LED照明在某熱軋廠房中的應用

李慧

摘要：通過LED光源與傳統光源的對比，總結LED光源特點，并介紹其在軋鋼廠房照明設計中的應用，及其在節能降本中的優勢。

關鍵詞：軋鋼廠房照明;LED光源;節能降本

基于半導體發光二極管的LED照明技術在過去二十幾年中，始終保持著迅猛的發展勢頭。LED照明小巧、緊湊、工作壽命長，發光效率高，環保、節能等優勢，使其在汽車用燈、交通信號燈、建筑物亮化照明、商業照明、辦公照明、家居照明、智能照明中得到廣泛應用。近年來，LED光效不斷提高，質量不斷改進，價格逐步下降，這為其在工業照明中廣泛應用奠定了基礎。

一、LED照明的優點

在LED照明進入工廠照明領域之前，廠房照明多采用金屬鹵化物燈。對兩種光源進行比較，不能看出LED照明具有以下優勢。

1、發光效率高。廠房照明主要采用白光LED燈，光效可達130lm/W，甚至更高。

2、使用壽命長。LED光源壽命可達25000～50000小時，降低了燈具維護成本。

3、燈具效率高。LED光源尺寸小，通過改變透鏡角度，可定向發光，使燈具效率達到90%以上。

4、響應時間短。LED燈珠由電源驅動，直接啟動，無需鎮流器，大大縮短了響應時間。

5、工作電壓范圍寬。LED燈具的工作電壓為175V～260V，這在大型廠房及長距離照明供電中，優勢明顯。設計中一般無需考慮長距離線路壓降對燈具工作的影響。

6、體積小，質量輕，防潮，耐低溫，抗震動。

7、色溫廣，調光方便。LED光源可結合控制技術、通信技術實現自動調光，滿足節能和調節照度的需要。

二、LED照明在熱軋廠房照明設計中的應用

此熱軋廠房長579m，寬33m，高20.5m，跨距12m，單層鋼結構，水泥地坪，彩鋼板屋面及墻皮。根據GB50034-2013《建筑照明設計標準》中要求，熱軋廠房照度標準為150lx，照明功率密度現行值為6m?/W，目標值為5 m?/W，照度均勻度為0.6。

采用利用系數法計算平均照度，公式為：

其中：工作面平均照度Eav=150lx;

暫定選用200W LED工廠燈，其光通量Φ=22000lm;

利用系數U=0.9;

燈具維護系數K=0.7;

廠房工作面面積A=19107m?

計算得燈具個數為N=189.55盞。根據廠房內12m一跨，共47跨，每跨均布4盞LED燈，最終選定188盞200W LED工廠燈，實際功率密度為2.07W/ m?，滿足標準要求。

另外，根據廠房情況確定燈具安裝高度為燈面距地18.5m，根據室形指數公式 計算出室形指數為1.6，距高比為0.65，確定LED燈具選用窄照型。

利用DIALux軟件，對計算結果進行模擬。

經軟件計算：最大照度142lx，最小照度92lx，照度均勻度0.64，滿足標準要求。

三、節能降耗及經濟效益分析

在此熱軋廠房照明應用中，將LED照明與傳統金屬鹵化物照明能耗進行如下對比：

由此可見， LED燈比金屬鹵化物燈一年可節電122640kWh，節能效率達42.6%，節能降耗成效顯著。

LED燈具一次性投入成本比金屬鹵化物燈高7.868萬元。按照工業用電電價0.6892元/千瓦時計算，LED燈一年可節約用電費用8.4523萬元，則第一年即可彌補成本差值，并在第二年開始降低成本投入。另金屬鹵化物燈使用壽命約為20000h，LED燈使用壽命約為50000h，則LED燈壽命更長，維護及更換燈具成本更低。

四、結論

LED 技術仍在不斷向前發展，而且未來還有著持續增長的趨勢。LED 較傳統照明技術擁有諸多優勢：較好的驅動特性、較快的響應速度、較高的抗震能力、較長的使用壽命、綠色環保以及不斷快速提高的發光效率。這使得LED照明在工業廠房照明中得到了越來越廣泛的應用，并取得了良好的節能降本的效果。

參考文獻：

（1） 照明設計手冊.第三版

（2） 森本照明使用手冊.2017版