浅谈车间照明的发展趋势

摘要目前厂房照明大多采用金卤灯，高天棚荧光灯应用较少。本文对高天棚荧光灯和金卤灯进行比较，并通过实例分析，得出结论，高天棚荧光灯在节能方面大大优越于金卤灯，未来厂房照明高天棚荧光灯的应用会越来越多。

关键词高天棚荧光灯 车间照明

中图分类号：[TU88]文献标识码： A 文章编号：

一 引言

对于高度较高的工业厂房照明，目前大多采用金属卤化物灯，极少数厂房采用高天棚荧光灯。高天棚荧光灯在节能方面优点非常突出，随着能源短缺成为经济持续快速发展及改善生活质量的一个重要障碍，以及节能观念越来越引起人们的重视，在工业厂房照明未来的发展趋势中，高天棚荧光灯将会逐渐取代金卤灯。图1为飞利浦高天棚荧光灯照片。

图1 飞利浦高天棚荧光灯

二 荧光灯和金卤灯特性

荧光灯的发光原理，灯管内汞蒸气的原子在放电时激发出紫外线，紫外辐射被管壁上的荧光粉吸收，转化为可见光。随着T5荧光灯的出现，管径只有16mm,外形美观，性能也有了较大的提高，主要优点有：1）光效得到了提高，流明维持率较高，这些特性有利于节能；2）耐高温性能好，在120摄氏度任能保持较高的亮度；3）抗紫外辐射能力强，光衰小，灯管使用寿命延长。表1为荧光灯与金卤灯参数的比较。

表1 荧光灯与金卤灯参数的比较

金卤灯的发光原理，多种金属以卤化物的方式加入到高压汞灯的电弧管中，使这些金属原子像汞一样电离、发光。目前陶瓷金卤灯的应用也是越来越多，主要由于它的性能优越于传统石英金卤灯， 1）光效提高15~20%，具有明显的节能效果；2）显色指数提高到80~95；3）光色漂移较小；4）受电网电压波动的影响较小。

表2是飞利浦公司高天棚荧光灯（4x 54W）和金卤灯(HPI-400W)的比较，从表中可以看出，高天棚荧光灯的输出效率高，流明维持率高，系统功耗低，由于上述原因在相同的照度下，高天棚荧光灯节能可以达到45%。

表2 高天棚荧光灯和金卤灯的比较

三 实例分析

下面通过一个实例，对高天棚荧光灯和金卤灯进行比较。按照建筑照明设计标准（GB50034-2004），一般焊接车间的照度标准值为200lx,功率密度现行值要求为8W/m2。

取焊接车间中的一跨，长264米，宽24米，高9.5米,维护系数0.7，工作面高度0.75米，反射比：顶棚50%，墙面30%，地面20%。129盏灯均布（3行43列），如图2所示。

图2 灯具布置图

方案1：选用飞利浦高天棚荧光灯（4x54W），型号为Philips T5 HighBay TPS550 4x54 W 4xTL5 H0 54w/840 HFP MB PC,光通量19000lm,使用DIALux照明软件，将灯具插件导入，计算结果为：

平均照度为211 lx;最小照度为96 lx;最大照度为241lx;均匀度（最小照度/平均照度）为0.45;功率密度 4.80W/m2。灯具配光曲线如图3所示。

图3. 飞利浦高天鹏荧光灯（4x54W）配光曲线

方案2 ：选用灯具飞利浦标准金卤灯（250W），型号为Philips HPK238 NB+ZDK005 1xHPI-P250WBU，光通量18000lm, 使用DIALux照明软件计算结果为：

平均照度为169lx；最小照度为69 lx；最大照度为210lx；均匀度（最小照度/平均照度）为0.41；功率密度 5.58W/m2。灯具配光曲线如图4所示。

图4. 飞利浦标准金卤灯（250W）配光曲线

从方案1和方案2的比较中可以看出，高天棚荧光灯具有以下优势:

1）在节能方面尤为突出，从上述方案比较中可以看出，在灯具布置相同的情况下，选用高天棚荧光灯时平均照度较高，但功率密度却低，这可以看出高天棚荧光灯的节能效果非常明显。

下面从实际节省的费用分析一下高天棚荧光灯的节能效果。

选用金卤灯要想使平均照度达到211lx,需要均布162盏灯（3行，54列），暂不考虑镇流器的损耗，每天工作按8小时，每度电按0.8元计算，一年内电费为250W/1000*162（盏）*8（小时）*365（天）*0.8（元/度电）=9.46(万元)

而采用高天棚荧光灯（4xT5），一年内电费为4*54W/1000*129（盏）*8（小时）*365（天）*0.8（元/度电）=6.51（万元）

可以看出选用高天棚荧光灯，一年内可以节省2.95万元，这是按车间一跨来算，假如车间有三跨，采用高天棚荧光灯一年内可以节省高达8.85万元的费用。

2）高天棚荧光灯的照度均匀度好，从上述方案比较中可以看出，采用高天棚荧光灯的照度均匀度为0.45，采用金卤灯的照明均匀度为0.41。

3） 对于高度10~15米的厂房照明来说，高天棚荧光灯的配光曲线较宽，有利于提高照度均匀度,提供更好的垂直照度。

4）高天棚荧光灯具效率高，从图4,5中可以看出高天棚荧光灯的灯具效率达到86%，金卤灯的灯具效率为68%。

四 镇流器的比较

高天棚荧光灯只能配用电子镇流器，而对于功率较大的金卤灯只能配用电感镇流器，电子镇流器与电感镇流器相比，具有以下优点：

1）电子镇流器自身功耗为电感镇流器的1/4,功率因数较高，无功损耗低。发光效率比电感镇流器提高15%，所以电子镇流器比电感镇流器节能不小于25%，而且能够低电压启动。

2）无频闪，高天棚荧光灯管内荧光粉在高频20KHZ以上工作时，发光稳定，光线比较柔和，消除了频闪的作用，而且启动时，无需启辉器，无闪烁。

3) 无噪音，金卤灯采用电感镇流器，发出令人烦躁的轰鸣声。

4) 由于高天棚荧光灯采用电子镇流器，灯管启动无需启辉器，不被反复冲击、闪烁，使得灯管寿命延长3倍，大大减小了维修的成本。

五 结束语

本文首先对金卤灯和高天棚荧光灯的特性进行比较，通过实例论证了高天棚荧光灯的优势，尤其是节能效果非常明显，最后从选用镇流器的角度，介绍了高天棚荧光灯的优势。高天棚荧光灯在节能方面有突出的优势，未来高天棚荧光灯将会成为车间照明的首选。

参考文献

1.《照明设计手册 第二版》，北京照明学会照明设计专业委员会，2006。

2. 《飞利浦工业照明应用指南》，飞利浦电子有限公司。

3. 《GB50034-2004 建筑照明设计标准》，中华人民共和国国家标准,2004。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。