绿色智能照明系统设计研究

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1、绿色智能照明系统设计研究摘要本文以教学楼为例，阐述绿色智能教学楼照明系统的设计要点，重点探讨了公共区域的设计，智能控制模式的设计与选择，提出了照明系统的新的节能方法和措施。关键词LED；光照设计；电气设计；智能控制系统1绿色智能照明系统的特点随着社会的发展，科技日益进步，能源短缺问题越来越严重，绿色环保的口号越来越响亮。某些省市已经开始要求公共照明领域全面普及绿色环保LED照明。绿色照明系统开始成为节约能源的重要措施。“绿色智能的照明系统”要求系统选用光效高的优质节能的照明产品（如LED照明），

2、并通过先进的照明控制方法对照明系统进行合理控制，从而创造出一个功能合理、经济适用、节能环保的照明环境。5LED最主要的特点就是绿色节能。它由环氧树脂封装，具有很高的安全性；光源的效率很高，比普通灯具节能，在达到同等的光照条件下，可以比荧光灯节省67%的能耗，且没有频闪照明质量高；LED光源的光衰量很小，只有3%左右，可以保证正常使用十年不用更换，维护量很低；同时，LED光源不含汞等重金属，不会对环境造成危害，它的适应场合广泛，不受起动点燃和再启燃时间的限制等。基于LED的这些特点，它已经成为绿色

3、照明的代名词。本文所讲的绿色智能照明系统不仅要为人们的工作、学习和生活提供良好的照明条件，能够利用灯具的造型、电光源颜色的变化营造出舒适美观的室内环境，具有绿色环保智能的特点，同时还具有操作简单便捷、管理智能方便以及能适应未来照明系统的发展，并留有一定的扩展空间的特点。2绿色智能照明系统的设计步骤绿色智能照明系统的设计跟普通照明系统的设计步骤一样，分为两个步骤，第一步光照设计，第二步电气设计。本文以教学楼为例进行设计。2.1光照设计教学楼室内照明光照设计主要包括照度的选择、光源的选用、灯具的选择

4、与布置等方面。在进行光照设计时，要渗透节能的设计理念：即充分利用自然光，尽量选择节能、高效率灯具。可依据配光、光色的要求和环境条件以及起动点燃和再启燃时间等光电特性指标来选择光源和照明器。选用电光源时应综合考虑照明设施的要求、使用环境以及经济合理性等因素。要尽可能使用高效的光源，同时还应考虑显色性、色温等其他性能要求，以及初期投资和年运行费用等问题。5本教学楼绿色智能照明系统中选择的灯具和电光源都属于LED产品。常见LED的电光源（灯泡）规格3W～12W，但其亮度可达同功率的荧光灯的3倍左右。L

5、ED的灯具目前也有各种款式，更方便的是目前生产的LED灯泡跟普通灯泡的应用方式一样广泛，在普通灯具中应用小功率的LED光源不失为良策。绿色智能照明系统的光照设计除了照明的电光源选择的是LED外，其它选择普通照明系统的光照设计基本一样。2.2电气设计绿色智能照明系统的电气设计是在光照设计的基础上进行的，其主要任务是根据光照设计的要求，选择供电电压、配电方式；进行负荷计算，选择导线型号、截面及控制与保护电器的规格型号；选择控制方式；选择保护方法；想办法减少电气部分的投资和年运行费。对电气设计最基本的

6、要求就是安全、经济、美观、可靠、便利和发展。照明系统电气设计的步骤如下：1）收集原始资料，主要了解电源情况，照明负荷对供电连续性的要求；2）根据照明负荷性质确定供电电源形式；3）确定照明配电系统，包括配电分区的划分，设多少个配电箱，各配电箱供给的区域、楼层，确定配电箱的安装位置及方式，确定电源点至各配电箱之间的接线方式；4）确定灯具的开关控制方式，以便确定开关的数量和安装5位置，要尽可能地分散控制；5）确定照明线路各级保护设备，确定照明配电系统的接地型式及电气安全措施；6）进行负荷计算、电压损失

7、计算、无功功率补偿计算和保护装置整定计算；7）选择导线型号、截面及敷设方式；8）确定电能的计量方式。绿色智能照明系统的电气设计和普通照明系统的光照设计基本一样。2.3教学楼楼道等公共区域照明系统设计目前的教学楼楼道等公共区域一般采用的是普通电力照明，对于需要频繁启动的场所，如楼梯、走廊等，只能采用耗能的白炽灯，因为节能荧光灯不适合频繁启动的场所，如果频繁启动，会大大减少其使用寿命。从最基本的节能角度来讲，在以上这些区域完全可以使用LED灯泡取代白炽灯。从更节能的角度来说，因为LED灯泡的功率低，

8、利用太阳能转化为电能可以满足教学楼公共区域的照明要求。教学楼楼道等公共区域照明系统的设计构成原理如图2所示。太阳能光伏组件用来把太阳能转化成电能，5一般安装或集成在太阳能丰富的地方，如无遮蔽的建筑物顶部，有时也可以根据需要安装在建筑物的南立面。蓄电池组最主要的功能是存储太阳能转换的电能，辅助功能有管理蓄电池的充电情况、控制负载的工作状态等。目前的蓄电池组还要一些扩展功能，如延长蓄电池的使用寿命、提高充电效率、防止负载或系统无效工作状态的发生。逆变器主要用来转换电压，将蓄电池组中输入的直流电转换为