led燈設計 led照明設計
led燈設計
led照明設計
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led照明設計

產品知識  Product Knowledge

2007年12月,政府宣佈「照明節能推動方案」,目標是短期內以省電(螺旋)燈泡全面取代白熾燈泡,長期則是以節能效果更佳的LED燈來取代傳統照明光源;預估在LED燈普及後,台灣的照明用電可大幅減少四成,約107億度電,政府與民間共同省下的用電支出可高達267.5億元。

隨著房地產的蓬勃發展,依附在建築物內的照明產品之需求量也隨著大幅增加;而在住宅整體電能消耗上,照明產品已成為繼空調之後的第二項耗能產品。照明用電量占全台總發電量的15%以上,而住宅照明用電量更是占總用電量的25%。

而建築照明在使用的過程中,除了燈源自身消耗的電能之外,其燈具也會產生相應的熱量,這部分熱量又是構成建築第一能耗大戶“空調、採暖”的主要熱源之一。因此,照明節電已成為節能的重要方面。目前的照明節能潛力很大,一般節能方案均能達到節約20%~35%,保守按20%的計算,全國節約的電能價值可觀,可想而知在國民經濟中起到很大的作用。在相關手冊中已經對照明節能給出了準確的定義,提倡照明節能,不等於降低對視覺作業的要求和降低照明品質,照明節能是在保證照度標準和照明品質的前提下,保證不降低工作場所的視覺要求,力求減少照明系統中的能量損失,最有效地利用電能。照明規範中提出,以單位照度及單位面積所需用電量(W/m2.lx)作為照明節能指標,力求提高照度而降低用電量。以下對照明節能多個技術方案進行分析。

照明節能的設計

合理配置照明線路數量:照明線路損耗的功率約占輸入總功率的3~4%,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。目前台電依負載種類的不同,將供電種類分成「電燈用電」、「電力用電」及「綜合用電」等三種類型,而照明屬於電燈用電,裡面又再區分成「110V單相二線」、「220V單相二線」、「110V/220V單相三線」、「220V三相三線」及「220V/380V三相四線」等五種供電方式;這五種方式以「110V/220V單相三線」可同時提供110V及220V兩種電壓,是目前使用最多的一種,不過大多數工業與商業照明的電壓為220V,照明系統其實可由「220V三相三線」及「220V/380V三相四線」等方式來供電,這樣會比其他供電方式的線路損耗要低得多;不過這也只有商辦大樓或是體育場這樣的照明用電大戶才有這個必要。至於導線的截面積,由於經濟部發布的「屋內線路裝置規則」已明文規定,使用在燈具上的分路導線之線徑不得低於1.6公厘,而使用在連接燈具的花線之截面積不得低於0.75平方公厘;原則上只要依規定執行並不需要做任何的更動,但要注意導線在正常情況下的使用年限約為20~30年,不論使用的狀況如何,房屋在進行翻修時都應注意導線的使用狀況,若導線表皮的絕緣塑膠裂化太嚴重,絕對要直接更換。

適當的開關數量和充分利用自然光:太陽光是完全免費的光源,充分利用太陽光是照明節能的重要方式之一;因此,需要更為合理的設計照明開關數量。譬如,靠窗的燈具獨立一個開關來控制,並將陽光導入室內充分利用自然光,這也可以改善工作環境,讓人更感到舒適,也有利於健康。充分利用室內受光面的反射性,又能進一步提高光的利用率,例如白色牆面反射係數可達70%~80%,這種做法也能達到節電的作用。歐美各國推廣此做法已有二十餘年的歷史,由其是學校、商場、住商大樓、醫院及藝術建築等,更是其推廣重點。

照明方式的選擇:在滿足法規要求的條件之下,為了節約電力,應該適當採取全般照明、局部照明、全般與局部混合照明、局部全般等四種方式。例如挑高大廳裡的櫃台服務區,若採用全般照明的方式,就算配置很多盞燈也很難達到精細視覺作業所要求的照度值,但是如果在每個櫃台區域的上方安裝一盞局部照明的投射型燈具,就能以較少的耗電量達到很高的照度值。

不同照度值的選擇:環境照度值的選擇是照明設計的重要問題。照度太低,會損害工作人員的視力,影響產品品質和生產效率;不合理的高照度則會浪費電力,尤其是供電吃緊的夏天更應該緊慎以對。選擇照度必須與所進行的視覺工作相對應。設計環境照度時可依照經濟部頒布的「CNS12112照度標準」來進行照度的規劃,合理的照度值和優良的照明品質形成的光環境可以提高工作效率、改善使用者的心情,也提高了所處環境的舒適度。

照明節能的方法

除了決定性的設計之外,台灣電力公司也呼籲大家可以利用下列幾種方法來節省能源:

一、提昇既設照明設備之照明效率

(1)定期清洗照明燈具:燈具至少每三個月定期清潔一次,以維持燈具輸出效率。
(2)定期更換老舊燈管:白熾燈及日光燈管使用至其壽命的80%時,輸出光束約減為85%,故宜在壽命結束前更換。
(3)天花板、牆壁選用淡色為宜:室內牆壁、天花板、窗簾採用白色、乳白色……等淡色系列,光的反射效果較佳,可提高光線漫射效果節省電能。

二、汰換低效率之光源與燈具

(1)以日光燈取代白熾燈:白熾燈耗電約為日光燈的三倍,改用日光燈系列光源,可立即達到節約用電的目的。
(2)以白色日光燈管替代晝光色日光燈管:將晝光色燈管以白色燈管替代將可節省電力約10%。
(3)以40W日光燈管替代二支20W燈管:以40W一支替代二支20W燈管可節省電能31%
(4)以鈉氣燈替代水銀燈:以鈉氣燈替代水銀燈,除演色性提高外,效率亦大大地提高,可節省電能50%以上。
(5)以簡單美觀燈具替代華麗複雜的燈具:過於華麗複雜的燈具不僅價格昂貴,且維護保養不易,亦浪費電力,宜以構造簡單美觀的燈具替代
(6)汰換傳統安定器以電子式安定器替代:選購燈具時,應優先選擇具電子式安定器之高品質燈具。

三、採取有效照明方式

(1)全面照明與局部照明相互配合:對於需較高照度的視覺活動時,一般只需利用閱讀燈、檯燈等作為局部照明,提供所需照度即可。
(2)適當的照度:各種場所均有其適當的照度,過與不及均屬不當,照度過高浪費電力,照度過低有礙視力健康,影響工作效率。

四、利用自然光源

(1)晝光利用:台灣地區日照充足,如果能有效利用晝光,將可節省大量照明用電。

(2)建築物採光
1. 採用清玻璃為窗戶材料,可獲得較充足的自然光源。
2. 運用高窗設計可提供較深且均勻的晝光。
3. 採用導光版、導光筒等輔助晝光,可達成節能效果。
4. 室內牆壁窗簾等採用淡色,可提高屋內光線漫射效果,節省電能。
5. 保持窗玻璃之乾淨,可提高採光效果。

五、運用配電及控制系統的省能方法

(1)選擇合適的電壓:可降低配電線路電壓降,減少電能的浪費,亦可維持燈具輸出品質。
(2)合理的燈具及開關迴路配置:不合理的燈具與迴路配置,將造成電能浪費。例如將靠窗區燈具與非靠窗區燈具連成同一開關迴路,若於白天晝光充足時欲關閉靠窗區燈具時,將造成非靠窗區照度的不足。
(3)照明系統的自動控制:照明系統採用自動控制方式,可消除人為的疏忽所造成的能源損耗。
(4)裝設調光開關予採用可調光燈具:照明設備具有調光功能不僅可節省電力,亦可因光源輸出的改變,變化室內的氣氛。

六、良好的照明管理

(1)專人負責管理
(2)定期保養維護
(3)養成隨手關燈的習慣.

綠色照明的實施原則

綠色照明的實施原則可歸納為主要三個層面:

(1)節能(Energy-saving)原則:提高照明效率、改善空間照明。然而照明節能工作並非消極的降低照明使用,而是積極的提昇照明能源效率。
(2)人因(Ergonomics)原則:提昇照明品質、建立舒適環境。綠色照明工程具體工作除在照明節能上採用高效率照明產品,亦必須考慮照明品質、良好的照明空間設計等人的因素(Human Factor),簡稱為「人因」(Ergonomics)。
(3)環保(Environment)原則:減低廢棄污染、回收照明資源。環保亦是綠色照明主要工作項目之一,其中包括燈具、光源體、製造過程等廢棄物的污染防治。

照明節能是一項綜合性的工作,牽涉的項目較多。要維持應有的照明水準前提下,又能夠實現節能的可行性也是有的,以目前台灣普遍的照明狀況來看,能夠進一步節省的電力還有很大的空間,只有經過不斷的探索、實踐,從大處著眼、小處著手,才能找到真正達到照明節能效果的方法,使照明成本得以降低,使有限的電能發揮更大的效益。

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