青島法蘭克工業(yè)照明節(jié)能燈替代250W金鹵燈現(xiàn)場實測照度提高85.07%,1W替代5W,節(jié)電80%.doc

Hanjianrong Qingdao Frankr Microelectronics 第 5 頁2020/2/1替代250W金鹵燈現(xiàn)場實測照度提高85.07，1W替代5W，節(jié)電80青島法蘭克(Frank)微電子有限公司青島專用集成電路(ASIC)設(shè)計工作室合同能源管理機制推進事業(yè)部高頻光源事業(yè)部高頻光源設(shè)計工程師 韓儉榮摘 要：青島法蘭克U型大功率節(jié)能燈，電子鎮(zhèn)流器AC-DC-AC變換頻率高達(dá)45khz，燈管放電氣體原子非彈性碰撞速率高，電子躍遷能級大，光量子轉(zhuǎn)換效率高。光譜能量分布比例特性，與人眼在明視覺狀態(tài)下的視函數(shù)特性基本相一致，有效視覺光效高。匹配Frank專用節(jié)能燈罩，保持高度不變，直接替代250W金鹵燈。照度值提高85.07（1.85倍），1W替代5W，節(jié)電80。關(guān)鍵詞：6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈 標(biāo)準(zhǔn)深照型燈罩 Frank專用節(jié)能燈罩 作業(yè)臺面照度值 功率替代比例 節(jié)電率 一、現(xiàn)場對比試驗測試人員青島法蘭克(Frank)微電子有限公司在四川省的EMC推進合作單位： 李先生某生產(chǎn)機車集團公司：電器科 王工二、現(xiàn)場對比試驗測試現(xiàn)場某生產(chǎn)機車集團公司：生產(chǎn)車間。三、現(xiàn)場對比試驗測試條件與物理量（一）、對比試驗測試原光源：生產(chǎn)車間原有光源為金屬鹵化物燈，1個燈架上1個16寸標(biāo)準(zhǔn)深照型燈罩，每個燈罩內(nèi)安裝1盞250W金屬鹵化物燈。（二）、對比試驗測試新光源：青島法蘭克(Frank)微電子有限公司，6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，配備Frank節(jié)能燈專用燈罩。在原有燈架上， 1個燈架上安裝1盞，直接替代原有1盞250W金屬鹵化物燈。（三）、對比試驗測試環(huán)境條件：兩種光源在同一個生產(chǎn)車間，相同的垂直高度的條件下，進行對比測試。（四）、對比試驗測試的物理量：1、實際電壓狀態(tài)下的實際耗電功率。2、相同垂直高度的條件下的作業(yè)臺面照度值。(距地面垂直高度約9M)。（五）、現(xiàn)場對比試驗測試儀表地面照度測試：數(shù)字式照度計。四、現(xiàn)場對比試驗測試方法(一)、光源功率測試：由于該現(xiàn)場不方便進行測試，兩種光源按其額定功率，考慮實際電網(wǎng)電壓升高的因素計算。1、250W金屬鹵化物燈的實際耗電功率包括三部分：第一部分：額定燈功率250W。第二部分：電感鎮(zhèn)流器額定耗電功率，一般占燈功率的20-30。電感鎮(zhèn)流器使用的時間越長，或技術(shù)品質(zhì)越差，耗電功率越大。本案例計算取其最小值20。電感鎮(zhèn)流器額定耗電功率250W2050W。250W金屬鹵化物燈的額定耗電總功率額定燈功率250W電感鎮(zhèn)流器額定耗電功率50W300W第三部分：該現(xiàn)場實際電網(wǎng)的電壓，高于額定220V電壓值。250W金屬鹵化物燈的耗電總功率，在實際現(xiàn)場電壓條件下也會有相應(yīng)比例的提高，實際耗電總功率會大于300W。本案例計算取其額定耗電總功率值300W。2、青島法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，在額定220V電壓狀態(tài)下的整燈額定功率50W。經(jīng)在多個應(yīng)用現(xiàn)場驗證，在實際現(xiàn)場電壓增高的情況下，實際耗電功率會有相應(yīng)比例的提高。提高的幅度與實際現(xiàn)場的電壓增高幅度有關(guān)，一般為5-15，也有20-25的少數(shù)個別現(xiàn)場。本案例計算取其較大值20。青島法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，在實際現(xiàn)場電壓條件下的整燈耗電總功率50W50W2060W。說明：本案例中兩種光源實際耗電功率計算時，對原光源250W金鹵燈的實際耗電功率取其最小值300W，對新光源青島法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈的實際耗電功率取其最大值60W。因為這種計算方式在節(jié)電率、節(jié)電效益等各方面，對應(yīng)用客戶均有利。2、地面照度測試：采用數(shù)字式照度計在兩種光源的正下方，直接測量，直接讀取Lx值。五、現(xiàn)場對比試驗測試數(shù)值節(jié)省電功率、節(jié)電率地面照度值、照度提高值、提高率列表 整燈額定電功率整燈在實際電壓條件下的實際電功率計算取值電功率相同垂直高度照度值(約9米)250W金鹵燈300W大于300W300W67Lx法蘭克6U-50W節(jié)能燈50W大于50W的5-1560W124Lx節(jié)省電功率法蘭克6U-50W節(jié)能燈替代250W金鹵燈：實際節(jié)省電功率=300W60W240W功率替代比例法蘭克6U-50W節(jié)能燈替代250W金鹵燈：實際功率替代比例=300W60W1W：5W節(jié)電率法蘭克6U-50W節(jié)能燈替代250W金鹵燈：實際節(jié)電率=240W300W10080照度值提高值法蘭克6U-50W節(jié)能燈替代250W金鹵燈：地面照度提高值124Lx67Lx57Lx照度提高率法蘭克6U-50W節(jié)能燈替250W金鹵燈：地面照度提高率57Lx67Lx10085.07結(jié) 論法蘭克6U-50W節(jié)能燈替代原有250W金鹵燈：在照度提高85.07的前提下，功率替代比例1W：5W，實際節(jié)電率=80 六、兩種光源 每W電功率地面照度值分析1、原有250W金屬鹵化物燈，每W電功率地面照度值原有250W金屬鹵化物燈，每W電功率地面照度值照度值67 Lx原有250W金屬鹵化物燈實際功率300W0.223LxW2、法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈每W電功率地面照度值法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈每W電功率地面照度值照度值124Lx法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈60W2.067LxW七、兩種光源每W電功率地面照度值，對比倍數(shù)分析1、法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，每W電功率地面照度值。為原有250W金屬鹵化物燈的：2.067LxW0.223LxW9.27倍八、兩種光源現(xiàn)場實際功率替代比例與節(jié)電率分析法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，替代原有250W金屬鹵化物燈。在地面照度提高85.07的前提下：功率替代比例為300W60W1W：5W節(jié)電率(300W60 W)300 W10080九、兩種光源照明質(zhì)量對比分析（一）、色溫與光色1、原有250W金屬鹵化物燈，色溫4500K左右，模擬日光色。照明環(huán)境對人的視覺情緒調(diào)動不夠，易產(chǎn)生懶散感覺。2、法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，色溫6500K左右，太陽光光色。照明環(huán)境明亮、清晰、舒適，人的視覺情緒高漲，有利于提高生產(chǎn)效率。（二）、可見光比例1、原有250W金屬鹵化物燈，產(chǎn)生光通量中，含有36的紫外光，可見光比例低，光譜能量分布結(jié)構(gòu)與人眼視覺函數(shù)曲線不相接近，差異很大。有效視覺光效低，有效視覺照度低。并且對人眼傷害較大。2、法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，光譜能量分布結(jié)構(gòu)接近于太陽光的光譜能量分布，與人眼視覺函數(shù)曲線基本相一致。產(chǎn)生光通量中，可見光比例高，有效視覺光效高，有效視覺照度高。（三）、顯色指數(shù)與顯色能力1、原有250W金屬鹵化物燈，光譜能量分布結(jié)構(gòu)不合理，光通量顯色指數(shù)R值在40左右，顯色能力較低。照明環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的色偏差，不能正確地辨識彩色物體的真實顏色。在250W金屬鹵化物燈照明環(huán)境中的雙手，顏色暗淡灰青色，缺少血紅色彩感。2、法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，顯色指數(shù)R值在85左右，接近于太陽光的R值100，顯色能力高。照明環(huán)境色彩逼真，能夠正確地辨識彩色物體的真實顏色。青島法蘭克節(jié)能燈照明環(huán)境中的雙手，血紅色彩感鮮艷真實，與太陽光下的顏色基本一致，富有生機。（四）、頻閃與頻閃效應(yīng)危害（1）、原有250W金屬鹵化物燈，由于將50Hz工頻交流電源直接加到光源發(fā)光體上，驅(qū)動其點燃發(fā)光。頻閃深度高達(dá)65，頻閃效應(yīng)危害嚴(yán)重。運動物體的運行軌跡視覺感不真實，視覺定位感差；照明環(huán)境視覺疲勞度嚴(yán)重；導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。用頻閃專用檢測陀螺檢測，旋轉(zhuǎn)的陀螺上的圖案，產(chǎn)生多道色彩不同的光環(huán)。并且各道光環(huán)，會隨著陀螺旋轉(zhuǎn)速度的變化，表現(xiàn)出旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)速度、色彩的隨機變化，并且圖案的顏色較深、變化極為豐富。表明金屬鹵化物燈的頻閃與頻閃效應(yīng)危害非常嚴(yán)重。（2）、法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，采用高頻電能變換器做為驅(qū)動功率源，電能變換器的AC-DC-AC變換頻率達(dá)45Khz，加在光源放電發(fā)光體上的電能量為高頻電功率。頻閃深度小于5，無頻閃效應(yīng)危害。運動物體的運行軌跡視覺感真實、清晰，視覺定位感準(zhǔn)確；照明環(huán)境舒適，視覺不疲勞度；有利于提高生產(chǎn)效率。用頻閃專用檢測陀螺檢測，旋轉(zhuǎn)的陀螺上的圖案，僅是多道黑白相間的光環(huán)。并且各道光環(huán)，在陀螺旋轉(zhuǎn)速度的變化過程中，表現(xiàn)出旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)速度均穩(wěn)定不變化。與在太陽光下旋轉(zhuǎn)的效果基本一致。表明青島法蘭克節(jié)能燈無頻閃效應(yīng)危害。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）十、生產(chǎn)車間實際現(xiàn)場地面與空間的有效視覺感用青島法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，替代原金屬鹵化物燈后。生產(chǎn)車間地面的有效視覺照度感和空間有效視覺照度感，表現(xiàn)出以下特點：1、替代后，地面照度實測值：法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，比原250W金屬鹵化物燈的照度，在相同的環(huán)境，相同的高度條件下，提高57Lx，提高率為85.07 。2、青島法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，光譜能量分布曲線，接近于人眼的視覺函數(shù)曲線；驅(qū)動功率源的AC-DC-AC變換頻率高達(dá)45Khz。光量子轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)出的光通量為太陽光色。光通量中可見光比例高，有效視覺光效高，有效視覺照度高；因爾，生產(chǎn)車間地面、作業(yè)臺面和車間空間有效視覺感，明顯感到明亮、清晰、舒適。3、青島法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，光譜能量分布結(jié)構(gòu)合理。顯色指數(shù)R值在82左右，顯色性能為金鹵燈的2倍左右，顯色性能高。4、青島法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，驅(qū)動功率源的AC-DC-AC變換頻率高達(dá)45Khz。光通量平滑穩(wěn)定、頻閃深度小，無頻閃效應(yīng)危害。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）綜合視覺感評價：生產(chǎn)車間照明環(huán)境如同太陽光的效果，明亮、清晰；觀看物體表面顏色，色度飽和度高、色彩真實；運動物體(如吊車的吊鉤)空中定位感真實、準(zhǔn)確；觀看細(xì)小物體(如游標(biāo)、卡尺刻度值)真實、不模糊；長時間工作視覺不疲勞、舒適。有利于提高生產(chǎn)效率。十一、對原有光源250W金屬鹵化物燈，光衰特性與啟輝點燃壽命分析1、生產(chǎn)車間原250W金屬鹵化物燈，由于其技術(shù)品質(zhì)的原因，光衰速率較高。其光通量，200小時就可以衰減至初始值的80以下。并且很快進入60以下的低光效階段運行。也就是說，金屬鹵化物燈由于其技術(shù)品質(zhì)的原因，在整個啟輝點燃壽命中，初始點燃階段，光衰速率較高。大部分啟輝點燃時間是運行在低光效狀態(tài)。2、生產(chǎn)車間原250W金屬鹵化物燈，由于其光譜能量分布結(jié)構(gòu)不合理的原因，光通量中含有36的紫外線光和其它不可見光，可見光比例低。有效視覺光效低，并且傷害眼晴。3、生產(chǎn)車間原250W金屬鹵化物燈，由于光效低、熱功耗大，整燈啟輝點燃溫升快、溫度高。在燈絲金屬逸出功函數(shù)確定的前提下，燈絲濺射嚴(yán)重。發(fā)光熒光粉老化速率高、程度嚴(yán)重，光電轉(zhuǎn)換能力降低，啟輝點燃壽命短。在24小時連續(xù)開燈的場合，啟輝點燃壽命僅在50008000小時左右。十二、對新光源法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，光衰特性與啟輝點燃壽命分析法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，運用先進的模糊自適應(yīng)控制技術(shù)設(shè)計。電子鎮(zhèn)流器交流直流交流（ACDCAC）變換頻率高達(dá)45Khz（千周）以上。節(jié)能熒光燈管采用日本原裝進口稀土三基色高光效熒光粉，和氪（Kr）、氬（Ar）混合氣體，及固體汞（Hg）金屬合金（汞臍）生產(chǎn)。整燈嚴(yán)格按照連續(xù)性老化，量子化檢測的工藝技術(shù)進行調(diào)試生產(chǎn)。并在45的恒溫老化車間，分別在180V、260V兩個極端電壓點上，以實際功率各老化12個小時。1、光衰值小，啟輝點燃壽命長。法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，在實際啟輝點燃中，光衰值小，8000小時光通量維持率高達(dá)90，啟輝點燃壽命為15000小時。2、電網(wǎng)環(huán)境適應(yīng)能力強。在180V260V電壓范圍內(nèi)，能夠可靠地啟輝點燃。能夠應(yīng)用于電壓波動、跌落，諧波功率大，浪涌電流大，高壓尖峰幅值大、持續(xù)周期長的電網(wǎng)環(huán)境中。如：鋼鐵廠軋鋼生產(chǎn)車間、電阻焊機應(yīng)用車間、大功率交流電焊機應(yīng)用車間等。3、空間環(huán)境適應(yīng)能力強。低溫啟輝特性好，能在15的環(huán)境中可靠地啟輝點燃?？梢詰?yīng)用于50的高溫和濕度100生產(chǎn)環(huán)境中。4、啟輝點燃穩(wěn)定可靠，故障率低。法蘭克U型管高頻率高光效節(jié)能燈，在工業(yè)照明運行中，個別現(xiàn)場也曾發(fā)生過較高的故障率。綜合實際統(tǒng)計故障率3。該故障率，己經(jīng)小于傳統(tǒng)光源的故障率，也大大小于普通節(jié)能燈的故障率。實施節(jié)能項目的企業(yè)能夠接受，節(jié)能技術(shù)服務(wù)企業(yè)-青島法蘭克微電子有限公司能夠承受，具有較為現(xiàn)實的可行性。十三、結(jié)論法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，直接替代250W金屬鹵化物燈。1、在地面照度值提高85.07的前提下：實際功率替代比例1W：5W實際節(jié)電率802、顯色指