阳光导入地下室节能采光器自然光光导管导光筒照明通风防潮设备

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阳光导入地下室节能采光器 廊坊三京节能环保工程有限公司
导光管采光系统分析报告



1、引言

随着建筑行业的发展，与人类息息相关的建筑空间越来越大，地下空间的开发也越来越多。传统的侧窗采光、天窗采光已经无法满足我们的采光要求。廊坊三京节能环保工程有限公司 导光管采光系统技术的发展很好的解决了这个问题。

2、导光管采光系统的工作原理

导光管采光系统 又叫光导照明、日光照明、自然光照明等。系统主要分三个部分：一、采光区：利用透射和折射的原理通过室外的采光装置采集自然光，并将其导入系统内部，其透光率高达90%以上；二、传输区：导光管内壁反光率高达99.7%，可以光线长距离传输。三、漫射区：由漫射器将比较集中的自然光均匀地分散到室内需要光线的各个地方，其透光率同样高达90%以上。从黎明到黄昏甚至阴天或雨天，系统导入室内的光线仍然十分充足。

导光管采光系统，是通过室外的采光装置捕获室外的日光，并将其导入系统内部，然后经过导光装置强化并传输后，由漫射器将自然光均匀导入室内需要光线的任何地方。

3、导光管采光系统的型号及应用照度介绍

（1）中国照明的气候分区分为五类：

一类地区照度≥45000lux，主要在中国的西南部，有西藏、广西昆明、甘肃兰州等地区。

二类地区照度在40000和45000lux之间，主要在中国的内蒙古和新疆等地区。

三类地区照度在35000和40000lux之间，主要在广东广西南部、新疆北部、山东、河南、河北、辽宁、内蒙古东部。

四类地区照度在30000和35000lux之间，主要在中国的中东部和吉林等地区。

五类地区照度<30000lux，主要在四川和黑龙江等地区。

应选用日照强度较高的区域使用导光管采光系统

4、应用区域分析

1）办公、超市区域：环境好，照度要求高（200--500lux），办公室高度一般在3m—5m之间，可采用DS530的型号，可采用调光装置来调控室内的亮度，根据层高来确定照度分布和数量的确定。

2）仓储、走廊区域：货物存放、人流行走区，照度要求偏低，（100--150lux),高度一般在3m—8m不等，可采用DS530和DS750的型号，根据层高来确定照度分布和数量的确定。

地下车库区域：车辆停放、行驶区，照度要求偏低，（30--75lux),高度一般在3m—5m不等，可采用DS530和DS750的型号，根据层高来确定照度分布和数量的确定。
厂房、体育场馆区域：主要是大型的工业生产制造、体育场馆，照度高低不等，高度一般在4m—18m不等，可采用DS530和DS750或更大的非标产品型号，根据层高来确定照度分布和数量的确定。
5、导光管的长度的应用

导光管分为标准管和延长管，标准管是系统本身配置的部件，长度为610mm。如果导光管长度不够，则需要增加延长管来满足导光的需要，延长管长度分为610mm和1200mm长度。

导光管在应用中≤2.4m时效果佳，性价比也高，延长管的增加会相对折减导光效率。

6、适用范围

导光管采光系统系统可广泛应用于地下空间、厂房、移动房、办公场所、会议室、学校、医院、疗养中心、体育场馆、展览馆、动物园、植物园、海洋馆、、监狱、物流中心、港口、机场、火车站、地铁、轻轨、商场、超市、酒店、住宅、别墅、会馆等空间场所。





7、导光管采光系统的技术优势

（1）导光管采光技术引用到室内的光线，属于自然光，全光谱。且经过漫射器的散射，光线分布均匀，无眩光，无频闪。

（2）开孔面积小，是天窗采光面积的1/6，防水好处理。

（3）可调节性，通过调光装置遮光片的转动，控制进入室内的光通量，可对室内照度进行调节。





（4）隔热保温性能好。比起采光天窗，导光管采光系统的导热系数非常低。见下表：

说明：

①导光管长为0.5m时，系统K值为1.70 w/m2k；

②导光管长为1.0m时，系统K值为1.60 w/m2k；

③导光管长为2.0m时，系统K值为1.58 w/m2k；

④导光管长为3.0m时，系统K值为1.55w/m2k；

⑤导光管长为4.0m时，系统K值为1.53 w/m2k；

⑥导光管长为5.0m时，系统K值为1.51 w/m2k


使用寿命长，不需要后期维护成本。导光管采光系统使用寿命≥25年。因采光罩为半球形，且经过特殊工艺处理，具有自清洁功能，不容易积聚灰尘
节能：导光管采光系统可完全取代白天的电力照明，至少可提供10小时的自然光照明，无能耗，一次性投资，无需维护，节约能源，创造效益！
环保：光导照明光源取自自然光线，采光柔和、均匀，光强可以根据需要进行实时调节，全频谱、无闪烁、无眩光、，并通过采光罩表面的防紫外线涂层，滤除有害辐射，能大限度的保护人的身心健康。
安全：采光系统无需配带电器设备和传导线路，消除了因线路老化引起的火灾隐患，且整个系统设计、工艺考究、具有防水、防火、防盗、防尘、隔热、隔音、自洁以及防紫外线等性能和特点。
健康：导光管采光系统秉承自然理念，全力打造健康和谐的娱乐、办公、居住环境。科学研究证明，自然光线照明具有更好的视觉效果和心理作用，并且可以清除室内霉气，抑制微生物生长，促进体内营养物质的合成和吸收，改善居住环境等。
时尚：导光管采光系统外型美观，是自然光与人工建筑的结合，创造了低耗能、高舒适度的健康娱乐、办公、居住环境，有利于建筑装饰艺术创作；加上阳光丰富的色彩，材质感更加明显，显示出自然光的无穷魅力！
隔热：导光管采光系统具有的隔热性能，因整个系统是密封的空气管，所以在冬天能够室内达到小的热量损失，在夏天可防止室外的热量传入。
8、导光管采光系统的结构

导光管采光系统主要分为三大部分：室外屋顶的采光装置、光传导部分（导光管）和室内顶部的漫射器。



2.png

图4 导光管采光系统结构示意图



9、导光管采光系统与电力照明系统对比表格：

性能对比

照明方式

光导照明

电力照明

照明效果

好

较好

舒适性

好

差

显色性

好

差

光源类型

冷光源

热光源

安全隐患

无

有

用电费用

无

有

维护费用

无

有

使用寿命

＞25年

1年左右（灯）



注：导光管采光系统是一种的光传导装置，系统中空密封，具有良好的隔热性能，故将其归为冷光源。



导光管与电力照明效果对比曲线





10.导光管采光系统在实际项目应用中节能分析（厂房类）

10.1 工程概况

1.厂房车间区域使用导光管设备，使用型号DS530

2.使用导光管区域层高为4.5-9.0m

3.使用导光管区域面积约为20000m2

4.照度要求在100-150lux之间

10.2 电量消耗及费用情况

1.厂房车间按照国标照度要求消耗电量为7W/m2

2.日间照明时间以四季综合时间段计算，平均为10小时/日间照明。

3.日间总用电量为： 20000m2×7W/m2×10小时

=1400000W 即为 1400 KW（日间总耗电量）

4.年日间总耗电量为 1400 KW × 365日= 511000 KW

5.拟该地区用电单价约为1.0元/KW。

6.日耗电费用为：1.0元/KW×1400 KW=1400元

7.年耗电费用为：1400元×365日=511000元

8.20年耗电费用为：20年×511000元 = 1022万元

（注：未包含灯具定期维修、更换等费用）

10.3 节能分析

1.节能性能

根据上面计算得知一年日间照明总用电量约为511000 KW。

我国现在主要是以火力发电的国家，火力发电厂所使用的燃料基本上都是煤炭，全国煤炭消费总量的49%用于发电。所以，在节能分析中我们主要计算煤的消耗量。其中指出每节约1度电，就相应节约了0.4千克标准煤和4升净水。

此项目中，在使用煤炭发电的地区年度节约能源为：

节约能源估计量（单位：吨）

标准煤

204.4

净水

2044

使用煤炭发电，煤炭属于能源，无法与清洁、绿色、自然的自然光相比。

2.减排分析

此项目中，使用导光管采光系统一年可以节约电力能源511000 KW，这样就意味着阻止了二氧化碳等有害气体排放到大气中。以下数据均依照国家标准计算，其中明确指出，每生产一度电就会释放不同量的有害气体。

有害污染物排放估计量（单位：千克/千瓦·时）

二氧化碳（CO2）

0.997

二氧化硫（SO2）

0.03

氮氧化物（NOX）

0.015

碳粉尘

0.272

由以上数据计算得出以下数据：

采用光导照明系统减少污染物排放的估计量（单位：吨）

二氧化碳（CO2）

509.46吨

二氧化硫（SO2）

15.3吨

氮氧化物（NOX）

7.66吨

碳粉尘

138.99吨

经比较分析后，项目投入导光管使用期间节约了用电能源，并且节约煤炭能源（发电）使用量为204.4吨，节约用水（发电）使用量为2044吨，减少碳粉尘污染的排放量约为138.99吨。

所以，应用导光管采光系统是一种可持续发展的需要，是一种可见成效的投资。导光管采光系统响应了低碳号召，做到了零碳排放，减少了能源尤其是资源的消耗，是一种绿色、健康、安全的产品；

10.4 导光管使用情况

1.该项目共使用约200套DS530型号导光管采光系统。

2.导光管采光系统一次性投入使用费用为：130万元

3.导光管采光系统产品寿命＞25年

4.产品各部件无需维护、更换

10.5 节能回收期

回收期=导光管使用费用/（年耗电费用+消耗灯具费）

=130万/51.1万

=2.54

回收期约为2.5年



11.总结

导光管采光技术成本不高，可施行性强。不仅节省了使用区域的运营成本，自然光的引入还起到了对室内环境改善的作用，同时也避免了日间电力照明的安全隐患，延长了灯具的使用寿命，还降低了人工维护和设备更新的成本。导光管采光技术较之传统的采光照明方式有比较明显的优势，是实现节能减排理想的选择之一。