储能电池舱的照度问题

新能源采编储能 2024-08-05 08:28:34 400阅读 举报

  网讯:

  一、背景

  无论是以前的步入式电池舱,还是目前广泛使用的非步入式电池舱,都需要为调试、维护人员提供工作照明。

  储能项目的招标技术规范书、标准中都有舱内的照明设计要求:

  某招标:“非步入式储能舱:舱外长边两侧顶端、消防舱、配电舱顶端配置照明灯具,其照度应达到300Lx。”

  《预制舱式锂离子电池储能系统技术规范》GB/T44026-2024 第9.7.5.2条“步入式预制舱式储能系统工作面照度不应低于100 lx。”

  《储能电站设计规范》GB51048-20XX (送审后未发布)第8.4.3条“电气照明的设计,应符合现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034、《室外作业场地照明设计标准》GB50582和《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390的规定。”

  UL9540:2023 Energy Storage Systems and Equipment “10.16 Lighting shall be provided in enclosed working spaces associated with ESS.The lighting source shall provide at least 100 lux and controlled only manual means.Lighting within an ESS including lighting within a walk-in enclosures shall be installed in accordance with Article 410 of NFPA70 or CSA C22.1 as applicable to the system where the system is installed.”(10.16 需要为储能内部的工作面提供不低于100 lux的照度,且只能手动控制。步入式电池舱内的照明还需要满足NFPA70 第410条,或CAS C22.1第30节的要求。)

  以上技术规范或标准,均没有明确要求工作面或参考面的位置,照度值是否为平均照度值。在这些不清晰要求的情况下,实际设计是怎么进行的,参考面是否为地面,照度值是否为平均照度?

 二、术语

  根据《建筑照明设计标准》GB50034-2024

  2.0.7 照度illuminance

  入射在包含该点的面元上的光通量dΦ除以该面元面积dA所得之商。单位为勒克斯(lx),1lx=1lm/㎡。

  2.0.8 平均照度average illuminance

  规定表面上各点的照度平均值。

  2.0.9 维持平均照度 maintained average illuminance

  照明装置必须进行维护时,在规定表面上的平均照度。

  2.0.10 参考平面 reference plane

  测量或规定照度的平面。

  2.0.12 作业面

  在其表面上进行工作的表面。

  2.0.37 灯具效能 luminaire efficacy

  在规定的使用条件下,灯具发出的总光通量与其所输入的功率之比,单位为流明每瓦特(lm/W)。

  2.0.39 照度均匀度(U0)uniformity ratio of illuminance

  规定表面上的最小照度与平均照度之比。

  2.0.61 照明功率密度(LPD)lighting power density

  正常照明条件下,单位面积上一般照明的额定功率(包括光源、镇流器、驱动电源或变压器等附属用电器件)。单位为瓦特每平方米(W/㎡)。

  2.0.62 室形指数(RI)room index

  表示房间几何形状的数值。其计算式为:

  式中:RI——室形指数;

  S——房间面积(㎡);

  L——房间水平周长(m);

  h——灯具计算高度(m)。

  (注:《储能电站设计规范》GB51048-20XX (送审后未发布)第8.4.3条“电气照明的设计,应符合现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034、《室外作业场地照明设计标准》GB50582和《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390的规定。”该条款提及的3个标准内中均有各场所照度标准值要求,而这3个标准中均有解释,照度标准值为作业面或参考平面上的维持平均照度,各类房间或场所不应低于规定的照度标准值。)

  三、实际设计

  电池舱内的照明,基本会被按照参考面为地面、平均照度值计算,这种做法是否正确?

  3.1 利用系数法

  前面提到GB50034对各场所的照度标准值为考虑维护系数的平均照度值,一直以来,建筑设计行业广泛使用利用系数法快速计算平均照度值。该方法考虑了由光源直接投射到工作面上的光通量和经过室内表面相互反射后再投射到工作面上的光通量。利用系数法适用于灯具均匀布置、墙和天棚反射系数高、空间无大型设备遮挡的室内一般照明,但也适用于灯具均匀布置的室外照明。

  Eav— 工作面上的平均照度,lx;

  N—灯具数量;

  Φ—光源光通量,lm;

  U—利用系数(投射到工作面上的光通量与自光源发射出的光通量之比,根据室形指数和天地墙反射比交叉确定);

  K—灯具的维护系数(根据灯具的擦拭次数确定);

  A—工作面面积,㎡(场所不同工作面不同,如走道的工作面为地面,办公室工作面为0.75m高的办公桌面);

  确定利用系数需要查的室形指数和天地墙反射比对照表,可以参见《照明设计手册》第三版。利用系数法计算工作面的平均照度,也可以采用天正进行计算,更加快捷方便。

  3.2 工作面上的垂直照度

  垂直照度,这个术语的定义并没有出现在GB50034的术语中,但是,在《照明设计手册》术语定义已有对水平面照度、垂直面照度的区分描述:

  水平面照度 horizontal illuminance水平面上一点的照度。

  垂直面照度 vertical illuminance 垂直面上一点的照度。

  虽然,《储能电站设计规范》GB51048-20XX (送审后未发布)第8.4.3条“电气照明的设计,应符合现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034、《室外作业场地照明设计标准》GB50582和《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390的规定。”然而,上述三个标准并没有给出储能电池舱内的工作面的照明标准值。UL9540 虽然提到“储能内部的工作面提供不低于100 lux的照度”,但是对工作面的范围并没有进行界定,不知道UL9540理解的储能内部的工作面位于何处。

  当然,目前储能行业已经几乎都是非步入式的电池舱,结合实际调试、维护工作,售后人员的工作面应该是电池架的垂直表面。从GB50034中,可以找到相似的例子进行说明,如表5.5.1中的精细件库 会备注要求货架垂直照度不小于50lx,因为实际上工人存取零件是在货架的立面上进行的,因此,对货架应要求垂直面的照度。

  表5.3.1 书库、书架,要求0.25m垂直面的照度,因为一般书架放书的底部距地0.25m左右,所以规范规定这一条是为了保证放在最低面的书的书脊处的字能被看见。

  从上面两个例子可以看到,工作面在垂直面上的时候,需要对垂直面的照度提出要求,以保证垂直面上的工作能正常进行。

  很早之前就想到这个问题,终于有时间动手,算是将以往的工作经历和如今的工作联系起来,通过DIALux分析电池舱电池架垂直照度问题。重新下载装回软件,4年多未用,有点生疏了,模型建了快一天。

  在电池架表面放置计算元件(垂直面)计算垂直照度,以下效果为3个雷士8W防爆灯具的仿真效果。

  谨以此,希望后续的标准规范对电池舱的照度要求能更加明确、细化,如电池架垂直照度平均值、工作台地面照度平均值。

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作者:新能源采编
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分类:储能
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