b.一半能量以450nm波长的光发出,一半能量以610nm波长的光发出,该灯发出的光通量:Φ=Pλ×Vλ×光转换效率+Pλ2×Vλ2×光转换效率=9×0.038×683+9×0.503×683=6651lm,灯具发光效能=6651/18=369lm/W。光效仍然很高,但是,此时视觉环境为红色,对电气照明来讲只有高光效是没有意义的。
灯具要模拟出自然光带给人一个舒适的视觉环境,必须发出适当混合比例的各种波长的可见光。三基色荧光灯主要发出450nm蓝光、540nm绿光、610nm红光3种波长的光。由表1可知,V450=0.038,V540=0.954,V610=0.503。根据色彩三角形原理,当三基色荧光灯发出蓝、绿、红同等数量的光通量的基色光时,即能够模拟得到自然白光。
若发出同等数量的光通量,450nm蓝光、540nm绿光、610nm红光需要的辐射能量比=25∶1∶2。即28W辐射能中,25W发蓝光,1W发绿光,2W发红光。
Φ=Pλ×Vλ×光转换效率+Pλ2×Vλ2×光转换效率+Pλ3×Vλ3×光转换效率=25×0.038×683+1×0.954×683+2×0.503×683=1987lm,灯具发光效能=1987/28=71lm/W。这是理论计算值,与普通T5三基色荧光灯的产品标定值相近。所谓的高光效T5三基色荧光灯,不过是三基色混比上有所改进而已。因此,灯具的发光效能在理论上是有上界的(为了照顾视觉上的显色性)。
白炽灯的光效较低(约为12~17lm/W),色温较低,一般为2400~2900K,但显色性较高,显色指数Ra高达99~100。卤钨灯的光效较高(约为18~21lm/W),色温较低,一般为2700~3300K,显色性较高,显色指数Ra高达99~100。
荧光灯的光通量下降一般在最初100h下降到初始光通量的90%以下;以后下降就比较缓慢了。T8管荧光灯初始光效约为70~90lm/W。T5荧光灯管技术性能先进,节能、光效高(OSRAM的T5光效可高达109lm/W)。显然同样的房间、同样的照度,T5高效荧光灯比T8管节能。由于T5直管荧光灯的汞注入量仅为3mg,远小于T8直管荧光灯25~45mg的汞注入量,因此,T5直管荧光灯比T8直管荧光灯更环保。
5、建筑电气专业节能专篇设计内容文字表述建议
在建筑电气专业节能设计中,节能专篇设计内容在文字表达上良莠不齐,各种版本的文字表述见诸于图纸中。笔者建议在建筑电气专业节能设计专篇设计内容文字表述中包含以下内容:
a.本工程所涉电器设备能耗估算,均按《中华人民共和国实行能源效率标识的产品目录》能效级别1级考虑。
b.本工程所涉电动机效率,均应符合GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》能效标准要求。
c.本工程所涉照明灯具光效,18W以下均应大于70lm/W;18W以上均应大于90lm/W。寿命大于5000h。
d.本工程所涉配电变压器耗能均应满足GB20052-2006《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》(2013年10月1日起应按替代标准GB20052-2013设计)规定。
e.本工程中,寿命期内电梯、生活水泵、照明等运行时间长的负荷均采用了经济电流密度法确定,寿命期内可节约电费若干元,大于成本增加额多少倍。
6、结语
建筑工程电气设计对建筑的使用功能和业主未来的电能消耗有着重要影响,如何在满足业主用电需求的同时,又为业主节省电能消耗,这是工程技术问题。由于每个工程都有其独特的特点,设计人员应当认真了解工程的用途,确定合理的节能设计方案。