| 摘要：所谓的数据中心绿色照明就是在保证或提高照明质量的前提下节约用电，减少对不可再生资源的消耗和大气污染，以达到保护生态环境的目的 。 |
2 灯光照明带来的问题
2.1 照明灯具的选择
如上所述，数据中心的含义很广，所以其应用场合也很广，为了实现好的绿色照明效果，就要根据不同的照明情况、不同用途、环境条件和光源本身的特点来选择最为合适的光源。所以照明工程是一个很复杂的问题，并不是像一个家庭那样随便选一种自己喜欢的灯具装上了事。这会带来很多问题，现分别简介如下。
选择光源的原则:
1. 有的计算机是做工业过程控制，在工业厂房中，当照明器悬挂的高度低于4m时，一般应选择荧光灯或适当的气体放电灯。
2. 对开关频繁、需调光或瞬时启动的场合，如娱乐城所，应选用启动快并能满足调光要求的灯具。
3. 无特殊要求的场所，如一般街道和人行道等，应选择光效较高的灯具。
4. 有显色性要求的场所，如舞台和摄影棚等，应选择显色指数达与该厂所要求的灯具。
5. 要求光环境舒适、温馨且照度低的场所如会议或剧场休息斤等，宜选择低色温光源，
6. 应急照明应选择快速启动的灯具。
7. 室外场地应选光效高的高强气体放电灯。
8. 当一种光源不能满足要求时，可根据实际情况采用混合光源。
2.2 平均照度的计算和灯具的维护
2.2.1 照度范围推荐值
当然在一些要求不高的场合一般就已选择完灯具为终点，实际效果如何一般再也无人问津。实际上在大量采用灯具的地方，问题就不这么简单了。因为需要大量的灯具投资、场地投资和施工安装投资。比如航空港、大型广场和海港码头等场合的高秆照明，灯杆高几十米，施工起来相当困难，即费人力又费物力。为了节约的目的就必须进行详细的平均照度的计算，即满足了照明要求又不浪费财力和人力。因为凡是任何事情都要有一个标准，只有这样才可以规范人们的生活和活动。同样对于照明来说，国际上CIE对不同区域或活动场所的照度也是有规定的，如表4所示。根据这个规定就规范了设计，规范了选材和规范了工程。
表4 CIE推荐的对不同区域和活动场所的照度范围
|
推荐照度范围
|
区域或活动类型
|
|
20～30～50
|
室外交通区和工作单位
|
|
20～30～50
|
交通区、简单地辨别方位或短暂停留处，如走廊
|
|
50～70～100
|
非连续工作的房间，如储藏室、仓库、楼梯和门厅等
|
|
100～150～200
|
有简单视觉要求的场所，如粗加工和不需纪录的会会场等
|
|
3000～500～750
|
有中等视觉要求的作业场所，如普通机加工、办公室、数据中心、阅览室、教室和商店等
|
|
500～750～1000
|
有相当费力视觉要求的场所，如缝纫、检验、试验和绘图等
|
|
750～1000～1500
|
有很困难的视觉要求的作业场所，如精加工和装配、颜色辨别等
|
|
1000～1500～2000
|
有特殊视觉要求的作业，如手工雕刻/很精细的工作检验等
|
|
>2000
|
完成非常精密的视觉作业，如微电子装配和外科手术等
|
2.2.2影响照明质量的因素
由上表可以看出，每一种场合所推荐的照度都是一个范围而不是一个确定值，原因是有好多因素在影响着照明质量。
1) 亮度分布不均
人眼观察物体的明暗感取决于物体对光的反射程度，物体与背景亮度的对比度。比如对于办公室和阅览室之类长时间连续工作的场所，其表面反射的光通量与入射光通量之比称为反射比;房间各表面的照度与工作面的照度之比称为照度比。房间不同的部位有着不同的反射比和照度比，如表5所列的例子。
表5工作房间表面的反射比和照度此一览表
|
表面名称
|
反射比
|
照度比
|
|
顶棚
|
0.70～0.80
|
0.25～0.90
|
|
墙面、隔断
|
0.50～0.70
|
0.40～0.80
|
|
地面
|
0.20～0.40
|
0.70～1.0
|
|
家具设备
|
0.25～0.45
|
————
|
2 ) 眩光限制
眩光是一种使人眼睛感到很不舒服的光线，通俗地说，在这种光线照射下使人有一种头晕目眩的感觉。它是一个影响照明质量的重要因素。因此，要限制灯具在眩光区内的照度值。
3)照度均匀度
照度均匀度是指工作面上的最低照度与平均照度值比。我国规定此比值不得小于0.7。为了达到照度均匀度的要求，在布置灯具时的距高比不应大于照明器最大允许距高比。当均匀度要求高时，就要减小距高比。
4)光源颜色
有两个指标衡量光源的颜色:一个是光源的色温，它决定了人对光源木身的冷暖感觉;另一个指标是光源的显色指数，它决定了使用该光源辨别颜色的能力。
5)照度的不稳定性
光源光通量的变化导致了照度的不稳定性，而光通量的变化主要是由于照明电源电压的波动引起，因此电源电压必须稳定。
6)频闪效应
由于电光源的光通量随交流电压的周期变化，使人的眼睛产生明显的闪烁感觉，通常气体放电灯的波动幅度较大。为了减小这种感觉，可将灯分相接人电源中。另外，在转动的物体旁可加装白炽灯局部照明。
2.2.3平均照度的计算和灯具的维护
当灯具数量较多且布置均匀时，可采用利用系数发来计算其工作面上的照度。利用系数是:
式中
—直射和反射到1作面上的总光通量(lm);
—光源发出的总光通量(1m)。
被照面上的平均照度为
式中EaV—工作面上的平均照度(lx);
—每个光源发出的总光通量(lm);
N—所计算空间内灯具的数量;
K—照明器维护稀疏，见表6;
A—被罩工作面面积(m2);
—利用系数，由产品手册上查取。
表6灯具维护系数值(见GBJ133-90)
|
环境污染情况
|
工作场所
|
维护系数
|
||
|
白炽灯、荧光灯、高强气体放电灯
|
卤钨灯
|
|||
|
清洁
|
卧室、办公室、餐厅、阅览室等
|
0.75
|
0.8
|
|
|
一般
|
营业厅、候车厅、影剧院等
|
0.70
|
0.75
|
|
|
严重污染
|
厨房等
|
0.65
|
0.70
|
|
由上表可以看出，环境的不同，灯具需要维护的情况也不同，这又带来很多麻烦。
2.3 照明灯具的能量的损失
2.3.1 主要能量损失的构成
照明用电消耗了大量的功率。白炽灯耗能大，但显色指数高。除了少数地方需要较高的显色指数而采用白炽灯以外，绝大部分都采用了功率较大的气体放电灯。而气体放电灯则必须加附件，比如启动器、镇流器等。如图1所示就是一个气体放电灯的原理图。由图中可以看出，气体放电灯并不是像白炽灯那样直接并联在市电电压的两端，而是要串联一文电抗器(或称启动器或镇流器)。此如海港码头有的就大量采用了功率2200-3500W的镐灯，单当启动器电感就有一百多斤重。气体放电灯一般在一定的额定电压下启动后，低压下运行，其特性如图4-2所示。由图中可以看出，当电压升到一定值时，灯被起动，这是灯两端的电压突然下降，并稳定在一个基木不变的UL值上，其余多出的那一部分电压
＝Ux=Uin-Ul
就降在了启动器的电抗X上。当输入电压升高时，所导致的电流变化使启动器上的电压Ul=XI作相应升高变化，从而稳定了灯两端的工作电压。但当市电电压升高时，灯电流却仍然升高了，比如由图2中的I0曾加到Ih ，尽管灯两端的电压却变化非常小，但灯上的功耗P=I2R(式中R是此时的灯内阻)是和电流平方成正比的。启动器上不但电压升高了，而且电流也增大了，所以功耗更大。这样一来，启动器和灯的损耗就都加大了。当然，即使在正常电压下的功耗也是很大的。
图1 气体放电灯的一般结构原理图
图2 气体放电灯的一般工作特性
比如:南方某两城市之间的高速公路达150km，中间几乎都经过城镇和桥梁与隧道，设每100m一个灯杆，每个灯赶上装两只500W高压纳灯，全程需灯数N为:
N=(150x1000/100) lkW=1500kW
每天以8h计，每年的耗电量
E＝500kW 8h 365=4.380，000(度)
每度以0.5元计，就近200万元。如果再算上昼夜不灭、灯密度很大的隧道照明，就近300万元。这才仅仅一段高速公路。一个城市的照明费用要数倍于这个数。因此，如果在这个大数目上节约一点，就是一笔可观的财富!
2.3.2 灯具的损坏
由表2可以看出，灯是有一定寿命的，而且寿命都不长，比如即使进口高压钠灯的寿命也只有。尤其是在室外的风、霜、雨、雪、霄、电的自然条件摧残，电网电压剧烈变化冲击等条件下，都会导致灯具寿命的缩短。比如某个小隧道的150只低压纳灯，每一个月(在无雨雪的情况下)都要更换5至10只。若以5只计(3%)，上述例子的3000只灯，每月就坏90只。一个较大城市的灯数何止是它的10倍!灯具的损坏固然是一笔花销，但由此而造成
的垃圾处理也不容忽视。
如果能够延长灯的使用寿命，也是一个不小的贡献。 2.3.3 人身安全
损坏的灯具是需要人去更换的，往往这些灯的更换是很费事、费时的，不少灯位于百尺高杆，比如飞机场、广场、车站、码头、公路、街道、体育场馆、桥梁隧道等等的照明灯、有的几小时4能更换一只灯。而这些灯的位置不但高，而且危险。1人在更换灯具中遇险的时而有之。
如果能够延长灯的使用寿命，就可以将这种危险减小到最低程度。
评论表单加载中...
