香港屋村安裝節(jié)能照明 變身環(huán)保先鋒
香港公共屋村已經(jīng)有50多年的歷史了。前不久,香港房屋委員會卻為它們安裝了一套新的照明燈飾系統(tǒng),讓老建筑成為節(jié)能環(huán)保的先鋒部隊。
如果一個屋苑每日照明燈飾13小時,在使用了這套系統(tǒng)之后,平均每月就能夠節(jié)省電力約為10,326.42千瓦/時,相當(dāng)于每月二氧化碳排放量減少7.7噸,或減少砍伐38.72棵樹,假設(shè)每棵樹的樹齡為40歲,那全年這個照明燈飾系統(tǒng)就相當(dāng)于能能夠保護(hù)400多棵樹了。
而從民生的角度來考慮,以香港平均電費(fèi)為港幣1.0元每千瓦/時來計算,應(yīng)用了新的照明燈飾系統(tǒng)的房屋,每月可節(jié)約港幣上萬元。在香港,約有三分之一人口(即200萬)居住在公共屋村,其中的大部分為低收入人口。毋庸置疑,這套系統(tǒng)得到了百姓的歡迎,不僅環(huán)保而且也為居民省下了不少電費(fèi)。
新的節(jié)能照明燈飾系統(tǒng)是由香港城市大學(xué)科學(xué)和工程學(xué)院設(shè)計的。在最近香港發(fā)起的“綠燈運(yùn)動”中,城大推出了自己研發(fā)的這一新型照明燈飾系統(tǒng),這一照明燈飾系統(tǒng)要比以往節(jié)省近4成的能耗。
比LED燈更好的照明燈飾系統(tǒng)
新的照明燈飾系統(tǒng)實(shí)際上是一個智能控制的中央調(diào)光系統(tǒng),不僅能讓照明燈飾系統(tǒng)降低負(fù)荷,減少能源消耗,還能在不改變現(xiàn)存電線布置和基礎(chǔ)設(shè)施的前提下,把大部分不可調(diào)光系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧{(diào)光系統(tǒng),讓用戶可以根據(jù)自己的需求來調(diào)節(jié)。在不同的時間使用與之相匹配的照明燈飾能量,這是新的照明燈飾系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵所在。比如從傍晚到深夜,人們所需要的亮度實(shí)際上是不同的,而在過去的照明燈飾系統(tǒng)中,燈光都只維持同一種亮度。
“許多人認(rèn)為節(jié)能就是環(huán)保,這種想法往往不一定對?!痹诮邮苡浾卟稍L時,鐘樹鴻教授笑著說。鐘樹鴻是香港城市大學(xué)科學(xué)及工程學(xué)院副院長,也是該系統(tǒng)的開發(fā)者。他進(jìn)一步舉例說,現(xiàn)在提倡使用LED燈來節(jié)能,但如果將現(xiàn)有熒光燈管全部替換成LED燈,原先的熒光燈管就變成了電子廢料,這樣做照樣不環(huán)保。
據(jù)聯(lián)合國環(huán)境計劃報告稱,全球每年產(chǎn)生電子設(shè)備廢料高達(dá)2000萬至5000萬噸。電子廢料通常含有大量汞、砷、鈷、鎘等有毒金屬,如果處理不當(dāng),會嚴(yán)重危害環(huán)境和人體健康。所以即使所有的照明燈飾系統(tǒng)中都換上LED燈,環(huán)保隱患也還是存在。而如果使用這套新的照明燈飾系統(tǒng),不需要對熒光燈做任何變動,只要在電壓室安裝這套系統(tǒng),就能達(dá)到節(jié)能的目的,操作上非常簡便。
高速開關(guān)的秘密
據(jù)鐘教授介紹,研發(fā)這樣的照明燈飾系統(tǒng),源頭要追溯到幾年前在內(nèi)地參加的一次會議上。2004年,鐘教授來到廣東省鶴山市進(jìn)行探訪。在市長座談會上,市長向他拋出了一個問題:如何幫助我們的街燈省電呢?這個問題讓鐘教授之后幾年日夜傾注在新照明燈飾系統(tǒng)的設(shè)計上。
萬事開頭難。鐘教授告訴記者,為了找到解決方案,他和他的團(tuán)隊用了3個月的時間嘗試了各種方法,一開始使用的變壓器不僅效率低,而且體積龐大?!斑@是我們最困難的一段日子?!弊罱K,他們設(shè)計出了一個高速開關(guān),這個開關(guān)與我們?nèi)粘I钪惺褂玫拈_關(guān)截然不同,它是一個微型電腦,“一般我們使用的變壓器頻率在50赫茲左右,而這個高速開關(guān)的頻率可以達(dá)到2萬赫茲,轉(zhuǎn)換效率更是達(dá)到了98.5%?!辩娊淌谡f,與變壓器利用電磁效應(yīng)不同的是,高速開關(guān)則是利用電力電子技術(shù)。正是這個小小的開關(guān),可以將220伏電降低到180伏,通過減少供應(yīng)系統(tǒng)的電壓達(dá)到節(jié)能的目的。
研發(fā)出這個高速開關(guān)只是整個系統(tǒng)成型的第一步。在之后的一年時間里,鐘教授繼續(xù)研究如何將系統(tǒng)的供電量從1個燈泡提升到4個燈泡?!瓣P(guān)鍵在一些半導(dǎo)體元件上,通過這些元件,電流就進(jìn)行了放大?!辩娊淌谡f,這個時候,他們終于完成了鶴山市市長給他們的使命,將這組系統(tǒng)交給了鶴山路燈管理局,在鶴山首先進(jìn)行嘗試。
但4個燈泡的供電量對于香港這座國際大都市來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在香港,建筑物所用電力占所有耗電量的90%,如何提高建筑物用電效率成了香港政府的重中之重?;氐较愀垡院?,鐘教授又把時間撲在這套系統(tǒng)上?!坝捎陂_始的瓶頸已經(jīng)突破,后來我們只用了3個月的時間讓整個系統(tǒng)可以支撐150條熒光燈。”目前,這套系統(tǒng)一共有三個版本,分別可以支撐50、100、150條熒光燈。
走出公共屋村
經(jīng)過一遍遍的嘗試,如今在香港村屋使用的照明燈飾系統(tǒng)已經(jīng)能從兩個方面兼顧環(huán)保要求了:不僅節(jié)能,還要能減少電子廢料的產(chǎn)生。
在香港,光污染和電子廢料正成為兩個越來越受關(guān)注的問題,鐘教授表示希望該系統(tǒng)可以為這類問題提供一個新的解決方案。他還補(bǔ)充說:“在生活中養(yǎng)成節(jié)能的習(xí)慣也非常重要?!边@也是“綠燈運(yùn)動的初衷:“引導(dǎo)年輕人在日常生活中實(shí)踐環(huán)保”,并希望這套方案能在更大范圍內(nèi)得到應(yīng)用。
公共屋村是該套系統(tǒng)成功運(yùn)用的典型,但絕不是特例。“目前我們這套系統(tǒng)適用于200V—260V的電壓,例如在中國內(nèi)地和香港,使用的是220V的電壓,而澳大利亞使用的是240V的電壓,我們的系統(tǒng)也完全適用?!辩娊淌趯@套系統(tǒng)的推廣充滿信心?!拔覀冞€要繼續(xù)研究,這樣,像日本這樣電壓為110V的國家也能使用我們的系統(tǒng)了?!边@套系統(tǒng)已經(jīng)獲得了專利,并應(yīng)用于中國的香港、澳門和內(nèi)地,以及新加坡、菲律賓及澳洲等的商業(yè)大廈、酒店、機(jī)場、隧道、廣告燈箱、室內(nèi)運(yùn)動場、停車場、公共走廊等。