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日光照明系统让生活“零”排放

2013-06-25 09:15
PokerJoker
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   如果说汽车是人腿的延伸,那么电灯可以看做是阳光的延伸。白炽灯改变了人们的生活方式,也推进了人类社会的进步。然而,随着气候变化、节能减排等一系列问题被抛到人类面前,照明节能也随之成为了科学界不断探索的话题。目前,节能灯已逐步顶替“退休”的白炽灯,照明节能概念也随之深入人心。可您是否知道,一种叫做“日光照明”系统的聪明设计,不仅可以把阳光“请”到市内,而且不需要耗费电源,完全零排放。

  “日光照明”简单来说,就是一种将阳光通过前端捕捉、中间传输及后端慢射原理,将外部自然光引入室内的一项技术。在苏州等地的工业园区,这样的借光装置随处可见。一进门,就能看到头顶大大小小的灯,和普通的灯也没什么区别,只是这些灯都没有灯泡,而只是一个带有纹理的平面塑料板。在这个厚度约1厘米的塑料板上,平均分布着一块块正方形,每个正方形上酷似年轮的纹理,使它看上去像一个个灯泡。那形似灯泡的塑料板叫漫射器,阳光通过漫射器以后,就能够均匀地射出来,而且它还能够完全过滤掉阳光中的红外线。不管多么强烈的阳光,经过它之后,都会变得很柔和。

  不过,放在室内的漫射器要接收到阳光,还需要用露天的采光罩来采集。采光罩是用塑料做成的,这个采光罩就相当于天窗。光线收集后进入一段管道,然后就会到达室内。管道内有一层480多层纳米材料做成的膜,其反射率能够达到99%,让阳光有效传到进入室内。目前,该技术已应用于学校、工厂、体育馆、别墅、公共设施等需要室内照明的场所。

  日光照明最吸引人的地方在于其节能的设计理念,其应用不仅降低能耗,而且有助于企业或机构实现节能减排承诺。以下是对日光照明系统节能减排能力的文章引述:

  使用日光照明所节约能源的价值往往掩盖在使用日光照明而预计的销售增长的价值的阴影下。据最保守的估计,因日光照明有关的销售增长所带来的利润至少比所节约能源价值高19倍。(“整合能源系统:生产力和建筑科学”,一份由新建筑协会公司为加州能源委员会公众利益的能源研究计划所准备的报告,2003年10月)

  为户外用具和服装零售商REI安装的日光照明,使得零售店的能源消耗降低了26%。

  联邦能源管理计划的报道说采用先进的照明设备可以节约25%到50%的能源,如果加入了日光照明的使用,则又进一步节约一半的能源。

  日光照明带来的能源的节约被证明是极其显著的,加州建筑规范的修订稿第24章要求所有大型的、单层面积超过25000平方英尺、吊顶高度超过15英尺、且照明功率密度超过0.5瓦/平方英尺的“大箱式”零售商、仓库或低层建筑的日光照明面积至少应达到50%。

  美国能源部联邦能源管理计划报道,日光照明可以显著降低建筑内部照明能源消耗,甚至可以达到75%到80%。能源部设在科罗拉多州戈登市的国家可再生能源实验室的热实验大楼设计采用日光照明,使得该大楼比同类型没有采用日光照明的大楼节约了75%的能源。整栋大楼除中心服务区外,全部使用日光照明,也使得大楼人工冷却系统的能源负荷得到降低。能源部的报告说,许多商业建筑可以通过优化使用日光照明战略降低三分之一的能源成本。

  位于纽约州特洛伊市Rensselalaer工学院的照明研究中心进行了这一课题的实验研究,实验设想的条件为每年260个工作日、每度电的成本为10美分,每天日光照明取代电力照明的时间为5小时且电力负荷密度为2瓦/平方英尺。样本计算结果表明采用日光照明的地面面积年节约的能源成本达到近25美分/平方英尺。

  威斯康星州日光照明合作网的传统大楼使用的86%的电力被用于照明、风扇和制冷。“凉爽的日光照明”的项目降低了电力照明的使用,而且因为每单位照度日光照明比其它大部分光源制造更少的热量,从而可以降低50%的电力成本。合作网同时还强调这种需求的节约比能源的节约来得更为重要,因为日光照明是在最重要的时间段--使用高峰期(这一时间段的电价最高,而日光照明最充足)实现了能耗的降低。
 

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