LED照明技术在试验厂房中的应用

时间:2021-05-23来源:佚名

1 引言

航天器试验厂房是卫星和飞船研制、试验、总装的主要场所,其内部的照明环境对型号试验安全有序进行起到非常重要的作用,照明系统是提供明亮、舒适的照明环境的重要保障设施。近年来,随着我国航天事业的不断发展,为满足日益增长的型号任务的需求,航天器试验厂房的建设规模逐渐扩大,试验厂房灯光设备的配置也越来越多,灯光系统产生的能源消耗也越来越大。因此,如何节约能源,打造绿色航天器试验厂房的重要性日益凸显。对于高大厂房灯光产品来说,随着近年来LED光源技术的迅速发展,将LED光源应用到高大厂房灯光产品中,已经成为光源行业大力发展的方向。

2 照明系统现状及存在问题

目前,航天器试验厂房照明系统主要采用大功率高压钠灯和金属卤化物灯(金卤灯)的双光源组合灯具,灯位距地标高均在20m左右,最高可达25m。由于灯具的更新换代,原双光源产品购买困难,且双光源系统存在发热量大,灯具烧毁频繁、维修更换难度大等一系列问题。部分双光源灯具均已被单光源(金卤灯)灯具取代。单光源照明系统虽解决了双光源照明系统存在的部分问题,但仍存在一些问题主要表现如下:

1)照明质量欠佳。

经测量得知,航天器试验厂房内最小照度为60lx,最大照度为168lx,厂房平均照度约为138.6lx,照度值已远低于QJ2574-93《卫星总装安全要求》及GJB2204A-2005《卫星总装通用规范》中“AIT大厅工作区内照度应不低于300lx”的要求,且单光源照明系统色温不稳定,光衰大,已无法为型号试验提供良好的照明环境。

2)能耗及维保成本高。

高压钠灯和金卤灯均属于高压气体放电光源,功率大能耗高,据粗略统计,试验厂房照明系统27盏混光灯一天的电耗约为518kWh(一天按24h计算);灯具维修更换困难,且频繁的更换与维修需要更多的人力、物力,维护保养成本较高。

3)寿命短。

高压钠灯和金卤灯的理论寿命约为5000小时,但电压波动、环境温度、燃点时间等因素均会影响灯具的使用寿命。由于试验厂房吊顶内温度较高,灯具本身散热性差,且未能做到“在24小时连续燃点后,每周必须关闭至少15分钟”的使用要求,故灯具的实际使用寿命远低于5000小时。据统计,灯具的灯泡、镇流器年烧毁率高达30%。

4)存在安全隐患。

由于金卤灯及镇流器点燃后要产生大量热,灯具本身散热性差,且试验厂房吊顶内温度过高等原因,使灯具、电缆等元器件的绝缘性能下降,存在火灾隐患;在更换与维修灯具的高空作业过程中存在安全隐患。

3 LED光源及优越性

LED是“发光二极管”的缩写,LED是一种可以将电能转化为光能的电子器件,且具有二极管的特性。在一定条件下,它还具有发光特性,当在发光二极管PN结上加正向电压时,处于高能态的电子与空穴相遇复合时会把多余的能量释放并以发光的形式表现出来,从而把电能直接转化成光能。

作为新型照明灯具,LED灯具相比于传统灯具有着巨大优势,其主要优点有:

1)发光效率高。

白炽灯光效为12-24lm/w、荧光灯50-70lm/w,大部分的耗电变成热量损耗,而LED光效可达到50-200lm/w,而且发光的单色性好,光谱窄,无需过滤,可直接发出有色可见光。

2)节能。

LED单管功率0.03-0.06w,采用直流驱动,单管驱动电压1.5-3.5v。电流15-18mA,反映速度快,可以高频操作,用在同样照明效果的情况下,耗电量是白炽灯的万分之一,荧光灯的二分之一。

3)寿命长。

白炽灯、荧光灯都是采用电子辐射发光,灯丝易烧,热沉积、光衰减等特点,而LED灯体积小,重量轻,环氧树脂封装,可承受高强机械冲击和震动,不易破碎,平均寿命达10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。LED灯具使用寿命可达5-10年,可以大大降低灯具的维护费用避免经常换灯。

4)安全可靠性强。

LED灯具是完全封装在环氧树脂里面,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点。发热量低、无热辐射性,能精确控制光型及发光角度、光色、眩光、不含汞,钠元素等可能危害健康的物质。

4 应用措施

LED照明在景观照明中应用较多,且技术较为成熟,但在高大厂房中应用仍处于初级阶段。为确保收获良好的应用效果,特将本次应用安装分阶段进行,严格按照方案论证、产品安装、照度测试、数据分析几步完成。

方案论证。为确保应用方案的可行性,在安装前对试验厂房进行区域划分与测量点布置,并对现有灯具的照度进行了测量。并采用照明计算软件DIALux对试验厂房LED照明系统的照度进行模拟。将试验厂房几何尺寸、灯具参数作为输入,并选择四角布点法对照度进行测量,选取168个测量点,通过软件模拟得出试验厂房各测量点的照度值,照度模拟效果见图1。

图1 照度模拟效果图

产品安装。对灯具进行安装调试。选用灯具产品为BGK300W-A型LED高悬挂灯,具体参数见表1。

表1 LED高悬挂灯参数表

相关阅读

不同照明产品发光稳定性对比(二)

LED照明产品具有很多传统照明产品无法比拟的优势,当然也有其固有缺点或争议。其中,频闪即是重要争论之一。上期的文章中探讨了频闪、闪烁的基本概念,发光稳定性的意义,以及...
2021-05-23

LED去电源化探析之一:频闪现状与测量

众所周知,LED灯具的基本部件包括:LED芯片、封装结构、灯具构件、电源。然而,随着LED芯片、封装结构、灯具构件的成本在持续的降低,电源的成本也在降低,业界目前正在讨论“去...
2021-05-23

LED照明设计过程中关键问题全析

要设计产品,首先要确定用谁的LED封装结构;接下来考虑怎样适应这些封装形式; 由我们选择的机会不多,光学结构是建立在这些封装之上的;我们很多创意不能很好的发挥。下面介绍LE...
2021-05-23

用绝缘胶粘接 LED更明亮

不用锡膏,不用导电胶,用绝缘胶粘接LED芯片,LED发光更明亮。近日,深圳市广社照明科技有限公司总经理陈建伟向记者展示了他们的最新专利,用绝缘胶粘接LED芯片。 陈建伟介绍,...
2021-05-23

易美新创执行副总裁刘国旭博士:教育照明应用中LED光谱特性的研究

近日,由第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、国家半导体照明工程研发及产业联盟( CSA )联合主办,北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司与半导体产业网共同承办的第...
2021-12-13
易美新创执行副总裁刘国旭博士:教育照明应用中LED光谱特性的研究

热销商品

加厚abs安全帽电工建筑工地程施工领导监理透气防砸头盔可印字V型

这款加厚ABS安全帽专为电工、建筑工地施工人员、领导及监理设计,采用高强度ABS工程塑料,抗冲击、防砸性能优异,有效保障头部安全。帽体加厚设计,增强耐用性与防护等级...
5.8

欧普led筒灯3w孔灯超薄桶灯吊顶天花灯过道嵌入式洞灯客厅5w

欧普LED筒灯是一款高品质嵌入式照明产品,适用于客厅、过道、吊顶等多种场景。采用优质LED光源,提供3W和5W两种功率选择,光线柔和均匀,显色指数高,有效还原真实色彩。超...
7.45

水口钳高硬度模型剪钳电子钳工业级口水剪斜嘴钳偏口斜口专用钳子

水口钳高硬度模型剪钳是一款工业级精密工具,专为电子、模型制作及精细作业设计。采用优质高碳钢材质,经热处理工艺打造,具备卓越的硬度和耐磨性,可轻松剪切金属引脚、...
4.8

170电子剪钳II 如意斜口钳 工业斜嘴钳水口钳 模型剪塑胶钳尖嘴钳

170电子剪钳II如意斜口钳是一款专业级精密工具,集工业斜嘴钳、水口钳、模型剪、塑胶钳与尖嘴钳功能于一体,适用于电子维修、模型制作、手工艺及精密作业。其采用优...
4.5

安全帽国标工地加厚施工领导透气安全头盔建筑工程监理免费印字

本款安全帽严格遵循国家GB 2811-2019标准,专为建筑工程、工地施工及监理人员设计。采用高强度ABS工程塑料,加厚壳体有效抗冲击,保障头部安全。帽体轻盈透气,内置可调...
10

网站栏目