基于PIC單片機(jī)的教室照明系統(tǒng)節(jié)能控制器設(shè)計(jì)

1、基于PIC單片機(jī)教室照明系統(tǒng)節(jié)能控制器節(jié)能 創(chuàng)新 第十三屆挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽B類 第十三屆挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽B類科技發(fā)明制作節(jié)能 創(chuàng)新節(jié)能 創(chuàng)新基于PIC單片機(jī)的教室照明系統(tǒng)節(jié)能控制器設(shè)計(jì)基于PIC單片機(jī)的教室照明系統(tǒng)節(jié)能控制器設(shè)計(jì)摘要：教學(xué)樓教室的照明由學(xué)生自行控制開啟與關(guān)閉，由于大多數(shù)人的節(jié)能意識(shí)淡薄，并且強(qiáng)光下人的眼睛對(duì)弱光不敏感，在自然光照大于燈具光照的情況下，難以覺察到燈光的存在，因此，在白天自然光很強(qiáng)的情況下，教室內(nèi)的長(zhǎng)明燈仍到處可見?；赑IC單片機(jī)的教室照明系統(tǒng)節(jié)能控制器系統(tǒng)，在白天光線達(dá)到一定照度時(shí)，教室照明燈自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)教室內(nèi)光線的照度下降到一定程度時(shí)自動(dòng)開

2、啟照明燈，另外該控制器還能根據(jù)進(jìn)入教室學(xué)生的多少來控制照明燈開啟數(shù)量的多少，達(dá)到節(jié)能的目的。關(guān)鍵詞：PIC單片機(jī)；教室照明；節(jié)能控制Design of Classroom Lighting System Energy Saving Controller Based on PIC MCU Abstract: Teaching building illumination system is usually controlled to open and close by the students with no special management.As under bright light eye

3、s are not sensitive to low light , in the case of natural light is greater than the lamp，it is difficult to perceive the existence of lamb light.Therefore, though the the natural light is strong, the classroom lamp is still working, and most peoples faint energy-saving consciousness exacerbate this

4、kind of waste.The design of classroom lighting energy saving control system is based on PIC MCU . When the light reaches a certain intensity during the daytime, the classroom illumination is automatically closed, and also can be automatically opened as the classroom illumination declined to a certai

5、n extent. Meanwhile, the system controls lighting opening number according to the amount of students entering the classroom, in order to achieve the purpose of energy saving.Key words: PIC; classroom lighting; energy-saving; 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc355245744 1引言 PAGEREF _Toc355245744 h 3

6、HYPERLINK l _Toc355245745 2系統(tǒng)基本組成及硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc355245745 h 4 HYPERLINK l _Toc355245746 2.1 時(shí)鐘模塊 PAGEREF _Toc355245746 h 6 HYPERLINK l _Toc355245747 2.2通信模塊 PAGEREF _Toc355245747 h 6 HYPERLINK l _Toc355245748 2.3繼電器控制模塊 PAGEREF _Toc355245748 h 7 HYPERLINK l _Toc355245750 2.4光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊 PAGEREF _Toc3

7、55245750 h 8 HYPERLINK l _Toc355245753 2.5顯示模塊 PAGEREF _Toc355245753 h 8 HYPERLINK l _Toc355245755 2.6人數(shù)檢測(cè)模塊 PAGEREF _Toc355245755 h 9 HYPERLINK l _Toc355245758 3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc355245758 h 10 HYPERLINK l _Toc355245760 4高校用電背景調(diào)查 PAGEREF _Toc355245760 h 11 HYPERLINK l _Toc355245761 4.1高校教室照明用電管理的現(xiàn)

8、狀與存在的問題 PAGEREF _Toc355245761 h 12 HYPERLINK l _Toc355245762 4.2節(jié)約用電的重要性 PAGEREF _Toc355245762 h 14 HYPERLINK l _Toc355245763 4.3高校用電規(guī)章制度 PAGEREF _Toc355245763 h 15 HYPERLINK l _Toc355245764 4.4用電管理隊(duì)伍建設(shè) PAGEREF _Toc355245764 h 15 HYPERLINK l _Toc355245765 4.5節(jié)能設(shè)備推廣 PAGEREF _Toc355245765 h 15 HYPERLI

9、NK l _Toc355245766 5.高校用電效益分析 PAGEREF _Toc355245766 h 16 HYPERLINK l _Toc355245767 5.1曲阜師范大學(xué)教室照明用電狀況分析 PAGEREF _Toc355245767 h 17 HYPERLINK l _Toc355245768 5.2河北科技大學(xué)教室照明用電狀況分析 PAGEREF _Toc355245768 h 18 HYPERLINK l _Toc355245769 5.3武漢大學(xué)教室照明用電狀況分析 PAGEREF _Toc355245769 h 18 HYPERLINK l _Toc355245770

10、5.4青島理工大學(xué)四方校區(qū) PAGEREF _Toc355245770 h 19 HYPERLINK l _Toc355245771 5.5泰山醫(yī)學(xué)院教室照明用電狀況分析 PAGEREF _Toc355245771 h 20 HYPERLINK l _Toc355245772 6. 教室照明系統(tǒng)節(jié)能控制器的市場(chǎng)前景分析 PAGEREF _Toc355245772 h 21 HYPERLINK l _Toc355245773 6.1市場(chǎng)上相關(guān)產(chǎn)品情況的介紹 PAGEREF _Toc355245773 h 21 HYPERLINK l _Toc355245774 6.2該項(xiàng)發(fā)明的市場(chǎng)前景分析 PA

11、GEREF _Toc355245774 h 22 HYPERLINK l _Toc355245775 7結(jié)論 PAGEREF _Toc355245775 h 22 HYPERLINK l _Toc355245776 8.參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc355245776 h 231引言教學(xué)樓照明用電的管理一般有三種模式：一是無專人管理，由學(xué)生自行控制開啟與關(guān)閉；二是利用定時(shí)開關(guān)，根據(jù)作息時(shí)間開啟和關(guān)閉整個(gè)教學(xué)樓的照明電源；三是由專人負(fù)責(zé)，即管理人員根據(jù)作息時(shí)間和天氣情況分層送電。但在大多數(shù)高校的照明用電管理采用的第一種模式，由于大多數(shù)人的節(jié)能意識(shí)淡薄，并且強(qiáng)光下人的眼睛對(duì)弱光不敏感，在自然光

12、照大于燈具光照的情況下，難以覺察到燈光的存在，因此，在白天自然光很強(qiáng)的情況下，教室的長(zhǎng)明燈仍到處可見。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)：80%的教學(xué)樓存在著在白天光照良好以上的情況下和在午休時(shí)間出現(xiàn)長(zhǎng)明燈的現(xiàn)象。一個(gè)教室的長(zhǎng)明燈，看起來耗能不大，但是從整個(gè)學(xué)校來看，卻是一個(gè)不小的數(shù)字，這是一種極大的浪費(fèi)。造成電能浪費(fèi)的現(xiàn)象除了節(jié)能意識(shí)薄弱外，另一個(gè)重要的原因就是節(jié)能的硬件設(shè)施跟不上。為此，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)與實(shí)施教室照明節(jié)能控制系統(tǒng)，在白天光線達(dá)到一定照度時(shí)，教室照明燈自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)教室光線的照度下降到一定程度時(shí)自動(dòng)開啟照明燈，在充分保證教室照度的前提下，達(dá)到節(jié)能的目的。本項(xiàng)目研究的內(nèi)容：使用PIC16F8

13、77單片機(jī)為主控芯片，采用信息（進(jìn)入教室人數(shù)的多少，教室從門口到窗戶的自然光照度的強(qiáng)弱）融合技術(shù)，來自動(dòng)判定教室開燈的多少；控制器具有時(shí)鐘功能，能夠在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)入低功耗模式，基本不消耗電能；控制器具有RS485數(shù)據(jù)傳輸功能，能夠與其它控制器進(jìn)行組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)化管理。2系統(tǒng)基本組成及硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。本系統(tǒng)為教室照明系統(tǒng)節(jié)能控制系統(tǒng)，是專門為高校教學(xué)樓照明用電的管理而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，系統(tǒng)主要由時(shí)鐘模塊，光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊，人數(shù)采集模塊，顯示模塊，繼電器控制模塊，通信模塊六部分組成。圖1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)光照強(qiáng)度檢測(cè)電路是由光敏電阻及處理電路來實(shí)現(xiàn)，人數(shù)采集模塊由兩組激

14、光對(duì)管實(shí)現(xiàn)，時(shí)鐘信號(hào)由ds1302時(shí)鐘芯片提供，用數(shù)碼管來顯示教室人數(shù)和時(shí)間情況，通信模塊是通過RS485來管理。工作時(shí)，光照檢測(cè)電路，激光對(duì)管及處理電路和ds1302時(shí)鐘芯片分別采集光照強(qiáng)弱、教室人數(shù)、時(shí)間等信息送到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)這些信息通過控制電路對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)要求的功能。系統(tǒng)控制單元選用PIC16F877A單片機(jī)，該型號(hào)單片機(jī)具有指令系統(tǒng)精簡(jiǎn)，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔與高集成度的特點(diǎn)，且單片機(jī)功耗較低，價(jià)格合理性價(jià)比較高。2.1 時(shí)鐘模塊采用ds1302時(shí)鐘芯片，作為整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)來源，再結(jié)合軟件定時(shí)能夠達(dá)到對(duì)照明燈控制系統(tǒng)定時(shí)開關(guān)機(jī)的目的。下圖為時(shí)鐘部分接線電路。

15、圖2 時(shí)鐘控制部分2.2通信模塊RS485通訊接口的通訊協(xié)議采用MODBUS標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，該控制器可以作為從機(jī)與具有相同通訊接口并采用相同通訊協(xié)議的上位機(jī)（如單片機(jī)、PC機(jī)）通訊，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的集中監(jiān)控，通過該通訊口也可以接遠(yuǎn)控鍵盤。實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)該控制器的遠(yuǎn)程操作。下是其電路連接圖：圖3 通信模塊2.3繼電器控制模塊該模塊由兩片高耐壓、大電流復(fù)合晶體管陣列ULN2003和一片74ls595組成，其中74ls595可實(shí)現(xiàn)串行輸入并行輸出并帶有數(shù)據(jù)鎖存功能，與單片機(jī)通信只需兩條信號(hào)線，這樣大大節(jié)省了單片機(jī)的I/O資源。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在開關(guān)態(tài)時(shí)承

16、受50V 的高壓，足以驅(qū)動(dòng)直流繼電器。電路圖如下：圖4 繼電器控制驅(qū)動(dòng)模塊2.4光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊光強(qiáng)檢測(cè)模塊由光敏電阻、滑動(dòng)變阻器和電壓比較器組成。通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來改變?cè)撃K對(duì)光強(qiáng)的敏感程度，電壓比較器采用電平比較方式將信號(hào)直接輸入給單片機(jī)可有效防止邊沿跳變，保證信號(hào)有效性。電路圖如下圖5： 圖5 光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊2.5顯示模塊該模塊由4位一體共陰極數(shù)碼管和MAX7219專用數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片組成，芯片與單片機(jī)僅有3根信號(hào)線相連，通信十分方便。芯片包含一個(gè)150A的低功耗關(guān)閉模式，模擬和數(shù)字亮度控制，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式時(shí)，該模塊也可進(jìn)入低功耗狀態(tài)，可大大減小控制器的功耗。電路圖如下圖6：圖6.

17、1 顯示模塊1圖6.2 顯示模塊22.6人數(shù)檢測(cè)模塊人數(shù)檢測(cè)模塊由兩對(duì)激光發(fā)射管和接收管組成，安裝在教室門框的適當(dāng)高度上，前后安裝。由于接收管只能接收調(diào)制光且調(diào)制光在180KHZ占空比20%-30%時(shí)接收效果最好，這樣便有效避免了外界光源對(duì)傳感器的干擾，且激光的聚光性好直線傳播距離遠(yuǎn)，可以減少相鄰傳感器之間的相互干擾并能大大減小傳感器的體積，便于傳感器的安裝。電路圖如下：圖7 人數(shù)檢測(cè)模塊 3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 圖9 系統(tǒng)軟件流程圖系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的基本思想是：盡可能多地利用軟件來代替硬件，使成本降低，修改方便。因此采用了模塊設(shè)計(jì)的方法，整個(gè)系統(tǒng)是通過不斷調(diào)用子程序和接受中斷服務(wù)來完成工作的。由于白天太

18、陽光亮度較強(qiáng)，除光敏檢測(cè)部分外，其他部分都處在空閑狀態(tài),而在晚上10點(diǎn)半后幾乎沒有同學(xué)在上自習(xí)，一直到第二天早上為止系統(tǒng)都處在空閑狀態(tài)，所以降低功耗也是軟件設(shè)計(jì)的一大任務(wù)，因而在通過軟件控制硬件工作時(shí)，在空閑時(shí)間盡量使整個(gè)電路處在低功耗狀態(tài)。系統(tǒng)啟動(dòng)后，先初始化各個(gè)硬件模塊。由軟件實(shí)現(xiàn)從時(shí)鐘和光敏檢測(cè)模塊讀取時(shí)間和亮度情況，并判斷其值是否滿足預(yù)設(shè)值，若滿足則打開相應(yīng)的照明燈，不滿足則進(jìn)入低功耗模式。正常模式時(shí)先檢測(cè)是否光照度來滿足學(xué)習(xí)的條件，白天當(dāng)光照度低于學(xué)習(xí)條件是開啟照明燈，到晚上時(shí)利用門口的激光管來檢測(cè)進(jìn)入教室的人數(shù)，來判斷需要開的照明燈的盞數(shù)。低功耗模式時(shí)，則需要通過外部中斷來進(jìn)行喚醒

19、微控制器，從而使PIC16F877啟動(dòng)并開始工作，進(jìn)入讀取檢測(cè)循環(huán)。4高校用電背景調(diào)查建設(shè)節(jié)約型社會(huì)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針。建設(shè)節(jié)約型高校是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與服務(wù)育人雙重效益的根本要求。高等學(xué)校集教學(xué)、科研和生活于一體，現(xiàn)已成為重要的用電大戶，其照明用電量已占總用電量的30%-40%以上。加強(qiáng)高校節(jié)電管理，特別是照明節(jié)電不僅可以有效地節(jié)約用電、降低學(xué)校的經(jīng)費(fèi)開支，更重要的是通過學(xué)校的示范表率作用，提高學(xué)生乃至全社會(huì)的節(jié)電意識(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。高校作為培養(yǎng)高素質(zhì)人才的搖籃，建設(shè)節(jié)約型校園提倡節(jié)約的意義也就顯得更加重大而深遠(yuǎn)。4.1高校教室照明用電管理的現(xiàn)狀與存在的問題教室作為

20、高校教學(xué)的重要場(chǎng)所，一般采用開放式管理模式，學(xué)生基本上無固定的班級(jí)教室，無固定的座位，因此就造成了只有學(xué)生開燈而沒有學(xué)生關(guān)燈的現(xiàn)象；而樓宇管理人員僅負(fù)責(zé)環(huán)境衛(wèi)生或安全保衛(wèi)工作，沒有關(guān)燈的責(zé)任和意識(shí)。因此，造成了白天長(zhǎng)明燈，晚上無人也開燈，人少燈全開的浪費(fèi)現(xiàn)象。從早晨開放到晚上清場(chǎng)，教室照明燈具一直開啟的現(xiàn)象在高校中是普遍存在的。由于高校內(nèi)教室、實(shí)驗(yàn)室照明燈具數(shù)量眾多，使用時(shí)間最長(zhǎng)，使得教室的照明負(fù)荷在整個(gè)學(xué)校的用電負(fù)荷中所占的比重一直居高不下。而隨著我國(guó)對(duì)高等教育發(fā)展的重視，高校數(shù)量以及教學(xué)樓的數(shù)量逐年增多，而高科技的輔助節(jié)能設(shè)備卻未及時(shí)投入，使得教室照明的用電量逐年增高。在我國(guó)，由于本科生連

21、年擴(kuò)招，使得很多高校為了降低建設(shè)成本和師資投入在建設(shè)教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓時(shí)更是喜歡“大教室”、“大禮堂”，這就更使得原本就無人管理的教室照明系統(tǒng)更加無人問津。再者，不少高校教職員工和學(xué)生對(duì)水電節(jié)能的重要性缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，節(jié)約觀念淡薄，認(rèn)為水電供應(yīng)保障理所應(yīng)當(dāng)由學(xué)校統(tǒng)包統(tǒng)付，辦得起學(xué)校就用得起水電；再就是部分部門福利觀念根深蒂固，靠山吃山，靠水吃水，多收電費(fèi)多提成多福利；不容忽視的是還存在節(jié)約能源與己無關(guān)的思想，對(duì)浪費(fèi)現(xiàn)象視而不見，充耳不聞。高校在教職員工和學(xué)生中對(duì)水電節(jié)約的宣傳工作未能達(dá)到廣度、深度、力度。教職員工沒能把培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)和行為落實(shí)在教書育人、管理育人、服務(wù)育人的全過程之中。大學(xué)生也沒能真

22、正懂得節(jié)約水電資源的重要意義，更談不上節(jié)約水電“從我做起，從點(diǎn)滴做起”。4.2節(jié)約用電的重要性不少高校教職員工和學(xué)生對(duì)水電節(jié)能的重要性缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，節(jié)約觀念淡薄，認(rèn)為水電供應(yīng)保障理所應(yīng)當(dāng)由學(xué)校統(tǒng)包統(tǒng)付，辦得起學(xué)校就用得起水電；再就是部分部門福利觀念根深蒂固，靠山吃山，靠水吃水，多收電費(fèi)多提成多福利；還存在節(jié)約能源與己無關(guān)的思想，對(duì)浪費(fèi)現(xiàn)象視而不見，充耳不聞。高校在教職員工和學(xué)生中對(duì)水電節(jié)約的宣傳工作未能達(dá)到廣度、深度、力度。教職員工沒能把培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)和行為落實(shí)在教書育人、管理育人、服務(wù)育人的全過程之中。大學(xué)生也沒能真正懂得節(jié)約水電資源的重要意義，更談不上節(jié)約水電“從我做起，從點(diǎn)滴做起”。4.

23、3高校用電規(guī)章制度不少高校為了減少水電支出的巨大壓力制定了許多規(guī)章制度和辦法，但都難以因地制宜制定出系統(tǒng)的切實(shí)可行的節(jié)約方案。水電管理涉及方方面面，很難完全達(dá)成共識(shí)，規(guī)章制度在執(zhí)行中往往因?yàn)橐恍﹤€(gè)人利益和小單位利益而擱淺。制度的不完善和過多的人情干擾導(dǎo)致執(zhí)行不力，這是許多高校水電管理的一個(gè)通病。另外，有些高校水電節(jié)能規(guī)章制度建設(shè)的不完善，缺乏有效的節(jié)能激勵(lì)政策，嚴(yán)重挫傷了一線員工的工作積極性。4.4用電管理隊(duì)伍建設(shè)大多數(shù)高?；旧隙加袑Ｂ毜乃姽?jié)能管理人員，但大多數(shù)管理人員只是日復(fù)一日，年復(fù)一年地從事計(jì)量抄表和水電收費(fèi)工作，未能開展更深層次與水電節(jié)能更貼近的、更專業(yè)的能效分析、節(jié)能挖潛、節(jié)能監(jiān)

24、管和督查等全方位的節(jié)能管理工作。4.5節(jié)能設(shè)備推廣許多高校只是在部分教學(xué)樓和重點(diǎn)教室安裝智能節(jié)電設(shè)備、采用節(jié)能新技術(shù)，未能在全校廣泛推廣應(yīng)用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝，這也是造成教室照明用電較大浪費(fèi)因素之一，究其原因一是學(xué)校缺乏長(zhǎng)期投資效益的考慮；二是受到相關(guān)經(jīng)費(fèi)的制約。5.高校用電效益分析對(duì)高校教室進(jìn)行照明節(jié)電改造，實(shí)現(xiàn)教室照明終端智能化自動(dòng)控制管理，可以有效地杜絕教室照明用電浪費(fèi)現(xiàn)象，產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，從而提高了資源的節(jié)約利用，響應(yīng)了我國(guó)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的號(hào)召，貫徹了我國(guó)實(shí)行“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略方針。高校教室照明節(jié)電工作是一件功在當(dāng)代，利在千秋的事業(yè)。同時(shí)，通過高校節(jié)能工作，可以培養(yǎng)

25、學(xué)生的節(jié)約意識(shí)和良好的節(jié)約習(xí)慣，成為社會(huì)所需要的有素質(zhì)懂節(jié)約的人才。這樣才能擔(dān)負(fù)起應(yīng)有的歷史使命，成為建設(shè)“節(jié)約型社會(huì)”的生力軍。5.1曲阜師范大學(xué)教室照明用電狀況分析我們對(duì)日照校區(qū)的教室燈具統(tǒng)計(jì)的情況：對(duì)曲阜師范大學(xué)A樓B樓C樓D樓E樓，分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中，A樓共有516盞燈，靠窗的有96盞，B樓共有222盞燈，靠窗的有66盞燈，C樓共有779盞燈，靠窗的有209盞燈，D樓共有243盞燈，靠窗的有81盞燈，E樓共有390盞燈，靠窗的有79盞燈。在我們統(tǒng)計(jì)的這幾棟樓中共有2150盞燈，靠窗的有531盞，占到了總燈數(shù)的1/4。這2150盞燈按80%有長(zhǎng)明燈的概率，就有2150*0.8=1720

26、盞燈，按一天從早上8點(diǎn)到下午5點(diǎn)長(zhǎng)明，每盞燈兩支燈管共70瓦的話，每天浪費(fèi)的電能1720*70*8=963200（瓦時(shí)）=963.2度電，一學(xué)年中按200天正常的晴天（排除假期和陰天等情況），那么一學(xué)年浪費(fèi)的電能為：963.2*200=192640度電，每度電按0.5元錢計(jì)則需要96320元，若將教室燈通過細(xì)分控制亮燈的話，那么減少浪費(fèi)用電量更多。若將曲阜校區(qū)的教室照明也算上，每年至少需要20萬元以上的無謂的電能開銷。5.2河北科技大學(xué)教室照明用電狀況分析河北科技大學(xué)教室的用電情況:教室采用36W日光燈照明；每天大約使用8小時(shí)，總數(shù)量有10000盞，每年使用8.5個(gè)月。36W電感式日光燈每天的

27、電費(fèi)=（單盞功率+電感鎮(zhèn)流器損耗）盞數(shù)電價(jià)小時(shí)/天 =0.045KW/盞10000盞0.6元/度8小時(shí)/天 = 2160元 / 天一個(gè)月的總電費(fèi)=2160元/天30天/月 = 64800元/月一年按8.5個(gè)月計(jì)算電費(fèi) = 64800元/月 8.5月/年 = 550800元/年。5.3武漢大學(xué)教室照明用電狀況分析武漢大學(xué)現(xiàn)有各類在校生4萬余人，現(xiàn)有建筑面積525272.15平方米，其中教室面積234390.54平方米。按學(xué)生全年在校270天、教室每天照明12小時(shí)、單位面積照明功率10W/計(jì)算，以每度電0.573元計(jì)算。我們可以計(jì)算出武漢大學(xué)每年用電量為：教室面積*每天照明時(shí)間*全年天數(shù)*單位面積

28、照明功率=234390.54*12*270*10=760萬度武漢大學(xué)每年用電花費(fèi)：每年用電量*每度電所用花費(fèi)=760萬*0.573=450萬元即全校教室全年教室照明約為760萬度左右。即全校教室全年教室照明需花費(fèi)450萬元。5.4青島理工大學(xué)四方校區(qū)我們對(duì)青島理工大學(xué)四方校區(qū)的教室燈具做了一下具體統(tǒng)計(jì)：對(duì)青島理工大學(xué)的一號(hào)樓二號(hào)樓三號(hào)樓，分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其中一號(hào)樓一共有840盞燈，靠窗的有240盞燈，二號(hào)樓一共有784盞燈，靠窗的有180盞燈，三號(hào)樓一共有768盞燈，靠窗的有184盞燈。在統(tǒng)計(jì)的這幾棟樓中一共有2392盞燈，靠窗的有604盞燈，占到總燈數(shù)的3/10。這2392盞燈按80%有長(zhǎng)明

29、燈的概率來算，就有2392*0.8=1914盞燈，按一天從早上8點(diǎn)到下午5點(diǎn)長(zhǎng)明，每盞燈兩支燈管共70瓦的話，每天浪費(fèi)的電能1914*70*8=1071840（瓦時(shí)）=1071.8度電，一學(xué)年中按200天正常的晴天（排除假期和陰天等情況），那么一學(xué)年浪費(fèi)的電能為：1071.8*200=214360度電，每度電按0.5元錢計(jì)則需要107180元，若將教室燈通過細(xì)分控制亮燈的話，那么減少浪費(fèi)用電量更多。若將黃島校區(qū)，費(fèi)縣校區(qū)的教室照明也算上，每年至少需要30萬元以上的無謂的電能開銷。如圖為青島理工大學(xué)四方校區(qū)燈具數(shù)概況。5.5泰山醫(yī)學(xué)院教室照明用電狀況分析我們對(duì)泰山醫(yī)學(xué)院的教室的燈具情況進(jìn)行了相關(guān)

30、調(diào)查。泰山醫(yī)學(xué)院在校生達(dá)到12000人左右，校舍建筑面積75.17萬平方米。普通教室為每個(gè)教室16盞日光燈（內(nèi)含2根燈管，每個(gè)燈管的功率為28瓦），全校教室、禮堂、圖書館、實(shí)驗(yàn)室共有220間左右，均按每天多余開燈時(shí)間為8小時(shí)計(jì)算，則可得出一天中整個(gè)泰山醫(yī)學(xué)院的浪費(fèi)的電能為：162282207 1380kwh。而我們通過采訪泰山醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)實(shí)驗(yàn)中心管理實(shí)驗(yàn)設(shè)備老師得知，泰山醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)影像、核醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)設(shè)備（包括CT系統(tǒng)、核磁共振成像系統(tǒng)等大功率實(shí)驗(yàn)儀器）一個(gè)學(xué)期的耗電量也不過12000kwh。不難算出，泰山醫(yī)學(xué)院一天內(nèi)教室中因?yàn)檎彰骼速M(fèi)的電能可以供實(shí)驗(yàn)中心兩個(gè)星期所有醫(yī)療實(shí)驗(yàn)設(shè)備的用電量。這個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字是無疑是驚人的。可以繼續(xù)計(jì)算一下一年內(nèi)泰山醫(yī)學(xué)院因電能浪費(fèi)而造成的經(jīng)濟(jì)損失（按照每年學(xué)生在校時(shí)間為200天，每度電按照0.5元計(jì)算）得到直接經(jīng)濟(jì)損失大約為138000元。也就是說如果將這些電能節(jié)約下來，幾年時(shí)間可以引進(jìn)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備；五年時(shí)間可以利用省下的資金修建水平較高室內(nèi)體育館6. 教室照明系統(tǒng)節(jié)能控制器的市場(chǎng)前景分析通