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1產(chǎn)品名稱 ILUEST(伊路斯特)智能照明調(diào)控裝置 2照明電源的特點(diǎn) 燈光照明已經(jīng)成為人類生活、工作、生產(chǎn)、娛樂等所有社會(huì)活動(dòng)中必不可少的重要措施,隨著社會(huì)與科技的飛速發(fā)展,人們對燈光的要求不僅僅局限于借助它來看清物體,已經(jīng)上升到要求明亮、柔和、環(huán)保并給人以視覺美的高度。工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,要求與之相配套的照明容量也必然隨之增加。近年來,城市夜景照明已經(jīng)成為夜間供電的主流,明亮的燈光已經(jīng)使大多數(shù)城市成為不夜城,這些給人們的生活、工作、生產(chǎn)、娛樂帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和種種便利與享受。 然而,目前許多單位的燈光照明仍然存在著很多亟待解決的問題:大量的電能損耗造成電費(fèi)居高不下;頻繁的更換燈具使單位不得不支付更多的燈具及其附屬器材的費(fèi)用;燈具維修與保養(yǎng)所導(dǎo)致的人力資源的增加;強(qiáng)烈燈光產(chǎn)生的光污染;大面積照明燈具產(chǎn)生的熱輻射等等。為了解決這些負(fù)面影響,國家能源辦公室強(qiáng)制提出了照明工程必須達(dá)到綠色、節(jié)能、環(huán)保的要求。 針對上述問題,用電單位已經(jīng)采取了一些措施來改善并緩解這些矛盾。 3節(jié)能型照明電源的工作原理 3.1照明節(jié)能的主要途徑 照明節(jié)能的途徑一是采用高效的節(jié)能型光源,也就是使用發(fā)光效率高的燈泡或燈管;二是在現(xiàn)有照明系統(tǒng)上加裝節(jié)能控制設(shè)備。 從實(shí)際應(yīng)用的角度來看,第一種方案適用于新設(shè)計(jì)的照明回路。對于已有的照明系統(tǒng),因需要更換所有燈具,初期投入資金和人力比較大,在不能分批分次更新燈具的照明場所,這樣做一次性投入太大,使許多單位望而卻步。高效節(jié)能光源(燈管、燈泡)是傳統(tǒng)光源價(jià)格的5～10倍,如果采購的節(jié)能型燈具本身質(zhì)量有問題或是電網(wǎng)供電質(zhì)量不好,節(jié)能型燈具使用壽命很短,這樣就可能造成使用單位出現(xiàn)“節(jié)能不省錢”的不正常現(xiàn)象。 對現(xiàn)有照明系統(tǒng)的節(jié)能改造,采用加裝節(jié)能設(shè)備較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。目前國內(nèi)銷售的照明節(jié)能設(shè)備很多,其中照明控制調(diào)控裝置所占比例最大。從工作原理上大致分為三大類: (1)晶閘管斬波型照明節(jié)能裝置 采用晶閘管斬波原理,通過控制晶閘管(可控硅)的導(dǎo)通角,將電網(wǎng)輸入的正弦波電壓斬掉一部分,從而降低了輸出電壓值,達(dá)到控壓節(jié)電的目的。 這類節(jié)能調(diào)控設(shè)備對照明系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)速度快、精度高,可分時(shí)段實(shí)時(shí)調(diào)整,有穩(wěn)壓作用,因?yàn)橹饕?a href="http://m.qingdxww.cn/keyword/電子" target="_blank" class="relatedlink">電子元器件,相對來說體積小、設(shè)備輕、成本低。 但該調(diào)壓方式存在一個(gè)致命的缺陷:由于斬波,使電壓無法實(shí)現(xiàn)正弦波輸出,會(huì)出現(xiàn)大量諧波,形成對電網(wǎng)系統(tǒng)的諧波污染,危害極大,不能用在有電容補(bǔ)償?shù)?a href="http://m.qingdxww.cn/keyword/電路" target="_blank" class="relatedlink">電路中(現(xiàn)代照明設(shè)計(jì)要求規(guī)定,照明系統(tǒng)的功率因數(shù)必須達(dá)到0.9以上,而氣體放電燈的功率因數(shù)一般在0.5以下,所以都用電容器補(bǔ)償功率因數(shù))。在國外,已有明文規(guī)定對電氣設(shè)備的諧波含量作出限制。在國內(nèi),北京、上海、廣州等大城市,已對諧波含量超標(biāo)的設(shè)備限制接入電網(wǎng)使用。 大功率晶閘管斬波型節(jié)電設(shè)備,因其自身存在諧波污染的缺陷,如果加裝濾波設(shè)備,成本太高,所以此類設(shè)備不宜用于照明電路中。 (2)自耦降壓式調(diào)控裝置 現(xiàn)在市場上最多的照明節(jié)電產(chǎn)品就是此類產(chǎn)品。其原理是,通過一個(gè)自耦變壓器,根據(jù)輸入電壓高低情況,連接變壓器不同的固定抽頭,將輸入電壓降低5、10、15、20V等幾個(gè)檔,從而達(dá)到降壓節(jié)電的目的。 這類產(chǎn)品最大的優(yōu)點(diǎn)是克服了晶閘管斬波型產(chǎn)品產(chǎn)生諧波的缺陷,實(shí)現(xiàn)了正弦波電壓輸出,結(jié)構(gòu)和功能都很簡單,當(dāng)然可靠性也比較高。但存在明顯的技術(shù)缺陷: ①固定多檔型降壓器 由于其核心部件是一個(gè)多抽頭變壓器,變壓比是固定的,一般副邊有3到5個(gè)降壓抽頭,分別降5V、10V、15V、20V,一旦接線端固定,降低電壓就是固定值。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí),調(diào)控裝置的輸出電壓也會(huì)上下波動(dòng),這樣照明燈具的工作電壓處在不穩(wěn)定的波動(dòng)狀態(tài),無法起到對電光源的保護(hù)作用。當(dāng)電網(wǎng)電壓較高時(shí),節(jié)電率不是最佳狀態(tài);而電網(wǎng)電壓較低時(shí),可能出現(xiàn)欠壓現(xiàn)象,造成燈具無法正常點(diǎn)亮,反而降低燈具壽命,這是這類調(diào)控裝置存在的最大缺陷。當(dāng)用電高峰時(shí),電網(wǎng)電壓過低,照明設(shè)備無法正常運(yùn)行。 ②接觸器型降壓器 這類調(diào)控裝置為了能做到額定電壓正常啟動(dòng),并在過電壓和欠電壓時(shí)跳到旁路(設(shè)備的安全保護(hù)),一般都用交流接觸器來進(jìn)行切換,這是最簡單和常用的辦法。但是,如果用接觸器作為節(jié)電產(chǎn)品的電壓調(diào)整裝置的話,其安全性、可靠性和無故障工作壽命都不能保障,存在安全隱患,因?yàn)榻涣鹘佑|器在切換動(dòng)作時(shí),是機(jī)械的吸合和斷開,會(huì)有短暫的10～20ms斷電,一般稱之為“閃斷”,這樣的斷電會(huì)導(dǎo)致HID燈(HighIntensityDischargedLamp—高壓氣體放電燈,如高壓鈉燈、金鹵燈、高壓汞燈等)熄滅。這種燈的特性決定,在熄滅以后,必須等到燈管冷卻,蒸氣壓下降后才能再次點(diǎn)亮,一般需要5～10min,在使用中,這將是個(gè)嚴(yán)重故障。 根據(jù)以上原因,不能用交流接觸器來控制照明調(diào)控裝置進(jìn)行頻繁切換。所以,生產(chǎn)和銷售此類節(jié)電產(chǎn)品的廠家,一般做不到實(shí)時(shí)穩(wěn)定電壓、多時(shí)段調(diào)控等功能,這也是這類節(jié)電產(chǎn)品的嚴(yán)重缺點(diǎn)。 (3)采用塞里克魯生產(chǎn)的智能照明調(diào)控裝置可以解決傳統(tǒng)照明方案存在的問題(后述) 綜上所述,這些節(jié)能方案均不能達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的要求,為此西班牙塞里克魯公司研制生產(chǎn)的ILUEST(伊路斯特)智能照明調(diào)控裝置,科學(xué)地解決了這一系列矛盾與難題。 ILUEST智能照明調(diào)控系統(tǒng),具有如下功能: ①軟啟動(dòng)/軟過渡功能 減少燈具壽命的最重要的因素之一是來自電網(wǎng)的過電壓,特別是照明系統(tǒng)正處于啟動(dòng)過程中的過壓。ILUEST的高質(zhì)量軟啟動(dòng)功能可以大大緩解燈具啟動(dòng)過程中冷啟動(dòng)大電流對光源的沖擊,從而延長光源的使用壽命,同時(shí)減少了燈具及其附屬器件的更換費(fèi)用和人工維護(hù)費(fèi)用,如圖3-1所示的采用ILUEST供電的燈具,將有80%的燈具能夠工作到24000h。采用市電直接供電的燈具,80%的燈具只能工作到8000～12000h。可以說幾乎每個(gè)人都見過燈具啟動(dòng)時(shí)打火花和不穩(wěn)定重復(fù)啟動(dòng)的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象對燈具是致命的打擊,嚴(yán)重時(shí)燈具可能一次就被打壞。通常，啟動(dòng)一次相當(dāng)于燈具點(diǎn)燃2～3h，如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象對燈具壽命的損傷更是無法估量，而軟啟動(dòng)功能則可以很好地避免上述現(xiàn)象。 ②穩(wěn)壓功能 設(shè)備的工作狀態(tài)分為穩(wěn)壓軟啟動(dòng)、穩(wěn)壓預(yù)熱狀態(tài)(穩(wěn)定在90%額定電壓狀態(tài))、穩(wěn)壓運(yùn)行狀態(tài)(穩(wěn)定在額定電壓狀態(tài))、穩(wěn)壓軟過渡1(斜坡方式的平穩(wěn)降壓)狀態(tài)、節(jié)能穩(wěn)壓工作狀態(tài)、穩(wěn)壓軟過渡2(斜坡方式的平穩(wěn)升壓)。不論設(shè)備工作在哪一階段，電網(wǎng)電壓如何波動(dòng)，其輸出電壓精度均為±2%。 燈具在工作過程中的電壓波動(dòng)也是縮短燈具壽命的主要因素之一。當(dāng)燈具在高于額定電壓下工作時(shí),不但會(huì)減少燈具的壽命,而且還會(huì)造成因電壓升高而產(chǎn)生的能源浪費(fèi),通過計(jì)算可以得知電壓與功率(即耗電量)的關(guān)系: P=I2R=U2/R 例:電壓上升10%→U2=U1×1.1 P2=U22/R=(U1×1.1)2/R=(U12×1.21)/R=P1×1.21 結(jié)論:過壓10%,功率損耗增加21%! ③節(jié)能功能 通過調(diào)低電壓達(dá)到節(jié)能目的,節(jié)能效果可以達(dá)到30%～70%。 例:電壓下降16%→U2=U1×0.84 P2=U22/R=(U1×0.84)2/R=(U12×0.7)/R=0.7P1 結(jié)論:減壓16%,節(jié)省功率竟達(dá)30%! ④智能控制功能 ILUEST具有可編程天文控制器，可以根據(jù)設(shè)備使用地點(diǎn)的經(jīng)度、緯度準(zhǔn)確地自動(dòng)預(yù)知每天的日升日落時(shí)間，從而控制線路的開閉時(shí)間和節(jié)能時(shí)間。 ⑤綠色環(huán)保設(shè)備 ILUEST的諧波畸變?yōu)榱?不會(huì)對供電系統(tǒng)造成污染,同時(shí)能避免燈具閃爍、炫光等光污染對人類的危害,是綠色電源設(shè)備。 3.2ILUEST智能照明調(diào)控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn) (1)功率范圍 3.5～150kVA,可滿足用戶各種功率等級要求。 (2)輸入電壓范圍寬 按輸出額定電壓而言,其輸入范圍可達(dá)+25%～-5%;按汞燈節(jié)電輸出電壓而言,其輸入范圍可達(dá)+11%～-19%;按鈉燈節(jié)電輸出電壓而言,其輸入范圍可達(dá)+10%～-25%。 (3)采用多抽頭變壓器補(bǔ)償技術(shù) 可以升降壓,輸出電壓質(zhì)量高(精度小于±2%), 效率高(大于97%)。 (4)由于采用快速晶閘管作為電子開關(guān),調(diào)壓速度快 保證負(fù)載在額定電壓下工作,瞬間的過壓不會(huì)傳輸?shù)截?fù)載,瞬間的電壓跌落不會(huì)使燈具熄滅。 (5)高智能化控制系統(tǒng) 可以根據(jù)世界各地的經(jīng)緯度預(yù)知每天日升日落時(shí)間,從而控制線路的開閉時(shí)間。 (6)節(jié)電功能 根據(jù)現(xiàn)場需要,可以在適當(dāng)時(shí)候?qū)嵭泄?jié)電控制,其節(jié)電可達(dá)30%以上。當(dāng)氣體燈完全啟動(dòng)以后,再降低電壓到節(jié)能電壓,從而達(dá)到節(jié)能目的。根據(jù)氣體燈特性,鈉燈節(jié)能電壓設(shè)為180V,汞燈節(jié)能電壓設(shè)為190V,照度不會(huì)有明顯的變化。 (7)軟啟動(dòng)功能 根據(jù)氣體放電燈的特點(diǎn),在啟動(dòng)時(shí)有一定的預(yù)熱時(shí)間,可以延長氣體放電燈的使用壽命,減少維護(hù)費(fèi)用,節(jié)省人力資源。 (8)三相獨(dú)立調(diào)節(jié)功能 對于三相負(fù)載設(shè)備,具有三相獨(dú)立調(diào)節(jié)功能,可操作性強(qiáng),可以承受100%三相不平衡負(fù)載。 (9)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制及遙控功能 在需要對智能照明調(diào)控裝置進(jìn)行調(diào)控時(shí),可以通過RS232接口實(shí)行遠(yuǎn)程控制。 (10)自動(dòng)靜態(tài)旁路 固態(tài)旁路無噪音零切換,三相負(fù)載各相均配有靜態(tài)旁路,保證輸出電壓無間斷,更好地滿足現(xiàn)場的需要。 3.3ILUEST的工作原理 ILUEST智能控制器的主要結(jié)構(gòu)有(見圖3-2): 
·多抽頭變壓器 ·自動(dòng)靜態(tài)旁路 ·帶有微處理器的電子組件(每一相上) ·時(shí)間程序器 設(shè)備通電后,每日正常的循環(huán)工作過程即可開始。系統(tǒng)的軟啟動(dòng)從200V開始并在這個(gè)水平上保持2.5min,在這之后5min進(jìn)入“慢斜坡”點(diǎn)亮模式直至電壓緩慢上升到220V的額定電壓為止,如圖3-3所示。
該指令由外部設(shè)備發(fā)出(如智能控制器、遙控裝置等),這個(gè)外部設(shè)備可作為遙控裝置與ILUEST設(shè)備的接線端子相連接。之后,電壓處于“慢斜坡”降壓模式并持續(xù)10min,直至電壓降至節(jié)電水平。這個(gè)過程設(shè)定為多次重復(fù),即使在出現(xiàn)電源故障的情況下也可以做到。 通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸出電壓來達(dá)到軟啟動(dòng)、軟過渡、穩(wěn)壓、節(jié)能的目的。采用微處理器控制與多抽頭變壓器各抽頭相連接的晶閘管靜態(tài)開關(guān)的位置,進(jìn)而調(diào)節(jié)補(bǔ)償變壓器的補(bǔ)償電壓△U,從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。因此， Uout=Uin+△U(△U可正可負(fù)) 4ILUEST的節(jié)能效果 以廠房使用較多的熒光燈為例: 每年照明的總時(shí)間(平均每天12h)為4380h， 在額定電壓下工作的總時(shí)間為1095h， 在節(jié)能電壓下工作的總時(shí)間為3285h， 每kWh費(fèi)用為0.9元， 照明燈具的設(shè)計(jì)壽命為3000h， 40W的熒光燈費(fèi)用為10元， 節(jié)能百分比(額定220V,節(jié)能190V)為26%。 4.1直接節(jié)能效益(40W/盞,1500盞) 照明總功率為60kW,每天按用電12h計(jì)算,每天用電量:60kW×12h=720kWh。 每度電費(fèi)按0.9元計(jì)算, 每天用電費(fèi)用:720×0.9=648元。 采用本系統(tǒng)后,節(jié)能按26%計(jì)算: 每天節(jié)約電費(fèi):60kW×9h×0.9×0.26=126.36元。 每年節(jié)約電費(fèi):126.36×365=46121.4元。 4.2間接效益 采用本系統(tǒng)后,燈具壽命延長2～3倍,按2倍計(jì)算,一般燈具的實(shí)際使用壽命為4000h,采用本系統(tǒng)后可達(dá)8000h,燈具總數(shù)為1500盞。 采用本系統(tǒng)前,每年更換燈具約1.09次。 采用本系統(tǒng)后,每年更換燈具約0.54次。 每盞熒光燈(40W)按10元計(jì)算(以1500盞為例): 每年節(jié)約燈具費(fèi)用:10×1500×(1.09-0.54)= 8250元 這樣每年直接和間接總節(jié)省費(fèi)用達(dá)54371.4元,而且還會(huì)減少維護(hù)人員的工作量。 如果電網(wǎng)電壓經(jīng)常在230V上下波動(dòng),則節(jié)能收益更為明顯,如表3-1所示。
可見,兩年以內(nèi)就可以收回成本,而此設(shè)備的使用壽命長達(dá)15年。 5ILUEST的安裝方法 ILUEST的安裝或在原線路中加裝均非常簡便,如圖3-4所示。
ILUEST分為室內(nèi)型與室外型兩種,配置靈活。室內(nèi)型可安裝在室內(nèi)的控制配電盤上,組成照明控制配電屏;室外型為高級聚脂材質(zhì),防護(hù)等級為IP54的機(jī)箱結(jié)構(gòu),可根據(jù)用戶需要選擇安裝位置。 用戶既可單獨(dú)采購ILEUST照明調(diào)控器和智能控制器,自行配置低壓照明供電裝置,也可訂購ILUEST成套裝置。 6ILUEST主要技術(shù)參數(shù)(見表2)
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