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(shù)是利用半導(dǎo)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(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，它會逐步取代各類傳統(tǒng)光源，成為21世紀的綠色照明產(chǎn)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(nèi)生產(chǎn)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(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、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(nèi)照明防爆燈、LED室外照明防爆燈、防爆車燈或手持照明設(shè)備、各種防爆指示燈、顯示器背光、照相機閃光燈、激光設(shè)備等。照明用LED作為綠色環(huán)保光源受到越來越多的關(guān)注，并得到長足的發(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(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(yīng)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(shè)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(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產(chǎn)生陰影，導(dǎo)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(nèi)產(chǎn)生人眼無法適應(yīng)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(nèi)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(nèi)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(shè)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(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(jié)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(shè)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(nèi)生產(chǎn)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(chǎn)的隱患，基本能滿足生產(chǎn)作業(yè)對照明的要求。

　　3、LED 燈具的應(yīng)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(shè)計理念，基于輕量化、多用途的設(shè)計目標，可以實現(xiàn)靈活的角度調(diào)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(shè)計有安裝支架，可以根據(jù)實際需要進行角度調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同使用場合安裝調(diào)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(diào)節(jié)。

　　2）輕量化設(shè)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)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(nèi)LED照明應(yīng)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(nèi)照明應(yīng)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(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。