倉(cāng)庫(kù)照明安全改造-LED防爆燈

本文是針對(duì)港區(qū)倉(cāng)庫(kù)運(yùn)行多年后，照明系統(tǒng)老化且損壞嚴(yán)重，不能滿足運(yùn)營(yíng)需求的狀況，提出采用LED防爆燈進(jìn)行照明系統(tǒng)的安全改造方案。

　　LED（LightEmittingDiode）照明即發(fā)光二管照明。該技術(shù)是利用半導(dǎo)體材料中的載流子電子與價(jià)帶空穴在電場(chǎng)的作用下，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換復(fù)合放射出一定頻率的光子。不同半導(dǎo)體材料有不同的帶隙，可以發(fā)出各種顏色的光。LED照明產(chǎn)品就是利用LED光源制造的照明產(chǎn)品，它會(huì)逐步取代各類(lèi)傳統(tǒng)光源，成為21世紀(jì)的綠色照明產(chǎn)品。港區(qū)倉(cāng)庫(kù)采用LED燈具代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明光源也是勢(shì)在必行。

　　一、港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明的現(xiàn)狀

　　港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明一般是在夜晚和陰天視線較弱的情況下開(kāi)啟，以便倉(cāng)庫(kù)內(nèi)生產(chǎn)照常進(jìn)行。通常港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明采用金鹵燈或高壓鈉燈作為光源較多。金鹵燈的缺點(diǎn)是壽命沒(méi)有高壓鈉燈長(zhǎng)，光效較高壓鈉燈差，透雨霧能力較弱，但是顯色性較好；高壓鈉燈的顯色性較差，但是光效較高，透雨霧能力較強(qiáng)。兩者共同的缺點(diǎn)是抗震性較差，且能耗較大。兩者詳細(xì)優(yōu)缺點(diǎn)比較情況見(jiàn)表1。

　　二、LED防爆燈的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀

　　發(fā)光二管（LED）是一種將電能直接轉(zhuǎn)化成光能的發(fā)光器件，與傳統(tǒng)光源相比，具有綠色環(huán)保、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、顏色豐富、單色性好、耐震等優(yōu)點(diǎn)。LED防爆燈種類(lèi)和用途繁多，如LED室內(nèi)照明防爆燈、LED室外照明防爆燈、防爆車(chē)燈或手持照明設(shè)備、各種防爆指示燈、顯示器背光、照相機(jī)閃光燈、激光設(shè)備等。照明用LED作為綠色環(huán)保光源受到越來(lái)越多的關(guān)注，并得到長(zhǎng)足的發(fā)展。傳統(tǒng)照明光源由于原理和技術(shù)上的瓶頸，光效難以提高。LED防爆燈實(shí)現(xiàn)了電能到光能的直接轉(zhuǎn)換，能夠獲得更高的光效?，F(xiàn)在，曾經(jīng)批量生產(chǎn)的白光LED防爆燈光效達(dá)到130lm/W以上，超過(guò)了傳統(tǒng)的高壓鈉燈和金鹵燈。目前，隨著技術(shù)的發(fā)展，LED防爆燈光效還在不斷提高，LED防爆燈節(jié)能的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越突出。另外，LED防爆燈還具有電壓低、體積小、壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。

　　三、LED防爆燈在港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明中的應(yīng)用

　　1、倉(cāng)庫(kù)概況

　　某倉(cāng)庫(kù)占地面積36548m2，建筑占地面積35770m2，建筑面積71540m2，建筑高度11.65m，主要用來(lái)存放發(fā)動(dòng)機(jī)等汽車(chē)零部件。倉(cāng)庫(kù)照明設(shè)計(jì)采用534套250W深照型金鹵燈，光源布置間距10.5m×8m，離地高度6m。根據(jù)倉(cāng)庫(kù)使用單位要求，必須達(dá)到平均100lx以上的照度，同時(shí)，為了保證作業(yè)人員工作環(huán)境良好，光源須達(dá)到不刺眼、無(wú)眩光、無(wú)頻閃等要求。

　　亮點(diǎn)：顧命思義，在光源的正下方照度特別高，明顯高于周?chē)鷧^(qū)域，是一種光源集聚效果，有亮點(diǎn)存在表明照度均勻度較差。

　　陰影：當(dāng)光源投射到地面上形成一個(gè)光圈，光圈的直徑與燈罩的直徑以及安裝的高度有關(guān)系，燈罩直徑越大安裝高度越大，則光圈直徑越大，反之越小。如果光圈與光圈不能交叉則會(huì)產(chǎn)生陰影，導(dǎo)致照度均勻度較差，容易造成視覺(jué)上的盲區(qū)。

　　眩光：眩光是指視野中由于不適宜的亮度分布，或在空間或時(shí)間上存在的亮度對(duì)比，以致引起視覺(jué)不舒適和降低物體可見(jiàn)度的視覺(jué)條件。視野內(nèi)產(chǎn)生人眼無(wú)法適應(yīng)之光亮感覺(jué)，可能引起厭惡、不舒服甚或喪失明視度，如在視野中某—局部地方出現(xiàn)過(guò)高的亮度或前后發(fā)生過(guò)大的亮度變化。眩光是引起視覺(jué)疲勞的重要原因之一。如果燈罩的高度變小,光圈直徑會(huì)變大，對(duì)消除陰影效果明顯，但是如果燈罩高度過(guò)小，光源裸露，在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)抬頭就會(huì)看到一只只特別明亮的光源，容易造成眩光，可能會(huì)對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)駕駛鏟車(chē)等車(chē)輛的司機(jī)視覺(jué)造成影響。

　　2、照明布置方案及照明測(cè)試情況

　　在設(shè)計(jì)的功率和燈具布置條件下，根據(jù)燈罩尺寸和反光面材質(zhì)的不同，選擇了四種不同的照明燈具方案。燈具示意圖和實(shí)物圖見(jiàn)圖1。

　　在典型施工區(qū)域（21 m×16 m）施工完成后，共安裝了9 只燈具，在*黑暗的環(huán)境下對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際照度進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表2。

　　通過(guò)照明測(cè)試，發(fā)現(xiàn)前三種方案照度基本能滿足設(shè)計(jì)要求，但是照明效果均不理想，存在亮點(diǎn)、陰影或者眩光的情況，影響到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)的正常進(jìn)行，存在安全隱患。只有四種方案既能滿足照度要求，又沒(méi)有出現(xiàn)亮點(diǎn)、陰影、眩光等影響安全生產(chǎn)的隱患，基本能滿足生產(chǎn)作業(yè)對(duì)照明的要求。

　　3、LED 燈具的應(yīng)用

　　目前，市場(chǎng)上可用在倉(cāng)庫(kù)照明的LED防爆燈種類(lèi)很多，有“玉米燈、工礦燈、高棚燈”等等。其中一種LED倉(cāng)庫(kù)燈突破了傳統(tǒng)燈具的設(shè)計(jì)理念，基于輕量化、多用途的設(shè)計(jì)目標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)靈活的角度調(diào)節(jié)，滿足很多場(chǎng)合對(duì)于照明的要求。同時(shí)，LED倉(cāng)庫(kù)燈具背部設(shè)計(jì)有安裝支架，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行角度調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同使用場(chǎng)合安裝調(diào)整方便。該LED倉(cāng)庫(kù)燈具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1）燈具的發(fā)光角度可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　2）輕量化設(shè)計(jì)，相比傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)燈具的重量，優(yōu)勢(shì)十分明顯，且安裝簡(jiǎn)單易維修。

　　3）節(jié)能環(huán)保。為了實(shí)現(xiàn)港區(qū)節(jié)能減排，對(duì)該倉(cāng)庫(kù)照明進(jìn)行優(yōu)化，選擇功率為90W的LED新型倉(cāng)庫(kù)照明燈具在相同位置替換250 W金鹵燈，典型施工完成后進(jìn)行照明測(cè)試，平均照度達(dá)到105 lx，沒(méi)有陰影、亮點(diǎn)和眩光等不良現(xiàn)象，滿足了倉(cāng)庫(kù)生產(chǎn)作業(yè)對(duì)照明的所有要求。

　　四、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)情況比較

　　通過(guò)兩種倉(cāng)庫(kù)照明方案對(duì)比，發(fā)現(xiàn)功能上均能滿足生產(chǎn)作業(yè)對(duì)照明要求，但是在使用經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能方面，LED燈具具有明顯優(yōu)勢(shì)。見(jiàn)表3。

　　每年按照365天，每天工作10 h計(jì)算，每年可節(jié)省耗電量31.2萬(wàn)kWh，節(jié)能64%。如果電費(fèi)按工業(yè)用電1.0 元/度計(jì)算，每年可節(jié)約用電成本30萬(wàn)元左右。雖然LED燈具購(gòu)買(mǎi)成本比金鹵燈要高出約3～5 倍，但通過(guò)使用成本的節(jié)約，一年可*收回初期投入的購(gòu)置成本。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　LED防爆燈是節(jié)能、環(huán)保、綠色健康的一種新型的照明燈具。目前國(guó)內(nèi)LED照明應(yīng)用的推廣與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較為滯后，除路燈、隧道燈等戶外照明外，市場(chǎng)潛力zui大的室內(nèi)照明應(yīng)用水平和規(guī)模還相當(dāng)有限。港區(qū)倉(cāng)庫(kù)照明采用LED才開(kāi)始進(jìn)行嘗試，未來(lái)港區(qū)堆場(chǎng)以及碼頭照明也可以嘗試采用LED 燈，以進(jìn)一步推進(jìn)綠色港口的建設(shè)和發(fā)展。因此，LED防爆燈在港區(qū)的發(fā)展還有很大空間。