تحليل شامل لتوفير الطاقة في إضاءة المباني: دليل كامل من اختيار السيناريوهات إلى التنفيذ العملي

في مساء يوم 11 مايو، أقيم صالون "نور فودان" بنجاح، بتوجيه من نادي زملاء الإضاءة في رابطة خريجي جامعة فودان، وباستضافة شبكة الصين للضوء · فصل مينغ، وبدعم من شركة تشجيانغ تشيتشنغ للأجهزة الكهربائية المحدودة. بعد الحلقة السابقة [توفير الطاقة في الإضاءة في وقته المناسب] التي تناولت موضوع مواقف السيارات تحت الأرض، يقدم هذا الصالون [فصل المباني]، مع التركيز على سيناريوهات أوسع لتوفير الطاقة في إضاءة المباني. عمل تشو شيانغ، مؤسس ديسوي لتكنولوجيا الإضاءة وخريج قسم الفيزياء في جامعة فودان، مرة أخرى كمتحدث رئيسي.

انقر للمراجعة: أبرز محتويات [توفير الطاقة في الإضاءة في وقته المناسب ── فصل مواقف السيارات تحت الأرض]

الضيف المشارك: تشو شيانغ

يشرح بشكل منهجي منطق تحديث توفير الطاقة، والحلول التقنية، والخبرة العملية لخمس سيناريوهات رئيسية للمباني: المصانع، والمستشفيات، والمكاتب، والمجمعات التجارية، والتخزين/اللوجستيات، مما يوفر لممارسي الصناعة إطارًا قابلاً للتنفيذ لتنفيذ توفير الطاقة في الإضاءة.

لماذا يعتبر الآن أفضل وقت لتوفير الطاقة في الإضاءة؟

في بداية المشاركة، أكد تشو شيانغ مجددًا على الحكم الأساسي بأن "الوقت مناسب لتوفير الطاقة في الإضاءة"، وهو استنتاج ناتج عن ثلاث فرص رئيسية:

1. دخول نضج التكنولوجيا في المرحلة المثلى من حيث التكلفة والفعالية : حققت تقنيات LED ذات الفعالية الضوئية العالية الحالية، استشعار الرادار، واتصالات البلوتوث وغيرها من التقنيات اختراقات، مع انخفاض الأسعار بشكل كبير مقارنة بالسنوات السابقة، مما خلق ظروفًا مناسبة للتنفيذ واسع النطاق لكل من توفير طاقة المنتج وتوفير طاقة الإدارة.

2. انفجار طلب التحديث في السوق الحالي : بدأت وحدات الإضاءة LED في الترويج الكامل بدءًا من عامي 2015-2016. نظرًا لعمر Units الإضاءة LED الطويل، فإن العديد منها مستخدم منذ أكثر من خمس سنوات وتعاني عمومًا من تدهور شديد في التدفق الضوئي. بعض وحدات الإضاءة لديها الآن فعالية ضوئية تبلغ فقط 30~40 lm/W، وهي أقل بكثير من المستوى التكنولوجي الحالي البالغ 180-200 lm/W، مما يجعل الاستبدال أمرًا عاجلاً.

3. تراكب البيئة الاقتصادية وأهداف الكربون المزدوج: حالياً، هناك حاجة ملحة لدى الشركات لتخفيض التكاليف. يمكن لتحسينات توفير الطاقة أن تخفض تكاليف التشغيل مباشرة، بينما تتماشى مع التوجه السياسي للاستراتيجية الوطنية للكربون المزدوج، مما يوفر فوائد اقتصادية واجتماعية على حد سواء.

أشار المعلم تشو شيانغ إلى أن المنطق الأساسي لتوفير الطاقة في الإضاءة يعتمد دائماً على عجلتي "توفير طاقة المنتج + توفير طاقة الإدارة": من ناحية، تقليل استهلاك الطاقة لنفس النصوع من خلال تحسين الفعالية الضوئية؛ ومن ناحية أخرى، تحقيق الإضاءة حسب الطلب من خلال التحكم الذكي. يمكن الجمع بينهما لتحقيق معدل توفير طاقة شامل بنسبة 60%-90%، مع فترة استرداد استثمار نموذجية تتراوح بين 1-2 سنة.

منطق تحسينات توفير الطاقة لخمس سيناريوهات رئيسية للمباني

周详老师提出，判断一个场景是否适合做节能改造，核心看三个指标：灯具功率不要太低、灯具规格不要太多、点灯时长不要太短，三者共同决定了节能改造的投入产出比是否划算。

بناءً على هذا المعيار، تعتبر المصانع والمستشفيات والمكاتب والمجمعات التجارية والتخزين واللوجستيات حالياً السيناريوهات الخمسة للمباني ذات أكبر قيمة للتحسين.

تستوفي المصانع تمامًا معايير التجديد الثلاثة الرئيسية: تؤدي متطلبات الإنتاج إلى ساعات إضاءة طويلة (عادةً أكثر من 12 ساعة، وتعمل مصانع الثلاث نوبات على مدار 24 ساعة)، ومواصفات مركزة للوحدات الإضاءة (بشكل أساسي مصابيح المستودعات والمصانع، أنابيب T8، ولوحات الإضاءة)، ومتطلبات عالية لشدة الاستضاءة مما يؤدي إلى استهلاك كبير للطاقة بشكل عام.

1. الفعالية الضوئية لوحدات الإضاءة التقليدية بمصابيح الهاليد المعدنية تبلغ حوالي 60 lm/W فقط، في حين يمكن لمصابيح المستودعات والمصانع عالية الفعالية الحالية أن تصل إلى 200 lm/W. يمكن تحقيق معدل توفير في الكهرباء يتجاوز 50% بمجرد استبدال المنتج؛

2. يمكن تقليل استهلاك أنابيب T8 العادية من 18 واط إلى 9 واط. ومن خلال تضييق زاوية الحزمة لتحسين توزيع الضوء، يمكن حتى في الحالات القصوى استخدام أنبوب بقوة 6 واط لتحقيق نفس شدة الاستضاءة على سطح المكتب التي كان يوفرها الأنبوب الأصلي بقوة 18 واط؛

3. الفعالية الضوئية للوحات الإضاءة التقليدية تتراوح غالبًا بين 80 و85 lm/W، في حين يمكن للوحات الإضاءة عالية الفعالية أن تصل إلى 175-180 lm/W. تحتاج لوحة إضاءة تقليدية بقوة 36 واط إلى 20 واط فقط لتحقيق نفس النصوع.

وفقاً لحسابات المعلم تشو شيانغ، يمكن لمصنع عادي بمساحة 10,000 متر مربع (يعمل 12 ساعة يومياً، 26 يوماً شهرياً) توفير حوالي 60,000 يوان من تكاليف الكهرباء سنوياً، بينما يمكن للمصانع التي تعمل بنظام الثلاث نوبات توفير ما يصل إلى 150,000 يوان سنوياً.

تعد المستشفيات مجال تركيز رئيسي للمعلم تشو شيانغ مؤخراً، وقيمة التجديد فيها بارزة جداً:

يقوم فريق Zhouxiang حاليًا بتنفيذ مشروع مستشفى في بكين، حيث يوفر تحديث الإضاءة وحده للمستشفى مليون يوان سنويًا من تكاليف الكهرباء، مع فترة استرداد للاستثمار تقل عن عامين، مما حصل على تقدير عالٍ من العميل. بالإضافة إلى ذلك، فإن النسخة الجديدة من معايير كفاءة الطاقة لمنتجات LED، المقرر تنفيذها في سبتمبر 2027، ستدفع أيضًا بشكل أكبر الطلب على استبدال وحدات الإضاءة الحالية ذات الكفاءة المنخفضة.

يركز تحديث المجمعات التجارية على المناطق العامة (المناطق العامة)، نظرًا لأن مناطق المستأجرين تتضمن مواصفات معقدة للوحدات الإضاءة وتتحمل تكاليف الكهرباء من قبل المستأجرين، مما يجعل التحديث أكثر صعوبة نسبيًا. يحتاج تحديث المناطق العامة إلى الموازنة بين توفير الطاقة وتجربة العميل:

1. تحتاج المناطق العامة في مراكز التسوق إلى الحفاظ على شدة استضاءة كافية لخلق بيئة تسوق مريحة. التركيز ينصب على تحسين الفعالية الضوئية دون المساس بجودة الإضاءة. على سبيل المثال، يمكن لإضاءة السقف الغائرة (داونلايت) ذات تأثير غسل الجدار أن تصل إلى 130 lm/W، مما يوازن بين تأثير بقعة الضوء وأهداف توفير الطاقة؛

2. يمكن للمناطق المشتركة في مباني المكاتب الجمع بين أجهزة الاستشعار الذكية لتشغيل الأضواء عند وصول الأشخاص وتخفيفها عند مغادرتهم، مما يقلل بشكل أكبر من استهلاك الطاقة خلال ساعات غير الذروة.

يعتمد توفير الطاقة في سيناريوهات المكاتب بشكل أكبر على التحكم الذكي الدقيق:

1. التكيف مع سيناريوهات العمل الإضافي: يمكن للمكاتب الكبيرة تحقيق إضاءة مقسمة إلى مناطق، مع الحفاظ على السطوع الطبيعي فقط في المناطق المشغولة بينما يتم تخفيف أو إيقاف الأضواء في المناطق الأخرى؛

2. التحكم في شدة الاستضاءة الثابتة: يمكن للمناطق القريبة من النوافذ ضبط قوة الضوء تلقائيًا بناءً على شدة الضوء الطبيعي، مما يقلل من خرج وحدة الإضاءة عندما تكون أشعة الشمس كافية خلال النهار؛

3. الربط بين الأنظمة المتعددة: يمكن الربط مع أنظمة التكييف والستائر وغيرها، لتشغيل الأجهزة تلقائيًا عند وجود الأشخاص وإيقافها عند عدم وجودهم، مع دعم التبديل بنقرة واحدة بين الأوضاع لمختلف السيناريوهات مثل غرف الاجتماعات ومناطق المكاتب المفتوحة.

تمتلك سيناريوهات التخزين واللوجستيات أيضًا قيمة تحديث عالية للغاية:

1. طلب إضاءة مستقر: المستودعات في الغالب مساحات مغلقة تتطلب إضاءة مستمرة ليلاً ونهاراً، مع ساعات تشغيل تتراوح عادةً بين 12 و24 ساعة؛

2. مواصفات وحدات الإضاءة بسيطة: تعتمد بشكل رئيسي على وحدات الإضاءة الصناعية عالية الطاقة وأنابيب T8، مع تكاليف استبدال منخفضة؛

3. إمكانات كبيرة لإدارة توفير الطاقة: تتميز المستودعات بأنماط حركة موظفين قابلة للتنبؤ بها بشكل كبير. يمكن لأجهزة الاستشعار بالرادار إضاءة مناطق مناولة البضائع تلقائيًا مع الحفاظ على نصوع منخفض في المناطق غير المشغولة، مما يعزز من كفاءة توفير الكهرباء.

صرح المعلم تشو شيانغ بأنه بعد تحديث سيناريوهات التخزين، تصل نسبة توفير الكهرباء عمومًا إلى أكثر من 70٪، مما يجعلها واحدة من السيناريوهات ذات أعلى عائد على الاستثمار.

الممارسة العملية لتنفيذ المشروع: العملية الكاملة من المسح إلى التسليم

شارك المعلم تشو شيانغ مسار التنفيذ الموحد لمشاريع التحديث الموفرة للطاقة:

حاليًا، تم تنفيذ هذا الحل في مشاريع مثل مصانع مرسيدس بنز، والمجمعات التجارية المملوكة للدولة، ومراكز التسوق الكبيرة للسلاسل، بمعدل متوسط لتوفير الطاقة يصل إلى 60٪ وفترة استرداد للاستثمار بشكل عام في غضون عامين.

أسئلة وأجوبة تفاعلية

خلال جلسة الأسئلة والأجوبة، قدم السيد تشو شيانغ إجابات مفصلة للأسئلة التي تهم الجمهور:

س: هل استبدال المصابيح كافٍ لتوفير الطاقة في إضاءة المباني؟ هل يمكن لمصنعي المصابيح العاديين القيام بذلك؟

ج: الأمر يتجاوز بكثير مجرد استبدال المصابيح. وراء استبدال المصابيك تكمن الحاجة إلى قدرة خدمة متكاملة وشاملة: أولاً، إجراء مسوحات ميدانية لتحديد ما إذا كان المشهد مناسباً للتحديث وأي المنتجات يجب استخدامها؛ ثانياً، القيام بـ التصميم البصري والتكيف لضمان أن شدة الاستضاءة وجودة الضوء تلبي احتياجات الاستخدام بعد الاستبدال؛ تتطلب الحلول الذكية أيضاً الضبط المشترك لأجهزة الاستشعار والاتصالات ومنصات السحابة والبرمجيات؛ خلال مرحلة البناء قد تكون هناك حاجة إلى حلول تكيف مثل حوامل التحويل المخصصة؛ كما يتطلب نموذج عقد أداء الطاقة (EPC) اللاحق 5-10 سنوات من الصيانة التشغيلية طويلة الأمد ودعم ترقية المنتجات، وهو ما لا تستطيع مصانع المصابيح العادية إنجازه بشكل مستقل.

س: هل يمكن للتكنولوجيا الحالية ضمان وصول عمر وحدة الإضاءة الافتراضي إلى 5 سنوات؟

ج: بالتأكيد. الفعالية الضوئية العالية هي في الأساس "استخدام حصان كبير لسحب عربة صغيرة" — تشغيل مصابيح LED عالية المواصفات بتيار منخفض يقلل من استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة وحمل المكونات بشكل كبير، مما يطيل العمر الافتراضي. تم تصميم جميع منتجاتنا والتحقق منها بضمان لمدة 5 سنوات.

س: ما هي القدرات الخاصة المطلوبة للانخراط في أعمال توفير الطاقة في الإضاءة؟

ج: أولاً، مصفوفة منتجات كاملة، تغطي مصادر الضوء والمصابيح الغائرة/الكشافات واللوحات والإضاءة الصناعية والإضاءة الخطية وما إلى ذلك، للاستجابة السريعة؛ ثانياً، تكامل تقني قوي، وفهم أجهزة الاستشعار والاتصالات ومنصات السحابة وربط الأنظمة؛ ثالثاً، مهارات إدارة المشاريع والتواصل، للتعامل مع البناء الليلي والتنسيق بين الإدارات ومعايير القبول؛ رابعاً، خبرة قوية في الإضاءة، لضمان الامتثال لأنظمة شدة الاستضاءة والتجانس والوهج.

س: ما هي الاختلافات في الحلول للمواقف المختلفة مثل المصانع والمستشفيات والمكاتب والمساحات التجارية؟

ج: لكل سيناريو معايير صناعية واختلافات في عادات الاستخدام: تركز المصانع على شدة الاستضاءة والمتانة، وتركز المستشفيات على الاستقرار وطول العمر، وتركز المساحات التجارية على بقعة الضوء والتجربة، وتركز المكاتب على الذكاء والراحة. يجب إجراء تصميم الإضاءة أولاً، ثم تصميم وحدة الإضاءة؛ لا يوجد حل واحد يناسب الجميع.