工作任務(wù)1.2 認識照明電光源

1學(xué)習(xí)領(lǐng)域7

民用建筑照明系統(tǒng)計劃與實施工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.1電光源的分類1．電光源的分類工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.1電光源的分類2．照明電光源的主要性能指標(biāo)1）額定電壓光源的額定電壓是指光源及其附件所組成的回路所需電源電壓的額定值。2）燈泡（燈管）功率燈泡（燈管）在工作時所消耗的功率，是燈泡（燈管）的設(shè)計功率值。3）光通量輸出光通量輸出是指燈泡在工作時所發(fā)出的光通量，是光源的重要性能指標(biāo)。4）發(fā)光效率

燈泡消耗單位電功率所發(fā)出的光通量，即燈泡的光通量輸出與它取用的電功率之比稱為光源的發(fā)光效率，簡稱光效，單位是lm/W。工作任務(wù)7.2認識照明電光源工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.1電光源的分類5）壽命壽命是光源的重要性能指標(biāo)，通常用點燃的小時數(shù)表示。①平均壽命。取一組光源作試樣，從一同點燃起到50%的光源試樣損壞為止的累計點燃時間的平均值就是該組光源的平均壽命。②有效壽命。有些光源（如熒光燈）的光通量在其全壽命中衰減相當(dāng)顯著，當(dāng)光源的光通量衰減到一定程度時，雖然光源尚未損壞，但它的光效明顯下降，繼續(xù)使用極不經(jīng)濟。所以這類光源通常用有效壽命作為其壽命指標(biāo)。6）顏色特性光源的顏色特性包含色表和顯色性，是光源的重要性能指標(biāo)。7）啟燃與再啟燃時間8）閃爍與頻閃效應(yīng)1.2.2常用照明電光源

在照明工程中使用的各種各樣電光源，按其工作原理可分為兩大類：一類是熱輻射光源，如白熾燈、鹵鎢燈等；另一類是氣體放電光源，如熒光燈、高強度氣體放電燈和氙燈等。此外，LED燈在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛了。1．白熾燈

白熾燈是最早出現(xiàn)的電光源，它是利用電流流過鎢絲形成白熾體的高溫?zé)彷椛浒l(fā)光。白熾燈具有構(gòu)造簡單、使用方便、能瞬間點燃、無頻閃現(xiàn)象、顯色性能好、容易調(diào)光、價格便宜等特點，但因熱輻射中只有百分之幾到百分之十幾為可見光，故發(fā)光效率低，一般為7～19lm/W。由于鎢絲存在有蒸發(fā)現(xiàn)象，故壽命較短，平均壽命為1000h，抗震性能低。為減少鎢絲的蒸發(fā)，40W以下的燈泡為真空燈泡，40W以上則充以惰性氣體。工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源2．鹵鎢燈

由于白熾燈的鎢絲在熱輻射的過程中蒸發(fā)并附著在燈泡內(nèi)壁，從而使發(fā)光效率降低，壽命縮短。為減緩這一進程，人們在燈泡內(nèi)充以少量的鹵化物（如溴、碘），利用鹵鎢循環(huán)原理來提高燈的發(fā)光效率和壽命。

鹵鎢燈的光譜能量分布與白熾燈相近似，也是連續(xù)的。鹵鎢燈具有體積小、功率大、能瞬間點燃、可調(diào)光、無頻閃效應(yīng)、顯色性好、發(fā)光效率高等特點，故多用于較大空間和要求高照度的場所。如電視轉(zhuǎn)播照明、攝影、繪圖等場所。工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源2．鹵鎢燈鹵鎢燈的缺點是抗震性差，在使用中應(yīng)注意以下幾點：（1）為保持正常的鹵鎢循環(huán)，故對管形燈應(yīng)水平放置，傾角范圍為±4°。（2）不宜靠近易燃物，連接燈腳的導(dǎo)線宜用耐高溫導(dǎo)線，且接觸要良好。（3）鹵鎢燈燈絲細長又脆，要避免受震動或撞擊，也不宜作為移動式局部照明。

工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源3．熒光燈

熒光燈俗稱日光燈，是一種低壓汞蒸氣弧光放電燈。它是利用汞蒸氣在外加電壓的作用下產(chǎn)生弧光放電時發(fā)出大量的紫外線和少許的可見光，再靠紫外線激勵涂覆在燈管內(nèi)壁的熒光粉，從而再發(fā)出可見光來。

熒光燈具有發(fā)光效率高、壽命長、表面溫度低、顯色性較好、光通分布均勻等特點，應(yīng)用廣泛。熒光燈缺點主要有在低溫環(huán)境下啟動困難，而且光效顯著減弱，熒光燈最佳環(huán)境溫度為20～35℃；另外，熒光燈功率因數(shù)低，約0.5左右，而且受電網(wǎng)電壓影響很大，電壓偏移太大，會影響光效和壽命，甚至不能啟動。目前常用電子鎮(zhèn)流器，利用電子電路取代電感線圈，可使功率因數(shù)提高到0.9以上，同時解決了熒光燈隨交流電流的變化而引起的頻閃現(xiàn)象。工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源4．高強度氣體放電燈（HID燈）（1）高壓汞燈。

高壓汞燈具有光效率高、耐震、耐熱、壽命長等特點。但缺點是不能瞬間點燃，啟動時間長，且顯色性差。電壓偏移對光通輸出影響較小，但電壓波動過大，如電壓突然降低5%以上時，可導(dǎo)致燈自動熄滅，再次啟動又需5～10s，故電壓變化不宜大于5%。1—外泡殼；2—放電管；3、4—主電極；5—輔助電極；6—燈絲；L—鎮(zhèn)流器；C—補償電容器；S—開關(guān)工作任務(wù)7.2認識照明電光源廣泛用于街道、廣場、車站、施工工地等大面積場所的照明。

1.2.2常用照明電光源（2）高壓鈉燈S—開關(guān)；L—鎮(zhèn)流器；H—加熱線圈；b—雙金屬片；E1、E2—電極；1—陶瓷放電管；2—玻璃外殼高壓鈉燈是利用鈉蒸氣放電的氣體放電燈，它具有光效高、耐震、紫外線輻射小、壽命長、透霧性好、亮度高等優(yōu)點。適合需要高亮度和高光效的場所使用，如交通要道、機場跑道、航道、碼頭等場所的照明用。工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源（3）金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈是第三代光源。其優(yōu)點是發(fā)光效率高、光色好，適用于電視攝影、印染、體育館及需要高照度、高顯色性的場所。1、2—主電極；S—開關(guān)；L—鎮(zhèn)流器金屬鹵化物燈主要由一個透明的玻璃外殼和耐高溫的石英玻璃管組成。殼和管之間充入氮氣及其他惰性氣體、汞蒸氣和金屬鹵化物(碘化鈉、碘化鉈、碘化銦等)，目前常用的金屬鹵化物有鏑燈、鈉鉈銦燈、氙燈等。工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源5．氙燈

氙燈為惰性氣體放電弧光燈，其光色很好。氙燈按電弧的長短又可分為長弧氙燈和短弧氙燈，其功率較大，光色接近日光，因此有“人造小太陽”之稱。

高壓氙燈有耐低溫、耐高溫、耐震、工作穩(wěn)定、功率較大等特點。長弧氙燈特別適合于廣場、車站、港口、機場等大面積場所照明。短弧氙燈是超高壓氙氣放電燈，其光譜要比長弧氙燈更加連續(xù)，與太陽光譜很接近，稱為標(biāo)準白色高亮度光源，顯色性好。工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源6．霓虹燈

霓虹燈是一種輝光放電燈，它的燈管細而長，可以根據(jù)裝飾的需要彎成各種圖案或文字，用作廣告或指示最為適宜。在霓虹燈電路中接入必要的控制裝置，可以得到循環(huán)變化的彩色圖案和自動明滅的燈光閃爍，造成一種生動活潑的氣氛。安裝使用霓虹燈的注意事項：（1）霓虹燈變壓器的二次電壓較高，約6~15KV，故二次回路與所有金屬構(gòu)架、建筑物等必須完全絕緣。一般高壓線采用單股銅線穿玻璃管絕緣，以策安全，并防止漏電。（2）霓虹燈變壓器應(yīng)盡量靠近霓虹燈安裝，一般安放在支撐霓虹燈的構(gòu)架上，并用密封箱子作防水保護；變壓器中性點及外殼必須可靠接地；霓虹燈管和高壓線路不能直接敷設(shè)在建筑物或構(gòu)架上，與它們至少需保持50mm的距離，這可用專用的玻璃支持頭支撐來獲得。兩根高壓線之間間距也不宜小于50mm。（3）高壓線路離地應(yīng)有一定的高度，以防止人體觸及。（4）霓虹燈變壓器電抗大，線路功率因數(shù)低，約為0.2~0.5。為改善功率因數(shù)，需配備相應(yīng)的電容器進行補償。工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源7．LED燈第五代照明：繼火光、白熾燈、日光燈、節(jié)能燈LED燈是一種新光源，顯色指數(shù)達90以上，光效可達110流明/瓦，色溫4000-6000K。優(yōu)點壽命長（大于50000小時），節(jié)能80%，環(huán)保（無紫外線頻閃無重金屬），顯色性好。但價格比較昂貴。工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源1.壽命長2.啟動時間短3.結(jié)構(gòu)牢固、體積小4.光效高、功耗低目前節(jié)能燈壽命為2500-5000小時，而作為換代產(chǎn)品的LED燈可以達到50000-100000小時其耗電量為白熾燈、霓虹燈的1/10LED的響應(yīng)時間只有幾十納秒LED是用環(huán)氧封裝的半導(dǎo)體發(fā)光的同體光源，其發(fā)光體芯片尺寸很小,，每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.2常用照明電光源5.電壓低6.污染小8.顏色多變9.價格高

LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。無有害金屬汞改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬?，黃色，最后為綠色

LED的價格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LED的價格就可以與一只白熾燈的價格相當(dāng)，而通常每組信號燈需由上300～500只二極管構(gòu)成。7.光效穩(wěn)定10萬小時光衰為初始的50%工作任務(wù)7.2認識照明電光源1.2.3照明電光源的選用1．電光源性能比較光源種類特性參數(shù)普通照明白熾燈管形、單端鹵鎢燈低壓鹵鎢燈直管熒光燈緊湊型熒光燈熒光高壓汞燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈額定功率范圍（W)10~150060~500020~754~2005~5550~100035~100035~3500光效（lm/W）①7.3~2514~3060~10044~8732~5564~14052~130平均壽命（h）1000~20001500~20008000~150005000~1000010000~2000012000~240003000~10000相關(guān)色溫（K）2400~29002800~33002500~65004400~55001900~29003000~6500一般顯色指數(shù)（Ra）95~9995~9970~95>8030~6023~8560~90啟動穩(wěn)定時間瞬時1~4s10s③或快速④4~8min4~8min4~10min再啟動時間瞬時1~4s10s③或快速④5~10min10~15min10~15min功率因素1.00.33~0.53⑤0.44~0.670.440.4~0.61頻閃效應(yīng)不明顯明顯明顯明顯明顯明顯表面亮度②大小小較大較大大電壓變化對光通量輸出的影響大較大較大較大大較大環(huán)境溫度變化對光通量輸出的影響小大大較小較小較小耐震性能較差差較好較好好較好好所需附件無鎮(zhèn)流器、啟輝器⑤鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器觸發(fā)器工作任務(wù)7.2認識照明電光源2．電光源的選用1）按照明設(shè)施的目的和用途選擇電光源1.2.3照明電光源的選用使用場所要求的燈性能①推薦的燈⑤：

優(yōu)先選用☆

可用○光輸出②顯色性能③色溫④白熾燈熒光燈汞燈金屬鹵化物燈高壓鈉燈IHSH.C3CFSH.CSI.CH.C工業(yè)建筑高頂棚高Ⅲ/Ⅳ1/2○○○○○低頂棚中Ⅲ/Ⅱ1/2☆○○辦公室、學(xué)校中Ⅲ/Ⅱ/IB1/2☆☆○○○○○商店一般照明高/中Ⅱ/IB1/2○○○☆☆○☆☆陳列照明中/小IB/IA1/2☆☆☆☆☆飯店與旅館中/小IB/IA1/2☆☆○○☆☆○☆博物館中/小IA/IB1/2○☆☆○醫(yī)院診斷中/小IB/IA1/2☆○☆一般中/?、?IB1/2○○○☆住宅?、?IB/IA1/2☆○☆☆體育館