LED照明在某熱軋廠房中的應(yīng)用

李慧

摘要：通過LED光源與傳統(tǒng)光源的對(duì)比，總結(jié)LED光源特點(diǎn)，并介紹其在軋鋼廠房照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，及其在節(jié)能降本中的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：軋鋼廠房照明;LED光源;節(jié)能降本

基于半導(dǎo)體發(fā)光二極管的LED照明技術(shù)在過去二十幾年中，始終保持著迅猛的發(fā)展勢(shì)頭。LED照明小巧、緊湊、工作壽命長(zhǎng)，發(fā)光效率高，環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)，使其在汽車用燈、交通信號(hào)燈、建筑物亮化照明、商業(yè)照明、辦公照明、家居照明、智能照明中得到廣泛應(yīng)用。近年來，LED光效不斷提高，質(zhì)量不斷改進(jìn)，價(jià)格逐步下降，這為其在工業(yè)照明中廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

一、LED照明的優(yōu)點(diǎn)

在LED照明進(jìn)入工廠照明領(lǐng)域之前，廠房照明多采用金屬鹵化物燈。對(duì)兩種光源進(jìn)行比較，不能看出LED照明具有以下優(yōu)勢(shì)。

1、發(fā)光效率高。廠房照明主要采用白光LED燈，光效可達(dá)130lm/W，甚至更高。

2、使用壽命長(zhǎng)。LED光源壽命可達(dá)25000～50000小時(shí)，降低了燈具維護(hù)成本。

3、燈具效率高。LED光源尺寸小，通過改變透鏡角度，可定向發(fā)光，使燈具效率達(dá)到90%以上。

4、響應(yīng)時(shí)間短。LED燈珠由電源驅(qū)動(dòng)，直接啟動(dòng)，無需鎮(zhèn)流器，大大縮短了響應(yīng)時(shí)間。

5、工作電壓范圍寬。LED燈具的工作電壓為175V～260V，這在大型廠房及長(zhǎng)距離照明供電中，優(yōu)勢(shì)明顯。設(shè)計(jì)中一般無需考慮長(zhǎng)距離線路壓降對(duì)燈具工作的影響。

6、體積小，質(zhì)量輕，防潮，耐低溫，抗震動(dòng)。

7、色溫廣，調(diào)光方便。LED光源可結(jié)合控制技術(shù)、通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)光，滿足節(jié)能和調(diào)節(jié)照度的需要。

二、LED照明在熱軋廠房照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

此熱軋廠房長(zhǎng)579m，寬33m，高20.5m，跨距12m，單層鋼結(jié)構(gòu)，水泥地坪，彩鋼板屋面及墻皮。根據(jù)GB50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中要求，熱軋廠房照度標(biāo)準(zhǔn)為150lx，照明功率密度現(xiàn)行值為6m?/W，目標(biāo)值為5 m?/W，照度均勻度為0.6。

采用利用系數(shù)法計(jì)算平均照度，公式為：

其中：工作面平均照度Eav=150lx;

暫定選用200W LED工廠燈，其光通量Φ=22000lm;

利用系數(shù)U=0.9;

燈具維護(hù)系數(shù)K=0.7;

廠房工作面面積A=19107m?

計(jì)算得燈具個(gè)數(shù)為N=189.55盞。根據(jù)廠房?jī)?nèi)12m一跨，共47跨，每跨均布4盞LED燈，最終選定188盞200W LED工廠燈，實(shí)際功率密度為2.07W/ m?，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

另外，根據(jù)廠房情況確定燈具安裝高度為燈面距地18.5m，根據(jù)室形指數(shù)公式 計(jì)算出室形指數(shù)為1.6，距高比為0.65，確定LED燈具選用窄照型。

利用DIALux軟件，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行模擬。

經(jīng)軟件計(jì)算：最大照度142lx，最小照度92lx，照度均勻度0.64，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

三、節(jié)能降耗及經(jīng)濟(jì)效益分析

在此熱軋廠房照明應(yīng)用中，將LED照明與傳統(tǒng)金屬鹵化物照明能耗進(jìn)行如下對(duì)比：

由此可見， LED燈比金屬鹵化物燈一年可節(jié)電122640kWh，節(jié)能效率達(dá)42.6%，節(jié)能降耗成效顯著。

LED燈具一次性投入成本比金屬鹵化物燈高7.868萬元。按照工業(yè)用電電價(jià)0.6892元/千瓦時(shí)計(jì)算，LED燈一年可節(jié)約用電費(fèi)用8.4523萬元，則第一年即可彌補(bǔ)成本差值，并在第二年開始降低成本投入。另金屬鹵化物燈使用壽命約為20000h，LED燈使用壽命約為50000h，則LED燈壽命更長(zhǎng)，維護(hù)及更換燈具成本更低。

四、結(jié)論

LED 技術(shù)仍在不斷向前發(fā)展，而且未來還有著持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。LED 較傳統(tǒng)照明技術(shù)擁有諸多優(yōu)勢(shì)：較好的驅(qū)動(dòng)特性、較快的響應(yīng)速度、較高的抗震能力、較長(zhǎng)的使用壽命、綠色環(huán)保以及不斷快速提高的發(fā)光效率。這使得LED照明在工業(yè)廠房照明中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的節(jié)能降本的效果。

參考文獻(xiàn)：

（1） 照明設(shè)計(jì)手冊(cè).第三版

（2） 森本照明使用手冊(cè).2017版