《照明節(jié)能技術(shù)綜述》PPT課件

1、照明節(jié)能技術(shù)綜述,內(nèi)容提要 照明節(jié)能的意義 照明節(jié)能實現(xiàn)的途徑與研究現(xiàn)狀 照明節(jié)能技術(shù)展望 結(jié)束語,2/91,照明無處不在,3/91,照明節(jié)能的意義 據(jù)了解，2006年我國總發(fā)電量為28344億kWh，其中照明用電 占到全社會用電總量的12%左右；隨著我國城鄉(xiāng)人民生活水平 的不斷提高，全國照明用電年增長率已達到16%左右。 國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要在能效目標 上明確提出:要確保到2010年, 單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降 低20%。 照明節(jié)能節(jié)約能源/資源、保護環(huán)境，能創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益 和社會效益，有利于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。 1998年1月1日我國頒布了節(jié)能法，其中包

2、括照明節(jié)電,4/91,照明節(jié)能的意義-“綠色照明計劃” “綠色照明計劃”是在1992年由美國環(huán)境保護署首先發(fā)起實施 的，并且迅速得到了世界各國的普遍響應(yīng)。 綠色照明的核心是在保證照明質(zhì)量的前提下節(jié)約照明用電，緩 解人類面臨的能源問題，同時也是為了解決現(xiàn)今照明系統(tǒng)、照 明器材及應(yīng)用環(huán)節(jié)中存在的諸多缺陷。 我國在1996年正式?jīng)Q定實施“中國綠色照明工程”。 為進一步推動“中國綠色照明工程”的實施，國家經(jīng)貿(mào)委與聯(lián)合 國開發(fā)計劃署（UNDP）和全球環(huán)境基金（GEF）共同組織開發(fā) 的“SETC/UNDP/GEF中國綠色照明工程促進項目”于2001年9月 正式啟動,5/91,內(nèi)容提要 照明節(jié)能的意義 照明

3、節(jié)能實現(xiàn)的途徑與研究現(xiàn)狀 采用高效節(jié)能的電光源（LED） 采用高效節(jié)能的照明燈具（反射罩） 采用照明節(jié)能控制器（分布式/集中式） 照明節(jié)能技術(shù)展望 結(jié)束語,7/91,照明節(jié)能實現(xiàn)的途徑 推進綠色照明，保護全球環(huán)境！ 最大限度的利用自然光； 采用傳輸效率高、使用壽命長、電能損耗低、安全的 配線器材； 采用高效節(jié)能的電光源（LED等）； 采用高效節(jié)能的照明燈具（反射罩等）； 采用高效節(jié)能的燈用電器附件； (“分布式”電子鎮(zhèn)流器) 采用綠色照明節(jié)能控制器。 （“集中式”電力調(diào)壓/穩(wěn)壓裝置,8/91,低壓鈉燈 熒光燈 金屬鹵化物燈 高壓鈉燈,汞燈 基本照明光源分類,白熾燈 低壓氣體放電燈 高壓氣體放電

4、燈 LED燈,熱輻射光源 氣體放電光源 固態(tài)光源,1 采用高效節(jié)能的電光源,9/91,1 采用高效節(jié)能的電光源 用鹵鎢燈取代普通照明白熾燈（節(jié)電50-60%）; 用自鎮(zhèn)流單端熒光燈取代白熾燈（節(jié)電70-80%）; 用三基色緊湊型熒光燈取代白熾燈和熒光燈的升級換代 （節(jié)電70-90%）; 大力推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈的應(yīng)用; 低壓鈉燈的應(yīng)用; 推廣發(fā)光二極管-LED的應(yīng)用,10/91,1 采用高效節(jié)能的電光源 主要電光源的技術(shù)性能指標,11/91,1 采用高效節(jié)能的電光源 光源性能指標參數(shù)-光效(流明/瓦,12/91,汞燈 金鹵燈 日光燈 白熾燈 高壓鈉燈,按黑體輻射的絕對溫度計算； 表示光源

5、光譜成分的指標； 人眼直接觀察光源時所感覺到 的顏色冷暖； 低色溫光源，紅輻射相對多 些，通常稱為“暖光”；高色溫光 源，藍輻射相對多些，通常稱為 “冷光,1 采用高效節(jié)能的電光源 光源性能指標參數(shù)-色溫(開爾文,13/91,白熾燈 暖白色熒光燈 金鹵燈 日光燈 高壓鈉燈 低壓鈉燈,1 采用高效節(jié)能的電光源 光源性能指標參數(shù)-顯色指數(shù),顯色指數(shù)是指彩色物體被光源 照射時，彩色被顯現(xiàn)的真實程度； 體現(xiàn)光源對物體的顯色能力； 白熾燈的顯色指數(shù)被定義為 100，作為基準光源； 如果物體在受照后顏色失真， 則該光源的顯色性差（顯色指數(shù) 低）；反之，則顯色指數(shù)高。 14/91,1 采用高效節(jié)能的電光源

6、半導(dǎo)體照明(LED) -照明領(lǐng)域的又一次革命,15/91,1 采用高效節(jié)能的電光源 LED發(fā)光原理： 發(fā)光二極管是由數(shù)層很薄的攙雜半導(dǎo)體材料制成，一層帶過量 的電子，另一層因缺乏電子而形成帶正電的空穴，當有電流通過時 ，電子和空穴相互結(jié)合并釋放出能量，從而輻射出光芒,16/91,1 采用高效節(jié)能的電光源 發(fā)光二極管內(nèi)部結(jié)構(gòu),17/91,1 采用高效節(jié)能的電光源 LED的優(yōu)點： 光效高。其光效目前可達80 lm/W,預(yù)計2025年可到200 lm/W, 光譜窄，單色性好，幾乎所有發(fā)出的光都可直接利用。 節(jié)能效果顯著。 1只11W的LED燈可相當于1只140W白熾燈的照度； 1只120W的LED路

7、燈可相當于400W傳統(tǒng)高壓鈉燈的照度。 光色多?？筛鶕?jù)需要制作出多色組合和循環(huán)變色的艷麗燈飾,18/91,1 采用高效節(jié)能的電光源 LED的優(yōu)點： 安全性高。使用直流低電壓驅(qū)動，發(fā)光穩(wěn)定；無污染，無頻 閃，抗干擾能力強；無鎢絲，抗震性好。 壽命長。理論壽命可高達10萬小時（預(yù)計），維護費用大大 減少，運行成本降低。 響應(yīng)快速。LED發(fā)光管響應(yīng)時間短，可頻繁亮滅，能按要求 保證多個光源之間或一個光源不同區(qū)域之間的工作切換。 LED接近點光源，便于燈具機構(gòu)設(shè)計,19/91,交通信號燈,1 采用高效節(jié)能的電光源 LED的典型應(yīng)用,哈爾濱冰雪大世界的“奧運圣塔” 20/91,內(nèi)容提要 照明節(jié)能的意義

8、照明節(jié)能實現(xiàn)的途徑與研究現(xiàn)狀 采用高效節(jié)能的電光源（LED） 采用高效節(jié)能的照明燈具（反射罩） 采用照明節(jié)能控制器（分布式/集中式） 照明節(jié)能技術(shù)展望 結(jié)束語,21/91,防腐防爆燈具系列 隧道燈具具系列 網(wǎng)球場燈具 水下燈具系列 埋地?zé)艟呦盗?2 采用高效節(jié)能的照明燈具 照明燈具分類,道路燈具系列 中、高桿燈具系列 工廠燈具系列 商業(yè)燈具系列 投光（泛光）燈具系列 庭園照明燈具系列 22/91,23/91,24/91,2 采用高效節(jié)能的照明燈具 -把光集中在最需要光的地方 燈具是燈泡（管）的“時裝”，既要漂亮，又要有科 學(xué)分配光的功能。 燈具的關(guān)鍵指標是“燈具效率”。燈具效率越大，光 源發(fā)出

9、的光的利用率越大。 燈具效率高低取決于反射罩形狀及材料、出口光大 小等因素。 目前一些燈具的效率很低（特別是裝飾性燈具）， 浪費大量電能,25/91,2 采用高效節(jié)能的照明燈具 目前照明產(chǎn)品提高性能的側(cè)重點主要是光源，發(fā)展速度快，從白熾 燈、汞燈、到現(xiàn)在的熒光燈、金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，發(fā)展趨勢 是LED；但是，燈具發(fā)展嚴重滯后，目前大量使用的是鋁板燈具， 只是在造型上有創(chuàng)新，照明性能沒有大的突破。 高效節(jié)能照明燈具的研發(fā)思路是在光源光效一定的情況下，如何提 高光的利用效率、解決光的定向分布、長時間使用減少光的衰減、 提高燈具的壽命。 利用光反射可控原理，通過優(yōu)化設(shè)計，采用光學(xué)玻璃和光學(xué)鍍膜技

10、 術(shù)制作燈具，取代鋁板燈具,26/91,2 采用高效節(jié)能的照明燈具 哈爾濱遠光光電儀器有限公司產(chǎn)品： 1、利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)和新型光學(xué)材料選配與成型技術(shù)，不但成 功地解決了光的定向性/光利用率與眩光的矛盾，而且經(jīng)過精確光學(xué) 設(shè)計的反射罩面型，能將80%以上的非直接照明光線，僅經(jīng)一次反射 便全部投向所需照明的工作面上，極大地提高了光的利用率,27/91,2 采用高效節(jié)能的照明燈具 哈爾濱遠光光電儀器有限公司產(chǎn)品： 2、反射罩的基底由含有多種稀有金屬等特殊材料的光學(xué)玻璃制成， 極大地增加了可見光波段的透過率，增加了光學(xué)玻璃的耐溫性能和 抗沖擊能力（減弱光學(xué)玻璃的脆性）。 3、采用真空冷鍍膜技術(shù)，

11、經(jīng)多道工序，將銀、鉑等貴重金屬鍍制成 高效反射膜，反射率幾乎達到100%，且不氧化，能吸收85%以上的紫 外線。表面還鍍有光觸媒膜，可以分解玻璃表面的污物，達到自清 潔效果，減少燈具的維護成本，增加燈具維持高光效的時間,28/91,高效節(jié)能照明燈具與板塊式燈具性能比較,29/91,2 采用高效節(jié)能的照明燈具 主要產(chǎn)品,30/91,哈爾濱國際會展中心,上海汽輪機廠廠房,2 采用高效節(jié)能的照明燈具 產(chǎn)品應(yīng)用情況,31/91,哈爾濱電機廠廠房,哈爾濱飛機制造廠廠房,2 采用高效節(jié)能的照明燈具 產(chǎn)品應(yīng)用情況,32/91,內(nèi)容提要 照明節(jié)能的意義 照明節(jié)能實現(xiàn)的途徑與研究現(xiàn)狀 采用高效節(jié)能的電光源（LE

12、D） 采用高效節(jié)能的照明燈具（反射罩） 采用照明節(jié)能控制器（分布式/集中式） 照明節(jié)能技術(shù)展望 結(jié)束語,33/91,3 分布式照明節(jié)能控制器-電子鎮(zhèn)流器 氣體放電燈因光效高而被廣泛使用，但必須配置鎮(zhèn)流器,34/91,高強度氣,白熾燈,39,熒光燈 23,國用電量的12,鎮(zhèn)流器耗電量占照明 系統(tǒng)用電量9 鎮(zhèn)流器耗電量占全國 用電量1,各種電光源耗電量 占照明總用電量的百分比,3 分布式照明節(jié)能控制器-電子鎮(zhèn)流器 照明系統(tǒng)用電量占全,體放電燈 38,35/91,V,V,鎮(zhèn)流器,I 氣體放電燈固有伏安特性,I 合成伏安特性,3 分布式照明節(jié)能控制器-電子鎮(zhèn)流器,36/91,3 分布式照明節(jié)能控制器-

13、電子鎮(zhèn)流器 電感式鎮(zhèn)流器,37/91,3 分布式照明節(jié)能控制器-電子鎮(zhèn)流器 電感式鎮(zhèn)流器啟動器,38/91,3 分布式照明節(jié)能控制器-電子鎮(zhèn)流器 用電子鎮(zhèn)流器取代傳統(tǒng)的高耗能電感鎮(zhèn)流器是照明節(jié)能的 重要措施！ 電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點： 功率因數(shù)高。普通電感鎮(zhèn)流器在0.5左右，而電子鎮(zhèn)流器可 達0.96以上。 發(fā)光效率高。電子鎮(zhèn)流器是高頻激勵，光效高，一般電子 鎮(zhèn)流器為69 lm/W，而電感鎮(zhèn)流器只有50 lm/W。 無頻閃。電感鎮(zhèn)流器供電的燈管有50周閃爍，而電子鎮(zhèn)流 器在超音頻下工作，沒有噪聲，提高了環(huán)境的舒適感,39/91,3 分布式照明節(jié)能控制器-電子鎮(zhèn)流器 電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點： 啟動快速可靠。

14、使用電子鎮(zhèn)流器，在低溫/低壓下，也可使 燈管一次性快速可靠啟動，延長燈管使用壽命。 體積小、重量輕。電子鎮(zhèn)流器由于沒有鐵心和線圈，重量 只有電感鎮(zhèn)流器的1/10，易實現(xiàn)整套燈具的輕量化。 節(jié)點效果顯著。一只36W熒光燈的電感鎮(zhèn)流器，由于自身 鐵心和線圈的鐵損/銅損占總功率的20%，功耗可達8W左右， 而電子鎮(zhèn)流器自身僅耗能1-2W。 智能化程度高，可實現(xiàn)分布式調(diào)壓/調(diào)光,40/91,3 分布式照明節(jié)能控制器-電子鎮(zhèn)流器 電子鎮(zhèn)流器的缺點： 電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜 功率等級有待于進一步提高 成本較高 可靠性差(PCB布線熱效應(yīng)電磁干擾等,41/91,4 采用綠色照明節(jié)能控制器 -集中式電力調(diào)壓/穩(wěn)壓裝置

15、2006年我國總發(fā)電量為28344億kWh，其中照明用電 占到全社會用電總量的12%左右，而城市道路公共照 明用電量占到整個照明用電的30%左右，2006年我國 道路照明用電量已超過1000億kWh。 隨著我國城市化進程的加快，這個比重還將會逐步 提高，道路照明節(jié)能潛力巨大,42/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 我國道路照明該如何節(jié)電? 七十年代的世界性能源危機中，日本大藏省曾要求在工廠、 辦公室和道路上進行間隔點燈的試驗，結(jié)果導(dǎo)致生產(chǎn)率和辦 公效率降低以及治安、道路交通事故的大幅上升，不到一年 時間就在一片反對聲中全部放棄了。 近期，隨著我國用電需求的日益加大，局部地區(qū)缺電現(xiàn)象時 有

16、發(fā)生，因此，“在保證照明效果下點著燈節(jié)電”，這種科學(xué) 的、合理的節(jié)能概念成為各城市道路照明系統(tǒng)的設(shè)計主導(dǎo)思 想之一,43/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 我國道路照明該如何節(jié)電? 據(jù)調(diào)查，我國小型城市在夜晚9點后，大中城市在午夜12點 后，道路上幾乎空無一人，即便是北京、上海、廣州這樣的 繁華都市，凌晨2點以后，道路上也已罕見行人、車輛。 從這一時段直至清晨6點路燈熄滅，在低交通流量的道路上仍 然保持較高照度顯然沒有必要。 后半夜電網(wǎng)負荷減小，電壓可升高至240V左右，對燈具壽命 帶來損害。 如何讓路燈亮起來，讓城市亮起來，亮得更科學(xué)，亮得省電 省錢? 答案是：采用綠色照明節(jié)能控制器,

17、44/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 2007年黑龍江省/天津市節(jié)能產(chǎn)品 -YZJ系列智能型綠色照明節(jié)能器(哈爾濱應(yīng)通科技有限公司,45/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 哈爾濱應(yīng)通科技有限公司的YZJ系列智能型綠色 照明節(jié)能器產(chǎn)品先后經(jīng)過在哈爾濱市、煙臺市開發(fā) 區(qū)、青島集裝箱碼頭、牡丹江市、威海市、鐵力市、 天津市、海口市、珠海市等地五年多時間的長期運 行，其節(jié)能率、可靠性、穩(wěn)定性等相關(guān)指標均受到各 權(quán)威部門一致好評，為用戶單位創(chuàng)造了極其可觀的經(jīng) 濟效益和社會效益,46/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 所有節(jié)能產(chǎn)品 中唯一的照明 節(jié)能產(chǎn)品,47/91,4 采用集中式綠色

18、照明節(jié)能控制器 產(chǎn)品工作原理： YZJ系列智能型綠色照明節(jié)能器是在國外同類產(chǎn)品先進理念 和技術(shù)的基礎(chǔ)上，進行了創(chuàng)新和發(fā)展。 根據(jù)人體工程學(xué)視覺原理，采用微控光源降壓穩(wěn)壓調(diào) 光技術(shù)，應(yīng)用最優(yōu)控制方法，充分發(fā)揮燈具本身發(fā)光效率。 合理實現(xiàn)鈉燈在不同時間段（不同季節(jié)、節(jié)假日等）及同 一天內(nèi)不同時間差的照度要求，選擇合理參數(shù)，兼顧各項指 標，通過連續(xù)多段平滑控制方式，實現(xiàn)既滿足視覺照度要 求，又提高節(jié)能效率的目標,48/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器,調(diào)壓/穩(wěn)壓過程,預(yù)熱,第一工作電壓,第二工作電壓,V V0 V1 V2 V3,T1,啟輝軟啟動,T2 穩(wěn)壓過程 閉環(huán)控制,t 節(jié)能效果 非常顯著

19、,保證足夠照度,對照度需求降低,抑制電網(wǎng)電壓上升 第三工作電壓,T3 調(diào)壓過程 平滑漸變 49/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 產(chǎn)品主要特點： 節(jié)能率可達45%-55%。 燈的啟輝和預(yù)熱階段為軟啟動過程，不同階段的工作 電壓轉(zhuǎn)換為漸變過程，從而減小了因電流突變對電網(wǎng) 和燈具的沖擊。不僅使亮度的變化無突變，對燈具的 壽命也有較大的提高（可提高2-3倍）。 進入工作電壓區(qū)間后具有穩(wěn)壓功能（閉環(huán)控制），減 小了電網(wǎng)電壓波動對燈具壽命/視覺照度的影響。穩(wěn)壓 帶寬為3VAC,50/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 產(chǎn)品主要特點： 該節(jié)能控制器采用可編程邏輯控制器（PLC）實現(xiàn)智 能控制（模

20、糊控制），基于TD200/顯示屏實現(xiàn)數(shù)據(jù) 顯示、參數(shù)修改等功能。 對電網(wǎng)電壓波形不產(chǎn)生畸變，具有抑制高次諧波性 能，實現(xiàn)綠色用電。 具有系統(tǒng)故障診斷（過流、過壓、電壓頻率變換 器、繼電器及線路等）功能，故障內(nèi)容顯示在人機 界面的顯示屏上，不影響正常節(jié)能工作,51/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 產(chǎn)品主要特點： 具有自動/手動工作模式。手動檢查功能便于產(chǎn)品調(diào) 試、參數(shù)確定、故障診斷。 將暑期（7、8月份）及“五一”、“十一”、新年、 春節(jié)等多個節(jié)日特別提出，電壓轉(zhuǎn)換時間將自動向后 推遲（如2個小時），無需人工介入。 三相獨立工作，允許缺相運行，以滿足不同用戶的要 求；三相電網(wǎng)電壓不平衡時

21、仍可正常工作。 控制單元留有接口，可實現(xiàn)基于GPRS技術(shù)的遠程無線 監(jiān)控,52/91,產(chǎn)品發(fā)展歷史,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 人 機 界 面,參 數(shù) 調(diào) 整,P,L,C,模 糊 控 制,故障檢測,驅(qū)動器,電 機,減速器,隔離 變壓器,干擾 抑制器,V/f,變換 模塊,24VDC,電 源 24VDC,電 源,電度表,自耦 變壓器,節(jié) 能 控 制 器 報警燈,調(diào) 功 器,限 位,電 網(wǎng),主 線 路 路 燈,Ui,Uo,N,第一代產(chǎn)品,基于自耦變壓器的節(jié)能控制器 L,通過控制電機從而調(diào)整自耦變壓器,使得路燈主線路的電壓可控,53/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 第一代產(chǎn)品：基于自耦變

22、壓器的節(jié)能控制器 優(yōu)點：采用自耦變壓器實現(xiàn)無級調(diào)壓，調(diào)壓范圍 廣、操作簡單、精度較高； 缺點：由于采用電動機、減速裝量及碳刷等機械 調(diào)節(jié)方式，故存在變壓器碳刷磨損快、壽命短， 大電流時易產(chǎn)生火花，引起電磁干擾，機械調(diào)壓 響應(yīng)時間長，需經(jīng)常維護等缺點,54/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 第一代產(chǎn)品：基于自耦變壓器的節(jié)能控制器,55/91,觸器組,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 人 機 界 面,參數(shù)調(diào)整,P L C 智 能 控 制,隔離 變壓器,干擾 抑制器,V/f 變換 模塊,24VDC 電 源,主 線 路 路 燈,獨立變 壓器組,節(jié) 能 控 制 器 中間繼 電器組,電 壓 補 償

23、器 電 網(wǎng) . K1 交流接,故障診斷 數(shù)據(jù)顯示,電流 互感器,K2,產(chǎn)品發(fā)展歷史,Ui,Uo,N,KA1,KA2,KA3,KA4,第二代產(chǎn)品： 基于補償變壓器的節(jié)能控制器 U1 L,KA1、KA4閉合，Uo=Ui+U1,KA2、KA3閉合，Uo=Ui-U1,56/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 優(yōu)點： 1.無觸點結(jié)構(gòu)，長期運行可靠，免維護; 2.調(diào)壓幅度大（75伏），且調(diào)壓級差?。?伏）; 3.節(jié)能率高，45%55%; 4.三相工作獨立，可分調(diào)，允許缺相工作; 5.燈的啟輝和預(yù)熱為軟啟動過程; 6.具有閉環(huán)控制穩(wěn)壓功能，穩(wěn)壓精度2%; 7.工作電壓轉(zhuǎn)換過程中，燈無閃爍/閃滅; 8.適

24、用于大功率場合,57/91,電氣工及自動化學(xué)院,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 第二代產(chǎn)品：基于補償變壓器的節(jié)能控制器,58/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 應(yīng)通公司產(chǎn)品應(yīng)用情況： （哈爾濱市） 顧?quán)l(xiāng)大街 兆麟公園,59/91,南直路,民生路,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 應(yīng)通公司產(chǎn)品應(yīng)用情況（哈爾濱市,60/91,威海市（環(huán)山路,天津市（天津理工大學(xué),4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 應(yīng)通公司產(chǎn)品應(yīng)用情況,61/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 山東省應(yīng)用情況,62/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 應(yīng)通公司產(chǎn)品應(yīng)用情況： 煙臺市,63/91,珠海市,海口市,4 采

25、用集中式綠色照明節(jié)能控制器 應(yīng)通公司產(chǎn)品應(yīng)用情況,64/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 -組建“路燈照明遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)” 意義： 實現(xiàn)對路燈的“三遙”（遙控、遙測、遙信）控制； 提高路燈科學(xué)管理水平； 降低運行成本； 經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,65/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器,GPRS Internet,數(shù)據(jù)庫 管理中心 遠程監(jiān)控,GPRS,管理系統(tǒng) 變壓器n,節(jié)能控制器1 變壓器 節(jié)能控制器n,66/91,4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器 -組建“路燈照明遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)” 這種路燈照明遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)是以先進的通訊技術(shù)、計算 機技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及多媒體技術(shù)為基

26、礎(chǔ)； 建立在MapInfo地理信息系統(tǒng)之上，以城市數(shù)字地圖為底圖， 可以按地理位置管理、查詢整個系統(tǒng)運行狀況； 實現(xiàn)路燈照明系統(tǒng)的遠程監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、分析、控制、報 表打印、故障報警等功能； 實時掌握照明系統(tǒng)運行狀況，提高城市照明系統(tǒng)運行質(zhì)量， 減少管理成本，提高城市照明的管理水平,67/91,遠程全數(shù)字化路燈照明監(jiān)控管理系統(tǒng),4 采用集中式綠色照明節(jié)能控制器,系統(tǒng),主菜單,城市 地圖,節(jié)能 控制器,工具欄,縮略 地圖,路燈 節(jié)點,68/91,內(nèi)容提要 照明節(jié)能的意義 照明節(jié)能實現(xiàn)的途徑與研究現(xiàn)狀 照明節(jié)能技術(shù)展望 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器 半導(dǎo)體照明技術(shù)-LED 結(jié)束語,69/91,1

27、照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器,控制和 保護電路,MCU,市 電,整流和 功率因 數(shù)校正,高 頻 逆 變,負載 匹配 網(wǎng)絡(luò),HID 燈,啟 動 器,高頻變流電路,負載諧振電路,HID（高強度氣體放電）燈電子鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu),70/91,市 電,整 流 濾 波,負 載 匹 配 網(wǎng) 絡(luò),啟 動 器 負載諧振電路,高頻 逆變 電路,控制電路 高頻變流電路,內(nèi) 部 電 源 電,路,保護 電路,驅(qū)動電路 逆變器,高強度 氣體 放電燈,功率 因數(shù) 校正,信號檢測電路 檢測保護電路,電子鎮(zhèn)流器基本功能示意圖,1 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器,71/91,1 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器 電子鎮(zhèn)流器存在的問題： 目前

28、國內(nèi)在電子鎮(zhèn)流器的研發(fā)工作上取得了一定進展，但 仍存在許多問題，如功率因數(shù)、諧波含量、抗干擾能力、安全 指標等還達不到要求；有些鎮(zhèn)流器還影響燈的使用壽命。分析 其原因主要有以下幾個方面： 對燈本身的物理特性了解不深，對燈的啟動過程和正常工 作狀態(tài)缺乏系統(tǒng)的、科學(xué)的認識。忽視燈與電子鎮(zhèn)流器匹配特 性的研究與優(yōu)化，線路整體設(shè)計不夠科學(xué)。 電路參數(shù)設(shè)計不盡合理，特別是對元器件特性掌握不深， 元器件選擇不合理，對其損壞/老化機理研究缺乏理論指導(dǎo),72/91,1 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器 需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題: 金屬鹵化物燈聲諧振問題 散熱問題和能量局部集中問題 HID燈與電子鎮(zhèn)流器間的最佳匹配問題

29、 高頻工作狀態(tài)下HID燈的動態(tài)數(shù)學(xué)模型及功率閉環(huán)控 制策略 異常狀態(tài)保護問題 燈壽命終結(jié)監(jiān)測（EOL）與判斷技術(shù) 可靠性/電磁兼容問題,73/91,損害人的視力,1 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器 金屬鹵化物燈聲諧振問題 目前國內(nèi)外一般采用遠離聲諧振窗口 的單一頻率準正弦波作為燈的供電電源。 然而，不同品牌甚至同一品牌但生產(chǎn)批次 不同的燈，由于燈放電管尺寸的一致性不 夠好，仍會產(chǎn)生聲諧振。聲諧振會大大降 低燈的使用壽命，嚴重時甚至?xí)p壞放電 管，并且抖動的光線極易造成視覺疲勞而,聲諧振現(xiàn)象,74/91,1 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器 散熱問題和能量局部集中問題 電力電子產(chǎn)品中，元器件的發(fā) 熱是

30、不可避免的。如何確保元器件 處在合理的發(fā)熱水平，以保證其最 大壽命，是提高電子鎮(zhèn)流器整機可 靠性的前提和關(guān)鍵,75/91,Lamp Voltage,1 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器 大功率高強度氣體放電燈(HID燈)與配用電子鎮(zhèn)流 器間的最佳匹配問題 通過電子鎮(zhèn)流器與HID燈啟動過程各階段的最優(yōu)匹配, 可大大 提高燈的壽命和電子鎮(zhèn)流器的可靠性,c,b,a,l,燈關(guān)斷狀態(tài)，燈電壓 上升到擊穿值,輝光放電，燈電壓 200V 左 右 ， 燈 電 流 150mA左右,弧光放電，燈電壓、 電流達到穩(wěn)態(tài)值,無光放電,輝光放電,弧光放電,湯姆遜區(qū),正常輝光 亞輝光 Lamp Current,本征離子化,擊穿

31、點,O,B,C 飽和區(qū),D,E,F,G,H,I,J,K 熱弧區(qū),76/91,1 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器 未來展望： 需進一步加深對燈本身特性的理解； 優(yōu)化電路參數(shù)； 解決若干關(guān)鍵技術(shù)問題； 進一步降低成本； 提高產(chǎn)品可靠性/電磁兼容性,77/91,內(nèi)容提要 照明節(jié)能的意義 照明節(jié)能實現(xiàn)的途徑與研究現(xiàn)狀 照明節(jié)能技術(shù)展望 照明電力電子技術(shù)-電子鎮(zhèn)流器 半導(dǎo)體照明技術(shù)-LED 結(jié)束語,78/91,2 半導(dǎo)體照明技術(shù)-LED 半導(dǎo)體照明（LED）時代的來臨！ 隨著第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵的突破和藍、綠、白光發(fā) 光二極管的問世，繼半導(dǎo)體技術(shù)引發(fā)微電子革命之后， 又在孕育一場新的產(chǎn)業(yè)革命照明革命，其

32、標志是LED 燈將逐步替代白熾燈和熒光燈。 面對半導(dǎo)體照明市場的巨大誘惑，世界三大照明工業(yè)巨 頭通用電氣、飛利浦、奧斯拉姆集團紛紛與半導(dǎo)體公司 合作，成立半導(dǎo)體照明企業(yè)，并提出要在2010年前，使 LED燈發(fā)光效率再提高8倍，價格降低100倍。 一場搶占半導(dǎo)體照明新興產(chǎn)業(yè)制高點的爭奪戰(zhàn)，已經(jīng)在 全球打響,79/91,美國國家半導(dǎo)體照明計劃,從2000年起國家投資5億美元； 到2010年55%的白熾燈和熒光燈被LED燈取代； 每年節(jié)電達350億美元； 2015年形成每年500億美元的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)市場。 日本21世紀照明計劃 投入資金50億日元； 到2007年30%的白熾燈被置換為半導(dǎo)體照明燈,國外發(fā)展 情況,2 半導(dǎo)體照明技術(shù)-LED,80/91,歐盟的彩虹計劃 應(yīng)用半導(dǎo)體照明實現(xiàn),高效 節(jié)能 不使用對環(huán)境造成污染的材料 模擬自然光 韓國的固態(tài)照明計劃 2004年-2008年韓國政府投入1億美元，企業(yè)提供30%的 配套資金，實現(xiàn)到2008年LED燈的發(fā)光效率達到80 lm/W的 目標,2 半導(dǎo)體照明技術(shù)-LED,國外發(fā)展 情況,81/91,中國發(fā)展 情況,2 半導(dǎo)體照明技術(shù)-LED 我國有近百名專家（兩院院士）聯(lián)名向國務(wù)院呼吁，以三峽 工程的5%費用，支持我國的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)