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主题:[原创]青岛法兰克节能灯替代金卤灯节电率与照明效果实测数据之一

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法兰克-韩工
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[原创]青岛法兰克节能灯替代金卤灯节电率与照明效果实测数据之一  发帖心情 Post By:2010-9-14 15:40:14

 

替代250W金卤灯

现场实测照度提高85.07%,1W替代5W,节电80%

青岛法兰克(Frank)微电子有限公司

青岛专用集成电路(ASIC)设计工作室

合同能源管理机制推进事业部

高频光源事业部

高频光源设计工程师  韩俭荣

 

摘   要:青岛法兰克U型大功率节能灯,电子镇流器AC-DC-AC变换频率高达45khz,灯管放电气体原子非弹性碰撞速率高,电子跃迁能级大,光量子转换效率高。光谱能量分布比例特性,与人眼在明视觉状态下的视函数特性基本相一致,有效视觉光效高。匹配Frank专用节能灯罩,保持高度不变,直接替代250W金卤灯。照度值提高85.07%(1.85倍),1W替代5W,节电80%。

关键词:6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯   标准深照型灯罩  Frank专用节能灯罩  作业台面照度值    功率替代比例   节电率 

一、现场对比试验测试人员

青岛法兰克(Frank)微电子有限公司

在四川省的EMC推进合作单位:  李先生

某生产机车集团公司:电器科    王工

二、现场对比试验测试现场

某生产机车集团公司:生产车间。

三、现场对比试验测试条件与物理量

(一)、对比试验测试原光源:生产车间原有光源为金属卤化物灯,1个灯架上1个16寸标准深照型灯罩,每个灯罩内安装1盏250W金属卤化物灯。

(二)、对比试验测试新光源:青岛法兰克(Frank)微电子有限公司,6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,配备Frank节能灯专用灯罩。在原有灯架上, 1个灯架上安装1盏,直接替代原有1盏250W金属卤化物灯。

(三)、对比试验测试环境条件:两种光源在同一个生产车间,相同的垂直高度的条件下,进行对比测试。

(四)、对比试验测试的物理量:

1实际电压状态下的实际耗电功率。

2相同垂直高度的条件下的作业台面照度值。(距地面垂直高度约9M)。

(五)、现场对比试验测试仪表

地面照度测试:数字式照度计。

四、现场对比试验测试方法

(一)、光源功率测试:由于该现场不方便进行测试,两种光源按其额定功率,考虑实际电网电压升高的因素计算。

1、250W金属卤化物灯的实际耗电功率包括三部分:

第一部分:额定灯功率250W。

第二部分:电感镇流器额定耗电功率,一般占灯功率的20-30%。电感镇流器使用的时间越长,或技术品质越差,耗电功率越大。本案例计算取其最小值20%。

电感镇流器额定耗电功率=250W×20%=50W。

250W金属卤化物灯的额定耗电总功率=额定灯功率250W+电感镇流器额定耗电功率50W=300W

第三部分:该现场实际电网的电压,高于额定220V电压值。250W金属卤化物灯的耗电总功率,在实际现场电压条件下也会有相应比例的提高,实际耗电总功率会大于300W。

本案例计算取其额定耗电总功率值=300W。

2、青岛法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,在额定220V电压状态下的整灯额定功率=50W。经在多个应用现场验证,在实际现场电压增高的情况下,实际耗电功率会有相应比例的提高。提高的幅度与实际现场的电压增高幅度有关,一般为5-15%,也有20-25%的少数个别现场。本案例计算取其较大值20%。

青岛法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,在实际现场电压条件下的整灯耗电总功率=50W+50W×20%=60W。

说明:本案例中两种光源实际耗电功率计算时,对原光源250W金卤灯的实际耗电功率取其最小值300W,对新光源青岛法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯的实际耗电功率取其最大值60W。因为这种计算方式在节电率、节电效益等各方面,对应用客户均有利。

2、地面照度测试:采用数字式照度计在两种光源的正下方,直接测量,直接读取Lx值。

五、现场对比试验测试数值

节省电功率、节电率

地面照度值、照度提高值、提高率列表

       


 

整灯额定电功率

整灯在实际电压条件下的实际电功率

计算取值电功率

相同垂直高度

照度值(约9米)

250W金卤灯

300W

大于300W

300W

67Lx

法兰克6U-50W

节能灯

50W

大于50W的5-15%

60W

 

124Lx

 

 

节省电功率

法兰克6U-50W节能灯替代250W金卤灯:

实际节省电功率=300W-60W=240W

 

功率替代比例

法兰克6U-50W节能灯替代250W金卤灯:

实际功率替代比例=300W÷60W=1W:5W

 

节电率

法兰克6U-50W节能灯替代250W金卤灯:

实际节电率=240W÷300W×100%=80%

 

照度值提高值

法兰克6U-50W节能灯替代250W金卤灯:

地面照度提高值=124Lx-67Lx=57Lx

 

照度提高率

法兰克6U-50W节能灯替250W金卤灯:

地面照度提高率=57Lx÷67Lx×100%=85.07%

 

结    论

法兰克6U-50W节能灯替代原有250W金卤灯:在照度提高85.07%的前提下,功率替代比例=1W:5W,实际节电率=80 %

六、两种光源 每W电功率地面照度值分析

1、原有250W金属卤化物灯,每W电功率地面照度值

原有250W金属卤化物灯,每W电功率地面照度值

照度值67 Lx

÷原有250W金属卤化物灯实际功率300W

=0.223Lx/W

2、法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯每W电功率地面照度值

法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯

W电功率地面照度值

=照度值124Lx

÷法兰克6U-50W高频率合同能源管理专用节能灯60W

=2.067Lx/W

七、两种光源每W电功率地面照度值,对比倍数分析

1法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,每W电功率地面照度值。为原有250W金属卤化物灯的:

=2.067Lx/W÷0.223Lx/W

=9.27

八、两种光源现场实际功率替代比例与节电率分析

法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,替代原有250W金属卤化物灯。在地面照度提高85.07的前提下:

功率替代比例为=300W÷60W1W5W

节电率=(300W60 W)÷300 W×100

=80%

九、两种光源照明质量对比分析

(一)、色温与光色

1原有250W金属卤化物灯色温4500K左右,模拟日光色。照明环境对人的视觉情绪调动不够,易产生懒散感觉。

2法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,色温6500K左右,太阳光光色。照明环境明亮、清晰、舒适,人的视觉情绪高涨,有利于提高生产效率。

(二)、可见光比例

1原有250W金属卤化物灯产生光通量中,含有36%的紫外光,可见光比例低,光谱能量分布结构与人眼视觉函数曲线不相接近,差异很大。有效视觉光效低,有效视觉照度低。并且对人眼伤害较大。

2法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,光谱能量分布结构接近于太阳光的光谱能量分布,与人眼视觉函数曲线基本相一致。产生光通量中,可见光比例高,有效视觉光效高,有效视觉照度高。

(三)、显色指数与显色能力

1原有250W金属卤化物灯光谱能量分布结构不合理,光通量显色指数R值在40左右,显色能力较低。照明环境产生严重的色偏差,不能正确地辨识彩色物体的真实颜色。在250W金属卤化物灯照明环境中的双手,颜色暗淡灰青色,缺少血红色彩感。

2法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,显色指数R值在85左右,接近于太阳光的R值=100,显色能力高。照明环境色彩逼真,能够正确地辨识彩色物体的真实颜色。青岛法兰克节能灯照明环境中的双手,血红色彩感鲜艳真实,与太阳光下的颜色基本一致,富有生机。

(四)、频闪与频闪效应危害

(1)、原有250W金属卤化物灯由于将50Hz工频交流电源直接加到光源发光体上,驱动其点燃发光。频闪深度高达65,频闪效应危害严重。运动物体的运行轨迹视觉感不真实,视觉定位感差;照明环境视觉疲劳度严重;导致生产效率低下。

用频闪专用检测陀螺检测,旋转的陀螺上的图案,产生多道色彩不同的光环。并且各道光环,会随着陀螺旋转速度的变化,表现出旋转方向、旋转速度、色彩的随机变化,并且图案的颜色较深、变化极为丰富。表明金属卤化物灯的频闪与频闪效应危害非常严重。

(2)、法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,采用高频电能变换器做为驱动功率源,电能变换器的AC-DC-AC变换频率达45Khz,加在光源放电发光体上的电能量为高频电功率。频闪深度小于5,无频闪效应危害。运动物体的运行轨迹视觉感真实、清晰,视觉定位感准确;照明环境舒适,视觉不疲劳度;有利于提高生产效率。

用频闪专用检测陀螺检测,旋转的陀螺上的图案,仅是多道黑白相间的光环。并且各道光环,在陀螺旋转速度的变化过程中,表现出旋转方向、旋转速度均稳定不变化。与在太阳光下旋转的效果基本一致。表明青岛法兰克节能灯无频闪效应危害。(青岛法兰克微电子,韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后,或者整篇或者大篇幅的,直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。)

十、生产车间实际现场地面与空间的有效视觉感

用青岛法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,替代原金属卤化物灯后。生产车间地面的有效视觉照度感和空间有效视觉照度感,表现出以下特点:

1替代后,地面照度实测值:法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,比原250W金属卤化物灯的照度,在相同的环境,相同的高度条件下,提高57Lx提高率为85.07 %。

2青岛法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,光谱能量分布曲线,接近于人眼的视觉函数曲线;驱动功率源的AC-DC-AC变换频率高达45Khz。光量子转换效率高,发出的光通量为太阳光色。光通量中可见光比例高,有效视觉光效高,有效视觉照度高;

因尔,生产车间地面、作业台面和车间空间有效视觉感,明显感到明亮、清晰、舒适。

3青岛法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,光谱能量分布结构合理。显色指数R值在82左右,显色性能为金卤灯的2倍左右,显色性能高。

4青岛法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,驱动功率源的AC-DC-AC变换频率高达45Khz。光通量平滑稳定、频闪深度小,无频闪效应危害。(青岛法兰克微电子,韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后,或者整篇或者大篇幅的,直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。)

综合视觉感评价:生产车间照明环境如同太阳光的效果,明亮、清晰;观看物体表面颜色,色度饱和度高、色彩真实;运动物体(如吊车的吊钩)空中定位感真实、准确;观看细小物体(如游标、卡尺刻度值)真实、不模糊;长时间工作视觉不疲劳、舒适。有利于提高生产效率。

十一、对原有光源250W金属卤化物灯,光衰特性与启辉点燃寿命分析

1生产车间原250W金属卤化物灯,由于其技术品质的原因,光衰速率较高。其光通量,200小时就可以衰减至初始值的80%以下。并且很快进入60%以下的低光效阶段运行。

也就是说,金属卤化物灯由于其技术品质的原因,在整个启辉点燃寿命中,初始点燃阶段,光衰速率较高。大部分启辉点燃时间是运行在低光效状态。

2、生产车间原250W金属卤化物灯,由于其光谱能量分布结构不合理的原因,光通量中含有36%的紫外线光和其它不可见光,可见光比例低。有效视觉光效低,并且伤害眼晴。

3生产车间原250W金属卤化物灯,由于光效低、热功耗大,整灯启辉点燃温升快、温度高。在灯丝金属逸出功函数确定的前提下,灯丝溅射严重。发光荧光粉老化速率高、程度严重,光电转换能力降低,启辉点燃寿命短。在24小时连续开灯的场合,启辉点燃寿命仅在5000—8000小时左右。

十二、对新光源法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯光衰特性与启辉点燃寿命分析

法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,运用先进的模糊自适应控制技术设计。电子镇流器交流-直流-交流(AC-DC-AC)变换频率高达45Khz(千周)以上。节能荧光灯管采用日本原装进口稀土三基色高光效荧光粉,和氪(Kr)、氩(Ar)混合气体,及固体汞(Hg)金属合金(汞脐)生产。整灯严格按照‘连续性老化,量子化检测’的工艺技术进行调试生产。并在+45℃的恒温老化车间,分别在180V、260V两个极端电压点上,以实际功率各老化12个小时。

1、光衰值小,启辉点燃寿命长。法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,在实际启辉点燃中,光衰值小,8000小时光通量维持率高达90﹪,启辉点燃寿命为15000小时。

2、电网环境适应能力强。180V260V电压范围内,能够可靠地启辉点燃。能够应用于电压波动、跌落,谐波功率大,浪涌电流大,高压尖峰幅值大、持续周期长的电网环境中。如:钢铁厂轧钢生产车间、电阻焊机应用车间、大功率交流电焊机应用车间等。

3、空间环境适应能力强。低温启辉特性好,能在-15的环境中可靠地启辉点燃。可以应用于50的高温和湿度100生产环境中。

4、启辉点燃稳定可靠,故障率低。法兰克U型管高频率高光效节能灯,在工业照明运行中,个别现场也曾发生过较高的故障率。综合实际统计故障率〈3%

该故障率,己经小于传统光源的故障率,也大大小于普通节能灯的故障率。实施节能项目的企业能够接受,节能技术服务企业--青岛法兰克微电子有限公司能够承受,具有较为现实的可行性。

十三、结论

法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,直接替代250W金属卤化物灯。

1在地面照度值提高85.07的前提下:

实际功率替代比例=1W5W

实际节电率=80%

2显色指数R值由45提高到82左右,显色性能提高2倍左右。照明环境色彩逼真,能够正确地辨识彩色物体的真实颜色。

3、无频闪效应危害,视觉定位感好,视觉不疲劳,有利于提高生产效率。

4、生产车间地面、作业台面和车间空间有效视觉感,明显感到明亮、清晰、舒适。生产车间照明环境如同太阳光的效果,明亮、清晰;观看物体表面颜色,色度饱和度高、色彩真实;运动物体(如吊车的吊钩)空中定位感真实、准确;观看细小物体(如游标、卡尺刻度值)真实、不模糊;长时间工作视觉不疲劳、舒适。有利于提高生产效率。

5、法兰克6U---50W高频率合同能源管理专用节能灯,启辉点燃寿命为15000小时,为金卤灯2倍左右。

十三、获取详细资料:                                                 

1、百度搜索:青岛法兰克微电子高频率节能灯

2、登陆:中国照明网---论坛---韩俭荣专栏

3、登陆:http://blog.lightingchina.com/user_index.asp

4、致电:Gsm1360 630 6833   Tel0532—8876 0830


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