倉庫照明安全改造-LED防爆燈

本文是針對港區(qū)倉庫運行多年后，照明系統(tǒng)老化且損壞嚴重，不能滿足運營需求的狀況，提出采用LED防爆燈進行照明系統(tǒng)的安全改造方案。

　　LED（LightEmittingDiode）照明即發(fā)光二管照明。該技術是利用半導體材料中的載流子電子與價帶空穴在電場的作用下，進行能量轉換復合放射出一定頻率的光子。不同半導體材料有不同的帶隙，可以發(fā)出各種顏色的光。LED照明產品就是利用LED光源制造的照明產品，它會逐步取代各類傳統(tǒng)光源，成為21世紀的綠色照明產品。港區(qū)倉庫采用LED燈具代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明光源也是勢在必行。

　　一、港區(qū)倉庫照明的現(xiàn)狀

　　港區(qū)倉庫照明一般是在夜晚和陰天視線較弱的情況下開啟，以便倉庫內生產照常進行。通常港區(qū)倉庫照明采用金鹵燈或高壓鈉燈作為光源較多。金鹵燈的缺點是壽命沒有高壓鈉燈長，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。兩者共同的缺點是抗震性較差，且能耗較大。兩者詳細優(yōu)缺點比較情況見表1。

　　二、LED防爆燈的優(yōu)點及發(fā)展現(xiàn)狀

　　發(fā)光二管（LED）是一種將電能直接轉化成光能的發(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、顏色豐富、單色性好、耐震等優(yōu)點。LED防爆燈種類和用途繁多，如LED室內照明防爆燈、LED室外照明防爆燈、防爆車燈或手持照明設備、各種防爆指示燈、顯示器背光、照相機閃光燈、激光設備等。照明用LED作為綠色環(huán)保光源受到越來越多的關注，并得到長足的發(fā)展。傳統(tǒng)照明光源由于原理和技術上的瓶頸，光效難以提高。LED防爆燈實現(xiàn)了電能到光能的直接轉換，能夠獲得更高的光效。現(xiàn)在，曾經(jīng)批量生產的白光LED防爆燈光效達到130lm/W以上，超過了傳統(tǒng)的高壓鈉燈和金鹵燈。目前，隨著技術的發(fā)展，LED防爆燈光效還在不斷提高，LED防爆燈節(jié)能的優(yōu)勢越來越突出。另外，LED防爆燈還具有電壓低、體積小、壽命長、維護成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)勢。

　　三、LED防爆燈在港區(qū)倉庫照明中的應用

　　1、倉庫概況

　　某倉庫占地面積36548m2，建筑占地面積35770m2，建筑面積71540m2，建筑高度11.65m，主要用來存放發(fā)動機等汽車零部件。倉庫照明設計采用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)倉庫使用單位要求，必須達到平均100lx以上的照度，同時，為了保證作業(yè)人員工作環(huán)境良好，光源須達到不刺眼、無眩光、無頻閃等要求。

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

　　陰影：當光源投射到地面上形成一個光圈，光圈的直徑與燈罩的直徑以及安裝的高度有關系，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產生陰影，導致照度均勻度較差，容易造成視覺上的盲區(qū)。

　　眩光：眩光是指視野中由于不適宜的亮度分布，或在空間或時間上存在的亮度對比，以致引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺條件。視野內產生人眼無法適應之光亮感覺，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)過高的亮度或前后發(fā)生過大的亮度變化。眩光是引起視覺疲勞的重要原因之一。如果燈罩的高度變小,光圈直徑會變大，對消除陰影效果明顯，但是如果燈罩高度過小，光源裸露，在倉庫內抬頭就會看到一只只特別明亮的光源，容易造成眩光，可能會對倉庫內駕駛鏟車等車輛的司機視覺造成影響。

　　2、照明布置方案及照明測試情況

　　在設計的功率和燈具布置條件下，根據(jù)燈罩尺寸和反光面材質的不同，選擇了四種不同的照明燈具方案。燈具示意圖和實物圖見圖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)境下對現(xiàn)場實際照度進行測試，結果見表2。

　　通過照明測試，發(fā)現(xiàn)前三種方案照度基本能滿足設計要求，但是照明效果均不理想，存在亮點、陰影或者眩光的情況，影響到倉庫內生產作業(yè)的正常進行，存在安全隱患。只有四種方案既能滿足照度要求，又沒有出現(xiàn)亮點、陰影、眩光等影響安全生產的隱患，基本能滿足生產作業(yè)對照明的要求。

　　3、LED 燈具的應用

　　目前，市場上可用在倉庫照明的LED防爆燈種類很多，有“玉米燈、工礦燈、高棚燈”等等。其中一種LED倉庫燈突破了傳統(tǒng)燈具的設計理念，基于輕量化、多用途的設計目標，可以實現(xiàn)靈活的角度調節(jié)，滿足很多場合對于照明的要求。同時，LED倉庫燈具背部設計有安裝支架，可以根據(jù)實際需要進行角度調節(jié)，以適應不同使用場合安裝調整方便。該LED倉庫燈具有以下優(yōu)點：

　　1）燈具的發(fā)光角度可根據(jù)需求進行調節(jié)。

　　2）輕量化設計，相比傳統(tǒng)倉庫燈具的重量，優(yōu)勢十分明顯，且安裝簡單易維修。

　　3）節(jié)能環(huán)保。為了實現(xiàn)港區(qū)節(jié)能減排，對該倉庫照明進行優(yōu)化，選擇功率為90W的LED新型倉庫照明燈具在相同位置替換250 W金鹵燈，典型施工完成后進行照明測試，平均照度達到105 lx，沒有陰影、亮點和眩光等不良現(xiàn)象，滿足了倉庫生產作業(yè)對照明的所有要求。

　　四、節(jié)能和經(jīng)濟情況比較

　　通過兩種倉庫照明方案對比，發(fā)現(xiàn)功能上均能滿足生產作業(yè)對照明要求，但是在使用經(jīng)濟性和節(jié)能方面，LED燈具具有明顯優(yōu)勢。見表3。

　　每年按照365天，每天工作10 h計算，每年可節(jié)省耗電量31.2萬kWh，節(jié)能64%。如果電費按工業(yè)用電1.0 元/度計算，每年可節(jié)約用電成本30萬元左右。雖然LED燈具購買成本比金鹵燈要高出約3～5 倍，但通過使用成本的節(jié)約，一年可*收回初期投入的購置成本。

　　五、結束語

　　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。目前國內LED照明應用的推廣與發(fā)達國家相比較為滯后，除路燈、隧道燈等戶外照明外，市場潛力zui大的室內照明應用水平和規(guī)模還相當有限。港區(qū)倉庫照明采用LED才開始進行嘗試，未來港區(qū)堆場以及碼頭照明也可以嘗試采用LED 燈，以進一步推進綠色港口的建設和發(fā)展。因此，LED防爆燈在港區(qū)的發(fā)展還有很大空間。