燈源和光源的區別范文
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篇1
【關鍵詞】光學試驗 薄透鏡 焦距測定 單色光LED
【基金項目】《光學實驗中光源的研究改進》,河南大學,校發[2011] 3號
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)07-0241-02
引 言
近年來,隨著在《聯合國氣候變化框架公約》的實施,全球低碳經濟和綠色產業的浪潮勢不可擋。繼歐盟各國之后,我國政府于2011年10月也向高耗能的普通照明用白熾燈發出了禁令,白熾燈將逐步被LED為代表的新型光源所取代。在傳統的利用光具座測薄透鏡焦距實驗中,儀器采用220V,25—40W的鎢絲磨砂白熾燈作為光源[1-2-3],主要缺點是光源壽命短、光電轉換效率低,導致電能因鎢絲發熱而消耗。LED新光源的面世和普及,為全面替代落后的白熾燈指明了方向。經過較長時間的探索與實踐,在不改動原有實驗儀器的前提下,最終研制出的節能、長壽、環保、經濟實用且實驗效果理想的綠光(520~525nm)超高亮聚光型LED光源,替代了高耗能、短壽命的白熾燈,實現了節能轉型,也使得“用光具座測定薄透鏡焦距實驗”成為符合低碳要求的綠色環保型實驗方法。
1.實驗部分
材料與方法
實驗材料: 單珠LED自行車燈(DC 4.5V,3W)及配套電源(AC 220V,9W);自制30珠聚光型LED磨砂球燈(AC 220 V,2.4W);自制 30珠LED綠色光源(AC220V,2.2W)。
實驗方法:
(1) 對單珠LED自行車燈[4]、30珠聚光型LED磨砂球燈、30珠LED綠色光源的性能參數比較,篩選出理想的LED光源替代鎢絲白熾燈,用于焦距測定 。
(2)用自制 30珠LED綠色光源作為實驗用光源替代鎢絲白熾燈,進行焦距測定,記錄并對比實驗數據,完成薄透鏡焦距測定試驗。
2.結果與討論
2.1 新型LED光源的篩選
LED光源的制作與篩選:采用市售的多種類型四種規格(20-30-38-60)的塑料(PBT)球形E27螺口節能燈燈殼、燈罩(透明罩、磨砂罩及乳白罩)、燈板以及配套的成品恒流驅動電源(電路原理如圖1所示)[5-6],選用超亮聚光型、高亮散光型和彩色光等6種LED[7],制作出多種LED光源。
通過篩選以及實驗數據的分析,選出3種具有代表性LED光源與白熾燈光源進行對比。以下是以1米為半徑用照度計(泰仕TES-1334A)實測不同角度下各種光源的照度,分別用于薄透鏡焦距測定的實驗研究。結果表明30珠綠光超高亮聚光LED燈的性能參數最佳。
2.2 理論分析
從實驗可以看出, 綠色LED指標參數較高,質量好,與其它發光顏色的LED相比,它的發光強度明顯強于其它LED,而且具有較大的優勢。
(實線為適亮性視見函數;虛線為適暗性視見函數)
光學研究表明,用復色光光源(白熾燈及白光LED)做薄透鏡測焦距實驗時,由于色散而引起的復色像差存在,人眼對清晰成像的位置難以精確地判斷,導致實驗數據誤差較大;綠光LED光源波長在520-525 nm波段,與連續光譜的白光光源相比, 其單色性具有相對的優勢,實驗時清晰成像的位置相對容易判斷,減少了測量誤差,提高了實驗數據的準確性[8]。 從人眼睛光感適應性來看,在較明亮環境中具有正常視力的人們的視覺對波長555nm左右的綠色光最敏感[8],在較暗環境中人的視覺對藍綠光敏感。人的視神經細胞適亮性(實線)和適暗性(虛線)兩個不同的視見函數曲線如圖2所示,從圖2可知,人眼在兩種環境中的光譜響應特性[8],綠色光均處于視見函數曲線的較高位置,優于其它顏色光。
從像差理論上看,由透鏡材料的色散引起的復色光成像偏差的現象即色像差,簡稱色差。它分為軸向色像差(圖3)和倍率色像差兩種。從圖3中可以看出,白光經過透鏡后,由于色散的因素,在光軸的不同位置上形成了一系列不同顏色、有著不同焦點的單色光成像,由于各單色光各具有不同的成像位置,導致在光軸上出現較大成像區域,在較大的成像區域內尋找最清晰的成像位置相對較難,這就是使用白熾燈光源測透鏡焦距誤差較大的主要原因。而使用綠光LED光源成像區域相對小,且在焦平面的中心位置,尋找最清晰的成像位置相對容易,因此測量數據誤差小,實驗效果好。
2.3綠光LED光源與白熾燈光源的試驗結果比較
分別使用白熾燈和30珠綠光LED燈進行了物距像距法測凸透鏡凹透鏡焦距實驗,實測數據對比結果說明,對于凹透鏡,使用綠光LED燈的實驗效果則明顯優于白熾燈光源。
篇2
關鍵詞:道路照明太陽能光伏發電
中圖分類號:TK511文獻標識碼: A
典型的道路照明光伏系統如圖1,主要由太陽能電池板、蓄電池、控制器、自動控制切換器、交直流變換器五大部分組成。
這些部件不涉及機械傳動裝置,技術性能可靠穩定壽命長、安裝維護簡便。在控制器的控制下,白天太陽升起之后,太陽能板被陽光照射,產生電能,并儲存于蓄電池中;夜幕降臨,太陽能板不再產生電能,而蓄電池開始通過控制裝置等向光源供電。如果蓄電池容量不足,則裝置自動切換到市電供電。第二天周而復始。
一、電池板發電量計算
太陽能電池功能是將光能轉換成電能。眾多太陽能光電池中較普遍且較實用的有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池等三種,在太陽光充足日照好的東西部地區,采用多晶硅太陽能電池為好,因多晶硅太陽能電池生產工藝相對簡單,價格比單晶低,轉換效率在近幾年不斷提高。在陰雨天比較多陽光相對不是很充足的南方地區,采用單晶硅太陽能電池為好,因單晶硅太陽能電池電性能參數比較穩定。道路照明工程設計計算中,峰值功率P m是電池板選擇時需要明確的參數,根據該參數,系統每天發電量為:
系統每天發電量= P m X H X K X L
式中,
H---太陽能組件安裝地域日平均峰值日照時數
K---太陽能組件的斜面修正系數,根據所在地區緯度,一般取0.9~0.95
L---由衰減、灰塵、充電效率等引起的損失系數,一般取0.9
圖2為我國太陽能總輻射量分布圖。
太陽能分布表
總輻射量與日平均峰值日照時數間的對應關系
年總輻射量千焦/厘米2年 420 460 500 540 580 620 660 700 740
日平均峰值日照時數H 3.19 3.50 3.82 4.14 4.46 4.78 5.10 5.42 5.75
區域劃分 豐富區 較豐富區 可利用區 貧乏區
年總輻射量千焦/厘米2年 ≥580 500-580 420-500 ≤420
全年日照時數 ≥3000H 2400-3000H 1600-2400H ≤1600
地域 內蒙西部、新疆南部
甘肅西部、青藏高原 新疆北部、東北、內蒙東部、華北、陜北、寧夏、甘肅部分、青藏高原東側、海南、臺灣 東北北端、內蒙呼盟、長江下游、兩廣、福建、貴州部分、云南、河南、陜西 重慶、川、貴、桂、贛部分地區
特征 日照時數≥3300小時
年日照百分率≥0.75 日照時數2600-3300小時年日照百分率≥0.6-0.75 太陽能豐富區到貧乏區的過度帶 日照時數≤1800小時年日照百分率≤0.4建議不使用太陽能的地區
連續陰雨天 2 3 7 5
圖2太陽能總輻射量分布圖
二、市電轉換裝置的采用
一方面,相對于太陽能光伏組件而言,城市道路路燈的耗電較大。區別于支路、次干道、主干道,也區別于光源類型,每桿路燈光源的安裝容量主要在100W至400W。以100W路燈每晚亮燈時間11小時為例,其耗電在1.3KWH。對于太陽能板,按照單晶硅型、每平米峰值功率150W考慮,平均每天發電量約為0.65 KWH。
另一方面,不同于景觀照明,城市道路照明屬于功能性照明,具有一定的可靠性要求,也就是較高的亮燈率,以提供車行人流的安全。而太陽能電池,能源來源于陽光。在陰天時,太陽能電池不能產生電能,路燈就要利用蓄電池前面未能用完剩余的電能,于是,我們必須提高蓄電池容量,增加太陽能組件,使得系統可以在一天內收集、儲存足夠兩天用的電能。然而,連續陰雨天呢?據統計,深圳近年出現過連續陰雨天十四天的情況。難道我們要按照14天陰雨天來設計道路照明光伏系統嗎?
基于以上,當路燈系統應用太陽能光伏時,筆者建議采用市電作為備用電源,一方面保證了路燈的亮燈可靠性,另一方面,也能有效控制工程造價。
圖1采用了自動控制切換器,其自動檢測蓄電池電壓。當蓄電池儲蓄的電能較低,輸出電壓低于設定值時,切換器自動將市電無縫切換為路燈的輸入電源,從而保證路燈工作的連續性。
三、蓄電池容量選擇
太陽能路燈對所用蓄電池的基本要求是:
1、應能把白天太陽能電池組件產生的能量完全存儲下來;
2、自放電率低;
3、使用壽命長;
4、深自放電能力強;
5、充電效率高;
6、少維護或免維護;
6、工作溫度范圍寬;
7、價格低廉;
8,環保,無污染。
能夠和太陽能電池配套使用的蓄電池種類很多,目前廣泛采用的有鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池三種。國內目前主要使用鉛酸免維護蓄電池,因為其固有的“免”維護特性及對環境較少污染的特點,很適合用于性能要求可靠、無人值守、用電容量相對較大的太陽能路燈。普通鉛酸蓄電池需要經常維護且環境污染較大,堿性鎳鎘蓄電池雖然有較好的低溫、過充、過放性能,但其價格較高,均不適合太陽能路燈。
如何確定蓄電池容量,業內做法不一。基于前述的采用市電作為備用電源,筆者認為,蓄電池容量確定的前提應是盡可能多的接受并存儲太陽能組件發出的電能,而不是路燈光源每夜的耗電量。太陽能電池在一年中,由于季節、氣候等原因,其每天發電量差別很大。因此,應以太陽能組件每年中的日最大發電量作為依據來計算蓄電池的容量。計算公式如下:
蓄電池容量=太陽能組件每年中的日最大發電量/蓄電池放電深度
鉛酸蓄電池放電深度一般取0.75。
四、不同光源類型(低壓直流光源或交流220V光源)
蓄電池的輸出電一般是直流低壓,而市電為交流220V。若采用交流220V的光源,則市電不需轉換,但蓄電池的電需要轉換,系統如圖3。如采用低壓直流光源,則蓄電池的輸出電不需要逆變為交流,但市電需要整流降壓,系統如圖1。由于逆變裝置、整流降壓裝置乃至蓄電池充放電都存在電能損失,那么我們是選擇低壓直流光源,或者是交流220V的光源呢?筆者認為可以根據太陽能光伏發電容量所占路燈整體耗電的比重來確定。也就是說,若路燈耗電的大部分來自太陽能光伏,我們優先采用低壓直流光源,否則宜采用交流220V的光源。顯然,當應用于支路時,由于光源容量小,耗電低,利用低壓直流光源為宜。而當應用于次干道、干道時,宜選擇交流220V的光源。
五、路燈系統應用太陽能光伏的缺陷
路燈系統應用太陽能光伏電池存在下列方面的缺陷:
1、在電力能源中,太陽能發電的成本較高,大約是煤電的11—18倍,生物質發電(沼氣發電)的7~12倍,風能發電的6~10倍。因此,這將直接造成工程造價極大的增加。
篇3
關鍵詞:綜合醫院;照明;供電;節能;設計
目前,綜合醫院一般規模較大、人流多,由于功能與其他民用建筑的不同,在設計中有一定特殊性。醫院照明是體現醫院現代化形象的一個重要手段,現代化醫院應該有良好的照明環境,在明亮舒適的環境下既能舒緩病人的不良情緒,使病人能耐心地配合就診,為治療帶來積極的效果,又能保證醫務人員能高效快捷地完成各項工作,緩解醫護人員疲勞。照明設計還要便于醫院的維護管理、有效節省能源。
1照明供電分類及要求
醫院內功能房間較多,從供電保障的需求上也有著各自的差異,手術室要求在手術時不能斷電,ICU監控室和普通病房里的照明電源保障程度也不相同,不同的需求就要納入不同的供電系統。因而從供電系統上區分可以分為消防照明、醫療照明和普通照明。消防照明供電一般采用雙路電源供電并于末端互投的方式,消防照明又包括疏散照明、疏散指示標志、消防相關設備用房的備用照明。建筑內疏散照明的設置采用5W或8W的LED燈,一般安裝于走廊中間的頂棚上或者在樓梯間的內壁裝。疏散照明僅在消防時使用,不作為平常使用。疏散指示標志一般采用3W的LED燈,疏散指示標志平時與消防均保持點亮狀態。備用照明的光源還是以細管熒光燈為主。由于疏散照明采用了LED燈并且不與平時照明混用,因此只需滿足疏散時的照度標準就可以了(人員密集場所、避難層(間)不低于3lx;疏散走道按照人員密集場所考慮不低于3.0lx;病房樓或手術部的避難間不低于10lx;對于樓梯間、前室或合用前室、避難走道,不低于5lx)。這樣有效地降低了疏散照明的裝燈功率,從而大幅度降低了作為消防照明備用電源的蓄電池的容量。醫療照明指的是某些重要醫療場所需要確保醫療救治工作順利進行所需的照明設備,手術室、ICU、急診區、化驗室、藥房、產房、血庫、病理實驗、檢驗室、護士站以及包括病房設備帶上的照明都屬于這個范疇。一般綜合醫院的醫療照明也都屬于一級負荷,供電一般采用雙路電源供電,可以考慮在防火分區內設置雙電源互投。其中手術室、ICU等特別重要的區域的照明還要設置集中式蓄電池以確保供電可靠性。除有特殊要求的消防照明與醫療照明外,其余的照明都屬于普通照明,但是普通照明對電源保障的要求也是有差別的,應當區別對待。現在多數的住院樓建筑設計為高層,屬于一類高層,那么其走道照明屬于一級負荷,供電干線采用雙路電源互投,但是由于每層走道照明的用電量都比較小,可以考慮三或六層設置一臺互投,從互投箱放射式引出電纜至各層的走廊照明供電層配電箱。對于掛號、收費處的照明也應該有保障,一般掛號、收費處就地設有UPS以作為計算機的電源,照明也可引自UPS的出線以提高可靠性。對于普通照明供電時要考慮到按科室供電以便于計量;可以考慮采用集中式多用戶電能表統一計量,每個科室由本層配電箱放射式引出本科室的照明總電源;公共部分也按照區域劃分,每個分區視同一個計量單位,這樣便于醫院的計量管理與經濟考核。
2照明設計和照度選擇
醫院不同于一般的辦公建筑,功能化的房間比較多,需求各異,除對供電要求不同外,對照度要求差別也較大,一般照明、局部照明、特殊場所指示照明等也因功能不同而要求不同,需要全方位考慮。照明燈具如果選擇不當,很容易使細菌、灰塵積淀,可能還會影響醫療設備(如核磁)等的使用。但是如果過度裝飾利用大量的非直接照明追求舒適或者采用超標準高照度值追求明亮的壞境效果,將大大增加醫院建設的投資,醫院建成以后日常支出維護費用也將增加,也與國家環保節能的國策相悖。按照GB50034—2013《建筑照明設計標準》要求給出醫院建筑中的照度及功率密度限值,見表1。實際的醫院照明設計有多種選擇,對每個場所都有多種手段達到所需求的效果,以下對幾個典型的場所作一些討論。
2.1門診公共區域照明
公共區域除醫療街外還將主入口處處理成多層共享大廳的形式,對于這個區域應該考慮氣體放電燈為主,在設計當中采用高天棚的LED照明燈,150W的LED燈大約相當于250W金鹵燈的照明效果,節能優勢明顯。共享空間一般上方設有采光天窗,應該注意自然光與人工照明的轉換,防止共享周圍人工照明與自然光相比較照度太低,明暗差距太大而引起不適。醫療街內照度不能等同于走廊來處理,建議醫療街的照度做到200lx。患者在擁擠、陌生的環境當中尋找要去的科室或是辦理繳費時明亮的環境讓人容易找到目標,減少煩躁心理。醫療街的光線除了明亮還要柔和,光源的顯色性要相對較好,燈具選擇要避免眩光。
2.2走道照明
走道是室內的交通要道,本文中主要指科室內的通道部分,寬度在3m以內。一般取在100lx左右比較適宜。病房公共走道不同于門急診醫技樓,住院病人適合清靜環境,燈光應該均勻柔和。病房走道要考慮到夜間照明,可以將走道的照明燈具間隔供電,將其中1/3作為夜間照明使用,同時走道照明可以在護士站內控制開斷。
2.3病房照明
病房的一般照明需主要考慮病人和醫護人員的要求,營造寧靜而溫馨的光環境。病房照明可分為一般照明、局部照明和夜間照明。由于很多病人需要長期臥床休息,病房內一般采用嵌入式熒光燈,燈罩采用乳白色亞克力保護罩可以使光線較為柔和。病床單側排列的病室在護理通道上設置頂燈,病床雙側排列的病室,在中央通常設置頂燈;燈具應該安裝在病床上方的滑動圍簾外。現在病房的一般照明盡量避免采用反射式間接照明方式。一床一燈的方式不適合于精神病房,精神病房燈具的設置要在病人不能輕易觸摸到的區域并且設置防護罩,房間內燈的控制宜集中設置在護士站。病房考慮設有夜間照明以滿足夜間值班護士查房和病人起夜的需求,通常在病房內衛生間走廊的里側設置夜間地腳燈。地腳燈的位置應盡量避免其燈光直射病人的眼睛,可以采用百葉隔柵嵌墻式腳燈,高度一般距地面0.3m,光源采用白光LED。病房地腳燈開關一般設在護士站,由值班護士統一控制。病房樓一般不必設置建筑立面照明以免對病人夜間休息產生影響。
2.4診療室照明
診療室是醫院中的主要功能用房。一般處于整個建筑物中采光較好的位置,要充分利用自然光。對于綜合醫院來說,從使用角度考慮,診療室的水平照度和垂直照度都要達到醫生觀察和書寫的要求,照度一般應在300lx以上,光源采用三基色熒光燈,采用嵌入式鋁格柵亞光防炫光型燈具。另外,自然采光較好的診療室宜安裝百葉簾,燈具控制按照平行外窗方向采用一燈一控。治療室采用冷色調,顯色指數應等于或高于80的光源,以便醫生集中精神和注意力。另外,考慮到病人有可能面向上仰臥在診療床上,設計時應避免使仰臥病人視野內產生直接眩光,為此,宜選用帶有遮光板的嵌入式鋁格柵燈具。呼吸科、骨科、牙科等需要看片的診室以及手術室面向主刀醫生的墻面需要配合建筑設置嵌入式的觀片燈,控制開關就近設于附近墻面以便使用。
2.5潔凈區照明
綜合醫院內有潔凈要求的區域主要包括手術區、無菌室、ICU、中心供應、病理實驗室等。潔凈區域的燈具應該采用不易積塵、易于擦拭的密閉型潔凈燈具,燈具宜具有流線型燈罩并且燈具以吸頂安裝為宜,如果需要嵌入安裝,安裝縫隙應該有可靠的密封措施。潔凈區的照明供電線路一般采用鋼管保護,由非潔凈區進入潔凈區的管線應該采取密封措施或者管線連接的兩側房間潔凈程度要求不一致時也應該采取封堵措施。以手術室為例,除設置專用的手術無影燈之外,還要設置一般照明,一般照明多采用嵌入式密封燈帶,燈帶布置在送風口之外。手術無影燈與一般照明應該采用不同回路供電,以提高可靠性,同時一般照明采用調光控制方式為宜。手術室光源顯色指數一般要求>90,一般照明的色溫應該和無影燈相適應。無影燈和一般照明必須分別控制,控制開關嵌入墻內,不突出墻面。手術室外門的門口上方0.2m處還要考慮設置信號燈以防誤入,信號燈一般和無影燈聯動。
2.6大型診療設備室照明
大型診療設備主要包括X光機,CT機,核磁(MR)及加速器等,其他像DR、ECT、DSA等也屬于X光機和CT的類別。以往醫療設備室的照明會顧慮熒光燈對醫技設備的干擾,多采用直流電源或白熾燈。但現在的很多設備均有較強的抗干擾能力,一些小型的醫技設備(如心電圖儀、腦電圖儀、醫用超聲波等)均無特殊照明要求,白熾燈在醫院內目前一般僅就耳科測聽室和眼科暗室要求必須使用之外,其它房間基本都可以使用熒光燈作為光源。對于核磁共振掃描室等需要電磁屏蔽的地方仍要用直流電源,照明供電取自醫療設備自帶的整流裝置。通常很多醫療設備的使用照度要求在100~150lx左右,但為了維護修理及有可能輔助介入手術或治療,照度要求300lx,因此,一般醫療設備檢查室內照明要分組設置,有時除了采用嵌入式格柵熒光燈外再設置一些筒燈,通過點亮不同的燈具組以滿足不同需求,有條件采取調光裝置效果會更好。核磁設備房間內的管線要采用PVC管保護,燈具也應當采用銅、鋁、工程塑料等非磁性材料。對于加速器來說管線保護要采用鋼管,管線進入加速器室時要沿迷路敷設,并在進入加速器室后采取彎折45°的措施以防輻射泄漏。對于X光機,CT機等有敷設的設備間,管線都應該采取進入房間后彎折45°的措施以防輻射泄漏。一般將工作標識燈設在X光機,CT機,核磁(MR)及加速器外門的門口上方0.2m處,工作標識燈色彩應采用紅色,燈的開關和設備主機保持聯動。
2.7紫外線燈的配置
由于病菌的變異愈演愈烈以及突發性傳染疾病暴發越來越頻繁,醫院的診室內配備紫外線殺菌燈基本是一種常態了。換藥室、處置室、搶救室、血庫等接觸到病人或傳染源的場所一般也設置紫外線殺菌燈。對于傳染病區之外的病房由于病房的出入人員比較繁雜,有時“殺菌”可能屬于一個醫療收費項目,在病房區內多采用移動式紫外線殺菌燈,由護士站統一管理,根據病人的不同狀況酌情使用。紫外線殺菌燈的安裝功率密度一般按照1.5~3W取值,診室面積均不大,一般在12~15m2左右,在設計中簡化處理,診室內安裝一盞30W的紫外線燈就能夠滿足要求。紫外線燈安裝于室內有人停留的房間時,為避免紫外線直接照在人的眼睛和皮膚上,多安裝向上輻射紫外線的吊燈,燈具要求距地面1.8~2m,一般采取在墻面壁裝的方式。對于經常無人的房間和進行消毒時工作人員可以退出的房間,一般采用全房間輻射,紫外線燈安裝在頂棚上殺菌效果最佳。紫外線燈的開關要和普通照明的開關分別設置,按照相關規范要求,安裝高度為低邊距地1.8m。
3照明節能措施
醫院使用的熒光燈數量多,從提高光效來看,應該選用三基色熒光燈,盡可能用敞開式、高反射率的燈具是提高照明質量、效率的重要因素。在一些對顯色性要求不高的場所如走道、醫療街等區域可以多采用LED光源,節能效果明顯。節能的一個重要措施是采用智能照明控制系統,智能照明控制系統可以根據醫院業態情況對醫院的地下停車場照明、地上公共區域的照明、室外泛光等照明進行定時控制、照度補償控制、就地面板控制、電腦集中控制等多種控制模式。
4結語
篇4
【關鍵詞】光伏發電;太陽能;蓄電池;照明系統
0 緒論
1)太陽能照明的節能優點
無論是現在還是將來,太陽能都擁有廣闊的市場前景。潛力無限的太陽能是一種清潔、高效而且可持續的可再生能源。同時,使用太陽能也是一個明智的財務選擇。如果使用太陽能電池板為您的住宅供電,在收到每個月的電費單時,您就能體會到這一點。另外,太陽能是環保的選擇――如果您知道使用太陽能將為您的孩子留下一個更環保的美好世界,您一定會感到自豪。
如今,全球的光伏(Photovoltaic, PV)太陽能供不應求,是增長最快的可再生能源之一。隨著制造工藝的高效化,光伏系統的成本將繼續下降。如今,光伏系統的價格已經是20年前的1/25。即使是商業電力公司,也正在尋求通過利用太陽能來構建更為穩定的成本結構。研究結果顯示,太陽能在北方的氣候條件下更為有效。在加利福尼亞州,電費每年上漲6.7%。太陽能則可以用來預防未來電費的居高不下。在許多國家,您可以將富余電力賣給電力公司,沖抵您的電費。與高成本的化石燃料污染和全球溫室效應相比,太陽能不僅使用范圍廣,而且更經濟。在近期的民意調查中,當受訪對象被問及哪類能源最適合子孫后代時,太陽能的得分高出所有其它能源。光伏系統在提供電力的同時,不會排放二氧化碳。一塊光伏組件在25年的有效使用期內,可減少約7.5噸的碳排放量。
2)太陽能照明是發展的趨勢
太陽的能源非常巨大,大約40分鐘照射在地球上的太陽光所產生的能量相當于全球人類一年消耗的能量。可以說太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。目前,全球能源危機日益加劇,各國都在尋找新的能源,以取代即將枯竭的煤、石油、天然氣等地球上所剩無幾的不可再生能源。作為新型照明方式之一,太陽能照明能否挑起重擔,在未來的照明行業中起主導作用?這不僅僅是照明行業所關注的焦點,也是整個社會思考和關注的焦點。
3)太陽能路燈與普通路燈相比較
太陽能照明燈具有體積小,重量輕,低能耗,高光強,防雷擊,無須其它電源,安全可靠,安裝、維護方便等特點。太陽能照明燈可廣泛應用于:家庭別墅、單位花園、公園綠地、環保小區、房前路邊等戶外場所的照明。
一盞普通的路燈以400W光源、日工作10小時計,1年平均耗電量是1460度電,還需要專人維護、更換燈泡;而太陽能路燈一般采用壽命長達50000小時以上的LED燈作為光源,日常無需增加消耗電量的費用開支。換個角度說,每裝一盞太陽能路燈,每年就可節省1460度電,十年可節省14600度。
1 太陽能路燈的組成原理及其工作原理
1.1 太陽能路燈的組成
太陽能路燈由太陽能電池組件、蓄電池、電源控制器、光源等組成。
太陽能路燈技術特點是:1)具有特大功率,光亮度相當于白熾燈150W-250W時,每天8小時照明,可在連續陰雨9天內正常工作;2)應用了具有充放電保護功能、光敏自控裝置和時控裝置的光電智能控制器,使產品可有效地節約能源,增加有效照明時間,降低生產成本;3)中央控制器單元采用單片機控制,并在智能控制器中建立了全球不同緯度的全年日照時間數據。使用時在控制器中輸入所在地區緯度,調整好年、月、日和開/關機的時間,就能夠長年自動跟蹤環境光線;4)在大面積使用后,啟動和關閉的時差很小,從而比較好的克服了傳統太陽能燈因啟動時差過大而產生的種種弊端。
1.2 太陽能路燈的工作原理
白天時,太陽能電池吸收太陽光子能產生電能,通過控制器把電能儲存在蓄電池里,當夜幕降臨或者燈具周圍的光度較低時,蓄電池通過控制器向光源供電設定的時間后切斷,這樣就可以照明了。
1.3 蓄電池的組成及工作原理
照明設備必須配備蓄電池才能工作,這是因為:1)太陽能電池只能在白天進行光電轉化工作,電能在夜晚才能用于照明,因此必須儲備在蓄電池內,儲備的容量要足夠當地連續幾個陰天的照明需要。2)太陽能電池板的輸出能量極不穩定,配備蓄電池后,太陽能燈等負荷才能正常工作。常用蓄電池有:鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、金屬氫化物鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、鋰離子蓄電池。
1.4 光源的選擇
光源的選型對于太陽能路燈來說是最關鍵的一步,目前針對太陽能路燈專用的光源較少,為減少有限能量的損失,光源盡量選直流光源。目前常見的光源有直流節能燈、高頻無極燈、低壓鈉燈和LED光源,LED作為半導體光源,其發展勢頭強勁,是太陽能路燈最為理想的光源,LED路燈光源是一款多功能、環保節能型路燈光源,適合在各種場合的照明使用。有以下特點:1)安全性高LED光源使用低電壓驅動、發光穩定、無污染、沒有50赫茲頻閃,沒有紫外線B波段,白溫5000K,最接近太陽色溫5500K。2)快速響應LED發光管響應時間很短。采用專用電源給LED光源供電時,達到最大照度的時間小于10ms。3)運行成本低。其他光源不僅耗電是LED光源的2-10倍,而且幾乎每月都要更換,在器件更換和人工方面的花費很大。因此選用使用壽命長的LED光源從長遠看非常經濟
2 太陽能路燈的實際應用
頭頂太陽能板,曬一天太陽能照明6天的新式太陽能路燈,近期出現在了廈門軟件園區內。從園區城管部門了解到,今年園區將改造多處路燈,推廣綠色照明。
在基本完成改造的觀日路上可以看到一批造型簡潔的新式太陽能路燈已經豎立了起來。據路燈施工方相關負責人介紹,這批路燈頭頂有一塊太陽能板,將光能轉換為電能后自動存儲在路燈的蓄電池中。太陽能板曬一天太陽后,可以在蓄電池內儲存供路燈正常工作6天所需的電量,即使接下來6天都是陰雨天,路燈照樣還能亮起來。
為了保證路燈的照度,這批太陽能路燈還安裝了一個特殊的控制轉換器,當太陽能發電不能滿足路燈照明需要時就會自動切換到普通電源。有了太陽能板、蓄電池和控制轉換器的路燈,在造價上自然比普通路燈要貴一些。據該負責人介紹,星港街沿線共要安裝1500套太陽能路燈,部分景觀帶上的照明燈也將使用太陽能燈。
從園區城管部門了解到,今年園區將著手改造部分道路照明,全部使用節能燈具和綠色能源。首期老路燈改造,要把園區8到10條主要道路的老式路燈燈頭更換為LED路燈燈頭,預計可節電三分之二。
3 結論
目前,太陽能LED照明的初投資問題仍然是困擾我們的一個主要問題。但是,太陽能電池光效在逐漸提高,而價格會逐漸降低,同樣地市場上LED光效在快速地提高,而價格卻在降低。與太陽能的可再生、清潔無污染以及LED的環保節能相比,常規化石能源日趨緊張,并且使用后對環境會造成了日益嚴重的污染。所以,太陽能LED照明作為一種方興未艾的戶外照明,展現給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景。
【參考文獻】
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【關鍵詞】節能;管理;需求
1 設計目的
在現今的工作當中,我們會經常用到考勤機,它給我們的生活帶來了極大的便利。由于現階段的考勤機使用功能比較單一,為解決當前存在的問題,我們設計一款多功能考勤機,采用一般考勤機與感應燈的連接,實現了考勤機的正常考勤和節能的需要。
2 設計意義
2.1 多功能考勤機是一款能夠作為查看企業上下班的員工的上崗率
部隊可借助考勤機督促查鋪查哨、會議考勤等制度落實。可靈活設置各班次的上下班有效打卡時間,杜絕隨意打卡,使管理更方便、合理,員工有組織、有紀律。
2.2 能夠控制員工辦公室的用電設備,減少了用電浪費的情況發生
能夠使節電多大化,做到人燈開、人走燈滅,減少了浪費,提高同志們的用電節電意識。
2.3 多功能考勤機實用性較高,安全性較好,并且不影響其他功能的使用
3 設計創新點
3.1 使用性
多功能考勤機設計之初,就考慮到它的原本功能,如正常的上班打卡,員工信息管理,和正常的考勤機無多大區別。
3.2 易操作性
多功能考勤機,操作簡單,不要接入前的復雜設定,只需要使用前輸入人員信息,接通電源,不要要其他的任何操作,就能控制辦公室的電燈照明,多功能考勤機是一個經過優化的等效考勤機。
4 主要功能和系統組成
4.1 主要功能
4.1.1 與一般的考勤機同樣功能
(1)實時出勤查詢
(2)基本出勤處理
(3)多種的考勤統計
(4)自動扣款統計
(5)加班自動統計
(6)異常事項處理
(7)靈活的班次設置
(8)靈活的打卡限制
4.1.2 可控制辦公室的電器的使用
(1)白天除必要電器外其他光源不使用
(2)晚上感應室內光源自動控制光源打開及關閉
4.2 系統組成
4.2.1 考勤機部分
(1)考勤打卡
(2)員工信息
4.2.2 光控部分
(1)指紋輸入機
(2)感光導體
(3)照明設備
5 主要技術內容及關鍵技術解決方案
5.1 主要技術內容
(1)各個材料的加裝位置。
(2)感光材料的控制。
(3)各個控制比較復雜,很難將這些非常協調的工作起來。
(4)辦公室的燈光很難自由控制。
(5)對部分時候會造成一定的不方便。
5.2 關鍵技術解決方法
5.2.1 感光材料的協調工作
感光材料在無光的狀態下呈絕緣性,在有光的狀態下呈導電性。考勤機工作原理正是利用了這一特性,材料采用CMOS,CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD。
5.2.2 其他的控制如何能夠協調使其更加方便和節約
針對以上的關鍵技術,我們小組參考書籍,組員發揮自己的創新能力,結合實際問題的解決,請教輔導教員。以認真的態度對關鍵問題進行解決。
6 電路圖
6.1 光控電路圖如圖1
圖1
(1)接通電源電路通電。
(2)光敏電阻在光線較強的情況的下電路通電。
(3)光敏電阻在光線較暗的情況下電路的接通,照明正常。
6.2 考勤機電路圖如圖2
圖2
(1)員工正常的考勤。
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【關鍵詞】 物理; 分析技術; 中藥分析
在中藥分析和鑒定的研究中,主要是測定中藥的成份和含量。而中藥的物理性質(參數)是分析和鑒定中藥研究的基礎,因此,利用物理分析技術測定物性參數,是中藥研發的重要組成部分。對于醫學院校的學生了解這方面的知識是很有必要的,現就這方面的應用的原理和方法[1]列舉兩例加以綜述。
1 X射線譜對中藥的研究
X射線作為光波在同物質相互作用時可以產生折射、反射、衍射、吸收、偏振和受激輻射等物理效應,其中以X射線作光源輻照樣品時產生的衍射效應即構成X射線衍射分析;若以X射線作激發源使樣品受激輻射產生的二次X熒光,此即X熒光分析。下面我們主要介紹X射線衍射分析。
X射線衍射分析所用的光源就是某些元素的特征X射線,常用的元素是Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、W等,即衍射儀中X光管的靶金屬,當這些金屬受到電子轟擊時即產生波長非常穩定且具有良好單色性的X射線,其波長數據可在元素的若干較強的特征X射線波長表中查到,這種單色X射線就是這些元素的特征X射線。X射線照射晶體時發生的衍射效應遵守布拉格定律,即
2dsinθ=nλ
為便于理解,常把晶體衍射同反射光的干涉等效看待,故以反射干涉處理晶體衍射的方法廣為采用。上式中的d是面網間距(),θ是入射角或掠角(°),n是“反射”的級次。顯然,λ為已知,測出θ角即可求出d值,由d值即可鑒定中藥。
1.1 粉末X射線衍射分析法
該方法是中藥研究中常用的方法。所謂粉末,是指把樣品研磨成粒度約2μm的粉狀體以供衍射分析。這樣細的粉末在1mg樣品中約有五千萬個晶粒,若樣品取100mg,則大約有50億個晶粒,如此多的晶粒在空間上是任意排列的,故從統計學的觀點來看任一晶面(hkl)均可在空間的任意取向上出現。當一束單色X射線照射樣品時總會有許多晶面面網符合布拉格定律而發生衍射,注意,衍射線方向同入射線方向的夾角是入射角的兩倍,即2θ。若用一支帶測角儀的檢測器以入射線同樣品的交點為中心旋轉,則可接收一系列的(hkl)衍射線并可同時測出其衍射角θ和2θ。由θ即計算d值而鑒定中藥,這即是用粉末衍射法鑒定中藥的原理。
例如王鋼力等[2]應用粉末X射線衍射分析技術,對中藥材肉桂、與川桂、少花桂及其偽品三鉆風等10個樣品進行鑒定,分析結果表明:10個樣品各自具有表現其化學成分總體特征的衍射圖譜,并構成衍射模糊圖形(定性)與特征標記峰(定量)和圖譜特征。被測肉桂樣品具有4類衍射拓撲圖形,表示了產地、來源的差異,衍射特征標記峰的相同程度反映了所含化學成分的一致性。根據這些特征達到在衍射空間對中藥材肉桂及其偽品進行鑒定的目的。
圖1 NaCl的衍射譜
1.2 衍射譜(衍射曲線)
典型的衍射譜如圖1所示。橫坐標是2θ,縱坐標是相對衍射強度,符號為I,它是以樣品中最強(最高)的衍射峰為100來計算的。每個衍射峰上可標注(hkl)和d值。在取得衍射曲線后即可進行線形分析,包括:
1.2.1 去除本底,突出有用線形 當衍射峰比較尖銳時,只要作峰兩側線形根部平緩區的連線即可;若線形復雜,則需用標準物質作參考。這一分析又叫確背景線或基線。
1.2.2 確定峰位和求2θ 一般用圖解法,如圖2所示,先找出峰的最高點(B)、峰側邊延長線的交點(A)或峰半高處弦長之中點(C),這3點中任一點上橫坐標的垂線所對應的2θ即所求之2θ值。譜線越對稱,則3種方法所求的2θ越相近,目前多由計算機用曲線擬合法和重心法求2θ,然后自動輸出。
圖2 圖解法確定2θ
1.2.3 求衍射強度 常用峰高法求衍射強度,參見圖1和圖2,將圖上最高衍射峰定為主峰并令其為100,其余按峰高比例定相對強度。目前多用計算機按積分法求衍射強度值。
2 原子光譜分析在中藥研究中的應用
中藥樣品處在2000~6000K的溫度下原子受熱能激發其外層電子躍遷所產生的光譜統稱為原子光譜,波長范圍大約為10nm至3000nm或更大,覆蓋紫外、可見、紅外3個光譜區。根據量子力學,原子光譜遵守下列規律:
1 λ=Z2R∞(1 n2J -1 n2K)
式中Z是原子序數,R∞是里德伯常數,nJ、 nK是對應J、K能級的主量子數,并且J表示初態,K表示末態。顯然每種元素的原子光譜都有自己的特征光譜。當我們測知特征光譜后就可知道相應的元素名稱,這是原子光譜分析的基本依據。
轉貼于
在原子光譜分析中,由光源和中藥樣品的關系不同而構成了原子發射光譜分析、原子吸收光譜分析和原子熒光光譜分析。3種原子光譜分析記錄方法是相同的,即均是通過分光鏡將光譜色散,經檢測器轉變成電信號送入記錄儀繪出光譜曲線。3種原子光譜的產生和分析模式綜合對比如圖3。下面分別介紹這3種分析方法。
2.1 原子發射光譜分析
該分析方法是將中藥樣品放置在乙炔火焰、電弧、電火花或等離子光源(ICP)中在2000~6500K的高溫下直接氣化成原子狀態并同時激發中藥樣品產生光輻射。中藥樣品同光源重疊或一致。用各元素的特征輻射譜線作元素定性分析,用輻射強度(光譜峰高或照相底片的感光度)作定量分析。發射光譜測定的元素范圍如下表所示。原子發射光譜分析是一種半定量分析法,其中等離子源光譜分析精度較高,適宜于稀土元素的分析。發射光譜分析法的特點是速度快,用樣少(幾毫克至幾十毫克),分析的元素多,故應用廣泛。
2.2 原子吸收光譜分析
原子吸收光譜分析其光源是一種空心陰極燈,由各種元素制成或將各種元素襯敷在內壁,一種元素一個燈(單元素燈),或兩三種元素合做一個燈內(多元素燈)。當通電后空心陰極即會受激發而輻射出某一選定元素的特征光譜供分析。中藥樣品原子化方法常用丙烷、乙炔火焰,溫度為2200~3200K,也可用通以大電流的石墨管(石墨爐),溫度為1800~3400K且可調。由圖3可知,原子吸收光譜分析時光源和原子化中藥樣品是分離的,兩者放在同一軸線上,空心陰極燈中的元素應同待測元素同名,若出現同名吸收,即由燈的元素定待測元素。吸收峰的高低即吸收強度與元素含量成正比,并以此可作定量分析。此方法同發射光譜分析法比較,原子吸收光譜分析方法的靈敏度更高,精確度也高,共存元素干擾少,分析的元素多,特別適合于稀土元素分析以及易電離、易揮發和難電離、難揮發的元素。其特點是分析速度快,成本低。缺點是元素燈較難備齊,無燈無法分析。
紫外分光光度法對中藥的分析就是原子吸收光譜分析法。它是通過可見-紫外分光光度計,產生可見光,紫外線照射某些不同物質,不同濃度的吸收光譜不同,可獲得不同吸收光譜的曲線,其波長在10nm~760nm之間,同時它們的吸收峰數值與濃度成正比關系,只要選定一定波長的光測定溶液的吸收度,由朗伯-比爾定律即可求出溶液的濃度和物質含量,不僅能鑒別物質及測定物質含量,而且能和其他方法配合,研究物質的組成。
2.2.1 對中藥定性分析方法及應用 采用紫外分光光度法,對一些中藥材進行真偽鑒別,簡便易行可靠性高,重現性好。如周有華等[3]用這種方法比較光譜的一致性,研究了羚羊角粉及其骨角塞粉在乙醇浸出物的紫外吸收光譜。實驗表明它們的圖譜是有明顯差別的。賽加羚羊角分別在203nm和207nm波長處有最大吸收峰,在208nm~217nm處有4個小峰,在207nm處有一較寬較高的平坦峰。而骨角塞僅在210nm和215nm處有一最大吸收峰,在217nm處有一小峰。兩種物質的吸收曲線區別顯著,可以達到區別賽加羚羊角和骨角塞的目的。
2.2.2 對中藥定量分析方法及應用 可利用紫外分光光度計法對中藥相關成分進行定量測定。如劉志才等[4]用島津UV-210紫外分光光度計對苦參中苦參總堿的含量進行了測定。結果表明,苦參總堿的光譜在200nm處有最大吸收,并且吸收值與苦參總堿的含量在3.285~16.426μg/ml的范圍內有良好的線性關系,r=0.9999,其平均回收率為103.2%,RSD=0.3%。從分析的精度,樣品的穩定性,濃度與吸收值之間的線性關系及回收率來看,紫外分光光度法測定苦參中苦參總堿的含量是一個切實可行的分析方法。我院正在利用這種方法測定貴州不同產地的中藥羊藿的總黃酮含量,這對開發貴州中草藥具有積極的作用。
2.3 原子熒光光譜分析
原子熒光光譜分析可以看作是原子吸收光譜和發射光譜兩種分析方法的結合,如圖3所示,元素燈置中藥樣品下方,光源垂向通過原子化樣品激發原子熒光光譜后射向上方,記錄儀僅記錄的是二次發射光譜(熒光譜),因此,靈敏度更高,干擾亦小,適合于多種元素分析。
在實際工作中應該根據元素的光譜化學性質,正確選擇適宜的分析方法。
總之,物理分析技術在中藥的分析和鑒定研究中已有廣泛的應用。而對中藥的物理研究是一項綜合性的研究工作,它包括實驗的原理、實驗方法及手段的研究,中藥的物性參數的分析測試以及研究中藥物性參數之間的相互關系及其應用等方面。這就要求從事中藥研究工作的人員除必須具有較高的科學實驗操作水平外,還必須有堅實的物理理論基礎和藥學方面的專業知識。這對當今的醫藥院校的學生提出了更高的要求。現代高科技的儀器和分析技術,在中藥的研究和開發中具有廣闊的應用前景。
參考文獻
1 劉岫峰.沉積巖實驗室研究方法.第1版.北京:地質出版社,1991.
2 王鋼力,田金改,林瑞超.X射線衍射分析法在中藥分析中的應用.中國中藥雜志,1999,24(7):387~389.
篇7
摘要:
該文闡述了我國城市道路景觀照明建設的現狀和問題,針對問題進行了分析和思考,并探討城市道路景觀照明的設計原則,根據城市道路的具體功能提出了景觀照明設計要點。
關鍵詞:
城市道路;景觀照明;設計
0前言
隨著旅游業在吸納就業、調整產業結構、帶動區域經濟發展等諸多方面作用日益凸顯,以及國家十三五規劃中對旅游業的高度重視和大力扶持,旅游規劃市場呈現出蓬勃發展的趨勢。道路照明景觀作為城市景觀的重要組成部分,是城市特色與活力的重要體現。道路照明景觀是代表城市給外來游客帶來最直接的感受,一定程度上代表了一個城市的整體形象。因此,關于城市道路景觀照明的研究與建設對于提高城市形象,促進城市發展具有重要意義。
1城市道路景觀照明的意義
道路是城市的骨架,在城市中占有重要地位,同時道路也成為城市景觀展示的重要載體。景觀照明是運用藝術照明的手法,以燈光為主的技術型媒質,并與景觀設計相結合,創造令人賞心悅目、符合現代城市生活節奏和居民心理感受的高品位夜晚空間氛圍。良好的城市道路景觀照明對保障社會安全、方便人民生活、防止犯罪活動等方面有重要作用,在美化城市、創造怡人環境方面也有重要影響。
2道路功能性照明與景觀性照明
道路照明一般包括功能性照明和景觀性照明兩類。功能性照明主要是給行人、行車提供安全的交通照明條件,而景觀性照明更側重于藝術性、裝飾性。
1)照明對象不同
功能性照明主要是照明路面,而景觀性照明則是比較豐富,例如樹木、花草和景觀等。
2)照明性質不同
功能性照明主要是為機動車駕駛員創造良好的視看環境,使車輛安全、舒適、快速行駛成為可能;景觀性照明主要是為了美化城市夜間環境,供行人和騎車人觀賞,烘托氣氛。
3)照明標準不同功能性
照明有一定的平均亮度、亮度均勻度、比較嚴格的眩光控制和良好的光學和視覺誘導性,要執行嚴格的數量和質量標準。而裝飾性照明除了有一定的亮度水平、立體感、配色要求外,沒有具體的硬性指標。
4)光源燈具不同功能性
照明首推高壓鈉燈(極少數用金鹵燈)和常規道路照明燈具,而景觀性照明更多采用熒光燈鹵鎢燈、金鹵燈、鈉燈,燈具多采用投光燈、地埋燈等。
5)照明方式方法的不同功能性
照明多采用常規照明方式,即將燈具安裝在8~12m高的燈桿上有規律地設置在道路的一側或兩側或中間分車帶上,光線朝路面照射,而后者則將燈具設置在地面或矮柱上向多方向投光。總的來說,道路功能性照明與景觀性照明相互影響又相互滲透,功能性照明可以起到一定的裝飾作用,而景觀性照明又可以起到一定的功能性照明作用,不可以簡單截然分開。
3當前城市道路照明建設存在的問題
3.1道路景觀照明設計缺乏針對性
道路所服務的城市是一個復雜的綜合體,功能混合且多樣。因此,道路景觀照明一定要根據特定路段的功能進行具體設計。例如,在以生活、公共活動為主的城區,居住商業混合,位于此區域的道路兼有商業性和交通性的雙重職能,公交線路密集,行人及非機動車對機動車干擾嚴重,道路照明的復雜性遠高于普通干道。城市道路照明不僅要考慮行車問題,而且還要考慮市區內大量人流交通的安全問題。因此,照明等級、半柱面照度、顯色性、光色的要求都應與普通道路要求有明顯區別,而現實中,這種區別并未引起重視。不論這條路是商業性、生活性干道還是交通性、貨運為主的干道,往往都采用同一種照明方式,同一種光源,同一種燈具風格,或者在交通性干道也大量設置裝飾性照明,裝飾照明所產生的光、色、陰影、閃爍等干擾甚至破壞功能性照明,背離了道路使用者的真正需求。
3.2道路景觀照明設計缺乏整體性
地域特征是城市所獨有的精神文明財富,城市道路照明景觀中的光文化屬于城市文化形態的一部分。目前,景觀照明只拘泥于城市局部路段設計,或者是如何在技術上做好照明設施,而較少從城市整體層面、文化層面看待照明景觀的重要性,這讓設計顯得過于簡單和盲目,在發展意義上顯得薄弱。城市道路景觀照明設計的關鍵在于把握住城市整體形象,城市在發展中將其本質屬性不斷地豐富與升華,它的人文基礎、地理位置、自然條件以及特定的社會環境都在決定著這個城市的走向,正是這些因素引導著城市的發展方向,也構成其內部景觀的重要元素。
3.3道路景觀照明綠色光源使用少
當前,人們節約能源、節省資源、保護環境的意識逐漸增強,實現高效、綠色、便捷的照明是發展的趨勢。眾多高效節能的新光源,如發光二極管(LED)、紅外反射膜鹵鎢燈、細管徑和緊湊型熒光燈、變色放電燈、陶瓷管金鹵燈、無汞放電燈等紛紛問世。然而,目前各大城市的路燈的光源主要為高壓鈉燈和汞燈,綠色光源較少被使用,很多道路仍數十年使用一種光源和照明燈具,不但造成了能源的浪費,其照明效果也差強人意。
3.4道路景觀照明光污染嚴重
近年來,全國各地如火如荼地展開“夜景工程”、“亮起來工程”、“光彩工程”,受到來自社會各方的高度重視。人們只看到它減少犯罪、促進城市的經濟與文化活動、樹立城市形象、豐富市民的夜生活等正面意義,但也帶來了嚴重的光污染等負面效應,日趨泛濫的光污染正是城市夜景過度建設的副產品。不適宜的夜景建設對城市生物圈、城市環境構成威脅,還對正常的城市社會生活產生影響,并浪費大量能源。造成光污染的原因是多方面的,有營建技術上的、光源選用上的等,但更多的是人們對光的不合理運用,在進行城市照明景觀建設時,必須立足于對環境生態的保護。
4產生問題的原因分析
4.1技術規范更新滯后許多發達國家都有較成熟的夜景照明技術和相應的技術規范。國際照明委員會(CIE)是照明界的權威學術組織,成立于1913年,先后組織出版了100多個技術文件。其中于1976年出版了CIE第37號出版物《室外環境照明》。這個文件主要是針對室外環境的照明原則、要求及管理維護而言的。我國以往的城市道路照明評價標準已不適應新的情況,在規劃設計上缺乏有效和具體的的理論依據,以致于無法可依。在2006年施行的《城市道路照明設計標準》中針對道路照明的內容,將城市道路劃分為快速路、主干路、次干路、支路及居住區道路,并規定了相應的平均亮度(或照度)、亮度(或照度)均勻度、眩光限制和誘導性4項評價指標。隨著照明科學技術發展和經濟水平提高,城市對道路照明的要求在廣度和深度上都在擴容,上述5種分類過于籠統,涵蓋面窄,只是側重各種光度數據指標(路面照度、照度均勻度等)的縱向層面分級,難以體現對道路夜間景觀方面的塑造。因此,照明標準設計方法迫切需要及時探討更新,與時俱進。
4.2管理方法不合理景觀照明設計效果很大程度上取決于后期管理的好壞,目前國內的管理缺乏專業性和科學性。一些景觀照明設備在亮燈時候效果非常好,但之后由于缺乏科學系統的管理,或是沒有考慮節假日與非節假日兩套方案,以至于照明設備負荷運轉;或是人為破壞或是設備產品質量較差,施工和維修難以跟上等原因,照明設備很快就受損,破壞嚴重,很大程度上降低了夜晚照明景觀的美感,對行人的心理感受也造成較大影響。
5新型道路照明規劃的建議
5.1生態照明原則
在規劃設計過程中,一定要貫徹生態的思維,生態思維的一個最重要特點是強調整體研究的重要性和必要性,因為系統每一部分的變化都會影響系統整體的運作。例如:城市夜間的光污染會危及動物和植物的生存,強烈的燈光也給昆蟲帶來諸多危害,昆蟲數量的減少導致鳥和蝙蝠找不到充足的食物。此外,許多依靠昆蟲授粉的植物也將受到不同程度的影響。因此,在對待生態系統上,需要整體來看待,而不能孤立的看待單一的組成元素,割裂了生物關系之間的聯系。本著尊重自然的原則去改造自然,順應它的基本演變規律避免盲目的人為加工。這就要求我們尊重自然,以自然為師,研究自然的演變規律。要順應自然,減少盲目的人工改造環境,要根據區域的自然環境特點,營造景觀類型,避免對原有環境的破壞,要尊重場地中的其它生物的需求,要保護和利用好自然資源,減少能源消耗等。
5.2以人為本原則
景觀照明設計要從人的角度出發,滿足人的心理和生理的要求。人群是道路照明景觀的感知主體,人群的生活方式和行為活動決定著照明發展的未來。因此,道路景觀照明規劃應本著以人為本的原則組織城市道路空間環境的照明,實現道路照明的景觀化。從人的生理、心理需求出發,選擇適宜的光源、光色,確定合理的用光量和照度,既能充分滿足夜間照明的要求,又可以提高景觀照明的夜間觀賞性和與城市居民的互動性。
5.3高效節能原則
融入綠色照明、智慧照明理念,在城市街道景觀照明中宜選用效率高、壽命長、節能、低損耗的照明器具,在此基礎上先保證了照明層次的穩定性,不以量多而滿足照明需要,這樣可以避免光的浪費與污染,協調好能源與設備之間的需求關系。氣體放電光源替代熱輻射光熱電光源已成了社會照明的主流,而高效的氣體放電光源是照明光源中的首選。不僅如此,照度也是光環境設計所要面臨的另一問題。在不同情況下,衡量選擇不同照度的光源進行照明更加貼近生活需要,從而避免造成更多的資源浪費。為節約電力,應當在照明設計中結合一般照明、局部照明和混合照明的合理搭配與應用。在植被較多較密集的地方布置照明,宜采用兩種或兩種以上的光源混合照明,這樣提高了光的效能也能改善顯色性。
5.4安全照明原則
景觀照明設備多數因為照明、裝飾的需要,有很大一部分會安裝到行人觸手可及的地方,這就必須考慮到人為對燈具的破壞性和人自身的安全性。例如,休憩綠地中的草坪燈、主題建筑雕塑所使用的地面投射燈、植物上的串燈等,在對這些類型景觀照明規的劃設計中,應盡量將這些燈具安放在離人的活動區域有一定距離的安全區域內,避免人的活動無意造成的損失或者造成自身的傷害。除此之外,在燈具的選擇上也應該考慮使用較高防護等級的燈具,這樣,在安全性和觀賞性上都能得到良好體現。
5.5地域特征原則
地域特征是區域經濟和城市生存、成長、繁榮的靈魂,在城市發展的差異化戰略中,地域特征起著決定性作用。在進行城市照明夜景規劃設計時,要樹立地域化理念,尊重每個地域的歷史記憶、文化情感。做到總體協調與局部突出的統一,歷史、地域傳統與時代特色的統一。這有助于個性化城市風貌的塑造,提高城市的可識別性,還有助于城市歷史的延續、城市文化傳統的維護及城市精神的確立。因此,設計要立足于地方特征,發揮燈光的表現力,選擇不同的燈型、光源、光色和藝術照明手法,同時可以結合當地居民特有的民俗活動、生活習慣以及當地氣候特征等,制定合理的亮度規范和照明時長,充分展現地域夜景特色。
6城市道路景觀照明設計方法探討
從目前城市道路的使用功能、行人出行方式來看,大致可以分為交通性道路、休閑商業性道路、游憩步行性道路3類,其道路景觀照明的設計規劃也應有所區別。
6.1交通性道路照明設計
交通性道路功能以行車為主,應當主要考慮其功能性的照明,適當兼具裝飾性。交通性道路照明設計在滿足照明標準要求的同時要兼顧節能。高壓鈉燈效率高、性能穩定、壽命長、價格適中,其色溫和顯色性能夠很好滿足機動車道路照明的需求。交通性道路的燈型應具有適當的色彩對比和一定的美感,宜選擇簡潔、明快、流暢的外型,達到景觀性與功能性的協調統一。
6.2休閑商業性道路照明設計
休閑商業性道路的照明設計要烘托出繁華、熱鬧而濃厚的商業氣氛,對購物者形成心里誘導,采用動靜結合的照明方式。動,即動態的霓虹燈廣告照明,通過對它的規范化實施來達到動態的五彩繽紛的照明景觀;靜,即靜態的建筑物照明與道路照明,通過外墻照明與形式各異的道路照明相結合,形成靜態的照明景觀,可選用非截光燈具(加磨沙玻璃罩)。休閑商業性道路多以步行為主,因此,眩光問題對步行者并沒有形成較多不利影響,適當閃爍的燈光反而有助于產生一種誘人與生機勃勃的氣氛。光色可采用暖白色、冷白色、中性白等高顯色性的白色調。商業性道路的寬度一般較小,進行照明不需要大功率的光源與很高的安裝高度,具有良好顯色性、較小功率的光源(緊湊型熒光燈、金鹵燈等)和小型化的燈具尺度應為首選。燈具風格強調具有藝術人文特色,能良好的體現地域文化底蘊,在風格統一的前提下,注重豐富性多樣性,形成藝術景觀。
6.3游憩步行性道路照明設計
游憩步行性道路是人們散步、游玩的去處,此類道路常位于優美的自然景觀或人文景觀地段,它需要輕松、閑適、幽雅的氣氛,因此,環境一般都較為幽靜,綠化較好。但是,也要更多考慮行人的自身安全問題,提高光感度,保證適度的垂直照度或半柱面照度,以提供面部特征識別和動作的識別。照明在滿通性、安全需求的前提下,可以著重處理照明與周圍景觀的關系,加強對道路夜景觀的塑造。此外,對燈具風格和光色方面應與周圍景觀相適應,靈活處理,形成生動活潑和具有藝術效果的夜景觀。游憩步行性道路照明宜以暖白為主,輔以其他色彩,慎重使用過于艷麗的純色,如鮮紅艷綠,產生過強的視覺對比效應。在燈具的選擇上,可用矮柱型燈具(緊湊型熒光燈、節能燈、鹵鎢燈或白熾燈)。燈具風格追求自由雅致,可采用較多凸顯地域文化符號的裝飾性細部,彰顯地域文化特色。
7結語
城市道路景觀照明應該充分體現以人為本、因路制宜的特點,以城市生態環境和人居舒適度為指導原則。針對道路不同的功能特點、不同的環境,進行地域化的景觀照明設計,同時還要重點關注以往忽視的環境生態和能源利用、生活品質等問題,從人的行為活動、環境心理出發,創造舒適宜人的道路景觀環境,打造城市光影名片,提高城市形象,為城市發展提供更為廣闊的空間。
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篇8
關鍵詞:原子吸收光譜法 干擾消除 故障分析
原子吸收光譜法(AAS)是一種基于待測基態原子對特征譜線的吸收而建立的一種分析方法,是測定痕量和超痕量元素的有效方法。1953年,Walsh博士發明銳線光源,1954年全球第一臺原子吸收儀在澳大利亞誕生,1955年,Walsh的論文《原子吸收光譜在化學中的應用》奠定了原子吸收光譜法的應用基礎[1,2]。20世紀60年代初,PerkinElmer和Varian公司先后推出商品化原子吸收光譜儀,原子吸收技術進入迅速發展時期。目前,商品化原子吸收光譜儀的生產廠家主要有PerkinElmer、Varian、Jena、Thermo和Unicam等。
1 原子吸收光譜法的原理及技術特點
1.1 基本原理 對于每種元素來說,它的原子核周圍都有特定數量的電子,每種原子常見的和最穩定的軌道結構稱為基態,當原子獲得一定能量后其外層電子被激發到不穩定的形態,即激發態。激發態原子是很不穩定的,最終將會返回到基態,同時發射出一定波長的電磁波。原子吸收是指氣態自由原子對同種原子發射出的特征波長光的吸收現象,原子吸收光譜法是基于樣品蒸氣中被測元素的基態原子,對光源發出的該種元素的共振發射線的吸收程度大小進行定量分析方法,其波長區域在近紫外和可見光區。
1.2 原子吸收光譜法的應用 原子吸收光譜儀也稱原子吸收分光光度計,常見的有單光束和雙光束兩種類型,主要由光源、原子化器、分光系統、檢測器、數據處理及顯示系統等5個部分組成。它主要用于測定各類樣品中的微量、痕量金屬元素,如水質分析、環境監測、生命科學研究、農林科學、地質普查、食品商檢、醫療衛生、藥檢、冶金和石油化工等領域,在部分領域已被列入標準分析方法。
①優點:檢出限低,靈敏度高;選擇性好,精密度高;光譜干擾少,準確度高;可測元素多(70多種),操作簡便,應用范圍廣。②局限性:測定W、Ta、Zr等高溫元素不如發射光譜法,不能同時測定多種元素,測定復雜基體樣品中的微量元素時易受主要成分影響,火焰在紫外區存在一定程度的自吸現象。
環境監測中常見重金屬的火焰原子吸收測定參數詳見表1。
2 原子吸收光譜測定中的干擾及其消除
原子吸收光譜法是一種干擾很少的技術,在實驗室檢測過程中,通常存在的干擾有背景吸收、化學干擾、電離干擾、基體干擾、發射干擾、吸收干擾及噪聲干擾等七類[3,4],消除或補償這些干擾的方法如下。
2.1 背景吸收 產生原因:火焰中離子對光的散射,未分解的混合物分子對光的吸收。背景吸收特異性較差(區別于特征吸收),可在很寬波長范圍內觀察到。消除方法:連續光源法(氘燈、碘鎢燈),自吸收法,塞曼效應校正法。
2.2 化學干擾 化學干擾是指對于被測元素形成自由原子的干擾。消除方法:調節燃燒器高度,使用更高溫度火焰;加入釋放劑或保護劑;協調標液與樣液的組成(讓標準液與樣液所含的無機酸種類和濃度相同),如:測定鈣時改用笑氣-乙炔火焰,或加入一定量的硝酸鑭溶液消除磷酸根的干擾。
2.3 電離干擾 電離干擾是指火焰提供的能量使待測元素外層電子脫離原子,降低了基態原子數量。消除方法:加入電離抑制劑,使用低溫火焰,調節燃燒器高度,如:測定肥料中鉀時加入電離電位更低的硝酸鑭或硝酸銫溶液。
2.4 基體干擾 產生原因:樣品的物理性質(溫度、濃度、粘度、表面張力、燃燒性質等)與標液物理性質相差過大。消除方法:使樣液、標液、空白液的組分相匹配,加入基體改進劑,標準物添加法。
2.5 發射干擾 發射干擾產生于空心陰極燈,包括被測元素本身各條發射線間的影響,即當樣品濃度很高時,其他發射信號落在使用的光譜通帶內。消除方法:減小狹縫寬度,增加等電流,稀釋樣品,改用溫度較低的火焰。
2.6 吸收干擾 吸收干擾指樣品中某共存元素的吸收波長落在待測元素的吸收線帶寬內就會引起吸收干擾,使測定結果偏高。消除方法:減小狹縫寬度,選擇次靈敏線,降低原子化溫度,選擇適當背景校正方式。
2.7 噪聲干擾 噪聲指測量信號(吸光度)隨時間的波動,如白噪聲、閃爍噪聲、漂移噪聲和分立頻率噪聲,光源、原子化器、檢測器等都有可能成為噪聲來源。白噪聲:主要指由光源及其與檢測器的相互作用產生的散粒噪聲,延長測量時間或增加發射譜線強度可有效降低吸光度的RSD。閃爍噪聲和漂移:低頻部分占主要成分,變化較慢,采用調制(光源或樣品)法可克服,但必須保證調制頻率遠大于噪聲變化頻率。分立頻率噪聲有時具有周期性,有時則不固定,可以找出儀器設計或工作環境方面的原因進行消除,或對數據進行統計處理。
3 原子吸收光譜儀常見故障分析
3.1 基線偏移 靜態基線漂移。這是光源系統和檢測系統故障,方法:首先查明儀器是否受潮,放置吸潮硅膠,儀器通電去潮,一段時間后儀器會逐漸正常;任何電磁感應都會使儀器產生漂移;用示波器檢查“同步解調控制電路”檢測點的波形,并與標準波形比較,如果波形異常,應調整使之正常。點火基線漂移。這是靜態基線漂移或原子化系統故障,方法:排除靜態基線漂移;檢查毛細管有無堵塞和“氣泡”,廢液排放是否暢通和霧室內有無積水;氣源壓力不穩和燃燒器預熱不夠均會引起漂移;檢查波長是否調準。
3.2 精密度變差 這是典型的分離頻率噪聲。方法:點火狀態下吸入純水或稀酸幾分鐘,沖走堵塞毛細管雜質,或用銅絲清除雜物,甚至可將霧化器拆卸后清洗;此外,空氣和乙炔不純或壓力不穩、試液基體濃度過高、燃燒器縫積炭也會引起讀數不穩定。
3.3 標準曲線線性差 陰極燈老化或使用高的燈電流引起分析譜線的衰弱擴寬,應及時更換光源燈或調低燈電流;狹縫過寬,使通過的分析譜線超過一條,可減小狹縫寬度;測定樣品的濃度太大,高濃度溶液在原子化器中生成的基態原子不成比例,使校準曲線產生彎曲,應縮小測量濃度范圍或用靈敏度較低的分析譜線。
4 原子吸收光譜分析法發展趨勢
AAS的發展大致分為三個方面:一是原子化方式的改進,二是背景校正方式的變化,三是聯用技術。激光光源和激光原子化技術的開發,將為微區分析和薄膜分析提供新方法。GC、LC高效分離技術的引入,拓展了AAS在痕量、超痕量分析領域內的應用空間。流動注射與AAS聯用技術的應用,實現了基體復雜的元素,如As、Se等的測定。配合物、多元配合物與AAS的結合提高了檢測靈敏度,大大拓展了AAS的應用范圍。隨著理論研究的深入與技術的不斷進步,在不久的將來可能會出現更高分辨率、使用連續光源的原子吸收光譜儀。
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篇9
關鍵詞:電氣設計;規范;問題
近年來隨著建筑事業的蓬勃發展,建筑設計的各個環節都是在不斷的發展,自然也是有了很多新的要求,其中建筑電氣設計就是變得越來越向復雜和精致化的方面發展,在加上新技術和新型材料的出現,電氣設計必然要不斷的發展來適應新的變化,本文就是作者結合多年的經驗,對建筑電氣設計中易錯問題進行了分析和研究,并給出了具體的建議,以供建筑行業人士參考。
一、設計過程沒有遵循設計規范
很多現在的設計中,在設計的安全、可靠這些方面沒有嚴格遵循具體的設計規范,這樣的現象很大程度影響了設計最終的效果,也影響了最終的建筑質量和安全。
1、在施工圖設計說明中對建筑物的結構形式、基礎形式、防火分類與耐火等級未予交待。按建筑材料劃分,建筑物的結構形式分為混凝土結構、鋼結構、木結構、膜結構等,其中混凝土結構又分為框架結構、剪力墻結構、框架-剪力墻結構、筒體(框架-核心筒、筒中筒)結構、框支結構等。因建筑物的這些結構形式與電氣管線的敷設直接相關,故應交待建筑物的結構形式。
通常在電氣設計的工程概況說明中,尚應交待建筑物的總建筑面積、主體高度、層數、各層功能用途;變配電所、水泵房、冷凍站、鍋爐房位置;消防控制室、弱電機房位置;強電井、弱電井位置與數量;客用電梯、消防電梯數量、防火分區的劃分情況等。工業建筑還應根據加工產品或儲存物品的種類,確定其火災危險性類別;汽車庫還需根據停車數量,確定其防火類別;人防地下室工程尚應明確人防級別、防護單元、抗爆單元設置等。
2、對醫療類等特殊建筑,其相應的設計規范未列入,有關的技術措施及要求亦未在說明及圖紙中體現。不少電氣設計,把醫療等特殊建筑幾乎視同普通辦公建筑對待,其相應的特殊設計規范未列入,有關的技術措施及要求亦未在說明及圖紙中體現出來,使設計顯得針對性不強、技術含量不高。
對于醫療建筑,應將《建筑物電氣裝置-特殊裝置或場所的要求-醫療場所》(GB16895.24-2005)及《綜合醫院建筑設計規范》(JGJ49-88)(修編報審中)中的重要技術措施及要求,在設計說明及圖紙中全面、準確地體現出來。如醫療場所的應急電源,對于要求t≤0.5(st為自動恢復供電時間)的手術室照明和重要醫療設備等,采用靜止型UPS作為應急安全電源,并與發電機組配合使用。對于要求0.5s在1類、2類醫療場所,當任一導體的電壓下降幅度超過供電標稱電壓的10%,應急電源應自動啟動。對手術室、急救室、重癥監護部(ICU)、心臟監護部(CCU)、心血管造影室等1類、2類醫療場所的重要醫用設備,采用由電源隔離變壓器和絕緣監視設備組成的IT不接地系統供電,當第一次接地時,發出聲光預報警信號。
二、設計深度不夠
1、低壓開關柜斷路器的脫扣器保護功能設置不當、開關聯鎖關系交待不清。低壓開關柜斷路器的脫扣器保護功能設置不當、開關聯鎖關系不清,是設計常見問題。很多設計要求“所有低壓斷路器均設置過載長延時、短路短延時、短路瞬時脫扣器三段保護”,這是不合理的。正確的做法應是區別對待,對低壓主進、聯絡斷路器設過載長延時、短路短延時保護脫扣器(不設短路瞬時功能,以保證前后級開關之間的選擇性,減少故障面);對其他低壓斷路器設過載長延時、短路瞬時脫扣器(不設短路短延時,以實現短路瞬時切斷);部分回路設分勵或失壓脫扣器,這些回路既可以在自動互投時卸載部分負荷,防止變壓器過載,又可以在火災時,切斷火災場所相關非消防設備電源。為確保低壓供電系統的安全可靠性,開關聯鎖關系應做如下明確交待:當低壓系統為單母線分段運行時,聯絡開關設自投自復/自投不自復/手動轉換開關。自投時應自動斷開非保證負荷,以保證變壓器正常工作。低壓主進開關與聯絡開關之間設電氣聯鎖,任何情況下只能合其中的兩個開關。
2、變壓器外殼防護等級選用不當。當高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器貼鄰安裝時,變壓器外殼防護等級應當改選為或IP40。需要說明的是:如果配電室面積允許,最好不要將變壓器與開關柜貼鄰布置,而間隔0.8m-1.0m的距離以利于變壓器的散熱(此時變壓器外殼等級可為IP20),若貼鄰布置(IP30或IP40外殼),則不利于變壓器散熱,影響其供電容量的發揮。
3、應急照明系統的各項指標說明不詳盡。應急照明的系統對于整個建筑的設計來說也是很重要的,對于多高層建筑的公共設施來說應急照明系統就更加的重要,所以對于應急照明系統設計的各項的指標說明需要一個詳細的說明,但是在實際的工作中常常不是很詳細,主要存在的問題包括:沒有準確的說明應急的照明具體的位置、光度的需求、光源怎么選擇、電源怎么選擇、供電時間多少、燈具等多方面的問題,而且這些問題都是涉及強制性規范的條文。實際上不同地方的應急照明設置及相關的需求有著規定的要求。在疏散走道、安全出口、大面積公共場所等處設置疏散指示燈及安全出口標志燈。在疏散走道、樓梯間、電梯前室、門廳、地下車庫等公共場所設置疏散用的應急照明,其地面最低水平照度不應低于0.5lx,且樓梯間不應低于5.0lx。在觀眾廳、休息廳、餐廳、多功能廳等人員密集的公共場所設置備用應急照明,其照度不低于正常照明照度的10%,且不小于1.0lx(大面積裝修場所照明設計時,須考慮10~15%的應急照明容量)。還要準確的給出應急照明具體選用的光源和電源。例如,光源是使用可以第一時間變亮的鹵鎢燈還是快啟的節能燈;應急照明的電源是用自帶的蓄電池還是使用集中的應急供電的電源設置。
三、結束語
新技術和新科技的不斷發展,人們生活水平不斷提高的同時,對建筑的要求也是在不斷的發展,那么對于電氣設計的需求更是不斷的提高,這就需要電氣的設計者不斷的提升自身的能力,分析新的技術和材料,不斷的結合實踐的經驗和研究報告,做好建筑電氣的不斷發展來滿足人們越來越高的需求。從而在保證建筑的質量和安全的同時,不斷的日高建筑電氣設計的整體的科技水平。
參考文獻:
篇10
【關鍵詞】 LED照明燈具 優越性 限制因素 使用要求
城市的軌道交通對于電力的消耗是十分巨大的,其中也存在著很多不必要的浪費,這也就對我們的相關主管部門提出了提高電力的使用能力的要求,LED照明可以稱之為我國的第四代照明技術。LED照明不僅能耗低、響應快,更為突出的優點是它的發光效率強,可靈活控制,無污染,使用壽命長。LED照明要是能夠被廣大企業所推廣使用的話,不僅能夠成為地鐵的主要照明來源,提高地鐵照明系統的使用效率,還能有效的促進城市交通事業的可持續發展,促進我國經濟建設更好的發展。
1 LED照明的優越性
1.1 較強的節能效果
LED的光效能力特別強,同時LED照明為單面出光,可以根據地鐵內的實際需要來調整照明亮度,發揮其無極調光的特性,使整個的LED照明燈具能夠充分發揮出自身的技術優點,提高燈具的使用效率以及節能效果,真正的實現LED燈具的智能化管理。
1.2 較強的控制能力
LED照明技術與別的照明燈具最大的區別就是LED照明有著十分強烈的控制能力,它可以使用控制系統內的控制編程對其進行有效的控制,這樣不僅能夠提高燈具的照明效率,而且還可以實現最大化的節能效果。
1.3 便利的維修環境
LED照明的設備主要是由光源、燈具與電源的變換器等組成,其中LED的電源盒為外置設計,這樣就能夠很方便的對出現損壞的部分進行修復;就連LED的芯片發生破壞時,也只要將有問題的部分換掉,不需要將整個的LED照明燈具進行更換,很大程度上節約了維護成本。
1.4 較長的使用壽命
LED照明燈具若是能夠有合理的設計與恰當的使用條件,其的使用壽命能夠長達5萬小時,比傳統的熒光燈使用時間還要長達十倍以上。對于像地鐵這類需要24小時照明的交通工具,使用LED照明的話不僅能夠降低其的維修費用,而且還能夠減少相關的投資費用。
1.5 美化環境
LED照明燈具能夠根據實際需要做出各種各樣美觀的燈具外形,而且還可以將LED照明的光源覆蓋整個的光譜,以此來做出各種顏色的照明燈具,合理的與周邊環境進行搭配,對環境起到美化的作用。
1.6 地鐵適應能力強
與其他的地鐵照明燈具相比,LED照明不需要有過長的啟動時間,LED照明燈具不需要長時間的等待,只要通上電就可以進行正常的工作;同時,LED照明的顯色性能也優于其它的光源,與自然光最為接近,地鐵司機能夠在很短的時間內就適應地鐵內光線顏色的變化,就連在人口密集的地鐵出入口也能夠保障行車的安全。
2 LED燈具使用的限制因素
2.1 沒有統一的應用標準
當前大部分的國家并沒有關于LED照明技術的使用標準,同時我國也缺少明確的國家行業標準和使用標準,這使得我國的LED照明存在著很大的安全問題。
2.2 燈具市場價格過高
LED照明燈具的價格同普通的熒光燈燈具相比是非常昂貴的,普通的燈具只需要300-400元即可,而LED燈具則最少需要1500元才可以買到,對于像地鐵這種需要大量照明燈具的公共場所而言,幾百萬的經濟負擔太過嚴重,這也就導致了LED照明燈具得不到大范圍的使用的局限性。
2.3 使用技術上的缺陷
LED照明燈具只有極少部分的廠家會去做消防認證,這就使得LED燈具在散熱方面的能力較低,同時還導致自身的功率降低,電壓也會產生很大的波動,從而導致燈具的使用壽命大大降低。
3 LED燈具的使用要求
(1)地鐵內所使用的LED照明燈具必須采用的是透光型燈罩與鋁合金制造的燈體,其他部分則必須采用抗熱能力強、能有效阻礙紫外線又有較強抗擊能力的光學材料進行制造,這樣能夠有效抑制LED照明燈具在地鐵內進行照明時,產生較少的有害物質,保護公共環境。(2)地鐵內所使用的LED照明燈具必須采用外置式的電源盒,而且電源盒還應當要能夠滿足相關標準中對于其兼容性以及安全性的有關要求,同時還要能夠方便的對其進行維護;LED的燈具必須得采用先進的封裝技術比如表面貼裝技術,而不是直插式的引腳封裝技術,就連進行封裝的材料也應當是符合標準的耐高溫、耐輻射、高穿透和抗潮濕的材料,而不是普通的像環氧樹脂一類的材料;用于地鐵內照明的LED照明燈具的使用壽命不得低于標準的3萬使用時間,只要這樣才能真正的發揮LED燈具的作用。(3)地鐵內所使用的LED照明燈具必須采用三防產品,即必須采用滿足地鐵的限界要求的外形尺寸的燈具,要使用具備一定安全防護等級如達到防水防火又防塵的燈具外殼,同時還要使用能夠進行壁裝的照明燈具,只有滿足了這些要求的LED照明燈具才能更好的服務于地鐵的運行過程當中。(4)地鐵內所使用的LED照明燈具應當將其燈體與燈罩緊密的結合起來,要符合標準的燈具振動要求,有效的減少燈具發生墜落的可能性。(5)地鐵內所使用的LED照明燈具必須能夠進行24小時的照明,其電源的變換器要能夠連續的輸出恒定的電流,使得每一節的燈具都能夠保持一致的亮度和電流;其中用于控制的模塊必須能夠達到一級的安全標準,要能夠提供過電壓或者是電壓不足的保護,以及對電路短路與開路的保護。
4 結語
LED照明是科學技術發展的產物,它在地鐵內的運用能夠為其帶來良好的經濟效果和照明效果,LED照明技術不僅提高了整個地鐵運行過程中的安全性,更是提高了其經濟效益,因此,我國的相關部門更是應該積極的對LED照明技術進行深層次的探索,設計出照明效果更好的照明燈具,努力克服目前照明燈具上的缺陷,更好的為人類的生活服務。
參考文獻:
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