中南林業科技大學照明系統改造項目
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  • 信息來源:本站
  • 發布時間:2016-04-24 18:20:11
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節能技術改造典型案例:
中南林業科技大學照明系統改造
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案例名稱:中南林業科技大學照明系統改造
用能方及用能場所:中南林業科技大學路燈及圖書館和部分教室
節能技術改造方:城光(湖南)節能環保服務有限公司
節能技術改造模式:EMC合同能源管理
改造前用能情況:照明燈具(高壓鈉燈、熒光節能燈)5926盞,年耗電量754457.3kWh
改造后用能情況:?LED照明燈具5926盞(LED路燈、LED管燈、LED球泡燈),年耗電量301782.9kWh,節電率60% 。
改造后照度情況:照度提升25% 。
節能效益:年節省電量????????452674.4kWh
節電率????????????? 60%
年節約電費及維護費?41.415萬元
年省標準煤???????????? 162.96噸
年減排二氧化碳????? 355.34噸
年減排二氧化硫????? 13.58噸
年減排碳粉塵??????? 123.13噸
一.節能技術改造的必要性
中南林業科技大學經過55年的建設和發展,現已成為一所涵蓋理、工、農、文、經、法、管、教、藝等九大學科門類,具有博士后科研流動站、博士學位授予權和碩士生推免權、富有特色的多科性大學。學校坐落于湖南省會長沙,下設19院2系1部。學校校園面積1962.8畝,建筑面積101.3萬平方米。固定資產總值23.8億元,設備總值3.18億元,圖書館藏書277萬冊。
現代化的高等校園通常都包括教學樓、辦公樓、宿舍樓、圖書館、園區路燈等,這些場所人員相對集中,對照明質量及照明時間有較高的要求,因此在節能方面有較大的空間。這些場所原來都采用能耗高、壽命短、頻閃嚴重的傳統熒光燈照明及高壓鈉燈。城光(湖南)節能環保科技有限公司通過考察分析,為中南林業科技大學制訂出一套科學嚴謹的照明系統改造方案。雙方于2011年11月29日簽訂合同能源管理協議(高效節能照明技術服務),隨后由城光(湖南)節能環保科技有限公司對中南林業科技大學的路燈及圖書館和部分教室進行改造。該項目于2012年3月竣工,現場對中南林業大學進行考察研究,并結合檢測數據,該項目年節省用電452674.4kWh,年節約電費及維護費41.415萬元,相當于每年省標準煤162.96噸、減排二氧化碳355.34噸
二.改造前后照明燈具的性能綜合對比
1.?250W高壓鈉燈與120W LED路燈光效對比
???250W的高壓鈉燈照度20.3Lx,燈具光效為34.36lm/W。
因高壓鈉燈是360度發光,應用到照射方向的光很少,僅有30%。必須通過反射器將非應用方向的光反射到應用方向,以達到更高的光的利用。由于燈具的設計和成本問題,鈉燈燈具效率只有35~45%。250W高壓鈉燈燈具光通量為 10450lm;250W高壓鈉燈實際功率302W。
???120W的LED路燈照度31.8Lx,燈具光效為97.4lm/W。
LED是單向性發光,燈具效率達93%以上(透鏡損失7%~5%)。燈具光通量為11454lm,LED燈具實際功率117W。
2.?普通熒光燈與LED管燈的光效對比
普通熒光燈的發光效率大概是53流明/瓦左右,LED熒光燈大約在96~110流明/瓦范圍,本案例LED管燈實測為105流明/瓦。而且LED白光芯片發光效率仍在改善中,實驗級芯片已高達每瓦150流明/瓦以上,其理論最高值可達450流明/瓦。
傳統熒光燈是全方位(360°)發光,有一大部分浪費在背面,實際用于照明的總光量只有50%~65%,實測本案例原有燈具的有效光為53%;一般LED熒光燈的發光角在120°~180°,基本上都是有效光,實測本案例LED燈具的有效光為96%。
按此方法計算。
12.5瓦的LED管燈的發光量為:
105流明×12.5瓦×96%(有效發光)=1260流明;
36瓦的傳統熒光燈的發光量為:
53流明×36瓦×53%(有效發光)=1011流明
由此可見,12.5W LED管燈的光效超過了36W傳統熒光燈管,賣場的照度將提升很多。若以同等發光量計算,用10瓦的LED管燈足以取代原來的36瓦的傳統熒光燈。本案例中,城光(湖南)節能環保科技有限公司采用了12.5W LED管燈替代原來的36瓦傳統熒光燈的方案,既保證了大幅度節能,又保證了較大幅度提升教室、圖書館的照度。
3.?高壓鈉燈與LED路燈的實際功率對比
高壓鈉燈燈具的功率組成:
高壓鈉燈整燈功率組成比較復雜,因為鈉燈的效率較低只有0.38~0.45,存在與有用功率相等的無功功率。一盞250W的鈉燈在不做無功補償的情況下整燈的實際功率高達627W,為了解決這個問題必須要增加無功補償部分。鈉燈電感整流器損耗20~30%,且成本高,壽命短。在整個燈的線路上還有無功損耗,線損,變壓器損耗等約8~15%。取耗損最小值,250W高壓鈉燈的燈具功率為:
250+250×20%+250×8%=320W。實測功率為302.3W。
LED光源燈具的功率組成:
光源功率+電源損耗=整燈功率,現在飛利浦LED驅動的效率為90%~93%,而且不需要做無功補償。
120W的LED路燈燈具的理論功率:120 + 120×(1-0. 9) = 132W。實測功率為117.6W。
4.?普通熒光燈與LED管燈實際功率對比
36W普通熒光燈實測功率為39.6W
15WLED管燈實測功率為15W
5.?燈具的壽命及維護對比
a)?LED?路燈的壽命為6萬小時。每天點亮11小時,可工作15.6年。
b)?高壓鈉燈的理論壽命為9000小時。
在2008年由電力出版社的《路燈》一書中,全國600多城市,在用鈉燈約為413萬盞,截至2007年底鈉燈全國平均壽命為4000小時,根據每天點亮11個小時,全年亮燈時間4015小時,也就是說每盞路燈每年需更換光源1次。更換、維護較為頻繁,且路燈屬于高空更換,每更換一盞路燈均需采用工程車,更換成本高。高壓鈉燈年維護費用平均為235元/盞。
c)?傳統的熒光燈理論壽命2500~3500小時。每天點亮5小時,每年需更換0.5~0.7支。
6.?LED路燈與原光源節能效益對比分析
通過現場測試,及我們多年來眾多道路照明工程案例測試結果,LED路燈與高壓鈉燈節能效益對比見下表:
a)?250W高壓鈉燈與120W LED路燈節能效益對比表
光源種類
額定功率
(W)
電費
(元/KWh)
實際功耗
(kW)
年耗電量
(KWh/盞)
年運行電費
(元/盞)
高壓鈉燈
250
0.75
0.302
1212.5
909
LED路燈
120
0.75
0.1176
472.1
354
結論:在保證道路照明標準的前提下,單盞120W LED路燈比250W高壓鈉每年節省用電740.4 KWh,年節約電費555元,節電率約61.1%,節電效果明顯。實測照度提升56.7%。
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b)?36W熒光燈與15W LED管燈節能效益對比表
光源種類
額定功率
(W)
電費
(元/KWh)
實際功耗
(kW)
年耗電量
(KWh/盞)
年運行電費
(元/盞)
36W熒光燈
36
0.75
0.0396
59.4
44.55
15W LED
15
0.75
0.015
22.5
16.875
說明:平均每天照明5小時,一年運行300天。
結論:在保證道路照明標準的前提下,單盞15W LED燈比36W熒光燈每年節省用電36.9KWh,年節約電費27.68元,節電率約62.1%,節電效果明顯。實測照度提升49.5%。
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三.中南林業科技大學照明系統改造節能效益分析
1.?經濟效益
中南林業科技大學照明系統改造每年可節約用電452674.4度,可節約電費及運行維護費41.415萬元。
2.?社會效益
按照1度電燃燒360g的標煤,可減少二氧化碳排放785g;可減少二氧化硫排放30g計算,宜章縣道路照明改造一期工程平均每年節約用電3598623度,可節能減排:
l?年省標準煤???????????? 162.96?噸
l?年減排二氧化碳????? 355.34?噸
l?年減排二氧化硫????? 13.58?噸
l?年減排碳粉塵??????? 123.13?噸
?1度電需燃燒298g原油計算,每年可節約134噸原油。
3.?綜合效益
a.???中南林業科技大學照明系統改造后,不僅可以有效地改善對校園道路照明環境,改善圖書館、教室照明環境,還可以大大降低照明的運行支出費用。
b.???符合政府現在大力提倡的節能減排政策,同時也是培養學生節約意識,建設健康環保節能文化的重要體現和措施,具有非常積極的教育意義與社會意義。同時,改善后的照明環境能夠更好的彰顯中南林業科技大學的公眾形象。
??????項目實施改造后,提升了學院在科技節能、科學管理的水平和形象。燈具壽命長,維護費用低,具有良好的經濟效益和社會效益。
四.推廣潛力
我國作為建筑業大國,每年新建建筑20億平方米,相當于全世界一半的新建筑在中國。據專家預算,假如30%用LED照明,就能夠節約1000多億度電。從我國傳統照明市場來看,我國的照明需求是非常龐大的。2012年白熾燈和節能燈的大陸市場需求分別達到11.76億只和12.69億只,直管熒光燈的市場需求為8.3億只,環形熒光燈的市場需求為8億只,鹵鎢燈的市場需求為7.55億只……如果將這些都將被LED照明產品替代,這個市場將是非常廣闊的。


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