磁能無極燈在港口照明中的應(yīng)用

趙志剛　劉鴻雁

摘要：磁能無極燈是綜合應(yīng)用功率電子學(xué)、等離子體學(xué)、磁性材料學(xué)等領(lǐng)域最新科技成果研制開發(fā)出來的高新技術(shù)產(chǎn)品，是一種代表照明技術(shù)高光效、長(zhǎng)壽命、高顯色性未來發(fā)展方向的新型光源。采用磁能無極燈應(yīng)用于路燈照明，能有效緩解港口照明用電緊張，真正做到節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)綠色照明。

關(guān)鍵詞：磁能無極燈；港口照明；新光源；節(jié)能

中圖分類號(hào)：U653文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）05-0024-02

2008年，秦皇島港的各項(xiàng)能源消耗中，電力消耗占67%，因此節(jié)電工作是重中之重。當(dāng)前，我港共有路燈1800余只，大多采用高壓鈉燈照明，日耗電量巨大。針對(duì)當(dāng)前港口緊張的供電形式，以及為了更好地貫徹節(jié)能減排的方針，有必要尋找一種高發(fā)光效率、高顯色性、高發(fā)光穩(wěn)定性、無頻閃、長(zhǎng)壽命并符合環(huán)保要求的新光源來代替。磁能無極燈的使用壽命為6萬小時(shí)，若按1000只135W無極燈每天工作10小時(shí)計(jì)算，那么每年大概可以節(jié)約用電42萬千瓦時(shí)。采用磁能無極燈能有效緩解港口照明用電緊張，真正做到節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)綠色照明。

一、磁能無極燈的結(jié)構(gòu)

磁能無極燈是綜合應(yīng)用功率電子學(xué)、等離子體學(xué)、磁性材料學(xué)等領(lǐng)域最新科技成果研制開發(fā)出來的高新技術(shù)產(chǎn)品，是一種代表照明技術(shù)高光效、長(zhǎng)壽命、高顯色性未來發(fā)展方向的新型光源。磁能無極燈由燈泡（涂有三基色稀土熒光粉）、耦合器和電源發(fā)生器三個(gè)部分組成。燈泡內(nèi)裝有耦合器，耦合器通過饋線與電源發(fā)生器連接。燈泡通過電磁感應(yīng)激勵(lì)發(fā)光。

二、磁能無極燈的工作原理

傳統(tǒng)電光源無論是白熾燈還是高、低壓氣體燈，都是由一個(gè)玻殼和一根燈絲組成，電能在燈泡內(nèi)通過燈絲轉(zhuǎn)換為光能。而磁能無極燈則是通過高頻電磁場(chǎng)能量以感應(yīng)方式耦合進(jìn)入燈泡內(nèi)，使燈泡內(nèi)的氣體雪崩電離形成等離子體，等離子體受激原子還回基態(tài)時(shí)自發(fā)輻射出254nm的紫外線，燈泡內(nèi)壁熒光粉受紫外線激發(fā)而發(fā)出可見光。

三、磁能無極燈的六大特點(diǎn)

1．壽命長(zhǎng)。因燈泡內(nèi)無燈絲、無電極，采用高頻電磁耦合方式工作，使用壽命可長(zhǎng)達(dá)6萬小時(shí)，其壽命是熒光燈的20倍，是金鹵燈和高壓鈉燈的12倍多。光衰少，使用6萬小時(shí)后光通量才降低30%。

2．高光效，高節(jié)能。光效≥68Lm/w。功率因素≥0.98。100W的磁能無極燈的亮度相當(dāng)于600W白熾燈，比白熾燈節(jié)能80%，比高壓納燈節(jié)能60%。

3．環(huán)保效應(yīng)。通過國(guó)家EMC檢測(cè)無電磁污染，同時(shí)燈光極其穩(wěn)定，無閃爍，且高照度，低眩光，光色舒適，有利于視力健康。

4．高可靠性。交直流兩用：電壓在110V～265V范圍內(nèi)波動(dòng)，環(huán)境溫度在-30℃～+50℃照常啟動(dòng)穩(wěn)定工作，無需維護(hù)照管，同時(shí)抗震性強(qiáng)。

5．瞬間啟動(dòng)。由于采用高頻電磁耦合方式工作，不存在普通汞燈、金鹵燈、熒光燈啟動(dòng)時(shí)的預(yù)熱時(shí)間，啟動(dòng)和再啟動(dòng)可瞬間點(diǎn)亮。

6．顯色性良好。顯色性80以上，色溫有2700K～5500K和彩色供選擇，光線柔和，接近日光，可較好與照明環(huán)境的氣氛相協(xié)調(diào)，適合于不同場(chǎng)合要求的照明。

四、磁能無極燈節(jié)的選取

采用磁能無極燈應(yīng)用于路燈照明，不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和輸送線路長(zhǎng)造成末端電壓偏低的影響，110V～260V均可正常點(diǎn)亮。在同等視覺效果條件下，它不僅要比高壓鈉燈節(jié)約50%以上的電，而且壽命還要長(zhǎng)10倍以上，照射半徑比高壓鈉燈大30%以上，照度分布均勻。采用磁能無極燈不僅可以達(dá)到節(jié)約電能消耗的要求，同時(shí)也可節(jié)約大量的維護(hù)費(fèi)用。

85W～165W 磁能無極燈適合應(yīng)用于路燈照明，其中85W磁能無極燈可替代150W高壓納燈；135W磁能無極燈可替代250W高壓納燈；165W磁能無極燈可替代400W高壓納燈。

安裝建議：85W磁能無極燈適用于8米以下的燈桿，135W磁能無極燈適用于9米～10米高的燈桿，85W磁能無極燈適用于12米高的燈桿。

五、磁能無極燈節(jié)能效果測(cè)算

1．測(cè)算依據(jù)。（1）目前港口共有路燈1800余只，普遍采用的光源為250W高壓鈉燈，而135W的無極燈完全可以代替，并且可取得相當(dāng)?shù)恼斩戎?，且照度均勻，無陰影；（2）磁能無極燈135W/只，使用時(shí)間為60000小時(shí)，按每天照明時(shí)間平均10小時(shí)計(jì)算，大約使用年限為15年左右。每套售價(jià)（含燈泡，高頻發(fā)生器）1000元/套；（3）高壓鈉燈250W/只，使用時(shí)間約為6000小時(shí)，按每天照明時(shí)間平均10小時(shí)計(jì)算，大約使用年限為1年左右。每套售價(jià)（燈泡65/只，鎮(zhèn)流器95/只）160元/套；（4）電費(fèi)每度按0.52元計(jì)算。

2．測(cè)算數(shù)據(jù)。（1）安裝投資。磁能無極燈：1000元×1800只＝180萬元；高壓鈉燈：160元×1800只＝28.8萬元；（2）運(yùn)行費(fèi)用按一年計(jì)算。磁能無極燈運(yùn)行費(fèi)用：135W×10小時(shí)×1800只×365天×0.52元÷1000W/h=46.12萬元；高壓鈉燈運(yùn)行費(fèi)用：250W×10小時(shí)×1800只×365天×0.52元÷1000W/h=85.41萬元，可見，一年運(yùn)行費(fèi)用磁能無極燈只有高壓鈉燈的54％。（3）一年運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)約：85.41萬元－46.12萬元＝39.29萬元；（4）以5年為周期計(jì)算磁能無極燈投資收益：

（5）投資回報(bào)率：841.35萬元÷180萬元=467%。

3．采用磁能無極燈后，在五年的節(jié)約電費(fèi)中就能收回成本，在磁能無極燈使用壽命的15年期間內(nèi)可節(jié)約費(fèi)用841.35萬元，其投資回報(bào)率高達(dá)467%?？梢?，采用磁能無極燈，不但避免了后期的巨額投資，又可減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，省心又省錢。如果在港口路燈照明系統(tǒng)中全面推廣，那么每年就可節(jié)約用電大約75萬千瓦時(shí)，節(jié)約電費(fèi)39萬元，真正做到節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)綠色照明。

作者簡(jiǎn)介：趙志剛（1981-），山東東阿人，秦皇島港務(wù)股份有限公司電力分公司助理工程師，研究方向：電氣工程。