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樓宇建筑照明燈具種類及特性

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人氣:發表時間:2021-01-30 09:33:53【
      《建筑照明設計標準》(GB50034-2013)明確規定了照明的標準值和功率密度,同時把功率密度的值納入強制性條文,強調了照明節能的重要性。對各類建筑照明燈具的控制和管理進行研究,對建筑業降低成本,提高服務質量,增強企業市場競爭力具有重要意義。
1照明燈具的分類及其特點
       根據發光原理,電光源可分為兩類:熱輻射光源和氣體放電光源。氣放光源一般比熱輻射光源具有更高的光效率和更長的壽命,可以產生各種不同的光色,在電力照明中的應用越來越廣泛。熱輻照光源結構簡單,使用方便,顯色性好,因此仍然廣泛應用于一般場所。
1.白熾燈
       白熱光源是最古老的電光源,應用極其廣泛。利用鎢絲白熾體的高溫輻射發光,白熾燈結構簡單,價格便宜,使用方便,且具有良好的顯色性;雖然其功率因數接近1,但由于其熱輻射中僅有2%~3%為可見光,因此發光效率低,平均壽命約為1000小時,且不能承受震動,發熱量大,使用壽命短。
       它主要由玻璃體、燈絲和燈頭三部分組成。在燈泡內抽干真空、功率大于40 W的燈泡中充以氮或氮氬混合氣體,可減緩燈絲氧化和金屬分子擴散,提高燈絲使用溫度和發光效率,延長使用壽命。因為鎢絲的冷阻比熱阻要小,所以它的瞬時啟動電流非常大,燈絲消耗的電能大多轉化為熱能,點燃時玻璃泡體溫可達120℃-200℃左右;白熾燈的壽命和光通量受電壓變化影響較大。例如電壓提高5%,壽命減少一半,電壓降低5%,白熾燈的光通量減少18%。

2.熒光燈
       日光燈包括普通日光燈和小型太陽燈,它們是一種低壓的汞蒸氣弧式放電燈。最優輻照條件下,能將2%的輸入功率轉化為可見光,超過60%轉化為 UV輻射, UV再激發燈管內壁熒光粉發光。熒光燈由鎮流器、燈管、發光管、燈座等組成,燈管經抽真空后封入汞顆粒,并充入少量氬、氮、氖等氣體。燈具加工簡單,顏色鮮艷,使用壽命長,是目前使用最為廣泛的一種電光源。由于氣體放電的負阻特性,日光燈必須與鎮流器配合才能穩定工作。這種燈具的優點是照明效率高,是同樣功率白熾燈的2-5倍;節約能源,壽命2000 h―10000 h,光譜接近日光;顯色性能好,表溫低,表面亮度低,眩光效果差。功率因數低,約0.5,有頻閃效應,附件多,不宜頻繁更換。新光源采用電子鎮流器,省電,啟動電壓寬,無頻閃,功率因數提高到0.9,平均壽命達到10000小時。
3.鹵鎢燈
       鹵鎢燈是一種熱輻射光源,除了充以惰性氣體外,在真空抽吸的玻璃外殼中還充以少量鹵族元素,如氟、氯、溴、碘等。當鎢鹵燈點火時,燈絲蒸發的鎢會在匯壁區與鹵素反應,生成易揮發的鹵鎢化合物。為使在管壁上產生的鹵化物處于氣體狀態,其管壁溫度較高,必須采用耐高溫石英玻璃和小尺寸泡殼,由于泡殼尺寸小,強度高,其工作氣壓遠高于普通白熾燈,對鹵鎢燈中鎢的蒸發有較強的抑制作用。因此,鹵鎢燈的工作溫度和光效都大大提高,壽命也大大延長?,F在普遍采用的是溴鎢燈,由于碘蒸汽呈紫紅色,能吸收5%的可見光,光效比溴鎢燈低4%―5%,但壽命比溴鎢燈長。由于加入惰性氣體,所以碘鎢燈的發光效率提高,壽命是白熾燈的兩倍以上。用中燈管要平放,傾斜角度大于4°,燈管溫度高達250℃,注意不能濺雨,應注意防震。
4.放電燈
       雙極通電放電,使密封在燈泡內的氣體發光,所有這種燈都需要加鎮流器來限制電弧,放電光譜與氣體成分有關(氣壓越高,光譜成分越好)。
a)高壓汞燈。
       高壓汞燈,又稱高壓汞燈,常用于道路、廣場及建筑工地的照明。根據結構的不同,高壓汞燈可分為兩種類型:1)外鎮流式高壓汞燈。外泡與內管均充入惰性氣體氮和氬,內管還含有少量的水銀,外泡內壁還涂有熒光粉。在工作時間內,管內的汞蒸汽壓力非常高,一般在101.325 kPa~1014.25 kPa之間。二、自鎮流高壓水銀燈。自鎮流高壓汞燈省去鎮流器,取而代之的是自鎮流燈絲,不帶任何附件,旋入燈座即可點燃。具有發光效率高,節能,附件少,功率因數接近1的優點。不足之處是壽命短,僅為1000小時。因為自鎮流式高壓汞燈光色好,顯色性好,且經濟實用,所以可用于建筑工地照明或工業廠房整體照明。反射式高壓水銀燈能反射90%的光通量,燈泡內有反射層,容量為50 W,80 W,125 W,175 W,250 W,400 W,700 W,1000 W等等。
二、高壓鈉燈。
       高電壓鈉燈是一種新型的交通照明光源。燈泡外殼內裝有放電管,由半透明的氧化鋁陶瓷或全透明剛玉制成,耐高溫,與金屬鈉無化學反應,放電管內充有鈉、汞和氙氣,熱繼電器采用兩種熱膨脹系數不同的金屬片壓制而成。放電管在高壓鈉燈工作時表面溫度很高,為了保持一定的溫度,放電管在外部用外泡殼保溫,在外泡殼內抽真空,以減少外部環境的影響。
三、低壓鈉燈。
       其特征為光效高,平均壽命長,顯色差,有閃光效應。其工作原理是主、輔電極通電后先放電,然后主電極之間形成弧光放電,使管壁上因鈉固相層蒸發,鈉氣壓升高,發出黃光,直至穩定。采用鎮流器啟動需要8~10 min的時間。
四、金屬鹵化物燈。
       與高壓汞燈類似,金屬鹵化物燈結構也是在高壓汞燈的基礎上發展而來,不同的是,金屬鹵化物燈在石英內管中除了充有汞外,還能發光。
五、氙氣燈。
       采用長弧式氙氣放電,與太陽光類似,可產生較強的白光,因此顯色性好,發光效率高,功率大,有“小太陽”之美稱。氙燈具分為長弧氙燈具和短弧氙燈具。施工現場使用的是長弧氙燈,功率很大,需要通過觸發裝置啟動。高功率長弧氙燈,點亮瞬間,工作穩定??沟蜏?,耐高溫,耐震動。

2照明燈具的電源介紹
       1.標準的白熾燈和鹵鎢燈照明。鹵鎢燈的直接起動比普通白熾燈的光聚度要高;在起動瞬間,由于冷燈絲電阻小,起動沖擊電流峰值較大;功率因數為1。
       2.日光燈。一組鎮流器(電感)串聯起來限制了電弧的強度;需要使用一種作用于預熱燈絲的瞬間高壓起動燈管;一組鎮流器(大約1s)動作時,從電源中吸收的電流約為額定電流的兩倍;功率因數低;電子鎮流器的優點是:通過高頻率的提高燈的效率,可瞬間點燈,無頻閃,無噪音,自身耗電小,體積小,重量輕,可實現調光等。
三、結論
       伴隨著綠色照明理念的實施,新的節能燈具不斷涌現,對智能工廠和住宅對照明控制和管理提出了更高的要求。堅信隨著科技的發展,未來的照明控制和管理將達到網絡化、智能化和節能和環保的目標。
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