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照 明 節 能 系 統

能源資通訊節能科技之發展與應用座談會. 照 明 節 能 系 統. 李麗玲 工研院 能環所 2008.12.05. 全球照明需求現況與趨勢. 根據國際能源總署資料 ， 2005 年照明用電為 2651TWh ， 佔全球總發電量的 19% ；而 照明系統發光效率由 1965 年的 18Lm/W 提昇至 2005 年 48Lm/W 。 商業照明佔總照明市場用電量的 43% ，佔商業用電的 30% ， 零售業、辦公大樓、倉儲及教學大樓等佔 70% 。. 全球照明耗能分佈. 資料來源： IEA(2006). 電能. 光源體 效率. 光源體. 照 明 效 率.

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Presentation Transcript

  1. 能源資通訊節能科技之發展與應用座談會 照 明 節 能 系 統 李麗玲 工研院 能環所 2008.12.05

  2. 全球照明需求現況與趨勢 • 根據國際能源總署資料，2005年照明用電為2651TWh，佔全球總發電量的19%；而照明系統發光效率由1965年的18Lm/W提昇至2005年48Lm/W。 • 商業照明佔總照明市場用電量的43%，佔商業用電的30%，零售業、辦公大樓、倉儲及教學大樓等佔70%。 全球照明耗能分佈 資料來源：IEA(2006)

  3. 電能 光源體 效率 光源體 照 明 效 率 光通量 燈具 效率 物 理 效 率 燈具 照 明 系 統 整 體 效 率 配光曲線 照明設計 生 理 效 率 照度 被照物 反射亮度 心 理 效 率 視覺 生理亮度 色溫度vs.照度 腦 心理亮度 照明系統效率 照明系統整體效率為物理效應、生理反應、心理反應之綜合結果。 有效率照明是 對的時間與地點 提供正確的照明

  4. 照明節能具體手段 根據國際照明委員會CIE (International Commission On Illumination)所提出照明節能原則如下： • 依工作需要決定照度 (參考照度標準) • 照度需求下，利用節能照明設計(視覺…) • 演色性考量下，使用高效率燈具 • 採用低眩光、高效率燈具 • 室內使用高反射材料 • 有效的迴路設計 • 設置節能管理設備 • 照明與空調之間熱處理 • 利用人工照明與自然採光 • 定期清潔維護照明器具。

  5. 光、照明與光環境 光環境基本需求：舒適性、功能性及安全性 光環境特性參數：照度(lm/m2)、配光、光色(色溫,K)、自然光、效率、眩光、光污染、演色性(CRI)、均勻度、閃爍及維護等。 • 光與大自然： • 不當的照明會浪費能源、污染環境、影響生活與健康 • 辦公室眩光將造成心理不適，降低工作績效 • 過亮的夜間照明讓天上的星星不見了；候鳥迷路了；半夜2-4點2500lux 的照明環境會導致黑色素累積；…… • 缺乏適當的日照，人類的生理時鐘會失調，導致神經行為的遲緩與疲倦感。 • 光污染影響植物及動物的自然成長，稻子不節穗、螢火蟲繁殖率降低；破壞自然生態

  6. 緊湊型螢光燈 白熾燈泡 無需控制器件 需安定器 需變壓器 鹵素燈泡 複金屬燈 標準白熾燈 鹵素燈 紅外線回收鹵素燈 水銀燈 水銀燈 高壓鈉燈 精緻螢光燈(5-26W) 精緻型螢光燈(27-80W) 螢光燈 複金屬燈 小型化複金屬燈 高壓鈉燈 T8 T12 LED T5 低壓鈉燈 ... ... 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 光源發光效率 (流明/瓦) 光源效率 發光效率：電能點亮光源產生之流明數；單位：流明/瓦 (lm/W)

  7. 白光LED：20,000~50,000 壽命 （小時） 鹵素燈：1,000~3,000 螢光燈：12,000~20,000 白光LED：40 ~ 100 效率 （Lm/W） 鹵素燈：18~30 螢光燈：50~105 白光LED：17~33 經濟效率 （Lm/USD） 鹵素燈：300 螢光燈：1200 白光LED 現況 成本高、性能不確定性高，替換難度高 參考資料：能環所整理,2008

  8. 照明電控技術發展 『綠色照明、經濟便利』技術： 【a】省能、調光：效率高、搭配日光調光 【b】性能佳：高功因、低諧波、低雜訊、壽命長 【c】控制便利：DALI控制介面，數位控制 【d】安全可靠：緊急照明、具多重失效保護功能 【e】使用方便：泛用型、多種/多支燈管及電源共用 【f】薄型化。

  9. (配光曲線) 燈具技術與光害 燈具重要元素： 配光、造型、效率、使用舒適度等 燈具發展三大主軸：性能、效率、舒適 加值設計：美觀、使用便利性 發展趨勢： • 效率高(＞0.9)、低眩光、反射式、太 陽能/風能燈具、 光觸媒燈具 • 光感測自動開關、人員使用自動開關 • 智能化、具通訊功能燈具 • 環保燈具，材料可回收利用率92％ • 人文化

  10. 照明控制系統 照明控制之目的：省電、配合設施利用形態的變化、省力及創意照明 照明管理系統：藉由鍵盤,遙控器,或開關等以監視或控制所有照明器具及保全系統等的操作狀態；可以提升20%到50%效率。 • 照明控制的種類： • 自動開關:光感測開關 • 照明管理系統 • 時控開關:人體感應延遲開關 • 調光器 • 時程管理設定：可依據作息或特定活動設定照明。 • 控制模式選擇：多種空間照明模式，選擇不同場景與氣氛控制。 • 群組控制設定：依照明場所性質選擇群組功能以設定不同照明之需求。 • 無線遙控操作：利用無線遙控裝置，配合臨場燈光控制之方便性。 • 晝光節能利用：利用自然光配合照明控制設備，提供節能需求。 • 整合保全系統配合特殊情況控制照明環境。

  11. 傳統 照明 器具 24% 採用 高效 光源 與 電控 電路 總節電量 52.7% 25% 電力消耗量 晝光 利用 12.5% 5% 初期 照度 調整 時間 設定 佔據 感知 資料來源：日本三菱公司 節能照明系統

  12. LED照明節能---特殊照明

  13. 照明經濟 • 照明系統規劃的考量必須將長期使用所須的費用，照明設計考量因數包含： • 初期設備費 • 光源特性 • 照明效率 • 電費及維護費 節能照明： 人類的眼睛對於亮度的感覺呈對數關係，有「抑強助弱」效果。最低照度設計，加上局部加強照明

  14. 照明系統評估 建築物照明用電標準 --- 美國ASHRAE/IESNA 90.1 • 節能照明光環境 • 照度：參考標準非絕對 • 均勻度：高視覺舒適 • 演色性：80 • 燈具：見光不見燈 • 色溫：融合環境 • 用電量：燈具數*W 資料來源: http://12.109.133.232/cgi-bin/lpd, http://www.alighting.cn/News/V13691_2.html

  15. 先進照明系統願景 ----- 節能、環保、人性化、精緻化與智能化 利用現代照明器具（高效光源、電控與感測、高品質燈具）、搭配照明設計（與空間佈置）及維護計畫，實現優質照明系統與經濟效益。 謝謝

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