北京經濟技術開發區某獨資外企公司

采用青島法蘭克6U-60W高頻率節能燈替代400W金鹵燈

照明效果與節電效益分析報告

青島法蘭克(Frank)微電子有限公司

青島專用集成電路(ASIC)設計工作室

高頻光源事業部

合同能源管理機制推進事業部

高頻光源設計工程師  韓儉榮

電話：15265258265  13606306833  13573262961

關鍵詞：地面照度實測值  功率替代比例  節電率   光譜能量分布   不可見光   可見光   視覺靈敏   低視覺靈敏可見光   光譜能量分布特性    人眼視覺函數曲線   有效視覺光效   有效視覺照度   投資回收期     無風險經營項目  大功率節能燈 工廠車間照明  分體式大功率節能燈

一、概述

北京經濟技術開發區某獨資外企公司，現正在使用的電光源為：某知名品牌的400W金鹵燈，匹配深照型燈罩。光源電耗大、照度低。2007年9月，采用青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節能燈，直接替代原某知名品牌的400W金鹵燈，進行照明節電技術改造。其照明效果與節電效益分析如下。

二、實際測量現場與人員

（一）、實測現場：2007年9月20日，在北京經濟技術開發區某獨資外企公司生產車間，高度9米。

（二）、實測人員：北京經濟技術開發區某獨資外企公司，

工廠照明管理人員，劉先生

青島法蘭克微電子有限公司，北京商務中心  劉先生

三、實際功率實測分析比較

（一）、測試儀表：單相有功電度表

（二）、測試技術方法：在生產車間的辦公室，實際電壓狀態下，將400W金鹵燈和青島法蘭克6U-60W高頻率節能燈，分別各加裝1塊單相有功電度表。實測24小時，再按功率P=電度數÷24小時公式，計算出實際功率。

（三）、測試數據：

1、計量時間：9月20日15時至9月21日15時,共24小時。

2、單相有功電度表基數同為0.3度

3、終止電度表記數：

青島法蘭克6U-60W高頻率節能燈=2.09度

400W金鹵燈=9.73度.

4、計算實際功率：

青島法蘭克6U-60W高頻率節能燈=（2.09度－0.3度）÷24小時

=1.79度÷24小時=74.5W

400W金鹵燈=（9.73度－0.3度）÷24小時

=9.43度÷24小時=393W

（四）、關于采用單相有功電度表，計量電子節能燈（電子鎮流器熒光燈）有功電度數時，產生正向誤差的技術機理分析。

1、電子節能燈（電子鎮流器熒光燈），電源端是橋式整流+電解電容濾波電路。其輸入電壓波形是連續的正弦波，輸入電流波形是不連續的、對應于電壓波形峰值的窄脈沖波。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應用于自己的網站上。希望以后不要這樣。）

2、正因為輸入電流波形是不連續的窄脈沖波，導致電源輸入端功率因數比較低。并且功率因數的相位屬性為電容性。

3、正因為輸入電流波形是不連續的窄脈沖波，并且功率因數的相位屬性為電容性。在電源輸入端，只包含有：有功電流分量、諧波電流分量、直流電流分量。沒有電感性電網意義上的無功電流（作者韓儉榮）。

4、正因為輸入電流波形是不連續的窄脈沖波，電源輸入端的電功率，包含三個功率分量。即：有功功率分量；諧波功率分量；直流功率分量。

5、電源輸入端：（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應用于自己的網站上。希望以后不要這樣。）

有功功率分量，單相有功電度表能夠準確計量。

諧波功率分量，單相有功電度表不能夠計量。但是，諧波功率分量會與電網的諧波功率共同作用，對單相有功電度表的計量產生誤差影響。絕大多數情況下，產生誤差的方向為：正向誤差。

直流功率分量，單相有功電度表不能夠計量。直接對單相有功電度表的計量產生正向誤差。

6、電源輸入端的諧波功率分量和直流功率分量，對單相有功電度表的計量產生正向誤差的幅度范圍。與電網中奇偶數諧波功率的能量大小、電壓尖峰幅值大小、持續周期長短等等實際因素有關。一般情況下為10%--25%。

7、單相有功電度表的輕負載特性所決定的，正向誤差的影響（其機理請見另文分析）。

8、本現場計量到的功率數＝74.5 W，明顯大于額定功率值60 W。這里還有實際現場電壓波動、偏高的因素影響（作者韓儉榮）。

青島法蘭克6U-60W高頻率節能燈，額定功率為60 W, 額定電流為270 mA。實際產品的電流為負偏，在250 mA左右。

本分析計算，仍采用現場計量到的功率數＝74.5 W。

(五)、替代后的實際功率替代比例與節電率

替代后的實際功率替代比例與節電率列表

四、實際地面照度實測分析比較

（一）、測試儀表：LX-101數字式照度計

（二）、測試技術方法：在兩種光源正下方直接測試，直接讀取照度Lx值。

1、因現場電壓在波動，測試到的照度值是在一個范圍內變化的。在實測兩種光源時，每種光源都抄錄10個數值，而后，再計算其平均值。本文限于篇幅，抄錄的10個數值不在羅列，直接顯示其平均值。

2、原400W金鹵燈，隨機在車間選定一盞。實測照度平均值=206 Lx

3、青島法蘭克6U-60W高頻率節能燈，現場就安裝了一盞，匹配青島法蘭克的專用節能罩。實測照度平均值=258 Lx。

（三）、實測照度平均Lx值列表與比較：

兩種光源實測照度平均Lx值與比較列表

五、兩種光源實際現場每瓦電功率照度值（Lx/W）分析

不同的電光源，在實際現場的每瓦電功率照度值（Lx/W）。所表征的物理意義：是電光源的光效高低。這也是在現場直觀鑒別不同的電光源光效高低的有效方法。

現將該現場的每瓦電功率照度值（Lx/W）。分析列表如下。

兩種光源實際現場每瓦電功率照度值（Lx/W）列表

六、采用青島法蘭克高頻率節能燈替代400W金鹵燈節電效益分析計算

本節電效益分析計算以400W金鹵燈1盞燈為例。

（一）、節電效益分析計算己知參數

1、每天開燈的時間設定2個時間段分別計算，以便參考。

即：每天開燈12小時

每天開燈24小時

2、生產車間照明綜合電價＝0.75元／Kwh(度)，

3、如果照明電價實際數不是＝0.75元／Kwh(度)，請以實際電價，計算該現場的實際節電效益。

（二）、節電效益分析計算

第一部分：直接節電效益計算

1、每盞燈節省電功率＝393W－74.5W＝318.5W

2、每盞燈每天節省電度數

每天開燈12小時＝0.3185Kw×12小時＝3.822 Kwh(度)

每天開燈24小時＝0.3185Kw×24小時＝7.644 Kwh(度)

3、每盞燈每天節省電費數

每天開燈12小時＝3.822 Kwh(度) ×0.75元／Kwh(度) ＝2.87元/天

每天開燈24小時＝7.644 Kwh(度) ×0.75元／Kwh(度) ＝5.73元/天

4、每盞燈每月節省電費數

每天開燈12小時＝2.87元/天×30天＝86.1元/月

每天開燈24小時＝5.73元/天×30天＝171.9元/月

5、每盞燈每年節省電費數

每天開燈12小時＝86.1元/月×12個月＝1033.2元/年

每天開燈24小時＝171.9元/月×12個月＝2062.8元/年

第二部分：間接節電效益分析

1、輸電線路導線損耗降低。導線損耗共分兩部分，分析如下：

(1)、節電替代改造后，每盞燈功率降低，輸電線路有功電流I降低。有功電流I在導線上產生的有功損耗＝I電流的平方×導線電阻，降低。具體數值計算，因未實測具體參數，略。

(2)、節電替代改造后，因電子節能燈的功率因數為電容性，與現場電網的電感性功率因數，互為反相，具有補償效應。輸電線路中的無功電流Q降低，無功電流Q在導線上產生的有功損耗＝Q電流的平方×導線電阻，降低。具體數值計算，因未實測具體參數，略。

3、輸電線路電壓降降低，端電壓提高。節電替代改造后，輸電線路有功電流I、無功電流Q降低，輸電線路電壓降＝(I＋Q)×導線電阻，降低。輸電線路末端電壓提高，改善了供電質量。具體數值計算，因未實測具體參數，略。

4、輸電線路有效輸電容量提高。節電替代改造后，輸電線路有功電流I、無功電流Q降低，有效輸電容量提高。具體數值計算，因未實測具體參數，略。

（三）、節電替代改造后照明器材維護成本節省分析計算

1、青島法蘭克節能燈，啟輝點燃壽命2萬小時。己有實際使用現場驗證，實際啟輝點燃時間己超2年半，不需更換，繼續使用。

2、青島法蘭克節能燈，自出售之日起，燈管不破損，整燈不進水。如不能啟輝點燃，質保一年，對故障的零部件，免費以舊換新。

3、以質保一年為前提分析，節電替代改造后，可節省原來使用400W金鹵燈，在一年中因更換的維護費用。具體數值計算，略。

七、投資回收期分析計算

 (一)、青島法蘭克節能燈與Frank專用節能燈罩價格

1、青島法蘭克節能燈，定位于照明節電合同能源管理專用。6U-60W節能燈，每套包括：高光效、低光衰、長壽命燈管總成1個，高頻率功率驅動器(鎮流器)1個，6芯專用連接電纜1副。

全國市場最低限價：含稅率6％的稅票，不含運費，每套＝240元／套。

2、青島Frank專用節能燈罩，按積分球體曲率優化設計，采用進口高反射率鋁合金板，連續沖壓拉伸拋光成形。光強分布特性與青島法蘭克節能燈輻射特性相匹配。每套包括：高反射率鋁合金反光罩＋E40鑄鋁陶瓷燈口與燈座總成。

全國市場最低限價：含稅率6％的稅票，不含運費，每套＝220元／套。

3、價格說明：青島法蘭克節能燈、Frank專用節能燈罩，市場價格公開、固定。如需調整，將一同通知，一同執行。

(二)、投資回收期計算

每天開燈的時間設定2個時間段，分別計算，以便參考

每天開燈12小時＝(6U-60W節能燈240元＋Frank專用節能燈罩220元)

÷每天開燈12小時節省的電費2.87元

＝160天=5.33個月

每天開燈24小時＝(6U-60W節能燈240元＋Frank專用節能燈罩220元)

÷每天開燈24小時節省的電費5.73元

＝80天=2.67個月

八、照明節電運行—完成照明節電改造同時，該獨資外企獲得一個無風險經營項目

（一）、采用青島法蘭克6U-60W高頻率節能燈，替代400金鹵燈。在現場照度提高＝25.24％的前提下，節電率＝81％。

（二）、只要每天開燈12小時，每盞燈就節省電費2.87元；每月就節省電費＝86.1元，每年就節省電費＝1033.2元。

只要每天開燈24小時，每盞燈就節省電費5.73元；每月就節省電費171.9元，每年就節省電費＝2062.8元。

（三）、電能是商品，用電是成本。節電是經營，節電效益是純利潤！生產過程中節省的費用，實質就是生產經營賺取得純利潤。并且具有以下鮮明的特點：

1、不受內部、外界諸因素的影響，無任何風險。

2、每天開燈時間、節電功率空間、照明電價等因素基本是固定的，每天每年節省得電費：穩定可靠。

3、一次性投資，2---5個月全部賺回，投資回收快。

4、青島法蘭克高頻率節能燈，啟輝點燃壽命2萬小時。每天24小時點燃，可用830天，即：2.28年（已有現場點燃時間超過2年半，不需更換，繼續使用）。

青島法蘭克對節能燈質保一年。青島法蘭克高頻率節能燈的實際現場統計故障率在3—5%。

保守地以2年為一個周期進行分析：采用青島法蘭克高頻率節能燈，第一年，2—5個月收回投資，后續至1年沒有任何費用。第二年，故障率在3—5%，即：更換燈的費用在3—5%。與節省得電費相比較，運行費用是很低的。

因此，該節電經營項目：利潤高、經營費用低。

九、分析計算結論

該獨資外企有限公司，采用青島法蘭克6U-60W高頻率節能燈，替代400W金鹵燈。

（一）、現場照度提高率＝25.24％。

（二）、在照度提高25.24％的前提下，節電率＝81％。

（三）、每盞燈每天節省電費數：

每天開燈12小時＝2.87元/天

每天開燈24小時＝5.73元/天

（四）、每盞燈每年節省電費數

每天開燈12小時＝1033.2元/年

每天開燈24小時＝2062.8元/年

（五）、投資回收期

每天開燈12小時＝160天=5.33個月

每天開燈24小時＝80天=2.67個月

（六）、完成照明節電改造的同時，獲得一個無風險經營項目。