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节能电器技术趋势与技术规范(上)

   日期:2015-02-05     来源:互联网    浏览:9    

  1中国照明电器行业历史与回顾

  中国早期的照明节电器产品,起源于90年代初,主要是借鉴和仿制美国、日本的可控硅SCR相控技术生产。当时以SCR为代表的电力电子技术,软件控制技术,移相触发控制理论得到迅速发展,从而带动了电机动态节能、电机软启动保护、灯光照明节能保护设备与技术的发展,在中国经济高速发展的南方,崛起了一批高科技节能公司。

  经济的发展,国际化城市化进程的加快,能源的日趋紧张,“中国绿色照明工程”以及相关的“节约能源”法律法规政策的出台,工商企业开始认识到“未被控制的电费”成本的重要,使节电公司看到了希望和出路,不断投入,研发自己的节能产品,SCR照明节能控制产品得到较好的发展。2001年后,有许多资金寻找出路,加入节能行业,使节能向产业化方向发展。

  和其它所有行业的形成一样,节能行业以及节电器产品,也都经历过“混乱”的局面。技术层次参差不齐,门槛高的变频器行业,投入巨资却难以回报,而部分无技术含量的节电产品却能大发其财。没有技术标准,没有规范,没有行业自律,各行其是,各种“节能”概念被商业炒作,大量加盟招商,产品暴利,偷换节电概念,节电率作假,一时“节电题材”成为腐败洗钱的手段。经销商加盟利益受损,产品技术含量低下容易仿制,行业暴利也促使各销售经理、技术人员“另立山头”,分离出许多节电公司。

  大约2002年,由于照明光源的多元化、道路照明的商业化,电子镇流器节能灯、霓虹灯的大量使用,以及电力紧张,电感镇流器的就地或集中补偿,使得照明电路无法保障绝对无电容,可控硅移相的突发导通,无法适应哪怕线路上少量的容性负载,这样,SCR产品一时陷入销售困境,各厂家和经销商恨不得将路灯上的电容给“阉了”。

  在这种情况下,各节能公司不得不将传统电磁变压技术,重新整合,以适应照明电路新形势和市场需要。目前市面的“省电机”,“节能线圈”,“节能电抗”,“省电霸”均是这类技术。在一定程度上为照明节能技术找到了一条可发展的道路。

  除SCR相控产品,电磁变压器产品外,市场还大量流行一种系统节电器及各种改进版本,号称简单并联安装,适应所有供电线路,节电显着,实际上就是并联压敏电阻,TVS管,电容等元件,作为防雷及电压浪涌吸收可以,实无节电可言。

  另外值得一提的是,有小部分节电公司,喜欢挂美国、日本、德国、丹麦、新西兰、加拿大等国外技术,或宣称采用先进的国外运作模式等,实际上经销商和用户都知道是地道的国内公司,无外来技术背景,考虑到所谓国人心态,都极力赞成这种“崇洋”的做法,这样很不利于行业发展和壮大。借鉴和学习国外成功技术和经验,是节电行业形成的基础,但要与误导和商业炒作区分开来。

  目前,照明节电器不像变频器,有专业公司专业生产。节电公司生产的产品包罗一切节电领域,照明节电控制器是节电公司众多节电产品中的一个品牌。照明节电控制器的专业化生产,还有待市场的专业化和产业的分工细化。

  2节电器产品实际运行情况

  即使全国用电告急的这两年,各地也只是小心的试验使用,没有出现大面积推广节能产品的情况。除没找到成功的“商业资金运作模式”外,更主要的原因是“国家没有明确的政策指导,没有满意的技术产品,没有行业技术标准和规范,没有成功的示范工程,没有领导决策的充分理由。

  “2004年7月16日,建设部的网站上,公布了《节约能源———城市绿色照明示范工程》的文件,并明确推进照明节电,到2008年实现城市照明节电15%的目标,力求到2010年实现建筑物室内照明节电10%的目标。这给各地方政府对城市照明工程指明了正确的发展方向。

  城市照明节能资金商务运作方面,有些公司正进行尝试,要集中技术、生产、资本市场、政府资源第三方面承包方式、BOT方式,能源合同方式、银行等第三方资金介入方式等。

  与城市照明节能相比,商业照明节能工作进展情况要好些。主要不是由于技术实现阶段的差异,而是节能产品资金的可操作性。在工业照明、商场超市照明、学校照明等节能实施中,只要单位领导或设备科,通过测试,认为达到节能技术要求,资金比较容易到位和兑现。这是企业行为的优势,而财政费用的使用要远远比这复杂。商业照明用户节能的积极性远远高于城市照明,工厂、超市、写字楼、酒店宾馆、学校等室内照明节能工程,明显增加,成为不可忽视的节能市场。

  对照明节能控制器产品的普及使用,在短时间内还是难以实现,但必将是强劲的发展趋势,其涉及面广,市场庞大,从商业机会及社会价值而言,都是应该十分关注的。也迫切要求质监、质检部门、行业认证部门,提前做好技术和产品的规范,国家行政部门,提前做好技术和产品的规范,国家行政部门做好政策引导,使行业发展更加顺利,市场更加规范。

  3  现有照明节能电器产品技术分析与介绍

  目前市面出现的照明节能控制器产品,从技术层面讲,主要有以下几种或它们的复合;

  3.1电容就地补偿及集中补偿装置

  优点:简单,对电感镇流器灯具能低成本有效降低视在电流,减少无功功率,提高电网功率因数,减轻电网负担,降低线损,减小布线线径,从而降低故障率,一定程度上可缓解电力紧张。

  缺点:理论上不能节约有功功率,从而对用户来说,不能“节省电费”,只能对感性灯具进行补偿,无法对光源进行照度控制。

  结论:电力补偿设备,不能作为经济意义上的“节能设备”。

  3.2分档调节电感镇流器:“由传统电感镇流器增加绕组派生

  优点:对新装灯具,只需配置分档调节镇流器,正常预热后,能自动增加电感量,进一步降低灯电流,从而实现节能。

  缺点:技术含量不高,有机械触点,切换时对部分老化灯容易引起熄灭,对现有灯具的改造成本过高。

  结论:技术和概念早已出现,最近有公司将其产品化并在部分路段实施,由于其固有的技术缺点和不可发展性,产品估计难大面积推广。

  3.3“系统节电器”:由若干压敏电阻,TVS管组成,没有技术含量,很易仿制,主要吸收电网的瞬变电压,有一定的设备保护作用,无节能功能,其节电率和相关概念纯属商业炒作。

  优点:需要并联贴身安装(对浪涌电压吸收,吸收元件引线电感不可忽视),作为防雷及保护设备并切实专业设计制造,也许是一个发展方向。作为今后发展节电控制器的保护部分,值得借鉴和采纳。

  缺点:目前市场上的“系统节电器”无任何节电可言,作为“保护器”,其技术设计也不严谨,过长的引线,内部元件布局,对电压浪涌表现出很大的交流阻抗,即使采用纳秒级吸收元件,在实际工程中也不会有动作。对抑制瞬态电压的保护系统,应采用非常规元件,非常规设计,非常规的电路布局。

  结论:作为节能设备的保护电路,可以采用,但不能作为节电技术产品。

  3.4隔盏亮,半夜灯

  优点:在特定路段或场所,可起到节能作用,电路简单,成本低,可靠性高,改造方便。

  缺点:影响正常照明,道路照度不均匀,影响社会治安和道路交通安全,属日本70年代试验并否定的方案,国内大部分城市行区仍然沿用并保留这种方法,实际使用很少,“电荒”时有部分城市临时紧急采用。

  3.5SCR可控硅控制产品

  优点:90年代电力电子新技术,体积小,效率高,噪音低,便于智能控制和嵌入控制,输出电压有效值连续可调,在照明节能中,节电率可达20%,再高引起灯灭或闪烁,价格适中,比较容易开发,产品有单灯控制和集中控制。

  缺点:输出电压严重畸变,有浪涌电压,污染电网,产生干扰,无法满足电磁兼容要求,影响电力调度,同时只能适应感性灯光负载,对目前的多元化照明和国家强制的电容补偿,无法适应日益广泛使用的电子镇流器光源。

  结论:与电源环保要求不适应,与市场照明负载不适应,属淘汰产品。

  3.6电磁自偶变压器固定抽头接触器切换产品。

  优点:效率比较高,噪音比较低,输出纯正弦电压,适应所有灯光负载。

  缺点:体积大且笨重,固定降压,只能在通电前时进行分档调节,工作时无法进行电压调节(灯灭),节电率固定,无法智能化和以人为本,照度无法控制,往往是人流量最大的傍晚(用电高峰电压低)亮度最低,而后半夜(用电低谷电压高)无人时反而灯光亮度最大。

  结论:属50/60年代技术,也是现在路灯节电的主流产品,主要用于电力交换。采用传统电磁产品用于节能,实在没办法的选择。

  3.7电磁自偶变压器抽头SCR切换产品

  优点:效率比较高,噪音比较低,输出纯正弦电压,输出电压突变式调节,适应所有灯光负载。

  缺点:体积大且笨重,对城市道路照明的HID灯,突变式降压有灯灭现象,电压无法精确控制,由于多SCR开关切换时,有共态导通,或短时开路引起过压,切换进有浪涌电压,故障率高。

  结论:属电磁变压器与电力电子开关技术结合,SCR节换技术难处理或误触发,导致可靠性较低,目前没有成熟产品。

  3.8电磁自偶变压器与电力电子开关技术结合,SCR切换技术难处理或误触发,导致可靠性较低,目前没有成熟产品。

  3.8电磁自偶变压器无级碳刷切换产品

  优点:效率比较高,噪音比较低,输出纯正弦电压,输出电压可连续调节,适应所有灯光负载。

  缺点:体积大且笨重,控制用变压器为机械碳刷式,在大电流滑动时,有强烈电火花,寿命短,过多机械部件,故障率高,同时碳刷过渡其间有电流切断现象,容易引起HID等的熄灭。

  结论:由于寿命短,市场没有成功的产品。

  3.9电磁感应变压器电机伺服无级调压产品

  优点:输出正弦波,电压连续可调,适应所有灯光负载。

  缺点:体积大且笨重,效率低、噪音大,输出电压不便于三相独立调节,无法适应三相严重不平衡负载,有机械部件,寿命短。

  结论:主要用于电力稳压,属当今电力稳压主流产品,由于其效率低,自耗大,作为节能目的不适合,机械部件故障率也高,产品推广困难。

  3.10串联电感降压产品

  优点:简单,成本低,可靠。

  缺点:体积大且笨重,只能根据固定负载设计,无法采用现代控制技术控制。

  结论:技术太落后,产品没有市场。

 
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