熒光燈和LED日光燈的照明要點(圖)
上傳人:admin 上傳時間: 2007-09-26 瀏覽次數(shù): 3029 |
據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計,2006年中國的發(fā)電量達到28344億千瓦時,2006年中國照明用電量約為3400億千瓦時以上,接近等于全國發(fā)電量的12%,幾乎為3.5座我國最大的三峽大型水力發(fā)電站的發(fā)電量。因此,照明用電的猛增以及發(fā)電能源消耗的加劇,將使我國的供電勢態(tài)和環(huán)境與生態(tài)保護的現(xiàn)狀日益嚴峻。如果無限制地建設(shè)水力發(fā)電設(shè)施,將會瀕臨破壞自然環(huán)境的生態(tài)災(zāi)難;如果不斷增設(shè)火力發(fā)電站,又將更進一步惡化業(yè)已存在的能源危機。因此,可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)觀念要求,一是加強可再生能源的利用,加快太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、核聚變能等各種發(fā)電技術(shù)的發(fā)展;二是加速節(jié)能高效光源和燈具的研究、應(yīng)用與發(fā)展。本文主要討論熒光燈和LED等高發(fā)光效率節(jié)能光源和燈具在應(yīng)用與發(fā)展方面的要點。重點闡述熒光燈真正實現(xiàn)節(jié)能應(yīng)用的能耗評估方法技術(shù)和設(shè)計要素。
1. 目前最佳的節(jié)能光源
1.1 當前白熾燈已迅速淘汰
目前,在人類室內(nèi)建筑照明的光源中,白熾燈由于發(fā)光效率太低,過度耗費電能,壽命太短,已被逐步淘汰,例如:在歐盟已明文出臺了基本禁用白熾燈的節(jié)能照明規(guī)范。在我國,白熾燈事實上業(yè)已退出了建筑照明的主要領(lǐng)域。
1.2眼下熒光燈已成為主要的建筑照明光源
目前,由于新穎材料,新型結(jié)構(gòu)、新的設(shè)計理論和制造工藝的進展,使熒光燈的綜合性能得到了大幅提升,例如:
1)高發(fā)光效率、高顯色性、高流明維持率的三基色熒光粉已逐步取代了傳統(tǒng)的鹵磷酸鈣熒光粉;
2)新型的細徑直管熒光燈優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計,使T5熒光燈的發(fā)光效率已可達每瓦100流明左右,幾乎是普通白熾燈的十倍;
3)T5細管直管熒光燈,顯色指數(shù)Ra也已達到80至85或更高,已接近太陽光對人類可見色彩的復(fù)現(xiàn)與還原能力;
4)先進的燈絲和陰極設(shè)計與制造工藝,使T5細徑直管熒光燈的壽命一般都不低于10000小時,約為普通白熾燈的十倍;
5)T5細管直管熒光燈,規(guī)格系列齊全,價格已開始被普遍接受。
熒光燈不斷發(fā)展的這些節(jié)能高效技術(shù)優(yōu)勢,都是熒光燈在數(shù)十年以來,至今越來越成為人類主要照明光源的原因。事實上,熒光燈已成為全球建筑照明應(yīng)用最為主要、最為普遍、也是使用數(shù)量最多的重要光源,可以說各種直管型的或異形的系列熒光燈,包括基于熒光燈原理的緊湊型一體化的節(jié)能燈,幾乎已在室內(nèi)建筑照明中一統(tǒng)天下,中國每年的熒光燈產(chǎn)量達到了17億支以上,并且還在不斷增長,可以預(yù)測在LED光源或其他新型光源真正成熟以前,這種局面不會根本改變。
1.3在可見的今后LED光源必將成為建筑照明光源的新秀
綜合評價LED光源,正是人類自從懂得電光源照明技術(shù)以來首次出現(xiàn)的集多項技術(shù)優(yōu)勢于一身的固體電光源。這是人類照明技術(shù)的革命性突破。LED光源具有超長壽命、節(jié)約電能、易于控制光污染,運行可靠性高、發(fā)光色彩純正、光色豐富多彩、可控性好、體積小巧、重量輕盈、結(jié)構(gòu)緊湊、供電簡單,并且在供電電壓的適應(yīng)能力方面,是小型太陽能發(fā)電和小型風(fēng)力發(fā)電等可再生自然能利用的天然配偶。
當前,LED的光效、熱阻和一系列材料與工藝等技術(shù),正在得到突破,在國際上的商品化LED光源和LED燈具的最新水平可以得到體現(xiàn):
1)最新商品化LED光源的發(fā)光效率:
國際上LED產(chǎn)品的發(fā)光效率在55lm/w至65lm/W以上,有的LED光源成果的發(fā)光效率已明確標注為100lm/W至130lm/w,接近或超過了節(jié)能燈和熒光燈的發(fā)光效率,是白熾燈的10倍以上;
2)最新商業(yè)化LED燈具的壽命:
國際上不少LED燈具產(chǎn)品按照流明維持70%標注,都標明為50000小時,不少LED燈具標注為100000小時,是熒光燈的10倍,白熾燈的100倍;
可以預(yù)見,LED固體光源一旦突破價格壁壘,必將成為人類照明光源的新秀。
2. 熒光燈真正實現(xiàn)節(jié)能應(yīng)用的技術(shù)要素和能耗評估方法
2.1 熒光燈鎮(zhèn)流器對熒光燈照明節(jié)能的關(guān)鍵作用
熒光燈是一種低壓氣體放電光源,而工作在氣體放電特性的負阻區(qū)域,決定了熒光燈必須配備鎮(zhèn)流器才能正常運行。因此,熒光燈燈具整體的節(jié)能特性不僅僅只依靠發(fā)光效率優(yōu)秀的熒光燈光源,鎮(zhèn)流器的節(jié)能指標更是一項關(guān)鍵性的因素。在評估熒光燈燈具整體能源利用效率和節(jié)能特性時,必須高度重視評估鎮(zhèn)流器的能源效率性能。
2.2熒光燈燈具和鎮(zhèn)流器的照明能源效率指標與等級
2.2.1熒光燈鎮(zhèn)流器的照明能源效率EEI及其等級劃分
為了真正實現(xiàn)熒光燈的節(jié)能照明,還必須科學(xué)衡量各種熒光燈鎮(zhèn)流器的節(jié)能水平,在此可參照歐盟的規(guī)范開展討論。國際上,特別是歐盟的照明企業(yè)協(xié)會CELMA(The European Manufacture Association of Luminaries)定義了一種指標,即:照明能源利用效率(Energy Efficiency In lighting),簡稱為能源效率EEI。在國際規(guī)范中,按熒光燈鎮(zhèn)流器照明能源效率EEI的高低,把熒光燈鎮(zhèn)流器劃分為不同的能源效率等級(Classification of ballast-lamp circuit for energyefficiency in lighting),以衡量不同的熒光燈鎮(zhèn)流器電能利用效率和節(jié)能水平的優(yōu)劣。熒光燈鎮(zhèn)流器的照明能源效率EEI,從最高至最低分為七級:A1,A2,A3,B1,B2,C,D。
每一個等級都定義了照明能源效率EEI的數(shù)值范圍,直管熒光燈能源效率EEI的數(shù)值范圍例子如表1所示,緊湊型節(jié)能燈能源效率EEI的數(shù)值范圍例子如表2所示。目前,又分為現(xiàn)行值與目標值兩種,其中:不同的照明能源效率EEI的等級,對應(yīng)不同種類和性能的熒光燈鎮(zhèn)流器,如下所示:
A1 -- 調(diào)光電子鎮(zhèn)流器;
A2 -- 固定輸出電子鎮(zhèn)流器;
A3 -- 固定輸出電子鎮(zhèn)流器;
B1 -- 低損耗電感鎮(zhèn)流器;
B2 -- 低損耗電感鎮(zhèn)流器;
C -- 傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器(Second phase);
D -- 早期的電感鎮(zhèn)流器(First phase);
2.2.2熒光燈配用不同EEI等級鎮(zhèn)流器節(jié)能效果和耗能數(shù)據(jù)比較
從歐洲銳高公司(Tridonic Atco)提供的直管熒光燈和緊湊型節(jié)能燈的數(shù)據(jù),表1和表2,可以清晰地對比出各種熒光燈和節(jié)能燈,配用不同等級照明能源效率EEI鎮(zhèn)流器的節(jié)能效果和耗能數(shù)據(jù)。顯然,表中鎮(zhèn)流器照明能源效率EEI的最高等級A1,應(yīng)該屬于目標值,而且只有采用先進的網(wǎng)絡(luò)化的可數(shù)字尋址的數(shù)控式可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器,并接入到配有紅外傳感器與亮度傳感器的照明控制網(wǎng)絡(luò)中,才能實現(xiàn)。因為各種熒光燈只有實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的自動可調(diào)光照明以后,才能真正達到優(yōu)化節(jié)能照明的目標。
熒光燈配用不同照明能源效率EEI等級鎮(zhèn)流器的節(jié)能效果和耗能數(shù)據(jù) 表 1
節(jié)能燈配用不同照明能源效率EEI等級鎮(zhèn)流器的節(jié)能效果和耗能數(shù)據(jù) 表 2
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