中南林业科技大学照明系统改造项目
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  • 发布时间:2016-04-24 18:20:11
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节能技术改造典型案例:
中南林业科技大学照明系统改造
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案例名称:中南林业科技大学照明系统改造
用能方及用能场所:中南林业科技大学路灯及图书馆和部分教室
节能技术改造方:城光(湖南)节能环保服务有限公司
节能技术改造模式:EMC?#36132;?#33021;源管理
改造前用能情况:照明灯具(高压钠灯、荧光节能灯)5926盏,年耗电量754457.3kWh
改造后用能情况:?LED照明灯具5926盏(LED路灯、LED管灯、LED球泡灯),年耗电量301782.9kWh,节电率60% 。
改造后照度情况:照度提升25% 。
节能效益:年节省电量????????452674.4kWh
节电率????????????? 60%
年节约电费及维护费?41.415万元
年省标准煤???????????? 162.96吨
年减排二氧化碳????? 355.34吨
年减排二氧化硫????? 13.58吨
年减排碳粉尘??????? 123.13吨
一.节能技术改造的必要性
中南林业科技大学经过55年的建设和发展,现已成为一所涵盖理、工、农、文、经、法、管、教、?#30415;?#20061;大学科门类,具有博士后科研流动站、博士学位授予权和硕士生推免权、富有特色的多科性大学。学校坐落于湖南省会长沙,下设19院2系1部。学校校园面积1962.8亩,建筑面积101.3万平方米。固定资产总值23.8亿元,设备总值3.18亿元,图书馆藏书277万册。
现代化的高等校园通常?#21450;?#25324;教学楼、办公楼、宿舍楼、图书馆、园区路灯等,这些场所人员相?#32422;?#20013;,对照明质量及照明时间有较高的要求,因此在节能方面有较大的空间。这些场所原来都采用能耗高、寿命短、频闪?#29616;?#30340;传统荧光灯照明?#26696;?#21387;钠灯。城光(湖南)节能环保科技有限公司通过考察分析,为中南林业科技大学制订出一套科学严谨的照明系统改造方案。双方于2011年11月29日签订?#36132;?#33021;源管理协议(高效节能照明技术服务),随后由城光(湖南)节能环保科技有限公司对中南林业科技大学的路灯及图书馆和部分教室进行改造。该项目于2012年3月竣工,现场对中南林业大学进行考察研究,并结合检测数据,该项目年节省用电452674.4kWh,年节约电费及维护费41.415万元,相当于每年省标准煤162.96吨、减排二氧化碳355.34吨
二.改造前后照明灯具的性能综合?#21592;?/span>
1.?250W高压钠灯与120W LED路灯光效?#21592;?/span>
???250W的高压钠灯照度20.3Lx,灯具光效为34.36lm/W。
因高压钠灯是360度发光,应用到照射方向的光很少,仅有30%。必须通过反射器将非应用方向的光反射到应用方向,?#28304;?#21040;更高的光的利用。由于灯具的设计和成本问题,钠灯灯具效率只有35~45%。250W高压钠灯灯具光通量为 10450lm;250W高压钠灯实际功率302W。
???120W的LED路灯照度31.8Lx,灯具光效为97.4lm/W。
LED是单向性发光,灯具效率达93%以上(透镜损失7%~5%)。灯具光通量为11454lm,LED灯具实际功率117W。
2.?普通荧光灯与LED管灯的光效?#21592;?/span>
普通荧光灯的发光效率大概是53流明/瓦左右,LED荧光灯大约在96~110流明/瓦范围,本案例LED管灯实测为105流明/瓦。而且LED白光芯片发光效率仍在?#32435;?#20013;,实验级芯片已高达每瓦150流明/瓦以上,其理论最高值可达450流明/瓦。
传统荧光灯是全方位(360°)发光,有一大部分浪费在背面,实际用于照明的总光量只有50%~65%,实测本案例原有灯具的有效光为53%;一般LED荧光灯的发光角在120°~180°,基本上都是有效光,实测本案例LED灯具的有效光为96%。
?#21019;?#26041;法计算。
12.5瓦的LED管灯的发光量为:
105流明×12.5瓦×96%(有效发光)=1260流明;
36瓦的传统荧光灯的发光量为:
53流明×36瓦×53%(有效发光)=1011流明
由此可见,12.5W LED管灯的光效超过了36W传统荧光灯管,卖场的照度将提升很多。若以同等发光量计算,用10瓦的LED管灯足以取代原来的36瓦的传统荧光灯。本案例中,城光(湖南)节能环保科技有限公司采用了12.5W LED管灯替代原来的36瓦传统荧光灯的方案,既保证了大幅度节能,又保证了较大幅度提升教室、图书馆的照度。
3.?高压钠灯与LED路灯的实际功率?#21592;?/span>
高压钠灯灯具的功率组成:
高压钠灯整灯功率组成比较复杂,因为钠灯的效?#24335;系?#21482;有0.38~0.45,存在与有用功率相等的无功功率。一盏250W的钠灯在不做无功补偿的情况下整灯的实际功率高达627W,为了解决这个问题必须要增加无功补偿部分。钠灯电感整流器损耗20~30%,且成本高,寿命短。在整个灯?#21335;?#36335;上还有无功损?#27169;?#32447;损,变压器损耗等约8~15%。取耗损最小值,250W高压钠灯的灯具功率为:
250+250×20%+250×8%=320W。实测功率为302.3W。
LED光源灯具的功率组成:
光源功率+电源损耗=整灯功率,现在飞利浦LED驱动的效率为90%~93%,而且不需要做无功补偿。
120W的LED路灯灯具的理论功率:120 + 120×(1-0. 9) = 132W。实测功率为117.6W。
4.?普通荧光灯与LED管灯实际功率?#21592;?/span>
36W普通荧光灯实测功率为39.6W
15WLED管灯实测功率为15W
5.?灯具的寿命及维护?#21592;?/span>
a)?LED?路灯的寿命为6万小时。每天点亮11小?#20445;?#21487;工作15.6年。
b)?高压钠灯的理论寿命为9000小时。
在2008年由电力出版社的《路灯》一书中,全国600多城市,在用钠灯约为413万盏,截至2007年底钠灯全国平均寿命为4000小?#20445;?#26681;据每天点亮11个小?#20445;?#20840;年亮灯时间4015小?#20445;?#20063;就是说每盏路灯每年需更换光源1次。更换、维护较为频?#20445;?#19988;路灯属于高空更换,每更换一盏路灯均需采用工程车,更换成本高。高压钠灯年维护费用平均为235元/盏。
c)?传统的荧光灯理论寿命2500~3500小时。每天点亮5小?#20445;?#27599;年需更换0.5~0.7支。
6.?LED路灯与原光源节能效益?#21592;?#20998;析
通过现场测试,及我们多年来众多道路照明工程案例测试结果,LED路灯与高压钠灯节能效益?#21592;?#35265;下表:
a)?250W高压钠灯与120W LED路灯节能效益?#21592;?#34920;
光源种类
额定功率
(W)
电费
(元/KWh)
实际功耗
(kW)
年耗电量
(KWh/盏)
年运行电费
(元/盏)
高压钠灯
250
0.75
0.302
1212.5
909
LED路灯
120
0.75
0.1176
472.1
354
结论:在保证道路照明标准的前提下,单盏120W LED路灯比250W高压钠每年节省用电740.4 KWh,年节约电费555元,节电率约61.1%,节电效果明显。实测照度提升56.7%。
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b)?36W荧光灯与15W LED管灯节能效益?#21592;?#34920;
光源种类
额定功率
(W)
电费
(元/KWh)
实际功耗
(kW)
年耗电量
(KWh/盏)
年运行电费
(元/盏)
36W荧光灯
36
0.75
0.0396
59.4
44.55
15W LED
15
0.75
0.015
22.5
16.875
说明:平均每天照明5小?#20445;?#19968;年运行300天。
结论:在保证道路照明标准的前提下,单盏15W LED灯比36W荧光灯每年节省用电36.9KWh,年节约电费27.68元,节电率约62.1%,节电效果明显。实测照度提升49.5%。
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三.中南林业科技大学照明系统改造节能效益分析
1.?经济效益
中南林业科技大学照明系统改造每年可节约用电452674.4度,可节约电费及运行维护费41.415万元。
2.?社会效益
按照1度电燃烧360g的标煤,可减少二氧化碳排放785g;可减少二氧化硫排放30g计算,宜章县道路照明改造一期工程平均每年节约用电3598623度,可节能减排:
l?年省标准煤???????????? 162.96?吨
l?年减排二氧化碳????? 355.34?吨
l?年减排二氧化硫????? 13.58?吨
l?年减排碳粉尘??????? 123.13?吨
?1度电需燃烧298g原?#22270;?#31639;,每年可节约134吨原油。
3.?综合效益
a.???中南林业科技大学照明系统改造后,不仅可以有效地?#32435;?#23545;校园道路照明环?#24120;纳?#22270;书馆、教室照明环?#24120;?#36824;可以大大降低照明的运行支出费用。
b.???符合政府现在大力提倡的节能减排政策,同时也是培养学生节约意识,建设健康环保节能文化的重要体现和措施,具有非常积极的教育意义与社会意义。同?#20445;纳?#21518;的照明环境能够更好的彰显中南林业科技大学的公众形象。
??????项目实施改造后,提升了学院在科技节能、科学管理的水平和形象。灯具寿命长,维护费用低,具有良好的经济效益和社会效益。
四.推广潜力
我国作为建筑业大国,每年新建建筑20亿平方米,相当于全世界一半的新建筑在中国。据专?#20197;?#31639;,假如30%用LED照明,就能够节约1000多亿度电。从我国传统照明市场来看,我国的照明需求是非常庞大的。2012年白炽灯和节能灯的大陆市场需求分别达到11.76亿只和12.69亿只,直管荧光灯的市场需求为8.3亿只,环形荧光灯的市场需求为8亿只,卤钨灯的市场需求为7.55亿只……如果将这些都将被LED照明产品替代,这个市场将是非常广阔的。


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