用电，缓解人类面临的能源问题，同时也是为了解决现今照明系统、照解人类面临的能源问题，同时也是为了解决现今照明系统、照明器材及应用环节中存在的诸多缺陷。明器材及应用环节中存在的诸多缺陷。我国

4、在我国在1996年正式决定实施年正式决定实施“中国绿色照明工程中国绿色照明工程”。为进一步推动为进一步推动“中国绿色照明工程中国绿色照明工程”的实施，国家经贸委与联合的实施，国家经贸委与联合国开发计划署（国开发计划署（UNDP）和全球环境基金（）和全球环境基金（GEF）共同组织开发）共同组织开发的的“SETC/UNDP/GEF中国绿色照明工程促进项目中国绿色照明工程促进项目”于于2001年年9月月正式启动。正式启动。 5/91 照明节能技术综述内容提要内容提要照明节能的意义照明节能的意义照明节能实现的途径与研究现状照明节能实现的途径与研究现状采用高效节能的电光源（采用高效节能的

5、电光源（LED）采用高效节能的照明灯具（反射罩）采用高效节能的照明灯具（反射罩）采用照明节能控制器（分布式采用照明节能控制器（分布式/ /集中式）集中式）照明节能技术展望照明节能技术展望结束语结束语 7/91 照明节能技术综述照明节能实现的途径照明节能实现的途径推进绿色照明，保护全球环境！推进绿色照明，保护全球环境！最大限度的利用自然光；最大限度的利用自然光；采用传输效率高、使用寿命长、电能损耗低、安全的采用传输效率高、使用寿命长、电能损耗低、安全的配线器材；配线器材；采用高效节能的电光源（采用高效节能的电光源（LED等）；等）；采用高效节能的照明灯具（反射罩等）；采用高

6、效节能的照明灯具（反射罩等）；采用高效节能的灯用电器附件；采用高效节能的灯用电器附件； (“分布式分布式”电子镇流器电子镇流器) 采用绿色照明节能控制器。采用绿色照明节能控制器。（“集中式集中式”电力调压电力调压/稳压装置）稳压装置） 8/91 照明节能技术综述低压钠灯荧光灯金属卤化物灯高压钠灯汞灯基本照明光源分类白炽灯低压气体放电灯高压气体放电灯 LED灯热辐射光源气体放电光源固态光源 1 采用高效节能的电光源 9/91 照明节能技术综述 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节能的电光源用卤钨灯取代普通照明白炽灯（节电用卤钨灯取代普通照明白炽灯（节电50-60%

7、50-60%）; ; 用自镇流单端荧光灯取代白炽灯（节电用自镇流单端荧光灯取代白炽灯（节电70-80%70-80%）; ; 用三基色紧凑型荧光灯取代白炽灯和荧光灯的升级换代用三基色紧凑型荧光灯取代白炽灯和荧光灯的升级换代（节电（节电70-90%70-90%）; ; 大力推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用大力推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用; ; 低压钠灯的应用低压钠灯的应用; ; 推广发光二极管推广发光二极管-LED-LED的应用的应用; ; 10/91 照明节能技术综述灯种光效（lm/W）色温（K）显色指数寿命（h）白炽灯1528001001000 卤钨灯2530001002000-

8、5000 高压汞灯5033004300456000 紧凑型荧光灯 60全系列85 8000 普通荧光灯70全系列7010000 三基色荧光灯 93全系列80-98 12000 金属卤化物灯 75-953000/4500/5600 65-926000-20000 高压钠灯100-2001950/2200/2500 23/60/8524000 低压钠灯2001750极差28000 LED 目前：80 预计：200 80100000 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节能的电光源主要电光源的技术性能指标主要电光源的技术性能指标 11/91 照明节能技术综述 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节

9、能的电光源光源性能指标参数光源性能指标参数-光效光效( (流明流明/ /瓦瓦) ) 12/91 照明节能技术综述汞灯汞灯金卤灯金卤灯日光灯日光灯白炽灯白炽灯高压钠灯高压钠灯按黑体辐射的绝对温度计算；按黑体辐射的绝对温度计算；表示光源光谱成分的指标；表示光源光谱成分的指标；人眼直接观察光源时所感觉到人眼直接观察光源时所感觉到的颜色冷暖；的颜色冷暖；低色温光源，红辐射相对多低色温光源，红辐射相对多些，通常称为些，通常称为“暖光暖光”；高色温光；高色温光源，蓝辐射相对多些，通常称为源，蓝辐射相对多些，通常称为 “冷光冷光”。 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节能的电光源

10、光源性能指标参数光源性能指标参数-色温色温( (开尔文开尔文) ) 13/91 照明节能技术综述白炽灯白炽灯暖白色荧光灯暖白色荧光灯金卤灯金卤灯日光灯日光灯高压钠灯高压钠灯低压钠灯低压钠灯 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节能的电光源光源性能指标参数光源性能指标参数-显色指数显色指数显色指数是指彩色物体被光源显色指数是指彩色物体被光源照射时，彩色被显现的真实程度；照射时，彩色被显现的真实程度；体现光源对物体的显色能力；体现光源对物体的显色能力；白炽灯的显色指数被定义为白炽灯的显色指数被定义为 100100，作为基准光源；，作为基准光源；如果物体在受照后颜色失真，如

11、果物体在受照后颜色失真，则该光源的显色性差（显色指数则该光源的显色性差（显色指数低）；反之，则显色指数高。低）；反之，则显色指数高。 14/91 照明节能技术综述 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节能的电光源半导体照明半导体照明(LED)(LED) -照明领域的又一次革命照明领域的又一次革命 15/91 照明节能技术综述 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节能的电光源 LEDLED发光原理：发光原理：发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成，一层带过量发光二极管是由数层很薄的搀杂半导体材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的空穴，当有电流通过时的电子，另一层

12、因缺乏电子而形成带正电的空穴，当有电流通过时，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。 16/91 照明节能技术综述 1 采用高效节能的电光源发光二极管内部结构 17/91 照明节能技术综述 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节能的电光源 LEDLED的优点：的优点：光效高。其光效目前可达光效高。其光效目前可达80 lm/W,80 lm/W,预计预计20252025年可到年可到200 lm/W,200 lm/W, 光谱窄，单色性好，几乎所有发出的光都可直接利用。光谱窄，单色性好，几乎所有发出的光都可直接利用。节能效果显著。节能

13、效果显著。 1 1只只11W11W的的LEDLED灯可相当于灯可相当于1 1只只140W140W白炽灯的照度；白炽灯的照度； 1 1只只120W120W的的LEDLED路灯可相当于路灯可相当于400W400W传统高压钠灯的照度。传统高压钠灯的照度。光色多。可根据需要制作出多色组合和循环变色的艳丽灯饰。光色多。可根据需要制作出多色组合和循环变色的艳丽灯饰。 18/91 照明节能技术综述 1 1 采用高效节能的电光源采用高效节能的电光源 LEDLED的优点：的优点：安全性高。安全性高。使用直流低电压驱动，发光稳定；无污染，无频使用直流低电压驱动，发光稳定；无污染，无频闪，抗干扰能力强；无钨丝

14、，抗震性好。闪，抗干扰能力强；无钨丝，抗震性好。寿命长。理论寿命可高达寿命长。理论寿命可高达1010万小时（预计），维护费用大大万小时（预计），维护费用大大减少，运行成本降低。减少，运行成本降低。响应快速。响应快速。LEDLED发光管响应时间短，可频繁亮灭，能按要求发光管响应时间短，可频繁亮灭，能按要求保证多个光源之间或一个光源不同区域之间的工作切换。保证多个光源之间或一个光源不同区域之间的工作切换。 LEDLED接近点光源，便于灯具机构设计。接近点光源，便于灯具机构设计。 19/91 照明节能技术综述交通信号灯 1 采用高效节能的电光源 LED的典型应用：哈尔滨冰雪大世界的“奥运

15、圣塔” 20/91 照明节能技术综述内容提要内容提要照明节能的意义照明节能的意义照明节能实现的途径与研究现状照明节能实现的途径与研究现状采用高效节能的电光源（采用高效节能的电光源（LED）采用高效节能的照明灯具（反射罩）采用高效节能的照明灯具（反射罩）采用照明节能控制器（分布式采用照明节能控制器（分布式/ /集中式）集中式）照明节能技术展望照明节能技术展望结束语结束语 21/91 照明节能技术综述防腐防爆灯具系列防腐防爆灯具系列隧道灯具具系列隧道灯具具系列网球场灯具网球场灯具水下灯具系列水下灯具系列埋地灯具系列埋地灯具系列 2 2 采用高效节能的照明灯具采用高效节能的

16、照明灯具照明灯具分类照明灯具分类道路灯具系列道路灯具系列中、高杆灯具系列中、高杆灯具系列工厂灯具系列工厂灯具系列商业灯具系列商业灯具系列投光（泛光）灯具系列投光（泛光）灯具系列庭园照明灯具系列庭园照明灯具系列 22/91 照明节能技术综述 23/91 照明节能技术综述 24/91 照明节能技术综述 2 2 采用高效节能的照明灯具采用高效节能的照明灯具 -把光集中在最需要光的地方把光集中在最需要光的地方灯具是灯泡（管）的灯具是灯泡（管）的“时装时装”，既要漂亮，又要有科，既要漂亮，又要有科学分配光的功能。学分配光的功能。灯灯具的关键指标是具的关键指标是“灯具效率灯具效率”。灯

17、具效率越大，光。灯具效率越大，光源发出的光的利用率越大。源发出的光的利用率越大。灯具效率高低取决于反射罩形状及材料、出口光大灯具效率高低取决于反射罩形状及材料、出口光大小等因素。小等因素。目前一些灯具的效率很低（特别是装饰性灯具），目前一些灯具的效率很低（特别是装饰性灯具），浪费大量电能！浪费大量电能！ 25/91 照明节能技术综述 2 2 采用高效节能的照明灯具采用高效节能的照明灯具目前照明产品提高性能的侧重点主要是光源，目前照明产品提高性能的侧重点主要是光源，发展速度快，从白炽发展速度快，从白炽灯、汞灯、到现在的荧光灯、金属卤化物灯和高压钠灯，发展趋势灯、汞灯、到现在的荧光灯

18、、金属卤化物灯和高压钠灯，发展趋势是是LEDLED；但是，；但是，灯具发展严重滞后，目前大量使用的是铝板灯具，灯具发展严重滞后，目前大量使用的是铝板灯具，只是在造型上有创新，照明性能没有大的突破。只是在造型上有创新，照明性能没有大的突破。高效节能照明灯具的研发思路是在光源光效一定的情况下，如何提高效节能照明灯具的研发思路是在光源光效一定的情况下，如何提高光的利用效率、解决光的定向分布、长时间使用减少光的衰减、高光的利用效率、解决光的定向分布、长时间使用减少光的衰减、提高灯具的寿命。提高灯具的寿命。利用光反射可控原理，通过优化设计，采用光学玻璃和光学镀膜技利用光反射可控原理，通过优化

19、设计，采用光学玻璃和光学镀膜技术制作灯具，取代铝板灯具。术制作灯具，取代铝板灯具。 26/91 照明节能技术综述 2 2 采用高效节能的照明灯具采用高效节能的照明灯具哈尔滨远光光电仪器有限公司产品：哈尔滨远光光电仪器有限公司产品： 1 1、利用结构优化设计技术和新型光学材料选配与成型技术，不但成、利用结构优化设计技术和新型光学材料选配与成型技术，不但成功地解决了光的定向性功地解决了光的定向性/ /光利用率与眩光的矛盾，而且经过精确光学光利用率与眩光的矛盾，而且经过精确光学设计的反射罩面型，能将设计的反射罩面型，能将80%80%以上的非直接照明光线，仅经以上的非直接照明光线，仅经一次反射

20、一次反射便全部投向所需照明的工作面上，极大地提高了光的利用率。便全部投向所需照明的工作面上，极大地提高了光的利用率。 27/91 照明节能技术综述 2 2 采用高效节能的照明灯具采用高效节能的照明灯具哈尔滨远光光电仪器有限公司产品：哈尔滨远光光电仪器有限公司产品： 2 2、反射罩的基底由含有多种稀有金属等特殊材料的光学玻璃制成，、反射罩的基底由含有多种稀有金属等特殊材料的光学玻璃制成，极大地增加了可见光波段的透过率，增加了光学玻璃的耐温性能和极大地增加了可见光波段的透过率，增加了光学玻璃的耐温性能和抗冲击能力（减弱光学玻璃的脆性）。抗冲击能力（减弱光学玻璃的脆性）。 3 3、采用真空冷

21、镀膜技术，经多道工序，将银、铂等贵重金属镀制成、采用真空冷镀膜技术，经多道工序，将银、铂等贵重金属镀制成高效反射膜，反射率几乎达到高效反射膜，反射率几乎达到100%100%，且不氧化，能吸收，且不氧化，能吸收85%85%以上的紫以上的紫外线外线。表面还镀有光触媒膜，可以分解玻璃表面的污物，达到自清。表面还镀有光触媒膜，可以分解玻璃表面的污物，达到自清洁效果，减少灯具的维护成本，增加灯具维持高光效的时间。洁效果，减少灯具的维护成本，增加灯具维持高光效的时间。 28/91 照明节能技术综述序号序号比较内容比较内容高效灯具高效灯具板块式灯具板块式灯具备注备注 1 1光的光的利用效率利用效率

22、光源发出的光有光源发出的光有20%20%直接直接射出。射出。光源发出的光有光源发出的光有20%20%直接直接射出。射出。深罩型厂房灯投光角一般为深罩型厂房灯投光角一般为108108度。度。光源发出的光有光源发出的光有80%80%需经需经过反射罩反射，平均反射过反射罩反射，平均反射率为率为90%90%以上。以上。光源发出的光有光源发出的光有80%80%需经需经过反射罩反射，平均反射过反射罩反射，平均反射率为率为60-70%60-70%。光源发出的光有光源发出的光有80%80%需要经过反射罩反射，所需要经过反射罩反射，所以以反射罩的光学性能非常重要。反射罩的光学性能非常重

23、要。 2 2光的光的定向性定向性从反射罩反射出的光有平从反射罩反射出的光有平均均90%90%照到工作区域。照到工作区域。从反射罩反射出的光平均从反射罩反射出的光平均有有60%60%左右照到工作区域。左右照到工作区域。高效灯具反射罩不产生漫反射，并且灯头位高效灯具反射罩不产生漫反射，并且灯头位置可根据悬挂高度调节。板块式灯具反射罩置可根据悬挂高度调节。板块式灯具反射罩产生漫反射，灯头不可调节。产生漫反射，灯头不可调节。 3 3光的光的衰减衰减从反射罩反射出的光平均从反射罩反射出的光平均衰减衰减3%-8%3%-8%。从反射罩反射出的光平均从反射罩反射出的光平均衰减衰减40

24、%-50%40%-50%。长时间使用（一般六个月以上）：高效灯具长时间使用（一般六个月以上）：高效灯具反射罩反射罩不氧化、灰尘吸附弱。设计寿命不氧化、灰尘吸附弱。设计寿命1515年。年。板块式灯具反射罩氧化、灰尘吸附强，降低板块式灯具反射罩氧化、灰尘吸附强，降低反射反射率，甚至使灯具失去反光作用。率，甚至使灯具失去反光作用。一般寿一般寿命命5 5年左右。年左右。 4 4紫外线紫外线的吸收的吸收光源射出的紫外线经过反光源射出的紫外线经过反射罩时，射罩时，有有80%80%被吸收。被吸收。光源射出的紫外线经过反光源射出的紫外线经过反射罩时，射罩时，有有5%5%被吸收。被吸收。紫

25、外线对人体有害。紫外线对人体有害。 5 5灯具的灯具的散热散热独特的对流散热设计，显独特的对流散热设计，显著提高了光源和镇流器等著提高了光源和镇流器等电气元件的使用寿命；电气元件的使用寿命；没有专门的散热设计没有专门的散热设计高温缩短光源和镇流器等电气元件的使用寿高温缩短光源和镇流器等电气元件的使用寿命。命。高效节能照明灯具与板块式灯具性能比较 29/91 照明节能技术综述 2 采用高效节能的照明灯具主要产品 30/91 照明节能技术综述哈尔滨国际会展中心上海汽轮机厂厂房 2 采用高效节能的照明灯具产品应用情况： 31/91 照明节能技术综述哈尔滨电机厂厂房哈尔滨飞机制造

26、厂厂房 2 采用高效节能的照明灯具产品应用情况： 32/91 照明节能技术综述内容提要内容提要照明节能的意义照明节能的意义照明节能实现的途径与研究现状照明节能实现的途径与研究现状采用高效节能的电光源（采用高效节能的电光源（LED）采用高效节能的照明灯具（反射罩）采用高效节能的照明灯具（反射罩）采用照明节能控制器（分布式采用照明节能控制器（分布式/ /集中式）集中式）照明节能技术展望照明节能技术展望结束语结束语 33/91 照明节能技术综述 3 3 分布式照明节能控制器分布式照明节能控制器-电子镇流器电子镇流器气体放电灯因光效高而被广泛使用，但必须配置镇流器。气体放电灯因光效

27、高而被广泛使用，但必须配置镇流器。 34/91 照明节能技术综述高强度气高强度气白炽灯白炽灯 39% 荧光灯荧光灯 23% 国用电量的国用电量的12%12% 镇流器耗电量占照明镇流器耗电量占照明系统用电量系统用电量9 9 镇流器耗电量占全国镇流器耗电量占全国用电量用电量1 1 各种电光源耗电量各种电光源耗电量占照明总用电量的百分比占照明总用电量的百分比 3 3 分布式照明节能控制器分布式照明节能控制器-电子镇流器电子镇流器照明系统用电量占全照明系统用电量占全体放电灯体放电灯 38% 35/91 照明节能技术综述 VV 镇流器 I 气体放电灯固有伏安特性 I 合成伏安特性 3 分布

28、式照明节能控制器-电子镇流器 36/91 照明节能技术综述 3 分布式照明节能控制器-电子镇流器电感式镇流器 37/91 照明节能技术综述 3 分布式照明节能控制器-电子镇流器电感式镇流器启动器 38/91 照明节能技术综述 3 3 分布式照明节能控制器分布式照明节能控制器-电子镇流器电子镇流器用电子镇流器取代传统的高耗能电感镇流器是照明节能的用电子镇流器取代传统的高耗能电感镇流器是照明节能的重要措施！重要措施！电子镇流器的优点：电子镇流器的优点：功率因数高。普通电感镇流器在功率因数高。普通电感镇流器在0.5左右，而电子镇流器可左右，而电子镇流器可达达0.96以上。以上。发光效

29、率高。发光效率高。电子镇流器是高频激励，光效高，一般电子电子镇流器是高频激励，光效高，一般电子镇流器为镇流器为69 lm/W，而电感镇流器只有，而电感镇流器只有50 lm/W。无频闪。无频闪。电感镇流器供电的灯管有电感镇流器供电的灯管有50周闪烁，而电子镇流周闪烁，而电子镇流器在超音频下工作，器在超音频下工作，没有噪声，提高了环境的舒适感。没有噪声，提高了环境的舒适感。 39/91 照明节能技术综述 3 3 分布式照明节能控制器分布式照明节能控制器-电子镇流器电子镇流器电子镇流器的优点：电子镇流器的优点：启动快速可靠。使用电子镇流器，在低温启动快速可靠。使用电子镇流器，在低温/低压下

30、，也可使低压下，也可使灯管一次性快速可靠启动，延长灯管使用寿命。灯管一次性快速可靠启动，延长灯管使用寿命。体积小、重量轻。电子镇流器由于没有铁心和线圈，重量体积小、重量轻。电子镇流器由于没有铁心和线圈，重量只有电感镇流器的只有电感镇流器的1/10，易实现整套灯具的轻量化。，易实现整套灯具的轻量化。节点效果显著。一只节点效果显著。一只36W荧光灯的电感镇流器，由于自身荧光灯的电感镇流器，由于自身铁心和线圈的铁损铁心和线圈的铁损/铜损占总功率的铜损占总功率的20%，功耗可达，功耗可达8W左右，左右，而电子镇流器自身仅耗能而电子镇流器自身仅耗能1-2W。智能化程度高，可实现分布式调压智

31、能化程度高，可实现分布式调压/调光。调光。 40/91 照明节能技术综述 3 3 分布式照明节能控制器分布式照明节能控制器-电子镇流器电子镇流器电子镇流器的缺点：电子镇流器的缺点：电路结构复杂电路结构复杂功率等级有待于进一步提高功率等级有待于进一步提高成本较高成本较高可靠性差可靠性差(PCB(PCB布线热效应电磁干扰等布线热效应电磁干扰等) ) 41/91 照明节能技术综述 4 4 采用绿色照明节能控制器采用绿色照明节能控制器 -集中式电力调压集中式电力调压/ /稳压装置稳压装置 20062006年我国总发电量为年我国总发电量为2834428344亿亿kWhkWh，其中照明用电，其中

32、照明用电占到全社会用电总量的占到全社会用电总量的12%12%左右，而城市道路公共照左右，而城市道路公共照明用电量占到整个照明用电的明用电量占到整个照明用电的30%30%左右，左右，20062006年我国年我国道路照明用电量已超过道路照明用电量已超过10001000亿亿kWhkWh。随着我国城市化进程的加快，这个比重还将会逐步随着我国城市化进程的加快，这个比重还将会逐步提高，道路照明节能潜力巨大。提高，道路照明节能潜力巨大。 42/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器我国道路照明该如何节电我国道路照明该如何节电? ? 七十年代的世界

33、性能源危机中，日本大藏省曾要求在工厂、七十年代的世界性能源危机中，日本大藏省曾要求在工厂、办公室和道路上进行间隔点灯的试验，结果导致生产率和办办公室和道路上进行间隔点灯的试验，结果导致生产率和办公效率降低以及治安、道路交通事故的大幅上升，不到一年公效率降低以及治安、道路交通事故的大幅上升，不到一年时间就在一片反对声中全部放弃了。时间就在一片反对声中全部放弃了。近期，随着我国用电需求的日益加大，局部地区缺电现象时近期，随着我国用电需求的日益加大，局部地区缺电现象时有发生，因此，有发生，因此，“在保证照明效果下点着灯节电在保证照明效果下点着灯节电”，这种科学，这种科学的、合理的节能概念

34、成为各城市道路照明系统的设计主导思的、合理的节能概念成为各城市道路照明系统的设计主导思想之一。想之一。 43/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器我国道路照明该如何节电我国道路照明该如何节电? ? 据调查，我国小型城市在夜晚据调查，我国小型城市在夜晚9 9点后，大中城市在午夜点后，大中城市在午夜1212点点后，道路上几乎空无一人，即便是北京、上海、广州这样的后，道路上几乎空无一人，即便是北京、上海、广州这样的繁华都市，凌晨繁华都市，凌晨2 2点以后，道路上也已罕见行人、车辆。点以后，道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨从这一

35、时段直至清晨6 6点路灯熄灭，在低交通流量的道路上仍点路灯熄灭，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。然保持较高照度显然没有必要。后半夜电网负荷减小，电压可升高至后半夜电网负荷减小，电压可升高至240V240V左右，对灯具寿命左右，对灯具寿命带来损害。带来损害。如何让路灯亮起来，让城市亮起来，亮得更科学，亮得省电如何让路灯亮起来，让城市亮起来，亮得更科学，亮得省电省钱省钱? ? 答案是：采用绿色照明节能控制器。答案是：采用绿色照明节能控制器。 44/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器 20072007年黑龙江省年黑龙江

36、省/ /天津市节能产品天津市节能产品 -YZJ-YZJ系列智能型绿色照明节能器系列智能型绿色照明节能器( (哈尔滨应通科技有限公司哈尔滨应通科技有限公司) ) 45/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器哈尔滨应通科技有限公司的哈尔滨应通科技有限公司的YZJYZJ系列智能型绿色系列智能型绿色照明节能器产品先后经过在照明节能器产品先后经过在哈尔滨市、烟台市开发哈尔滨市、烟台市开发区、青岛集装箱码头、牡丹江市、威海市、铁力市、区、青岛集装箱码头、牡丹江市、威海市、铁力市、天津市、海口市、珠海市等地五年多时间的长期运天津市、海口市、珠海市等地

37、五年多时间的长期运行，其节能率、可靠性、稳定性等相关指标均受到各行，其节能率、可靠性、稳定性等相关指标均受到各权威部门一致好评，为用户单位创造了极其可观的经权威部门一致好评，为用户单位创造了极其可观的经济效益和社会效益。济效益和社会效益。 46/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器所有节能产品所有节能产品中唯一的照明中唯一的照明节能产品节能产品 47/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器产品工作原理：产品工作原理： YZJYZJ系列智能型绿色照明节能器是在国外同类产品先进理念系

38、列智能型绿色照明节能器是在国外同类产品先进理念和技术的基础上，进行了创新和发展。和技术的基础上，进行了创新和发展。根据人体工程学视觉原理，采用微控光源降压稳压调根据人体工程学视觉原理，采用微控光源降压稳压调光技术，应用最优控制方法，充分发挥灯具本身发光效率。光技术，应用最优控制方法，充分发挥灯具本身发光效率。合理实现钠灯在不同时间段（不同季节、节假日等）及同合理实现钠灯在不同时间段（不同季节、节假日等）及同一天内不同时间差的照度要求，选择合理参数，兼顾各项指一天内不同时间差的照度要求，选择合理参数，兼顾各项指标，通过连续多段平滑控制方式，实现既满足视觉照度要标，通过连续多段平滑控制

39、方式，实现既满足视觉照度要求，又提高节能效率的目标。求，又提高节能效率的目标。 48/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器调压调压/ /稳压过程：稳压过程：预热第一工作电压第二工作电压 V V0 V1 V2 V3 T1 启辉软启动 T2 稳压过程闭环控制 t 节能效果非常显著保证足够照度保证足够照度对照度需求降低；抑制电网电压上升第三工作电压 T3 调压过程平滑渐变 49/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器产品主要特点：产品主要特点：节能率可达节能率可达45%-

40、55%45%-55%。灯的启辉和预热阶段为软启动过程，不同阶段的工作灯的启辉和预热阶段为软启动过程，不同阶段的工作电压转换为渐变过程，从而减小了因电流突变对电网电压转换为渐变过程，从而减小了因电流突变对电网和灯具的冲击。不仅使亮度的变化无突变，对灯具的和灯具的冲击。不仅使亮度的变化无突变，对灯具的寿命也有较大的提高（可提高寿命也有较大的提高（可提高2-32-3倍）。倍）。进入工作电压区间后具有稳压功能（闭环控制），减进入工作电压区间后具有稳压功能（闭环控制），减小了电网电压波动对灯具寿命小了电网电压波动对灯具寿命/ /视觉照度的影响。稳压视觉照度的影响。稳压带宽为带宽为3VAC3

41、VAC。 50/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器产品主要特点：产品主要特点：该节能控制器采用可编程逻辑控制器（该节能控制器采用可编程逻辑控制器（PLCPLC）实现智）实现智能控制（模糊控制），基于能控制（模糊控制），基于TD200/TD200/显示屏实现数据显示屏实现数据显示、参数修改等功能。显示、参数修改等功能。对电网电压波形不产生畸变，具有抑制高次谐波性对电网电压波形不产生畸变，具有抑制高次谐波性能，实现绿色用电。能，实现绿色用电。具有系统故障诊断（过流、过压、电压频率变换具有系统故障诊断（过流、过压、电压频率变换器、

42、继电器及线路等）功能，故障内容显示在人机器、继电器及线路等）功能，故障内容显示在人机界面的显示屏上，不影响正常节能工作。界面的显示屏上，不影响正常节能工作。 51/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器产品主要特点：产品主要特点：具有自动具有自动/ /手动工作模式。手动检查功能便于产品调手动工作模式。手动检查功能便于产品调试、参数确定、故障诊断。试、参数确定、故障诊断。将暑期（将暑期（7 7、8 8月份）及月份）及“五一五一”、“十一十一”、新年、新年、春节等多个节日特别提出，电压转换时间将自动向后春节等多个节日特别提出，电压转换时

43、间将自动向后推迟（如推迟（如2 2个小时），无需人工介入。个小时），无需人工介入。三相独立工作，允许缺相运行，以满足不同用户的要三相独立工作，允许缺相运行，以满足不同用户的要求；三相电网电压不平衡时仍可正常工作。求；三相电网电压不平衡时仍可正常工作。控制单元留有接口，可实现基于控制单元留有接口，可实现基于GPRSGPRS技术的远程无线技术的远程无线监控。监控。 52/91 照明节能技术综述 . 产品发展历史：产品发展历史： . . 4 采用集中式绿色照明节能控制器人机界面参参数数调调整整 PLC 模模糊糊控控制制故障检测故障检测驱动器电机减速器隔离隔离

44、变压器变压器干扰干扰抑制器抑制器 V/f 变换变换模块模块 24VDC 电电源源 24VDC 电电源源 . 电度表 . 自耦变压器 . 节节能能控控制制器器报警灯报警灯调功器限限位位电网主线路路灯 Ui Uo N 第一代产品：第一代产品：基于自耦变压器的节能控制器基于自耦变压器的节能控制器 L 通过控制电机从而调整自耦变压器，通过控制电机从而调整自耦变压器，使得路灯主线路的电压可控。使得路灯主线路的电压可控。 53/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器第一代产品：基于自耦变压器的节能控制器

45、第一代产品：基于自耦变压器的节能控制器优点：采用自耦变压器实现无级调压，调压范围优点：采用自耦变压器实现无级调压，调压范围广、操作简单、精度较高；广、操作简单、精度较高；缺点：由于采用电动机、减速装量及碳刷等机械缺点：由于采用电动机、减速装量及碳刷等机械调节方式，故存在变压器碳刷磨损快、寿命短，调节方式，故存在变压器碳刷磨损快、寿命短，大电流时易产生火花，引起电磁干扰，机械调压大电流时易产生火花，引起电磁干扰，机械调压响应时间长，需经常维护等缺点。响应时间长，需经常维护等缺点。 54/91 照明节能技术综述 4 采用集中式绿色照明节能控制器第一代产品：基于自耦变压器的节能控制器

46、55/91 照明节能技术综述 . . . 触器组触器组 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器人人机机界界面面参数调整参数调整 P L C 智智能能控控制制隔离隔离变压器变压器干扰干扰抑制器抑制器 V/f 变换变换模块模块 24VDC 电电源源主主线线路路路路灯灯独立变独立变压器组压器组节节能能控控制制器器中间继中间继电器组电器组 . 电电压压补补偿偿器器电电网网 . K1 交流接交流接 . 故障诊断故障诊断数据显示数据显示电流电流互感器互感器 . . K2 产品发展历史：产品发展历史： Ui

47、Uo N KA1 KA2 KA3 KA4 第二代产品：第二代产品：基于补偿变压器的节能控制器基于补偿变压器的节能控制器 U1 L KA1、KA4闭合，闭合，Uo=Ui+U1; KA2、KA3闭合，闭合，Uo=Ui-U1; 56/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器优点：优点： 1.1.无触点结构，长期运行可靠，免维护无触点结构，长期运行可靠，免维护; ; 2.2.调压幅度大（调压幅度大（7575伏），且调压级差小（伏），且调压级差小（5 5伏）伏）; ; 3.3.节能率高，节能率高，45%45%55%;55%; 4.4.三相工作独立，可分

48、调，允许缺相工作三相工作独立，可分调，允许缺相工作; ; 5.5.灯的启辉和预热为软启动过程灯的启辉和预热为软启动过程; ; 6.6.具有闭环控制稳压功能，稳压精度具有闭环控制稳压功能，稳压精度2%;2%; 7.7.工作电压转换过程中，灯无闪烁工作电压转换过程中，灯无闪烁/ /闪灭闪灭; ; 8.8.适用于大功率场合。适用于大功率场合。 57/91 照明节能技术综述电气工及自动化学院 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器第二代产品：基于补偿变压器的节能控制器第二代产品：基于补偿变压器的节能控制器 58/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器

49、采用集中式绿色照明节能控制器应通公司产品应用情况：应通公司产品应用情况：（哈尔滨市）（哈尔滨市）顾乡大街顾乡大街兆麟公园兆麟公园 59/91 照明节能技术综述南直路南直路民生路民生路 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器应通公司产品应用情况（哈尔滨市）：应通公司产品应用情况（哈尔滨市）： 60/91 照明节能技术综述威海市（环山路）天津市（天津理工大学）天津市（天津理工大学） 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器应通公司产品应用情况：应通公司产品应用情况： 61/91 照明节能技术综述城市城市位置位置台数（台）台数（台

50、）位置位置台数（台）台数（台）烟台烟台长江路长江路8 8五指山路五指山路1 1 黄河路黄河路4 4黄山路黄山路2 2 珠江路珠江路3 3泰山路泰山路3 3 金沙江路金沙江路4 4香山路香山路1 1 嫩江路嫩江路2 2嵩山路嵩山路1 1 黑龙江路黑龙江路1 1衡山路衡山路3 3 嘉陵江路嘉陵江路3 3天目山路天目山路3 3 沭河路沭河路1 1河滨路河滨路5 5 长白山路长白山路1 1 总计总计4646 威海威海环山路环山路1 1 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器山东省应用情况：山东省应用情况： 62/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器

51、采用集中式绿色照明节能控制器应通公司产品应用情况：应通公司产品应用情况：烟台市烟台市 63/91 照明节能技术综述珠海市海口市 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器应通公司产品应用情况：应通公司产品应用情况： 64/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器 -组建组建“路灯照明远程监控管理系统路灯照明远程监控管理系统” 意义：意义：实现对路灯实现对路灯的的“三遥三遥”（遥控、遥测、遥信）控制；（遥控、遥测、遥信）控制；提高路灯科学管理水平；提高路灯科学管理水平；降低运行成本；降低运行成本；经济和技术发展

52、的必然趋势。经济和技术发展的必然趋势。 65/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器 GPRS Internet 数据库数据库管理中心管理中心远程监控远程监控 GPRS 管理系统管理系统变压器变压器n 节能控制器节能控制器1 变压器变压器节能控制器节能控制器n 66/91 照明节能技术综述 4 4 采用集中式绿色照明节能控制器采用集中式绿色照明节能控制器 -组建组建“路灯照明远程监控管理系统路灯照明远程监控管理系统” 这这种路灯照明远程监控管理系统是以先进的通讯技术、计算种路灯照明远程监控管理系统是以先进的通讯技术、计算机技术、自动控

53、制技术、网络及多媒体技术机技术、自动控制技术、网络及多媒体技术为基础；为基础；建立在建立在MapInfoMapInfo地理信息系统之上，以城市数字地图为底图，地理信息系统之上，以城市数字地图为底图，可以按地理位置管理、查询整个系统运行状况；可以按地理位置管理、查询整个系统运行状况；实现路灯照明系统的远程监测、数据采集、分析、控制、报实现路灯照明系统的远程监测、数据采集、分析、控制、报表打印、故障报警等功能；表打印、故障报警等功能；实时掌握照明系统运行状况，提高城市照明系统运行质量，实时掌握照明系统运行状况，提高城市照明系统运行质量，减少管理成本，提高城市照明的管理水平。减少管理成本

54、，提高城市照明的管理水平。 67/91 照明节能技术综述远程全数字化路灯照明监控管理系统 4 采用集中式绿色照明节能控制器系统主菜单城市地图节能控制器工具栏缩略地图路灯节点 68/91 照明节能技术综述内容提要内容提要照明节能的意义照明节能的意义照明节能实现的途径与研究现状照明节能实现的途径与研究现状照明节能技术展望照明节能技术展望照明电力电子技术照明电力电子技术-电子镇流器电子镇流器半导体照明技术半导体照明技术-LED-LED 结束语结束语 69/91 照明节能技术综述 1 1 照明电力电子技术照明电力电子技术-电子镇流器电子镇流器控制和控制和保护电路

55、保护电路 MCU 市市电电整流和整流和功率因功率因数校正数校正高高频频逆逆变变负载负载匹配匹配网络网络 HID 灯灯启启动动器器高频变流电路高频变流电路负载谐振电路负载谐振电路 HIDHID（高强度气体放电）灯电子镇流器结构（高强度气体放电）灯电子镇流器结构 70/91 照明节能技术综述市市电电整整流流滤滤波波负负载载匹匹配配网网络络启启动动器器负载谐振电路负载谐振电路高频高频逆变逆变电路电路控制电路控制电路高频变流电路高频变流电路内内部部电电源源电电路路保护保护电路电路驱动电路驱动电路逆变器逆变器高

56、强度高强度气体气体放电灯放电灯功率功率因数因数校正校正信号检测电路信号检测电路检测保护电路检测保护电路电子镇流器基本功能示意图电子镇流器基本功能示意图 1 1 照明电力电子技术照明电力电子技术-电子镇流器电子镇流器 71/91 照明节能技术综述 1 1 照明电力电子技术照明电力电子技术-电子镇流器电子镇流器电子镇流器存在的问题：电子镇流器存在的问题：目前国内在电子镇流器的研发工作上取得了一定进展，但目前国内在电子镇流器的研发工作上取得了一定进展，但仍存在许多问题，如功率因数、谐波含量、抗干扰能力、安全仍存在许多问题，如功率因数、谐波含量、抗干扰能力、安全指标等还达不到要

57、求；有些镇流器还影响灯的使用寿命。分析指标等还达不到要求；有些镇流器还影响灯的使用寿命。分析其原因主要有以下几个方面：其原因主要有以下几个方面：对灯本身的物理特性了解不深，对灯的启动过程和正常工对灯本身的物理特性了解不深，对灯的启动过程和正常工作状态缺乏系统的、科学的认识。忽视灯与电子镇流器匹配特作状态缺乏系统的、科学的认识。忽视灯与电子镇流器匹配特性的研究与优化，线路整体设计不够科学。性的研究与优化，线路整体设计不够科学。电路参数设计不尽合理，特别是对元器件特性掌握不深，电路参数设计不尽合理，特别是对元器件特性掌握不深，元器件选择不合理，对其损坏元器件选择不合理，对其损坏/ /老

58、化机理研究缺乏理论指导。老化机理研究缺乏理论指导。 72/91 照明节能技术综述 1 1 照明电力电子技术照明电力电子技术-电子镇流器电子镇流器需解决的关键技术问题需解决的关键技术问题: 金属卤化物灯声谐振问题金属卤化物灯声谐振问题散热问题和能量局部集中问题散热问题和能量局部集中问题 HIDHID灯与电子镇流器间的最佳匹配问题灯与电子镇流器间的最佳匹配问题高频工作状态下高频工作状态下HIDHID灯的动态数学模型及功率闭环控灯的动态数学模型及功率闭环控制策略制策略异常状态保护问题异常状态保护问题灯寿命终结监测（灯寿命终结监测（EOLEOL）与判断技术）与判断技术可靠性可靠性/ /电

59、磁兼容问题电磁兼容问题 73/91 照明节能技术综述损害人的视力。损害人的视力。 1 1 照明电力电子技术照明电力电子技术-电子镇流器电子镇流器金属卤化物灯声谐振问题金属卤化物灯声谐振问题目前国内外一般采用远离声谐振窗口目前国内外一般采用远离声谐振窗口的单一频率准正弦波作为灯的供电电源。的单一频率准正弦波作为灯的供电电源。然而，不同品牌甚至同一品牌但生产批次然而，不同品牌甚至同一品牌但生产批次不同的灯，由于灯放电管尺寸的一致性不不同的灯，由于灯放电管尺寸的一致性不够好，仍会产生声谐振。声谐振会大大降够好，仍会产生声谐振。声谐振会大大降低灯的使用寿命，严重时甚至会损坏放电低灯的使

60、用寿命，严重时甚至会损坏放电管，并且抖动的光线极易造成视觉疲劳而管，并且抖动的光线极易造成视觉疲劳而声谐振现象 74/91 照明节能技术综述 1 1 照明电力电子技术照明电力电子技术-电子镇流器电子镇流器散热问题和能量局部集中问题散热问题和能量局部集中问题电力电子产品中，元器件的发电力电子产品中，元器件的发热是不可避免的。如何确保元器件热是不可避免的。如何确保元器件处在合理的发热水平，以保证其最处在合理的发热水平，以保证其最大寿命，是提高电子镇流器整机可大寿命，是提高电子镇流器整机可靠性的前提和关键。靠性的前提和关键。 75/91 照明节能技术综述 Lamp Voltage 1

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