工厂厂房照明节能改造案例分析与建议

工厂厂房照明节能改造案例分析与建议

李树杰 137xxxxxxxx

厂房照明节能改造案例分析与建议 选自《古镇灯饰报》20xx年9月3日，第261期

编者按：我国能源形势趋向紧张，能源短缺给以能耗大闻名的制造业带来巨大的冲击。制造型企业走节能之路是大势所趋。企业有20%以上的节能潜力，由于缺乏节能改造资金和节能咨询服务，沉重的能耗费用使企业的成本大大提高，不但使电力供应紧张，同时污染了我们的生存环境。

“节能联盟”本期推出“节能改造工程案例分析及点评”系列专题之二——“厂房照明节能改造案例分析与建议”。

工程案例

以某大型国有企业其中一个车间为例：某个车间建筑面积4000平米，厂房高度13米，照明限高10米，现有某品牌400W钠灯176套，每套灯具成本是：人民币692元，原来灯具照在地面的照度是30-50LUX，所存在问题：光效低，照度不够，安全性差；能耗高，光衰快，显色性低；电压不稳时无法启动，更换频繁、工作量大；热效应大。

依据以上某大型国有企业目前的照明设计方案，本着“节能降耗、提高厂房光效、降低热效”的原则，本期光源论坛找到部分“节能联盟”单位为该企业设计厂房照明的改造方案—— 改造建议

改造方案分析与建议

一、改造原则

众所周知，能源消费主要集中在工业产业。椐相关媒体报道，去年广东工业耗能占全省能源终端消费量的63.9％，削减工业能耗这个“大头”当为节能降耗工作中的重中之重，大力推广应用节能型照明产品是大势所趋。为了满足特定市场的中、高端用户（工厂、商业卖场、办公、学校、铁路、医院、路灯部门等既需大面积照明又十分关注节约能源的行业和领域）的需求，无极灯能为此类用户带来照明环境改善、节电效率提高到35%、50%、60%等以上的利益回报。

二、改造新方案（无极灯）：

1.具体参数对比：

2.节电费用对比：

原方案每天用电费用：176只*480W*0.8元/度*12小时=811元

现方案每天用电量费用：176只*210W*08.元/度*12小时=354.81元

按实际功耗来算：（480W-210W）*176只*0.8元/度*12小时=456.19元（每天节电的费用是456.19元）

3.节电电量对比：（480W-210W）*176只*12小时=570.24度（一天节电570.24度）一年节电费用：（480W-210W）*176只*0.8元/度*12小时*365天=166510元

4.收回成本：为了降低成本及资源再利用，采用原灯具，需要20个月可以回收成本。 改造前使400W钠灯，地面照度为35LUX 改造后使用200W无极灯，地面照度为176 LUX。

总结： 无极灯作为“新产品新技术”的新一代高效节能光源，以其光效维持时间长、光效高、启动迅速、功率因数高、光线柔和无闪烁、环境适应性强等特点逐步得到了推广应用，尤其是在工业企业及维护困难的地方更加显示出无极灯的独特优势。

上海宝迪改造方案分析与建议 上海宝迪技术部工程师 王曙道

在全球能源日趋紧张的今天，工业照明系统的节能是大势所趋。高品质的工业照明不仅能够很好的满足工业生产的极端环境，降低能耗，而且更舒适的视觉环境有助于使员工显著缓解长时间工作疲劳，保持良好的工作状态，从而提高生产效率、减少工作差错率、提高合格率、降低生产安全事故等，最终提高企业价值之效能。

对于厂房照明设计方案一般我们需要考虑的问题主要有：

1.了解车间的生产流程、作业方式和形态、车间设备的布置格局以及需要的照明亮度等等，这些客观条件是进行车间照明设计的主要参考要素。

2.在满足客户亮度等感观需要的同时，必须给人以视觉舒适之感受。

3.节能降耗、良好的经济效益是设计时考虑追求的方向。

以下是宝迪公司为某车间照明设计方案

一、基本数据

1、厂房面积：40米*100米=4000平方米

2、厂房高度：13M。

3、照明限高：10M

二、该项目原方案选用照明产品及数量

400W钠灯176套

三、现有设计方案

200W宝迪节能灯156套

1、 其他性能对比 综合上表比较：投入节能灯作照明的优势十分明显，就相比钠灯来说,每个车间每五年可节省电费近 718744元，不到半年即可收回购买设备成本。同时克服了光效低、照度不足、安全性差，能耗高，显色性低，电压不稳时无法启动，更换频繁、工作量大，热效益大等缺点。

第二篇：浅析工厂车间照明节能改造方案

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纸制品包装有限公司

生产车间400W汞灯和8U-210W大功率节能灯

照明节电改造的技术准备

青岛法兰克(Frank)微电子有限公司

青岛专用集成电路(ASIC)设计工作室

高频光源事业部

合同能源管理机制推进事业部

高频光源设计工程师 韩俭荣

关键词： 400W外镇流高压汞灯 8U-210W大功率节能灯 青岛法兰克6U-50W高频

率合同能源管理专用节能灯 特深照型亚克力灯罩 Frank专用节能灯罩 地面照度实测值 功率替代比例 节电率 光谱能量分布 不可见光 可见光 视觉灵敏 低视觉

灵敏可见光 光谱能量分布特性 人眼视觉函数曲线 有效视觉光效 有效视觉照度 显色指数R值 显色性能 频闪深度 频闪效应危害 投资回收期

一、概述

纸制品包装有限公司生产车间，现正在使用的电光源为：400W外镇流高压汞灯和某

品牌的8U-210W大功率节能灯，匹配特深照型亚克力灯罩。原光源电耗大、照度低。拟选用青岛法兰克6U-50W高频率合同能源管理专用节能灯，匹配Frank专用节能灯罩，进行照明节电改造。其技术准备内容如下：

(一)、400W外镇流高压汞灯技术特性分析

在对400W外镇流高压汞灯的有关技术参数实际测试的基础上，做以下几个方面的技

术分析。

1、耗电量大。400W外镇流高压汞灯，其整灯总的耗电功率由两部分构成，一部分为

灯耗电功率；另一部分为电感镇流器耗电功率。电感镇流器耗电功率，一般占灯耗电功率的20-30％，电感镇流器技术品质越差、使用的时间越久，耗电功率越大。

一盏400W外镇流高压汞灯，整灯总的耗电功率可达＝400W＋[400W×(20-30％)]＝

480W--520W。

2、光效低，照度低。400W外镇流高压汞灯，光谱能量分布结构不合理，发出的光通量为模拟日光色。含有较大比例的不可见光，可见光比例低。又因其光谱能量分布特性与人眼视觉函数曲线严重偏离，（作者韩俭荣）在可见光的光通量中，低视觉灵敏可见光比例较大。因此，有效视觉光效低，地面有效视觉照度低。

3、显色指数R值低，显色性能差。400W外镇流高压汞灯，显色指数R值在20左右(太

阳光显色指数R值＝100)，显色性能差，观看彩色物体表面颜色，产生严重的色偏差。

4、频闪效应危害严重。400W外镇流高压汞灯，因技术原因，由50Hz工频交流电直

接驱动发光体放电发光。光通量波动幅度大，频闪深度在55％左右，频闪效应危害严重，视觉疲劳。

照明效果与质量概述：400W外镇流高压汞灯，因上述技术因素，照明环境：朦胧、

混沌、处在灰蒙蒙的“不可见光雾”中，不晴晰。有效视觉光效低，地面有效视觉照度低。地面、作业台面与空间有效视觉真实感，缺少明亮、晴晰、舒适感。视觉疲劳，不利于提高劳动生产效率。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）

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(二)、8U-210W大功率节能灯技术特性分析

因现场条件所限，对8U-210W大功率节能灯，除实测到了地面照度Lx值外(远低于

400W汞灯的照度)，其它技术参数均能够测试。所以其技术特性分析，省略。

二、照明节电改造经济技术目标

纸制品包装有限公司生产车间，现正在使用的电光源为：400W外镇流高压汞灯和某

品牌的8U-210W大功率节能灯。经实测，8U-210W大功率节能灯的照度，比400W外镇流高压汞灯的照度低很多。

由此，照明节电改造经济技术目际的制订，只能以原400W外镇流高压汞灯的性能参数，作为参照标准进行比较、分析、制订。

其经济技术目标：

1、改造后，地面照度Lx值有提高(约提高到原来的1.5倍左右，以现场实测Lx值

为准)。

2、改造后，有效视觉光效和地面有效视觉照度有大幅度提高。地面、作业台面与空

间有效视觉真实感，明亮、晴晰、舒适。

3、改造后，光源耗电功率大幅度下降，较原400W外镇流高压汞灯相比，节电率80％

以上(以现场实测值为准)。

4、改造后，显色指数R值达82左右，接近于太阳光显色指数R值＝100，观看彩色

物体表面颜色，不产生色偏差，色彩饱和度高，颜色逼真。

5、改造后，光通量波动小、稳定，无频闪效应危害。观看细小物体，视觉感真实。

观看运动物体，运动轨迹真实，不晃眼，空中定位感准确。

6、改造后，在每天开灯14小时，照明综合电价＝0.7元的条件下，节电改造投资回

收期在： 110天左右(3-4个月)。

7、改造后，照明效果与质量：照明环境：太阳光色，地面有效视觉照度高。地面、

作业台面与空间有效视觉真实感：明亮、晴晰、舒适。视觉不疲劳，有利于提高劳动生产效率。

三、照明节电改造技术准备的技术测试

(一)、实际耗电功率测量

1、青岛法兰克6U-50W高频率合同能源管理专用节能灯(以下筒称：青岛法兰

克节能灯)，耗电功率测试

参与测试人员：青岛法兰克(Frank)微电子有限公司 工程师 韩俭荣

纸制品包装有限公司动力部 王先生

测试地点：纸制品包装有限公司动力部 办公室

测试时间：二00七年六月十一日上午，11时左右。

测试仪表：指针式万用电表500mA电流档，指针式万用电表250V电压档，电压自

耦调压器。

测试技术方法：实测在220V电压状态下，整灯输入电流I，再按功率P＝电压U×

电流I，计算出整灯的耗电功率。

测试数据：经实测：青岛法兰克节能灯，在220V电压状态下的输入总电流I＝210mA

＝0.21A。

整灯耗电功率P＝电压U×电流I＝220V×0.21A＝46.2W。

2、原400W外镇流高压汞灯，耗电功率测试

因现场条件所限，未能实际测量。其整灯耗电功率可按其：灯功率额定

值＋电感镇流器耗电功率计算出来。在概述中已计算，取其最小值＝480W。

(二)、关于耗电功率计算取值的说明

电光源的额定功率，是指额定电压220V状态下的额定值。在实际现场照明运行中，

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会因电压波动而导致，实际耗电功率高于或低于其额定值。因现场电压多数情况下，是高于额定电压220V。因尔，电光源的实际耗电功率，多数情况下也是高于其额定功率值。

本技术准备中，因原400W外镇流高压汞灯受条件所限未实测。计算时，取其最小值＝480W。青岛法兰克节能灯，实测额定整灯耗电功率P＝46.2W，为计算方便取其大整数＝50W。

(三)、照明节电改造的实际功率替代比例与节电率

照明节电改造的实际功率替代比例与节电率

(四)、实际地面照度Lx值测量

二00七年六月十一日，青岛法兰克向纸制品包装有限公司提供2盏，6U-50W高频率

合同能源管理专用节能灯，匹配Frank专用节能灯罩。在车间保持光源位置不变，高度不变，直接替代原400W外镇流高压汞灯。

同日，晚6时50分左右。对原400W外镇流高压汞灯、8U-210W大功率节能灯、青岛

法兰克节能灯的地面照度Lx值，进行了实际测试。

1、参与测试人员：青岛法兰克(Frank)微电子有限公司 工程师 韩俭荣

纸制品包装有限公司动力部 部长 王先生

纸制品包装有限公司动力部 王先生

纸制品包装有限公司动力部 两位工作人员

2、测试仪表：LX-101数字式照度计

3、测试技术方法：在光源正下方直接测试，直接读取照度Lx值。对原400W外镇流

高压汞灯，实测了呈三角形的相邻的3盏灯；对8U-210W大功率节能灯，实测了相邻2盏灯；对青岛法兰克节能灯实测了2盏。

实测过程中，在实测青岛法兰克节能灯时，为防止相邻汞灯、节能灯的光通量，辐射过来叠加后提高其测试值。故关闭了相邻的汞灯、节能灯。

在实测原400W外镇流高压汞灯和8U-210W大功率节能灯时，其相邻的汞灯、节能灯

和青岛法兰克节能灯，都未关闭。其实测Lx值中，包含一定数量的相邻的汞灯、节能灯辐射过来的光通量。

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4、实测照度Lx值列表与比较：

三种光源实测照度Lx值与比较列表

5、说明：

1、表中原400W外镇流高压汞灯，第3盏因其灯罩底部玻璃板上，有部分灰尘。如将其底部玻璃板上部分灰尘擦掉，其照度Lx值会有相应提高。3盏汞灯平均照度值，也会有相应提高。

2、表中原8U-210W大功率节能灯，一行南北方向共3盏。第1盏在最南端头，测试时未有其它光源辐射过来的光通量。第2盏在中间，测试时有北端头的节能灯，辐射过来的部分光通量，其测试Lx值略高一些。如将其北端头的节能灯，辐射过来的部分光通量给予遮档，其照度Lx值会有相应降低。2盏灯平均照度Lx值，也会有相应降低。

四、耗电功率、功率替代比例与节电率、实测照度Lx值与比较综合列表

耗电功率、功率替代比例与节电率、实测照度Lx值与比较综合列表

五、替代试验照明效果与质量评估

(一)、与原400W外镇流高压汞灯比较

1、在每盏灯节省电功率＝430W，节电率＝89.5％的前提下，用照度计实测地面平均

照度提高67.65％，为原400W外镇流高压汞灯照度的1.68倍。

2、照明环境，为太阳光色，显色指数R值＝82左右，较原400W外镇流高压汞灯提

高4倍。观看彩色物体表面颜色，不产生色偏差，色彩饱和度高，颜色逼真。如同在太阳光底下的效果。

3、光通量平滑稳定，用频闪专用检测陀螺检测，其旋转图案如同在太阳光底下的效

果，无频闪效应危害。照明环境视觉感真实，定位准确。

4、照明环境如同太阳光的效果，明亮、晴晰、舒适，视觉不疲劳，有利于提高生产

效率。

5、本现场替代试验，是在原400W金卤灯照明环境中，插入2盏青岛法兰克6U-50W

节能灯。两种光源的光谱能量分布结构，完全不一样，差别很大。原400W金卤灯为模拟日光色，青岛法兰克6U-50W节能灯为太阳光色。

在该环境中，原400W金卤灯的光辐射能量，远远大于2盏青岛法兰克6U-50W节能

灯的光辐射能量。

在同一个环境中，当两种不同光谱能量分布结构的光辐射，能量差别较悬殊时。能量大的光辐射，对能量小的光辐射，具有湮灭效应。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）

因尔，青岛法兰克6U-50W节能灯，照明效果在本现场试验中，体现不够充分。如整

个生产车间，全部更换为青岛法兰克6U-50W节能灯，照明效果与质量会更佳。

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(二)、与8U-210W大功率节能灯比较

1、在每盏灯节省电功率＝97W，节电率＝65.99％的前提下，用照度计实测地面平均

照度提高273.77％。即：为8U-210W大功率节能灯照度的2.74倍。

2、照明环境，为太阳光色，显色指数R值＝82左右。观看彩色物体表面颜色，不产

生色偏差，色彩饱和度高，颜色逼真。如同在太阳光底下的效果。

3、光通量平滑稳定，用频闪专用检测陀螺检测，其旋转图案如同在太阳光底下的效

果，无频闪效应危害。照明环境视觉感真实，定位准确（作者韩俭荣）。

4、照明环境如同太阳光的效果，明亮、晴晰、舒适，视觉不疲劳，有利于提高生产

效率。

六、照明节电改造节电效益分析计算

因为经现场实测，原8U-210W大功率节能灯的照度，不到原400W外镇流高压汞灯的一半。

因此，本技术准备的经济技术参照标准，应是照度高的光源：原400W外镇流高压汞灯。因尔，经济技术计算均是与原400W外镇流高压汞灯的对比计算分析。

（一）、节电效益分析计算己知参数

1、纸制品包装有限公司，生产车间每天开灯的时间＝14小时

2、纸制品包装有限公司，生产车间照明综合电价＝0.7元／Kwh(度)

（二）、节电效益分析计算

对原400W外镇流高压汞灯，进行照明节电改造。照度提高1.68倍，照明质量如同太阳光效果。并将产生以下几个方面的经济效益。

第一部分：直接节电效益计算

1、每盏灯节省电功率＝430W

2、每盏灯每天开灯14小时节电＝0.43Kw×12小时＝6.02 Kwh(度)

3、每盏灯每天开灯14小时节电费＝6.02 Kwh(度)×0.7元／Kwh(度)＝4.214元

4、每盏灯每月节电费＝4.214元×30天＝126.42元

5、每盏灯每年节电费＝126.42元×12个月＝1517.04元。

第二部分：间接节电效益分析

1、输电线路导线损耗降低。导线损耗共分两部分，分析如下：

(1)、节电改造后，每盏灯功率降低，输电线路有功电流I降低。有功电流I在导线上产生的有功损耗＝I电流的平方×导线电阻，降低。具体数值计算，因未实测具体参数，略。

(2)、节电改造后，因电子节能灯的功率因数为电容性，与现场电网的电感性功率因数，互为反相，具有补偿效应。输电线路中的无功电流Q降低，无功电流Q在导线上产生的有功损耗＝Q电流的平方×导线电阻，降低。具体数值计算，因未实测具体参数，略。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）

2、输电线路电压降降低，端电压提高。节电改造后，输电线路有功电流I、无功电

流Q降低，输电线路电压降＝(I＋Q)×导线电阻，降低。输电线路末端电压提高，改善了供电质量。具体数值计算，因未实测具体参数，略。

3、输电线路有效输电容量提高。节电改造后，输电线路有功电流I、无功电流Q降

低，有效输电容量提高。具体数值计算，因未实测具体参数，略。

（三）、节电改造后照明器材维护成本节省分析计算

1、青岛法兰克节能灯，启辉点燃寿命1.5万小时。己有实际使用现场验证，实际启辉点燃时间己超2年半，不需更换，继续使用。

2、青岛法兰克节能灯，自出售之日起，灯管不破损，整灯不进水。如不能启辉点燃，

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质保一年，对故障部件，免费以旧换新。

3、以质保一年为前提分析，节电改造后，可节省原来使用400W外镇流高压汞灯，

在一年中因更换汞灯的维护费用。具体数值计算，略。

七、照明节电改造投资回收期分析计算

本技术准备的经济技术参照标准是，原400W外镇流高压汞灯。因尔，经济技术计算

均是与原400W外镇流高压汞灯的对比计算分析。

(一)、青岛法兰克节能灯与Frank专用节能灯罩价格

1、青岛法兰克节能灯，定位于照明节电合同能源管理专用。6U-50W节能灯，每套包

括：高光效、低光衰、长寿命灯管总成1个，高频率功率驱动器(镇流器)1个，6芯专用连接电缆1副。

全国市场最低限价：含税率6％的税票，不含运费，每套＝240元／套。

2、青岛Frank专用节能灯罩，按积分球体曲率优化设计，采用进口高反射率铝合金

板，连续冲压拉伸抛光成形。光强分布特性与青岛法兰克节能灯辐射特性相匹配。每套包括：高反射率铝合金反光罩＋E40铸铝陶瓷灯口与灯座总成。

全国市场最低限价：含税率6％的税票，不含运费，每套＝220元／套。

3、价格说明：青岛法兰克节能灯、Frank专用节能灯罩，市场价格公开、固定。如需调整，将一同通知，一同执行。

(二)、照明节电改造投资回收期计算

1、以1盏灯，每天开灯14小时，为例计算。

照明节电改造投资回收期＝(6U-50W节能灯240元＋Frank专用节能灯罩220元)

÷每天开灯14小时节电费4.214元

＝109.2天

2、1盏灯，每天开灯24小时，其投资回收期，请自行计算。

八、照明节电改造技术准备分析计算结论

本技术准备的经济技术参照标准是，原400W外镇流高压汞灯。因尔，经济技术计算

均是与原400W外镇流高压汞灯的对比计算分析。

（一）、现将节电实测、照度实测、节电计算、投资回收期计算等数据列表如下

节电实测、照度实测、节电计算、投资回收期计算等数据列表

（二）、节电改造后照明效果与质量

1、改造原400W外镇流高压汞灯：在每盏灯节省电功率＝430W，节电率＝89.5％的

前提下，实测地面平均照度提高67.65％，为原400W外镇流高压汞灯照度的1.68倍。

2、改造8U-210W大功率节能灯：在每盏灯节省电功率＝97W，节电率＝65.99％的前

提下，用照度计实测地面平均照度提高273.77％，为8U-210W大功率节能灯照度的2.74倍。

3、照明环境，为太阳光色，显色指数R值＝82左右，较原400W外镇流高压汞灯提

高4倍。观看彩色物体表面颜色，不产生色偏差，色彩饱和度高，颜色逼真。如同在太阳光底下的效果。

4、光通量平滑稳定，用频闪专用检测陀螺检测，其旋转图案如同在太阳光底下的效

果，无频闪效应危害。照明环境视觉感真实，定位准确。

5、照明环境如同太阳光的效果，明亮、晴晰、舒适，视觉不疲劳，有利于提高生产

效率。