照明節能

照明節能的方法

照明節能的方法,大部份人只會想到更換節能燈具,但其實這只是照明節能的方法之一,比較完整的照明節能規劃包含以下四個部份:

一、檢討並改善現有照明系統

二、照明手法的應用

三、高效率節能燈具的採用

四、照明控制的運用

檢討並改善現有照明系統

照明規劃、照明設計是近幾年才比較受到重視的領域,大多數現有使用中的照明設施,當初在施作時並未經過良好的規劃設計,因此存在很多不合宜或浪費的因子,舉例如下:

1. 沒有依據各場所的屬性配置合適的照度值,例如休閒空間、儲藏室、廁所等照度應低於工作區,通道、走廊、樓梯間等照度可以更低。

2. 照度分配不均:這種狀況通常是因為燈具配光曲線不適宜,或燈具安裝位置不當,例如有些燈具配光較集中,造成燈下照度很高,燈與燈之間照度偏低,於是有些使用者會在中間加燈,造成燈具配置凌亂且平均照度太高。

3. 燈具種類不適當:如配光太集中造成照度分配不均,配光角度太大又會造成照明效率偏低並可能使眩光更嚴重,以及間接照明燈具的過度使用等等,都是造成照明用電偏高的原因。

4. 開關迴路太簡化或不適當:例如一間偌大的辦公室,電燈開關只有少少的1、2個,開關打開就是開啟一大片的區域,而這片區域內可能有不同課室或不同工作團隊的辦公區,上班時間或加班時間可能不同,比如只有少數人加班,卻要開啟一大片的燈具,而不能只開加班人員所在較小範圍的燈,造成無謂的浪費。比較理想的做法是將點燈迴路細分化,並依照工作區域來劃分,讓使用者可以只開啟需要之局部燈具。

在更換節能燈具時,最好一併檢討並改善原有的照明缺失,而不是依照原燈具種類、原燈具數量,便宜行事的一對一更換,那樣只會將原有的缺失繼續延續下去,並且換裝後可能會有過亮的問題。

建議做法及步驟:

1. 依據場域工作性質決定需求照度(參照CNS12112標準)

2. 設計達成需求照度的照明方式

3. 選擇適合的燈具型式

4. 依據照度需求、燈具配光特性、現場環境特性、維護係數等計算燈具需求數量

5. 規劃燈具安裝位置及開關迴路分配

 

 

照明手法的應用

越了解光影變化與視覺感受之間的關係,越了解燈具配光與空間特性之間的關係,越能掌握照明手法的應用,越能設計出兼顧照明品質與節能的照明手法。因為LED照明產業,以及燈控設備產業的蓬勃發展,讓創新的照明手法有更大的發揮空間,以下舉一些簡單的例子:

一、目標與環境照明(Task and Ambient Lighting):就是降低環境照明的照度,而在工作區域範圍增加局部照明以補足照度。

二、降低燈具安裝高度:照度與距離平方成反比,因此降低燈具安裝高度可以減少燈具數量,或採用較低光通量的燈具。

三、自然採光的利用:靠窗區域當採光良好時,可以關燈或降低燈具亮度。若能配合照度感測自動調節亮度則效果更佳。

四、例用明暗對比產生明亮感:要讓人眼感覺明亮,不是提高照度,而是提高明暗對比。此手法可應用於餐酒館、博物館、展覽館、精品店等等。

五、燈光打向視覺方向:有些場所可以用更少光通量的燈具打向視覺方向,會比用較高光通量燈具照射地面,呈現出更明亮的感覺,例如廊道,門廳等。

 

高效率節能燈具的採用

隨著LED產業的快速發展,現在的LED發光效率已經打敗所有其他人工光源,因此,所謂高效率節能燈具,可以說只剩LED燈這個選項。然而市面上LED燈具的發光效率及品質差異甚大,選購時不得不慎。以下說明選購LED燈具注意事項:

一、最基本的要求是LED燈具必須通過CNS認證,取得經濟部標準檢驗局核發的『商品驗證登錄證書』(簡稱BSMI證書),代表這是可以合法販售的商品。取得BSMI證書才可以在商品上印上安全標章及識別號碼。

 

二、選購具有『節能標章』的商品:通過節能標章,代表能源效率比國家認證標準高10~50%,不但品質有保障,且更省能省錢。

 

三、如果有多家品牌都有節能標章,則可比較其發光效率,若沒有標示發光效率,可以自己算:發光效率lm/W=燈具光通量(lm)÷耗電功率(W)

四、目前常用的LED燈具產品的發光效率,較高的已可達以下水準:

       LED燈泡:150 lm/W

       LED平板燈:160 lm/W

       LED格柵燈:140 lm/W

       LED天井燈:150 lm/W

 

 

節能燈具省電效益分析

更換高效率節能燈具之節能效益非常顯著,節電率通常可達50%~80%,也就是原本電費如果要100元,更換燈具後電費剩50~20元。

更換照明設備,比起更換其他用電設備如空調或熱泵系統等,費用算是相當的便宜,因此投資回收非常快速,例如:更換節能燈具共花60萬元,更換燈具後平均每個月可節省5萬元電費,則12個月後總共節省60萬元電費,即12個月後就可以把更換燈具的費用賺回來,12個月以後則都是淨賺。

更換節能燈具後,每年可節省多少電費,則要看更換前後燈具種類數量,點燈時間長短,以及電價費率而定,以下舉二例說明:

註:以下分析表為單盞燈具之節能效益比較。

 

註:天井燈大部份用於廠房,工業用電計算流動電費+基本電費,合計每度約4.5元。

照明控制的運用

所謂照明控制,簡單的說就是控制照明設備依據使用者的需要,以及環境的變化,提供最合適的照明質與量。控制的方式可以手動,可以半自動或全自動,可以局部控制或全面控制,端看使用者的需要及預算能力。舉一些簡單的例子:停車場使用感應燈;午休及下班時自動關燈;點燈開關迴路細分化,讓使用者可以控制需要的局部地方點燈就好;窗邊燈具可根據自然光的多寡調整開或關,或依據照度自動調整亮度;剛換新的燈具調低光輸出比例,待燈具光衰後再逐步調高輸出比例,讓燈具使用多年後,仍維持一樣的亮度……等等。 照明控制做的好,讓燈具只在該亮的地方亮,該亮的時候亮,並且不要亮過頭,如此就可節省大量無謂的浪費。

因政府的扶持與補助,以及業者的努力,台灣的照明控制相關產業近年快速發展,結合資通訊技術後更讓照明控制朝智慧化的方向發展,『智慧照明控制』應用已經越來越普及,並且價格也逐漸親民。

智慧照明控制系統的導入,不但可以實現更理想的照明環境,還可以節省更多的照明用電。如上圖所示,單純更換高效率LED燈具的節電率約50%~80%,採用智慧照明控制系統後節電率可提升到65%~86%。

 

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