照明基础知识培训
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随着社会现代化的发展，照明与人们生活息息相关。在高楼林立的现代 化都市里，人们工作、学习和生活的大部分时间是在灯光下渡过的，照明质 量的好坏直接关系到人们的身心健康以及学习和工作效率。但调查表明，城 市居民因为照明存在问题而引起的眼睛发干、发酸、头晕、头痛、紧张、疲 劳等已不容光焕发忽视。
绿色照明
从我做起
不管白天还是夜晚，只有充分地认识照明的特点，并加以利 用，才能让我们的学习变得更加有趣，身体变得更加健康，生活 变得更多彩，工作变得更加愉快！
绿色照明
从我做起
额定功率:指电光源工作在额定电压和额定电流时所消耗的有功功率。
光衰：电光源在额定工作条件下，随着使用时间的延长，额定光通量和光效都会逐渐降低。
电光源的特性
色温:黑体被加热到不同温度时，人眼所看到黑体所呈现出的不同颜色，以此表达一个光源的 光色，称为光源的色温。色温以绝对温标K为单位。 色温与感觉：大于5000K为冷色； 3300～5000K为中间； 小于3300K为暖色。 显色性：指在光源照明下，与具有相同或相近色温的黑体或日光的照明相比，各种颜色在 视觉上的失真程度。显色指数以Ra表示。 频闪效应：电光源的光通量Ф随交流电源电压相位周期性变化而变化，且使人眼产生视觉疲劳 或视觉错误的现象称为频闪效应。
荧光灯是一种低压汞蒸气弧光放电灯，结构上图所示，汞蒸气放电时发 出可见光和紫外线，紫外线又激励管内壁的荧光粉而发出可见光，两者混合光 色接近白色。
绿色照明 从我做起
三、照明种类
3.4高压汞灯
高压汞灯是低压荧光灯的 改进产品，如图所示，它的光效 约比白炽灯高三倍，寿命也长， 启动时无需加热灯丝，故只需镇 流器。缺点是显色性差，启动慢， 对电压要求较高，也不宜频繁启 动。
照明基础知识
培训部门: 设备动力部 培训讲师:
目录
Contents
1. 2.
3.
光学基础知识
照明史发展历程
照明种类
4.
绿色照明
照明节能
从我做起
一、光学技术知识
1.1光的本质 人们通常所说的光是指“可见光”，它是由光源发出的辐 射能中的一部分，并能产生视觉效应。从量子物理的观点，光 具有二重性：粒子性和波动性。单个光子呈粒子性，密集光子 的集合衍射便呈现出波动性。所以，光是一种电磁辐射能，即 电磁波，光线的方向也就是波传播的方向。将各种电磁波按波 长依次排列，就成为电磁波谱。
绿色照明
从我做起
一、光学技术知识
1.2可见光谱 人类视觉能感受到的电磁波可见部分的波长范围大约在380nm至780nm之间， 1nm=10 -6mm，而不同波长的光给人的颜色感觉也不同。波长从380nm向780nm递增时， 光的颜色从紫色开始，按蓝、青、绿、黄、橙、红的顺序逐渐变化，两种颜色之间没 有明显的分界。将全部可见光波混合在一起就形成日光，即白色光。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、照明节能
4.3 照明节能与健康 4.3.2如何选择高质量的灯光
1、足够的亮度。一般桌面的照度应在300LX以上； 2、稳定的光线。频闪深度（即抖动）低于25%； 3、显色指数应在80%以上（太阳光是100）； 4、光源的发光效率每瓦流明应在100左右； 5、在过高照度的情况下，合理的布局可以有效减少眩光的产生。
绿色照明 从我做起
三、照明种类
3.1白炽灯
白炽灯靠电流加热钨丝到白炽 程度引起热辐射发光的,结构见 左图。其特点是构造简单，价 格低，显色性好，有高度的集 光性，便于光的再分配，使用 方便，适于频繁开关。缺点是 光效低，使用寿命短，耐振性 差。
绿色照明
从我做起
三、照明种类
3.2卤钨灯
管形卤钨灯必须水平安装，并且应当与易燃物保持 一定距离。卤钨灯的耐震性也较差，不适于在振动 较大的场所使用，更不能作为移动式光源来使用。
绿色照明
从我做起
四、照明节能
4.1 照明节能的意义
我国照明用电量已占总用量的10%～12%。按照我国提出的“中 国绿色照明工程”，照明节电已成为节能的重要方面。目前的照明 节能潜力很大，一般节能方案均能达到节约20～35%，按保守的数量 采取20%的计算，全国节约的电能价值可观，可想而知在国民经济中 该有多大的作用。 提倡照明节能，不等于降低对视觉作业的要求和降低照明质量， 因为这样会降低劳动生产率，非但不能达到照明节能的目的，反而 影响工作人员的视觉要求，在保证照度标准和照明质量的前提下， 力求减少照明系统中的能量损失，最有效地利用电能。
照度：投射到被照面上的光通量与被照面的面积之比称为该面的照度,单位为勒克斯（Lx）。
亮度：发光体在视线方向单位投影面上的发光强度称为该物体表面的亮度。
绿色照明
从我做起
一、光学技术知识
1.4电光源的特性
额定电压和额定电流： 指电光源按预定要求工作所需要的电压和电流。偏离额定值工作会影响电光源的效能和寿命。
绿色照明
从我做起
三、照明种类
3.5 高压钠灯
结构见左图，高压钠灯利 用高压钠蒸气放电发光，其辐射 光的波长集中在人眼较敏感的区 域内。 高压钠灯具有照射范围广， 寿命长，紫外线辐射少，透雾性 好等优点。但显色性差，对电压 波动较敏感。
绿色照明
从我做起
三、照明种类
3.6 金属卤化物灯
金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上发展起来的，它克服了高 压汞灯显色性差的缺点。在高压汞灯内添加了某些金属卤化物，通过 金属卤化物的循环作用，不断向电弧提供金属蒸气，金属原子在电弧 中受电弧激发而辐射发光。 它具有光色好、光效高、受电压影响小等优点，是目前比较理想 的光源。选择适当的金属卤化物并控制相对比例，便可制成各种不同 光色的金属卤化物灯。
绿色照明
从我做起
四、照明节能
4.2 照明节能的方法
4.2.2 选择节电的照明电器配件
在各种气体放电光源中均需要有电器配件。例如镇流器，旧的T12荧光灯 其电感镇流器要消耗其20%的电能，40W灯，其镇流器耗电约8W；而节能的电感 镇流器则耗电小于10%，更节能的电子镇流器，则只耗电其2～3%。
绿色照明
• •
•
早期照明方式都有一个共同的特点-----用火。不管形式有多大的改进它们 都无法摆脱两个致命的缺点：污染空气和容易失火。
绿色照明
从我做起
二、照明发展历程
2.2近代照明
1808年英国科学家戴维用通电的碳棒发明了炭弧灯。 1879年爱迪生研制出实用炭丝灯。 1909年美国人柯里奇研制出钨丝灯。 1933年高压汞灯在荷兰问世。 1938年实用荧光灯研制成功。 1944年德国制造出了氙灯。 1959年碘钨灯问世。 1961年美国制造出高压钠灯。 1970年金属卤化物灯开始使用。 2000年以后，LED开始正式走上历史舞台。
眩光：任何引起视觉不适的光称为眩光。眩光常常是电光源与灯具的共同产物。眩光也是对 过亮亮度的一种感受，常常与过分的对比相伴在一起，引起视觉不适，造成注意力分散。
绿色照明
从我做起
二、照明发展历程
2.1早期照明
• 1 篝火 始于60万年前猿人发明用火。 火种来源： 雷电、火山喷发、陨石坠落等自然现象形成的森林火灾。二十万年前人 类发明了摩擦取火。 2 油灯 始于一万年前，经历了没有灯芯的油灯发展到了有灯芯的油灯。 3 蜡烛 始于2200年前。用凝固的动物油脂内加灯芯制成。为了用于室外照明，给它加 了一个挡风设备形成了灯笼。 4 气灯 始于19世纪初。通过煤气燃烧，使钍、铈等金属氧化物制成的纱罩炽热发光。
绿色照明 从我做起
三、照明种类
3.7 疝灯
氙灯为惰性气体弧光放电灯， 高压氙气放电时能产生很强的白光， 接近连续光谱，与太阳光十分相似， 故有 “人造小太阳”之称。氙灯特 别适合作广场等大面积场所的照明。
绿色照明
从我做起
三、照明种类
3.8 LDE绿色照明
• 1 LED高节能：节能能源无污染即为环保。 直流驱动，超低功耗（单管0.03瓦-1 瓦）电光 功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源 节能80%以上。 • 2 LED长寿命：LED光源被称为长寿灯。固体 冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的 部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰快 等缺点，使用寿命可达5万到10万小时，比传统 光源寿命长10倍以上。 • 3 LED利环保：LED是一种绿色光源，环保 效益更佳。光谱中没有紫外线和红外线，热量 低和无频闪，无辐射，而且废弃物可回收，没 有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸， 属于典型的绿色照明光源。
卤钨灯是利用卤钨循环的原理，在白炽灯中充入微量的卤化物，结构见上图，白 炽灯灯丝蒸发出来的钨和卤元素结合，生成的卤化钨分子扩散到灯丝上重新分解，使钨 又回到灯丝上，从而既提高了灯的光效又延长了使用寿命。
绿色照明
从我做起
三、照明种类
3.3荧光灯
荧光灯要与镇流器（或称稳压器）一起使用，将工 作电流限制在额定值。荧光灯的优点是光效高，寿 命长，显色性好；但需要附件多，不宜用于需要频 繁启动的场合。
绿色照明
从我做起
四、照明节能
4.2 照明节能的方法
4.2.4科学的节能照明设计 (a)合理的选择照明线路； (b) 合理的选择控制开关和充分利用天然光； (c)合理的选择照明方式； (d)合理的选择照度值； (e)良好的维护管理可以节约用电和保护视力。
绿色照明
从我做起
四、照明节能
4.3 照明节能与健康 4.3.1照明质量不好带来的问题
绿色照明
从我做起
四、照明节能
4.2 照明节能的方法
4.2.1选择优质的电光源
科学的选用电光源是照明节电的首要工作节能的电光源发光效率要高， 使得每瓦电（W）发出更多光通量（Lm）。白炽灯泡发光效率一般为7～20Lm/W， 其寿命一般为1000h，特殊的为2000h；单端的紧凑型荧光灯（俗称节能灯） 其光通量一般为50Lm/W，采用一只9W寿命3000～5000h的节能灯完全可以替代 40W的白炽灯泡；双端直管荧光灯T12型的光通量为55Lm/W，寿命为3000～5000h， 而现在的T5型则达到90～110 Lm/W，寿命可达8000～10000h。 当然，在选择发光较高的光源时要考虑应用场所，根据场所的特点和电 光源的特性进行合理的科学的照明改造。
绿色照明
从我做起
一、光学技术知识
1.3光的基本度量单位
光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射并引起视觉的能量。符号Ф，单位为流明（LM）
发光效率：指电光源每消耗1W电功率所发出的光通量，单位为Lm/W
光的基本度量单位
发光强度：光源在空间某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量空间密度，称为光源在 该方向上的发光强度，简称光强 。
从我做起
四、照明节能
4.2 照明节能的方法
4.2.3安装照明系统节电器 目前国内外都大力推广照明节电器，在现在照明系统上加装节电控制设备。 国内市场上的照明节能设备很多，其中照明控制节电装置所占比例最大。从工 作原理上大致可分为以下三类： ① 控硅斩波型照明节能装置； ② 自耦降压式节电装置； ③ 智能照明调控器。
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不管白天还是夜晚，只有充分地认识照明的特点，并加以利 用，才能让我们的学习变得更加有趣，身体变得更加健康，生活 变得更多彩，工作变得更加愉快！
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额定功率:指电光源工作在额定电压和额定电流时所消耗的有功功率。
光衰：电光源在额定工作条件下，随着使用时间的延长，额定光通量和光效都会逐渐降低。
电光源的特性
色温:黑体被加热到不同温度时，人眼所看到黑体所呈现出的不同颜色，以此表达一个光源的 光色，称为光源的色温。色温以绝对温标K为单位。 色温与感觉：大于5000K为冷色； 3300～5000K为中间； 小于3300K为暖色。 显色性：指在光源照明下，与具有相同或相近色温的黑体或日光的照明相比，各种颜色在 视觉上的失真程度。显色指数以Ra表示。 频闪效应：电光源的光通量Ф随交流电源电压相位周期性变化而变化，且使人眼产生视觉疲劳 或视觉错误的现象称为频闪效应。
荧光灯是一种低压汞蒸气弧光放电灯，结构上图所示，汞蒸气放电时发 出可见光和紫外线，紫外线又激励管内壁的荧光粉而发出可见光，两者混合光 色接近白色。
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三、照明种类
3.4高压汞灯
高压汞灯是低压荧光灯的 改进产品，如图所示，它的光效 约比白炽灯高三倍，寿命也长， 启动时无需加热灯丝，故只需镇 流器。缺点是显色性差，启动慢， 对电压要求较高，也不宜频繁启 动。
照明基础知识
培训部门: 设备动力部 培训讲师:
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Contents
1. 2.
3.
光学基础知识
照明史发展历程
照明种类
4.
绿色照明
照明节能
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一、光学技术知识
1.1光的本质 人们通常所说的光是指“可见光”，它是由光源发出的辐 射能中的一部分，并能产生视觉效应。从量子物理的观点，光 具有二重性：粒子性和波动性。单个光子呈粒子性，密集光子 的集合衍射便呈现出波动性。所以，光是一种电磁辐射能，即 电磁波，光线的方向也就是波传播的方向。将各种电磁波按波 长依次排列，就成为电磁波谱。
绿色照明
从我做起
一、光学技术知识
1.2可见光谱 人类视觉能感受到的电磁波可见部分的波长范围大约在380nm至780nm之间， 1nm=10 -6mm，而不同波长的光给人的颜色感觉也不同。波长从380nm向780nm递增时， 光的颜色从紫色开始，按蓝、青、绿、黄、橙、红的顺序逐渐变化，两种颜色之间没 有明显的分界。将全部可见光波混合在一起就形成日光，即白色光。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、照明节能
4.3 照明节能与健康 4.3.2如何选择高质量的灯光
1、足够的亮度。一般桌面的照度应在300LX以上； 2、稳定的光线。频闪深度（即抖动）低于25%； 3、显色指数应在80%以上（太阳光是100）； 4、光源的发光效率每瓦流明应在100左右； 5、在过高照度的情况下，合理的布局可以有效减少眩光的产生。
绿色照明 从我做起
三、照明种类
3.1白炽灯
白炽灯靠电流加热钨丝到白炽 程度引起热辐射发光的,结构见 左图。其特点是构造简单，价 格低，显色性好，有高度的集 光性，便于光的再分配，使用 方便，适于频繁开关。缺点是 光效低，使用寿命短，耐振性 差。
绿色照明
从我做起
三、照明种类
3.2卤钨灯
管形卤钨灯必须水平安装，并且应当与易燃物保持 一定距离。卤钨灯的耐震性也较差，不适于在振动 较大的场所使用，更不能作为移动式光源来使用。
绿色照明
从我做起
四、照明节能
4.1 照明节能的意义
我国照明用电量已占总用量的10%～12%。按照我国提出的“中 国绿色照明工程”，照明节电已成为节能的重要方面。目前的照明 节能潜力很大，一般节能方案均能达到节约20～35%，按保守的数量 采取20%的计算，全国节约的电能价值可观，可想而知在国民经济中 该有多大的作用。 提倡照明节能，不等于降低对视觉作业的要求和降低照明质量， 因为这样会降低劳动生产率，非但不能达到照明节能的目的，反而 影响工作人员的视觉要求，在保证照度标准和照明质量的前提下， 力求减少照明系统中的能量损失，最有效地利用电能。
照度：投射到被照面上的光通量与被照面的面积之比称为该面的照度,单位为勒克斯（Lx）。
亮度：发光体在视线方向单位投影面上的发光强度称为该物体表面的亮度。
绿色照明
从我做起
一、光学技术知识
1.4电光源的特性
额定电压和额定电流： 指电光源按预定要求工作所需要的电压和电流。偏离额定值工作会影响电光源的效能和寿命。
绿色照明
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三、照明种类
3.5 高压钠灯
结构见左图，高压钠灯利 用高压钠蒸气放电发光，其辐射 光的波长集中在人眼较敏感的区 域内。 高压钠灯具有照射范围广， 寿命长，紫外线辐射少，透雾性 好等优点。但显色性差，对电压 波动较敏感。
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三、照明种类
3.6 金属卤化物灯
金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上发展起来的，它克服了高 压汞灯显色性差的缺点。在高压汞灯内添加了某些金属卤化物，通过 金属卤化物的循环作用，不断向电弧提供金属蒸气，金属原子在电弧 中受电弧激发而辐射发光。 它具有光色好、光效高、受电压影响小等优点，是目前比较理想 的光源。选择适当的金属卤化物并控制相对比例，便可制成各种不同 光色的金属卤化物灯。
绿色照明
从我做起
四、照明节能
4.2 照明节能的方法
4.2.2 选择节电的照明电器配件
在各种气体放电光源中均需要有电器配件。例如镇流器，旧的T12荧光灯 其电感镇流器要消耗其20%的电能，40W灯，其镇流器耗电约8W；而节能的电感 镇流器则耗电小于10%，更节能的电子镇流器，则只耗电其2～3%。
绿色照明
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早期照明方式都有一个共同的特点-----用火。不管形式有多大的改进它们 都无法摆脱两个致命的缺点：污染空气和容易失火。
绿色照明
从我做起
二、照明发展历程
2.2近代照明
1808年英国科学家戴维用通电的碳棒发明了炭弧灯。 1879年爱迪生研制出实用炭丝灯。 1909年美国人柯里奇研制出钨丝灯。 1933年高压汞灯在荷兰问世。 1938年实用荧光灯研制成功。 1944年德国制造出了氙灯。 1959年碘钨灯问世。 1961年美国制造出高压钠灯。 1970年金属卤化物灯开始使用。 2000年以后，LED开始正式走上历史舞台。
眩光：任何引起视觉不适的光称为眩光。眩光常常是电光源与灯具的共同产物。眩光也是对 过亮亮度的一种感受，常常与过分的对比相伴在一起，引起视觉不适，造成注意力分散。
绿色照明
从我做起
二、照明发展历程
2.1早期照明
• 1 篝火 始于60万年前猿人发明用火。 火种来源： 雷电、火山喷发、陨石坠落等自然现象形成的森林火灾。二十万年前人 类发明了摩擦取火。 2 油灯 始于一万年前，经历了没有灯芯的油灯发展到了有灯芯的油灯。 3 蜡烛 始于2200年前。用凝固的动物油脂内加灯芯制成。为了用于室外照明，给它加 了一个挡风设备形成了灯笼。 4 气灯 始于19世纪初。通过煤气燃烧，使钍、铈等金属氧化物制成的纱罩炽热发光。
绿色照明 从我做起
三、照明种类
3.7 疝灯
氙灯为惰性气体弧光放电灯， 高压氙气放电时能产生很强的白光， 接近连续光谱，与太阳光十分相似， 故有 “人造小太阳”之称。氙灯特 别适合作广场等大面积场所的照明。
绿色照明
从我做起
三、照明种类
3.8 LDE绿色照明
• 1 LED高节能：节能能源无污染即为环保。 直流驱动，超低功耗（单管0.03瓦-1 瓦）电光 功率转换接近100%，相同照明效果比传统光源 节能80%以上。 • 2 LED长寿命：LED光源被称为长寿灯。固体 冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的 部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰快 等缺点，使用寿命可达5万到10万小时，比传统 光源寿命长10倍以上。 • 3 LED利环保：LED是一种绿色光源，环保 效益更佳。光谱中没有紫外线和红外线，热量 低和无频闪，无辐射，而且废弃物可回收，没 有污染不含汞元素，冷光源，可以安全触摸， 属于典型的绿色照明光源。
卤钨灯是利用卤钨循环的原理，在白炽灯中充入微量的卤化物，结构见上图，白 炽灯灯丝蒸发出来的钨和卤元素结合，生成的卤化钨分子扩散到灯丝上重新分解，使钨 又回到灯丝上，从而既提高了灯的光效又延长了使用寿命。
绿色照明
从我做起
三、照明种类
3.3荧光灯
荧光灯要与镇流器（或称稳压器）一起使用，将工 作电流限制在额定值。荧光灯的优点是光效高，寿 命长，显色性好；但需要附件多，不宜用于需要频 繁启动的场合。
绿色照明
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四、照明节能
4.2 照明节能的方法
4.2.4科学的节能照明设计 (a)合理的选择照明线路； (b) 合理的选择控制开关和充分利用天然光； (c)合理的选择照明方式； (d)合理的选择照度值； (e)良好的维护管理可以节约用电和保护视力。
绿色照明
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四、照明节能
4.3 照明节能与健康 4.3.1照明质量不好带来的问题
绿色照明
从我做起
四、照明节能
4.2 照明节能的方法
4.2.1选择优质的电光源
科学的选用电光源是照明节电的首要工作节能的电光源发光效率要高， 使得每瓦电（W）发出更多光通量（Lm）。白炽灯泡发光效率一般为7～20Lm/W， 其寿命一般为1000h，特殊的为2000h；单端的紧凑型荧光灯（俗称节能灯） 其光通量一般为50Lm/W，采用一只9W寿命3000～5000h的节能灯完全可以替代 40W的白炽灯泡；双端直管荧光灯T12型的光通量为55Lm/W，寿命为3000～5000h， 而现在的T5型则达到90～110 Lm/W，寿命可达8000～10000h。 当然，在选择发光较高的光源时要考虑应用场所，根据场所的特点和电 光源的特性进行合理的科学的照明改造。
绿色照明
从我做起
一、光学技术知识
1.3光的基本度量单位
光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射并引起视觉的能量。符号Ф，单位为流明（LM）
发光效率：指电光源每消耗1W电功率所发出的光通量，单位为Lm/W
光的基本度量单位
发光强度：光源在空间某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量空间密度，称为光源在 该方向上的发光强度，简称光强 。
从我做起
四、照明节能
4.2 照明节能的方法
4.2.3安装照明系统节电器 目前国内外都大力推广照明节电器，在现在照明系统上加装节电控制设备。 国内市场上的照明节能设备很多，其中照明控制节电装置所占比例最大。从工 作原理上大致可分为以下三类： ① 控硅斩波型照明节能装置； ② 自耦降压式节电装置； ③ 智能照明调控器。