传统车库照明系统进行低成本节能改造的方法

    蓝新刚

    摘 要：本文以南宁某大厦车库照明系统节能改造为例，利用计算机模拟软件DIALux及雷达感应LED光源对地下车库传统照明方案进行节能改造，供同行参考。

    关键词： DIALux；雷达感应LED；地下车库

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.171

    0 引言

    随着经济发展，各类高层建筑地下车库已是标准配置，传统车库为传统光源常年不间断照明，无人、无车情况依然开启，电能浪费严重，对传统的车库照明方案进行智能化节能升级改造已是非常迫切。

    1 地下车库照明国家标准

    我国对于地下车库有相关国家标准规定，其中最新版的《建筑照明设计标准》（GB 50034-2013）标准规定：住宅建筑地下车库照度为30LX；通用房间和场所的公共车库地面照度为50LX。

    2 本项目车库照明系统

    本项目为南宁某大厦，地上为24层写字楼，地下车库4层，设置1687盏传统36W日光灯照明，由于缺乏有效智能控制，无论有无车辆人员流动，灯具均处于长明灯状态。

    3 车库照明节能改造方案

    3.1 照明改造方案

    传统日光灯是360度发光，反方向朝上发出的光经过反射后利用率有所下降，所以通常采用反射率较高的白色底座，盡可能把光反射到地面，另外还因灯具反射罩、玻璃壳透光率不同反射后总的效率大约只有60%～70%，一般T8规格传统日光灯光通量约为2600lm，考虑效率因素实际光通量约为1690lm左右。LED直管灯则是120～170度发光，大部分光能照射在地面成为有效光，例如LED直管日光灯的灯珠光效130lm/W，灯珠功率共15W，总的光通量可以达到1650lm，灯珠点亮后相互交叉会有发光效率的损耗，这个损耗和所用铝基板的油墨反光效果有很大关系，一般有10%左右的损耗，发光效率降低到约90%，外面再加罩子，透明罩的透光率通常是94%，因此以15W的LED灯总的光通量可以达到1395.9lm。

    对原地下车库进行节能升级改造，着重考虑成本及改造难度，结合项目情况，拟利用广东某公司产雷达感应LED灯，直接替换原设计光源进行节能改造。由于是直接更换光源进行节能改造，光源特性有变化，为确保符合国家相关要求必须对改造后的照度进行详细计算及验证。

    3.2 改造用光源介绍

    雷达感应LED光源，是根据多普勒效应为基础，通过感应模块自动控制LED点亮的一种新型组合式智能照明产品，发光性能和LED光源相同。灯具正常工作为双亮度状态，灯具处在休眠时是低亮状态，其功率一般在3W左右，可以满足人员行走及监控系统正常工作要求，当有人员或者车辆进出或者在探测器敏感范围内活动时（一般半径8米），灯具感应模块自动控制转入额定功率高亮状态，人员或者车辆在上述区域持续活动期间，灯具持续保持额定功率高亮状态，待人员或者车辆离去后经30～60秒后又恢复底亮状态，综合加权功率只有5-6W，比普通荧光灯节能效果达到85%以上，是对地下车库进行节能改造较好的照明光源。

    4 DIALux软件仿真及现场实测

    4.1 DIALux软件介绍

    DIALux 是由德国DIALGmbH公司开的光环境模拟软件，能用它解决从标准化的室内、户外或街道的照明计算，为实际配置灯具提供比较准确参考信息的仿真软件。目前国内外主流灯具厂家基本都与DIALux合作发布了灯具库插件，国内厂家包括雷士、上海亚明、三雄极光、史福特等。

    4.2 DIALux仿真结果

    截取车库部分典型区域光源布局数据，输入DIALux建立模型，灯具库选择灯具厂家专用产品数据插件。得到仿真结果主要参数为，工作面平均照度110lx，最小照度51lx，最大照度180lx，最小照度/平均照度为0.463。

    4.3 DIALux仿真与实测数据对比

    为进一步对比模型计算和现场实测的结果，对现场区域光源进行改造后，约每两米间隔选取一个测试点，共选取32个测试点，使用照度仪（型号为TES-136）进行测量。在DIALux软件内按坐标对应抽取数值与现场各点位照度实测值对比分析，在共计32个对比点位数据中，偏差5%以内占比100%，仿真计算及测试符合规范标准的点数总占比为100%。在现场进行低亮度照度测试验证，其亮度可完全满足人员安全行走及安保摄像要求。

    综合以上，利用DIALux进行照度计算，精确度高，照度分布趋势也很接近实际值。

    5 地下车库改造方案节能分析

    原车库使用的36W传统日光灯实测耗电约42W，为常年不间断照明模式；雷达感应LED光源实测功率为16.5W，低亮度功率实测2.5W。因车库光源开启高亮状态一般为人流及车流密集区间，约为早上8点到下午6点之间约为10小时左右，按此情况可按每天8小时光源开启高亮度估算，则全年开启时间约为30%左右，具体计算如下。

    改造费用=1687*60=101220元

    原车库年耗电量=0.042*1687*24*365=620681.04 kW·h

    改造后年耗电量=（0.0025*1687*24*365）+（0.0165-0.0025）*1687*24*365*30%=99013.404 kW·h

    节约电量=620681.04-99013.404=521667.636 kW·h

    按目前商业用电价0.7215元/ kW·h计算，年节约运行费用（元）=521667.636×0.75=391250.727元。从以上计算看出，改造节能效果很明显，改造后正常使用3个月左右即可节省出改造支出。

    6 结论

    通过利用计算机模拟软件DIAlux进行建模仿真及现场实际检测表明，利用雷达感应LED光源进行地下车库节能改造，照度指标符合国家照明标准要求，节能效果符合设计要求。

    参考文献：

    [1]建筑照明设计标准.GB 50034-2013[S].

    [2]中国建筑设计研究院.CECS 45-92 地下建筑照明设计标准[S].

    [3]DIAlux中文使用说明书[S].

    [4]三雄极光2018LED产品目录.