常用电光源与照明节能
电光源的选择与照明节能
各种 常用 电光 源 的主要光 电参 数见表 １ 。
２ ２ 各 种 常用 电光 源的性 能 比较 ．
１３ 提 高 照 明品质 ．
（） １ 白炽灯。其优点是体积小 、 价格便 宜、 安装 容易 、 显色性好 、 调光方便 ， 属暖色光源。缺点是发 光效率低 、 寿命短、 发热量大且耐震性差。
通 常光源 用显 色 指数 Ｒ ａ来 衡 量其 显 色性 。光 源 的 显色 指数 越高 ， 显 色性 越 好 。一 般 认 为 ， Ｒ 其 当 ａ＝
１０— ０时 ， 色性 优 良 ； ａ＝７ ０ ８ 显 Ｒ ９—５ ０时 ， 色性 一 显 般 ； ａ＜ ０时 ， 色性 较差 。 Ｒ ５ 显
白炽 灯 除 了应 用 于开 关 频 繁 的场所 、 需要 调 光
这 里 强 调 的节 能 并 非过 去 单 纯 的节 能 ， 而是 要
在优质高效 的照 明环境的基础上实施节能环保 ， 即 在 节约 能源 和保 护 环 境 的 同 时 ， 还应 力 图照 明 品质 有所提高 ， 具体体现在照 明的照度应符合该场所视 觉工作的需要 ， 而且有 良好 的照明质量。 照 明节 能是 一 项 系统 工 程 ， 涉 及 到照 明领 域 它
（ ） 均 寿命 ： 批 抽 样 试 验 的产 品有 效 寿 命 ３平 每 的平 均值 。在产 品样 本 中列 出的光 源寿命 一般 指平 均寿命 。 （ ） 动 性 ： 光 源 接 通 电源 到 光 源 达 到 额 定 ４启 指
光通量 输 出所需 的 时间 。
会 造成 一定 的污染 ， 以 ， 降低制 灯 的有 害物 质含 所 要 量 ， 建立 有效 的灯 管 回收制 度 ， 并 以减 少对 环境 的污
贯 穿 于每一 个 环节 。光 源是 能 量 转换 成 光 的器件 ， 是 实施 绿色 照 明的 核 心部 分 ， 以正 确合 理 地 选 择 所
照明节能计算
绿色照明节能计算：一、节能灯与白炽灯LED与其它光源的效率比较节能灯与白炽灯LED与其它光源的比较使用光源光源光效电源效率光照效率灯具效率寿命LED 80流明/瓦95% 85% 90% 70000小时荧光灯 80流明/瓦65% 60% 60% 1800小时1800小时普通灯泡 20流明/瓦/ 60% 60%高压钠灯 100流明/瓦50% 55% 51% 6000小时综上，各种光源灯具的实际效率：LED计算：80×0.95×0.85×0.9=58.14流明/瓦荧光灯计算：80×0.65×0.6×0.6=18.72流明/瓦普通灯泡计算：20×0.6×0.6=7.2流明/瓦高压钠灯计算：100×0.5×0.55×0.51=14流明/瓦可见，LED灯具实际效率是一般荧光灯的3倍，是普通白炽灯泡的8倍，是高压钠灯的4倍。
即：LED灯与节能灯与白炽灯之间功率可换算为：5W=14W=40W，3W=9W=30W二、LED商用、民用光源使用效益分析表LED办公、商用照明灯使用适用场所：采用光源：LED球泡、管灯、广告灯箱、广告霓虹灯适合：家庭照明、酒店、办公室、娱乐场所、餐饮、工厂、医院改进场所：1、家庭照明、酒店餐饮、娱乐场所：办公室照明、大厅照明、餐厅照明、客房照明、走廊照明、会议室照明、厨房照明、卫生间照明、门前照明、景观照明。
2、工厂：办公室、车间、实验室、工作间、卫生间照明。
1) 寿命长节能灯的寿命一般在1800小时，按照天天10小时照明计算为180天。
LED灯的寿命为7万小时，按照每天照明10小时为7000天（20年）。
假如按照一个14W节能灯平均12元来计算20年内要换40个灯泡（480元）。
一个LED灯泡5W为平均70元，总计节省410元。
2)省电一个40W的普通灯泡每小时耗电0.04度*0.8元=0.032元40W灯泡=5W LED每小时耗电0.005度*0.8=0.004元每小时可节省0.028元*10小时/天*365天=102.2元（对比一个灯泡一年节省的费用）三、计算实例：1000盏40W白炽灯与1000盏5WLED灯光源费用对比：(每天平均使用10小时)一盏40W白炽灯：一年耗电：0.04*10*365=146度.电费：146*0.8=116.8元/年1000盏40W白炽灯：电费：116.8元*1000=116800元/年一盏5WLED灯：一年耗电：0.005*10*365=18.25度电费：18.25*0.8=14.6元/年1000盏5WLED灯：电费：14.6*1000=14600元/年节省电费总额：102200元/年2、其它长处：1、不产生光污染和热辐射2、且色彩丰富逼真、图形多变3、免维护4、易控制5、环保无紫外线对人体无害。
照明电光源有哪些？
照明电光源有哪些？常用的照明电光源有：白炽灯（即普通灯泡）、荧光灯（日光灯）、卤钨灯、高压水银灯、金属卤化物灯等，根据光源的工作原理可分为两大类：一类是热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯等，另一类是光电光源，有气体放电灯，如氙灯，还有金属蒸汽灯，如水银灯（汞灯）和钠灯，放电光源按放电形式又可分为辉光放电和弧光放电，霓虹灯属于辉光放电，荧光灯、高压水银灯、钠灯等均属于弧光放电，下面简要介绍上述光源的结构、工作原理及使用方法。
日光灯（荧光灯）工作原理讲解日光灯也被称为荧光灯，它利用紫外线照射荧光粉来发光，所以这种灯具被称为荧光灯，而其发出的光线和普通白炽灯相比犹如日光一样，故也称为日光灯。
日光灯由灯管、镇流器和启辉器等主要部件组成，日光灯（荧光灯）的发光工作原理：下图所示的原理电路。
工作原理详解：当电源接通时，电压全部加在启辉器上，氖气在玻璃泡内电离后辉光放电而发热，使动触片受热膨胀与静触头接触使电路接通，此时灯丝通过电流加热后发射电子，使灯丝附近的水银开始游离并逐渐气化，同时，启辉器触点接触后辉光放电随即停止，动触片冷却而缩回（即触点断开)。
使流经灯丝和镇流器的电流突然中断，在此瞬间，镇流器产生的自感电动势与电源电压串联后，全部加在灯管两端的灯丝间，由于灯丝间电压骤增，整个灯管内的汞气在高压作用下全部游离，从而产生弧光放电，辐射出不可见的紫外线，激发管壁的荧光粉，发出近似日光的可见光。
荧光灯的组件必须严格按规格配套使用，由于镇流器是电感性负载，因而使得整个日光灯电路的功率因数降低，不利于节约用电；为了提高功率因数，可在日光灯的电源两端并联一只电容器，其容量按管的功率不同而选配如20瓦的光管配2.5微法电容器，30瓦日光灯配3.75微法电容器，40瓦的光管配4.75微法电容器，耐压应大于220伏。
金属卤化物灯介绍金属卤化物灯是在高压水银灯的基础上，为改善光色而发展起来的一种新型光源。
它光色好，发光效率高。
常用电光源的分类
常用电光源的分类凡可以将其他形式的能量转换成光能，从而提供光通量的设备、器具统称为光源；而其中可以将电能转换为光能，从而提供光通量的设备、器具则称为电光源。
常用的电光源有：①热致发光电光源（如白炽灯、卤钨灯等）；②气体放电发光电光源（如荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯等）；③固体发光电光源（如LED和场致发光器件等）。
在这三类电光源中，各种电光源的发光效率有较大差别，热致发光电光源如白炽灯，它利用斯蒂芬-玻尔兹曼定律：物体温度越高，它辐射出的能量越大。
这可用公式E=μξT4表示。
式中，E表示物体在温度T时单位面积和单位时间内的辐射总能量；μ表示斯蒂芬-玻尔兹曼常数（μ=5.6697×10-12W/（cm2·K4））；ξ表示比辐射率，即物体表面辐射本领与黑体辐射本领的比值；T 表示物体的绝对温度。
利用热致发光原理制成的电光源制作简单和成本低，但是发光效率低，其余的能量则以热的形式消耗掉。
白炽灯的发光效率一般为7~20lm/W，发光效率仅有11%，红外、热能消耗分别占69%、20%；大部分能量被发热损耗了。
而气体放电发光器件，如荧光灯(Florescent)、金卤灯(Halide)、高强度放电灯(HID)等气体放电发光器件的发光效率比热辐射电光源就要高很多，它们的发光效率为普通白炽灯的数十倍，一般情况下，可以逐步用发光效率高的气体放电电光源替代热辐射电光源。
由于气体放电灯的功率可以做得较大（数千瓦），发光效率又高，是一种绿色照明电光源。
常用电光源的分类如图1所示。
由于气体放电灯电光源在灯的发光效率和工作寿命方面具有白炽灯无可比拟的优势，因此，从它诞生之日起就一直受到人们的广泛关注，由此派生的产品可谓异彩纷呈。
目前，市场上已有约5000多种电光源。
热辐射电光源以普通白炽灯泡和卤钨系列灯泡为代表。
气体放电电光源，主要是指弧光放电电光源和辉光放电电光源，例如荧光灯、高强度气体放电灯和霓虹灯等。
灯具知识
② 镇流器由硅钢片铁芯及
绕在铁心上的电感线圈组成，源自如图16-3所示。其作用为：在
启动时限制预热电流，并在启
辉器配合下产生瞬时600V以上
高电压，促使灯管放电；在工
作时限制流过灯管的电流，起 镇流作用。
图16-2 荧光灯灯管的构成
③ 启辉器由一个充有氖气的封闭玻璃泡和一个纸质电容器组
成，如图16-4所示。其作用是自动控制阴极预热的时间，使电
2．荧光灯的结构和发光原理 荧光灯因为它的光接近天然光，故常称之为日光灯，是 应用最广的气体放电光源。 下面介绍荧光灯的构造和发光原理
（1）构造 荧光灯是由灯管、启辉器和镇流器三个主要部件组成。 ① 灯管由灯头、灯丝和玻璃管组成，如图16-2所示。 玻璃管的两端各装有一个由钨丝绕成的灯丝，丝表面涂 有氧化钡，灯丝烧热后易发射电子。灯丝两端引在两极 上，同外电路相接。灯管内涂有荧光粉，管内抽成真空， 充少量汞气和氩气。
图16-5 荧光灯的电路接线图
目前，许多荧光灯的镇流器已采用电子镇流器，它具有 节电、启动电压较宽、启动时间短（0.5s）、无噪声、无 频闪现象等特点，可以在15℃～60℃范围正常工作。其接 线原理如图16-6所示。
示例：荧光灯电子镇流器。
这里介绍的荧光灯电子镇流器，具有节能低耗、 无闪烁和工作效率高等特点，可与20W的荧光灯
图16-1 白炽灯的结构
（2）白炽灯的发光原理
对灯加以额定电压后，电流流过灯丝时，因灯丝有电阻，使电能 变为热能，灯丝被燃至白炽程度而发光。
白炽灯按工作电压分，有6、12、24、36、110、220V 6种，其 中36V以下的属于低压安全灯泡。在安装灯泡时，注意灯泡的工作电 压与线路电压必须一致。
H形荧光灯的灯管由两支内径为10mm的平行玻璃管组成，在 灯管的前端有一个连通“桥”，后端为灯头，灯头内装有启辉器、 灯丝和引出线，如图16-9所示。
电器照明的五种类型
电器照明的五种类型
1. 白炽灯：白炽灯是最常见的一种电器照明类型。
它使用电流通电加热灯丝，使其发光产生光线。
2. 荧光灯：荧光灯使用气体放电来产生紫外光，然后由荧光粉吸收紫外光并转换成可见光。
3. LED灯：LED灯是一种半导体器件，能够将电能直接转化为光能。
它具有高效节能、寿命长等优点，逐渐替代传统的白炽灯和荧光灯。
4. 汞灯：汞灯是一种在玻璃管内加入汞蒸气的灯具。
它通过激发汞蒸气产生紫外线，然后由荧光粉转换为可见光。
5. 高压钠灯：高压钠灯是一种强光源，使用钠蒸气在高温下放电产生光。
它被广泛用于路灯、体育场馆等场所照明。
常用电光源有哪些类型？电光源有哪些特性参数？
常用电光源有哪些类型？电光源有哪些特性参数？
常用照明电光源按发光原理分为热辐射光源和气体放电光源。
1）热辐射光源：包括白炽灯和卤钨灯。
2）气体放电光源：包括荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、低压钠灯、氙灯和金属卤化物灯等。
常用气体放电光源型号见表。
电光源有哪些特性参数？
1）额定电压和额定电流：在额定电压和额定电流下运行，电光源具有最佳的效果和最长的使用寿命。
2）额定功率：指电光源在额定状态下运行所消耗的电功率。
3）光通量输出：指电光源在正常工作状态下，所发出的光
通量。
4）率P之比发。
光效率η：发光灯具所发出的光通量ϕ与消耗的电功η=ϕ/P式中，η为发光效率（lm/W）；ϕ为光通量（lm）；P 为电功率（W）。
5）寿命：电光源从初次通电到完全丧失或部分丧失使用价值时为止的全部点燃时间。
6）色温：色温是电光源的主要技术参数之一。
当电光源的发光颜色与黑体（能吸收全部光能辐射而不反射、不透光的理想物体）被加热到某一温度所发出的光的颜色相同时，称黑体的这个温度为该电光源的颜色温度，简称色温。
7）显色性与显色指数：同一颜色的物体，在具有不同光谱功率
分布的光源照射下显出不同的颜色，即物体在人眼内产生的颜色感觉是不同的。
为了对光源的显色性进行定量的比较，引入了显色指数这一概念。
国际上规定以太阳光（日光）作为参照光源，规定日光的显色指数为100。
其他的人造电光源的显色指数均与之比较而定。
显然人造电光
源的显色指数都低于100。
常用电光源与照明节能
电耗 高 等 特 点 ， 是 实 施 照 明节 电措 施 回 报 率 最 高 的领 域 。 这 里 阐 述 了 在 保 持 恰 当 照 度 的 前 提 下 ． 也 照度 闭 环 时序 控
制调压调光技术 的工作原理 。 实例说明 ， 采用调压调光技术是实施城市道路及室 内外公共场所照明节 能的有效措施。 关键 词： 光源 ：照明：节能／ 闭环时序控制 ：调压调光技术 中图分类号 ：Ｐ ９ Ｔ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ０ １０ ２ ０ ）２ ０ ９ — ３ １０ — ０ Ｘ（０ ７ ０ — ０ ９ ０
Ｃｏ ｍ ｏ ‘ ｅ ｅ ｔ ｉ ｍ ｐ－ ｕ ｅ ａ ｇ ｔｎ ｍ ｎ。 ｄ Ｅｌ ｃ ｒｃ Ｌａ ｕｓ — ｈｏ ｓ ｎｄ Ｌｉ ｈ ｉ ｇ Ｅｎｅ ｇ ａ ｉ ｒ ｙ Ｓ ｖ ｎｇ
Ｌ ｈ ｏｑ ａ Ｕ Ｚ ａ —ｕ ｎ，ＧＵＯ Ｊａ ｉｎ，Ｗ ＡＮＧ Ｃ ａ 。Ｌ —ｕ ｈ ｏ ＵＯ Ｄａｘ （ ｅｅ Ｕ ｉ ｒ ｔ Ｔｃ ｎｌ ｙ Ｈ ｉ ３ ０９ Ｃ ｉａ Ｈｆ ｉ ｎｖ ｓｙ ｅ ｉ ｅｈ ｏｏ ， ０ ０ ， ｈｎ ） ｇ ２
１ 引 言
我 国是 一个 电力 能源 相 对 匮 乏 的 国家 。 虽然 电 力 工 业 发 展 速 度 很 快 。但 电力 紧 张 状 况 依 然 非 常 严 峻 。特 别 是近 些 年 来 电 网负 荷 越 来越 大 ， 电网 已 不 堪 重 负 。 电力 短 缺 已成 为 制 约 国 民经 济 发 展 的 突 出 问题 。我 国 电力 能源 利 用 率 与 发 达 国家 相 比 非 常低 ， 因此 造 成 电力 能源 进 一 步 紧 张 。我 国照 明 耗 电约 占全 国 总 发 电量 的 １ ％－ ２ ｌ 随着 我 国 ０ － ％ｌ １ ｌ 。 基 本 建 设 的快 速 发 展 和 人 民物 质 文 化 生 活 水 平 的
LED标准节能对比表
LED和传统灯具对比分析一、LED灯具和传统灯具对比㈠、效率对比：㈡、实际效率计算：1、LED 灯具:90X0.95X0.85X0.90=69.0 LM/W2、白炽灯:30X0.6X0.6=28.8LM/W=9 LM/W3、荧光灯:80X0.65X0.6X0.6=18.72 LM/W4、高压钠灯:100X0.5X0.5X0.6=15 LM/W可见，LED灯具为白炽灯的8倍，荧光灯的4倍，高压钠灯的4倍。
㈢、节能对比：1、球泡灯对比（电费按照0.8元/度计算）：泡灯时2、T8灯管对比（电费按照0.8元/度计算）:3、LED灯具与同等亮度节能灯（荧光灯）比较:1.节能：整体灯具高达85LM/W的光效,更优越的出光特性,在相同照度下，使9W 的LED日光灯相当于18W传统日光灯，省电50%以上。
2.寿命长：LED日光灯采用低衰减光源，使用寿命为普通日光灯管的10倍以上, 更适合用于难以更换的场合。
3.光利用率高：因为光源角度小于180度，装入灯具后所发出的光能充分利用, 减少光损，灯具效率可达80%以上。
4.绿色环保:传统日光灯中含有水银,泄漏会危害人体,而LED日光灯不含任何有害物质,对环境起到保护作用,被公认为二十一世纪的绿色照明产品。
5.安全可靠:无噪音,不含紫外线,光源无频闪，保护眼睛，不易使眼睛疲劳,确保使用的舒适与健康。
6.维护少：LED日光灯寿命长,维护费用低。
7.电利用率高：LED日光灯PF达0.9以上,达到切实的节能减排要求。
4、LED总体情况说明：⑴、高效率：发光效率高，一个两瓦的LED灯相当于一个15瓦的普通白炽灯灯泡的照明效果。
⑵、寿命长：LED灯最长可达100000小时；LED半衰减期可达50000小时以上。
⑶、低耗电：比同光效的白炽灯最多可节省百分之七十。
⑷、低故障：LED是半导体元件，与白炽灯和电子节能灯相比，没有真空器件和高压触发电路等敏感部件，故障极低，可以免维修。
⑸、绿色、环保：单色性好，1£口光谱集中，没有多余红外、紫外等光谱，热量、辐射很少，对被照物产生影响少。
白炽灯、电子节能灯和LED灯
LED灯的优点 灯的优点
节能， 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4. 长寿，寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓"一劳永逸". 可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很 快的坏掉. 固态封装，属于冷光源类型。所以它很方便运输和安装，可以被装置 在任何微型和封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑散热。 LED技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破， 价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。 环保，没有汞的有害物质。LED灯的组装部件可以非常容易的拆装， 不用厂家回收都可以通过其它人回收。
2
北京亚盟科技有限公司
白炽灯
英文名:incandescent lamp 英文名
3
白炽灯将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光 源。自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯以 来，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发 光效率也相应高。1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和衰光极 小的卤钨灯。白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡。不同用途和要 求的白炽灯，其结构和部件不尽相同。白炽灯的光效虽低，但光色和集 光性能好，是产量最大，应用最广泛的电光源。
LED光源的基本特征二 光源的基本特征二
耗电量少 ：LED单管功率 0.03～0.06 瓦，采用直流驱动，单管 驱动电压 1.5～3.5 伏，电流 15~18毫安，反应速度快，可在高频操作。 同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的万分之一，荧光灯管的 二分之一、日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的 LED 替代 日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于 60 亿升原油。就桥 梁护栏灯例，同样效果的一支日光灯 40 多瓦，而采用 LED每支的功 率只有 8 瓦，而且可以七彩变化。
照明节能的主要技术措施
照明节能的主要技术措施1、选用高效电光源和灯具。
在保证照明质量的前提下，降低照明用电量的根本措施就在于提高照明设备的效率，即提高光源与灯具的效率；2、合理地控制照明时间。
照明时间应根据需要掌握，随用随开，这是节电的一项有效措施；3、充分利用自然光，充分利用太阳光是实现照明节电的重要部分。
4、加强管理,控制开关灯时间城市夜景照明出现资源浪费现象，主要是管理机制不完善，缺乏一个健全的管理体制，因此，要解决这个问题,首先就要从改革管理机制方面着手。
对于路灯的管理来说，首先控制的就是开关灯的时间。
传统的路灯管理方式,由于缺乏完善的管理机制，存在操作不能监视等现象，大部分都数据都是依靠人工处理，这样的一来，路灯是否合理的正常运行就很难得知，因此，从技术层面来说，建立一个完全自动的系统，智能管理路灯开关灯，这是非常重要的。
5、确定合理的照明标准，培养工作人员节约意识对于管理城市夜景建设的机构来讲,要确定一个明确的照明标准,在什么级别的街道,在哪个时间段，照明的强度和频率是多少，都要有一个明确标准且要严格的执行；另外，重视工作人员节约意识的培养，只有具有这种意识了，才能在工作中更好的贯彻执行节约工作。
6、加强设备的维修养护工作有些地方的路灯管理过于疏忽，对相关专业知识不能有一个正确的认识。
往往不重视照明设备的养护工作，甚至认为设备损坏了是节约电能的体现。
其实路灯损害的原因有很多种，对于一些损坏不仅不能够节约能源，反而会浪费资源，对人身安全构成威胁。
7、加快改良照明设备线路城市夜景照明设备的线路一般都是使用地下线路，这就造成了线路损坏不易被发现的情况，而这些线路的故障通常只是因为导线的绝缘胶布老化，线芯并没有烧断，只是其中一条或者两条烧断，而这并不影响照明设备的正常运行，所以工作人员也就不易发现了。
然而，长此以往，就造成了电能的大量损耗，使这些能源都白白浪费了，因此，改造这些老化的线路，加强线路的管理是非常必要的，这亦是一项节约能源的新举措。
照明材料汇总表
照明材料汇总表1. 简介本文档旨在汇总各种常见的照明材料，以便在照明工程、设备维护和选购过程中提供参考。
以下是一些常见的照明材料及其特点和应用领域的概述。
2. 照明材料分类根据材料类型和用途，照明材料可以分为以下几类：•灯具–LED灯具：耗电低、寿命长、可调光，广泛应用于室内和室外照明。
–白炽灯泡：传统的照明灯具，适用于一般照明需求。
–荧光灯：高亮度、高效能，适用于商业和办公场所。
–氙灯：高亮度、色彩鲜艳，适用于户外广告照明和汽车灯具。
–高压钠灯：高效能、高发光效果，适用于路灯和工业照明。
–卤素灯：高亮度、色彩还原度高，适用于舞台照明和展览照明。
•光源–LED光源：低耗电、高亮度、寿命长，可选用多种色温和颜色。
–白炽灯光源：传统的光源，产生较暖的光线。
–荧光灯光源：高效能、较长的寿命，用于商业和办公场所。
–氙灯光源：高亮度、色彩鲜艳，适用于户外广告和汽车灯具。
–高压钠灯光源：高效能、高发光效果，适用于路灯和工业照明。
–卤素灯光源：高亮度、色彩还原度高，适用于舞台照明和展览照明。
•照明配件–电源适配器：为LED等灯具提供稳定的电源电压。
–灯座：固定灯泡或灯管，提供电源接口。
–调光器：控制灯具的亮度。
–灯罩：保护灯泡，并改变灯光的散射效果。
–光控开关：根据光线强度自动开关照明设备。
–连接线：连接灯具和电源之间的线缆。
3. 照明材料的特点和应用领域3.1 LED灯具•特点：耗电低、寿命长、可调光、多种颜色可选。
•应用领域：室内照明、室外照明、景观照明、商业场所。
3.2 白炽灯泡•特点：传统的照明灯具，价格低廉。
•应用领域：一般照明需求，低要求的场所。
3.3 荧光灯•特点：高亮度、高效能、较长的寿命。
•应用领域：商业场所、办公场所、学校、医院。
3.4 氙灯•特点：高亮度、色彩鲜艳。
•应用领域：户外广告照明、汽车灯具。
3.5 高压钠灯•特点：高效能、高发光效果。
•应用领域：路灯、工业照明。
3.6 卤素灯•特点：高亮度、色彩还原度高。
光源及照明方式
气体放电光源 ❖ 图3－8 短弧氙灯光谱能量分布 图3－9 短弧氙灯的电弧亮度分布
❖ 图3-5是用于光计量的几种标准光源。
❖ 图(a)所示为BDQ型发光强度标准灯，用来传递和复现发光强度单位(cd)的量值。 发光强度标准灯是通过精确控制流过灯丝的直流电流，复现在规定的色温下和在 灯丝平面中心的法线方向上的光强度。
❖ 图(b)是BDT型光通量标准灯，用来传递和复现光通量值．光通量标准灯的灯丝是 旋转对称的，这样使电压与灯参数的变化曲线其光分布在各旋转方向尽可能一致。
光源在科学研究和工程技术中有着广泛的应用，在物 质的成分分析、材料的结构研究、光电检测、照明工程中， 都离不开一定形式的光源。在光电信息技术中，光是信息 的携带者，光的光谱辐射能量（或强度）、频率、振幅均 可携带、传输各种信息。而光源在光电信息技术中往往起 着关键的作用，因此，了解常用光源的基本特性和参数， 并按照实际工作需求选择合适的光源，往往是光电信息技 术工作中解决具体问题成功的关键。
❖ （2）它们发出的光通量构成连续的光谱，且光谱范围很宽，因此使用的 适应性强。但在通常情况下，紫外辐射含量很少，这又限制了这类光源 的使用范围；
❖ （3）采用适当的稳压或稳流供电，可使这类光源的光获得很高的稳定度。
热辐射源
❖ 1. 太阳
❖ 太阳可看成是一个直径为1.392 ×109 m的光球。它到地球的年平均距离是 1.49×1011m．因此从地球上观看太阳时，太阳的张角只有0.5330。因此可以 看成一个很好的平行光源。
❖ 3.1.1 光源的基本特性参数
❖ 1. 辐射效率和发光效率 ❖ 在给定波长范围内，某一光源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需的
电功率之比，称为该光源在规定光谱范围内的辐射效率，于是
第4章-照明电光源
高压气体放电光源包括高压汞灯、高压钠灯、金属卤 化物灯和氙灯。这类光源的特点是灯管中气压较高，原子 之间距离比较近，相互影响比较大，电子在轰击原子时不 能直接与一个原子作用，从而影响了原子的辐射，因此这 类辐射与低压气体放电光源有较大的区别。但其辐射原理 仍然是气体中的原子辐射产生光辐射。高压气体放电光源 管壁的负荷一般比较大，也就是灯的表面积（玻璃壳外表 面）不大，但灯的功率较大，往往超过3W/cm2，因此又称 为高强度气体放电灯，简称HID灯。
（3）电容镇流器 一般用于高频交流而不适用工频电源，否则会使灯的光通 输出具有脉冲性质。
（4）电子镇流器 80年代引进，具有节能环保的特点，优点：在150~250V下 可正常工作，一次性快速启动，损耗小，寿命长，效率高， 功率因素高，对设备无干扰，外形美观，结构紧凑，重量 轻，安装方便，安全可靠，无闪烁，无噪音。
电光源型号的各部分按顺序直接编排。当相邻部分同 为字母或数字时，中间用短横线”-”分开（外资产品的命名 方式有所不同）。常用电光源型号命名方法见表。
例如，20W直管荧光灯的型号为YZ20RR，第一部分 YZ指的是直管荧光灯，第二部分20表示灯的额定功率，第 三部分RR说明灯的发光色为日光色。
第二节 白炽灯
影响灯泡使用寿命的主要因素是电压。
（6）色温、显色指数 白炽灯的色温较低，一般为 2400-2900K，但显色性较高，显色指数Ra高达99～100。
如前所述，当电压变化时，白炽灯除了使用寿命有很 大变化外，对光通量、发光效率等都有较大影响。下图给 出了白炽灯光电参数与电源电压的关系。
五、白炽灯的应用
凡是根据热辐射原理工作的光源都可称为白炽灯。目 前常用的白炽灯分两类，即普通白炽灯和卤钨灯。 一、白炽灯的构造
电光源的介绍及应用
电光源的介绍及应用电光源指的是将电能转换为光能的期间或装置，广泛用于建筑物内外的日常照明和生活设施。
照明用电一般要占大型写字楼、商场等公共建筑物总用电量的15%~20%.一、电光源分类一般可以分为两类：1.照明光源照明光源是以产生可见光为目的，辐射出主要为人眼视觉的可见光谱（波长380~780纳米）的电光源，主要用于照明。
照明光源的规格品种非常之多，单只功率从0.1瓦到20千瓦，其产量要占到全世界电光源总产量的95%以上。
2.辐射光源辐射光源不是为照明用的，这些光源能够辐射出大量紫外线光谱（1~380纳米）和红外线光谱（780~1×106纳米）的电光源，它包括紫外线光源、红外光源和非照明光源。
在建筑物内用量不大，但往往又是不可或缺的。
此外还有一类相干光源，它通过激发态粒子在受激辐射作用下发光，这种光源称为激光光源。
建筑物内外主要用于景观装饰等方面，用量比较少。
二、结构不同类型的电光源有不同的结构，但一般都具有以下几部分的零部件：1.作为发光体的灯丝、电极、荧光粉；2.作为发光体外壳的玻璃、半透明陶瓷管、石英管；3.作为电源引线的导丝、芯柱、灯头；4.作为充填物的各类气体、贡、金属及其卤化物以及消气剂、各类涂层、绝缘件及黏结剂等。
三、电光源主要性能指标1.光量特性指标。
包括总光通量、亮度、光强、紫外线和红外线辐射量等。
2.光色特性指标。
包括光色、色温、显色性、色度和光谱分布等。
3.电气特性指标。
包括功率、灯电压、灯电流、启动特性、噪声、高次谐波等。
4.机械特性。
包括几何尺寸、灯结构和灯头规格等。
5.经济特性。
包括发光效率、使用寿命、产品价格和耗电量等。
6.心理特性。
包括灯外观和舒适性等。
四、常用电光源建筑物常用电光源的种类非常多，按照发光的形式大致可以分为三种：1热辐射光源电流流经导电物体，使之在高温下辐射光能的光源。
主要包括白炽灯和卤钨灯（俗称碘钨灯）两种。
白炽灯是历史最悠久，适用范围最广的一种电光源，是第一代光源的代表。
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常用电光源与照明节能
压２２０Ｖ，启动结束后可根据恰当的照度，实时调节 电光源的工作电压。这样可大大降低照明系统的电 耗．大大延长电光源的使用寿命。 ４．２实现照明节能的技术途径
为了在上述３个节约空间中获得良好的效果， 照明系统应采用照度闭环时序控制调压调光技术。 图１示出照度闭环时序控制系统结构。微电脑根据 不同时间段需要的照度．自动改变照度设定值。照度 设定值与照度检测和变送器送来的反馈值进行比 较。若实际照度过高时，数字调节器自动降低调压执 行器的输出电压，反之调高调压执行器的输出电压，
（３）高强度气体放电灯目前主要用于室外场地、 道路、高大厂房、体育场和商场等的照明。早期应用 的高压汞灯已逐步被高压钠灯和金属卤化物灯所替 代。高压钠灯的光效比高压汞灯高一倍，光线呈金黄 色，寿命长达２万小时．特别是在雾天，其穿透性能 非常好，已大量用于道路和广场照明。近年来。高压 汞灯显色性差的缺点已有了很大改进。改良型的高 压钠灯．它的显色指数已超过了显色性能最好的高 压汞灯。由于高压钠灯的光效高．寿命长．已越来越 广泛地用于各种场合，且节电效果非常显著。
ｆ圄茸汹 直到实际照度值与设定照度值相等为止。 实际照 明电压
…一百｜－。丽萌系瓢厦两磊时序控匍孱蓼蒿韩守—一
４．３几种调压执行器的特点比较 （１）饱和电抗器它的工作原理是通过控制励磁
直流线圈中的电流，实现磁路的饱和度，以改变电抗 值．实现照明系统的供电电压的平滑连续调节。由于 在电路中串入了电抗器，使电流在相位上进一步滞 后电压，从而降低系统的功率因数。另外，饱和电抗 器的自耗较高，电路中电压波形有一定程度的畸变， 使得电路中含有一定的高次谐波。饱和电抗器技术 随半导体变流技术的发展．在２０世纪５０年代之后 开始被淘汰，现在已很少使用。
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第４１卷第２期 ２００７年２月
电力电子技术 ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
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下方照度提高３０％，最后一种设想目前在工艺及材 料上尚未取得突破。
（２）荧光灯以其高光效，长寿命，己在许多场合 越来越多地代替了白炽灯。现在家庭照明最现实的 节能光源是能代替白炽灯的紧凑型荧光灯。它将灯 管、镇流器及启动器组合在一体。外形尺寸和光色上 都与白炽灯相近。灯头也与白炽灯一致．用户调换非 常方便。１个１０Ｗ或１５Ｗ的紧凑型荧光灯的光亮度 分别与６０Ｗ或７５Ｗ的白炽灯相近，而且前者的寿 命是后者的５倍，因此节能效果极为明显。
果，还可达到节能的目的。城市道路及室内外公共场所照明系统具有电光源数量多，功率大，负荷稳定，照明时间长， 电耗高等特点，也是实施照明节电措施回报率最高的领域。这里阐述了在保持恰当照度的前提下．照度闭环时序控
制调压调光技术的工作原理。实例说明，采用调压调光技术是实施城市道路及室内外公共场所照明节能的有效措施。
４恰当的照度与实现照明节能技术途径
４．１照明系统运行费用潜在的节约空间 照明系统运行费用潜在的节约空间主要有３部
分：①延长电光源及线路的使用寿命，降低维修费 用；②电源电压不要超过电光源的额定值。尤其在电 荷低谷时，电压会上升得很高。这样一方面大大增加 了电光源的电耗，另一方面大大将低了电光源和线 路的使用寿命。电光源的损坏往往都是因为电压过 高而造成的；③根据不同时问段所要求的照度。设定 电光源的工作电压。电光源在启动时需要加额定电
３公共场合照明电光源的选择
在保证不降低作业视觉要求，不降低照明质量
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万方数据
的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，最有效 地利用电能。照明节能通常有下述几种途径：
（１）充分利用天然光。这是照明节能的重要途径 之一。电气人员应多与建筑师磋商和配合，充分、合 理地利用自然光资源．使之与建筑物内的人工照明 有机地统一起来，这可大大节约电能。
电光源的主要特性有发光效率、显色性、使用寿 命、使用要求及成本等。发光效率叼＝产生的光通量
『ｌｍ］／耗电功率【Ｗ】；显色性通常称为显色指数Ｒ，它 能直观地描述电光源显色性能的高低。以太阳光的 Ｒ＝１００为标准。光源实际的Ｒ越高，光源显色性能 越接近于太阳光，光源显色性能也越好。
（１）白炽灯以其显色性佳，成本低，使用安全方 便，设备维护费用低及无污染等优点，至今仍被大量 采用。但它的发光效率低，能耗大，已成为节能照明 中的主要障碍。目前，提高白炽灯发光效率的方法大 致有：①由单螺旋钨丝到双螺旋或多重螺旋钨丝；② 提高灯泡充入气体的强度或成份：③将灯泡设计成 定向反射型镜面泡，以充分利用光辐射；④研究如何 将白炽灯辐射的７０％红外线转变为日丁见光等。前两 种方法可使照度提高１０％左右。第三种方法可使灯
（２）高大车问、厂房及体育场馆、室外场所的照明， 宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高光效气体放电光 源。除特别情况外，不宜选用自镇流式荧光高压汞灯。 非特殊用途的白炽灯泡。尽量以紧凑型荧光灯或冷 反射单端照明卤钨灯代替。在确需热辐射光源的场 所，宜选用双螺旋的白炽灯或小功率的高效卤钨灯。
（３）对于室内照明，如学校、办公室、住宅和商店 等．除了用上述紧凑型荧光灯替代白炽灯外．还可应 用环型荧光灯和高发光效率的直管荧光灯。一个直 径为１６．５ｃｍ，功率为２５Ｗ的小型环形荧光灯．它的 光亮度相当于７５Ｗ的白炽灯。目前高光效的直管荧 光灯，光效可达９０［１ｍ／Ｗ１，显色指数为８５。在相同照 度下，比普通荧光灯节电１０％～１５％。如果再以电子 镇流器代替普通镇流器，则还可节电２０％左右。若 按使用寿命２万小时计算，每支高光效直管荧光灯 较原有普通型灯节电１００。。
定稿日期：２００６—１０—１６ 作者简介：鲁照权（１９６２一），男，安徽庐江人，博士，副教
授，硕士生导师。研究方向为大时滞过程及控 制、电力传动及节能控制、照明系统节能控制 等。
万方数据
２常用照明电光源及其特性Ｍ
目前用于照明的电光源主要有白炽灯、卤钨灯、 荧光灯及高强度气体放电灯．包括高压汞灯、高压钠 灯及金属卤化物灯等。为了实现照明节能。选用电光 源时首先要考虑发光效率，但对不同的使用场合和 要求也要考虑电光源的其它特性。
关键词：光源；照明；节能／闭环时序控制；调压调光技术
中图分类号：ＴＰ２９
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００—１００Ｘ（２００７）０２—００９９—０３
Ｃｏｍｍｏｎ－－ｕｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌａｍｐ－－ｈｏｕｓｅ ａｎｄ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓａｖｉｎｇ ‘ＬＵ Ｚｈａｏ—ｑｕａｎ，ＧＵＯ Ｊｉａｎ，ＷＡＮＧ Ｃｈａｏ，ＬＵＯ Ｄａ．ＸＨ （Ｈｅｆｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）
第４ｌ卷第２期 ２００７年２月
电力电子技术
Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
常用电光源与照明节能
鲁照权，郭 剑，王 超，罗大徐
（合肥工业大学，安徽合肥２３０００９）
Ｖ０１．４１，Ｎｏ．２ Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２００７
摘要：从节能角度介绍了几种常用电光源的主要特性及其适用场所。合理选用电光源不但可获得良好的照明效
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｍｅ ｃｏｍｍｏｎ—ｕｓｅｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌａｍｐ—ｈｏｕｓｅ ａｎｄ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｐｌａｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅｍ ｔｏ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏ－ ｄｕｃｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ．Ｔｏ ｐｒｏｐｅｒｌｙ ｕｓｅ ｔｈｅｍ ｃａｎ ｏｂｔａｉｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｂｕｔ ａｌｓｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ．Ｃｉｔｙ ｒｏａｄ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｉｎｄｏｏｒ ｐｕｂｌｉｃ ｐｌａｃｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈａｔ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌａｍｐ－ｈｏｕｓｅ ｎｕｍｂｅｒ ｉｓ ｌａｒｇｅ，ｐｏｗｅｒ ｉｓ ｈｉｇｈ，ｌｏａｄ ｉｓ ｓｔａｂｌｅ，ｗｏｒｋｉｎｇ ｔｉｍｅ ｉｓ ｌｏｎｇ，ｒｕｎｎｉｎｇ ｃｏｓｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｓｏ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｃａｎ ｏｂｔａｉｎ ｈｉｇｈ ｈａｒｖｅｓｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ｆｉｅｌｄ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｔｈａｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｒｕｎ ｏｎ ｐｒｏｐｅｒ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｌｅｖｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ．Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｅ ｏｆ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ ｉｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｉｎ ｒｏａｄ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｄｏｏｒ ｐｕｂｌｉｃ ｐｌａｃｅ
（４）地下室、隧道、电梯出入口、影剧院安全门及 座位等处疏散指示照明，可考虑采用低电耗的场致 发光灯（是一种面发光的冷光源）。这种灯在结构上 可做得很大很薄。虽然亮度不高，但发光非常均匀且 无光斑，功耗也很小。因而．被大量用作ＬＣＤ显示器 的背光源。
（５）在道路节能方面，为了节约能源和提高照明 质量水平，应推广使用高光效的高压钠灯和新型光 源。在景观大道或商业区街道．应尽量考虑采用金属 卤化物灯作为照明光源：主干道和次干道应以高压 钠灯为主；郊区公路宜采用低压钠灯或高压钠灯．／Ｊ、 街小巷宜采用小功率高压钠灯。
（６）紧凑型荧光灯由飞利浦公司于７０年代研制 成功。已有Ｈ型、ｕ型、球型、柱型等多种形状。约 １００多个品种。体积比白炽灯泡略大，灯头一般均与 白炽灯头兼容。功率为５－３６Ｗ不等。紧凑型荧光灯 的发光效率高，为５０一１００［１ｍ／Ｗ１，比普通荧光灯节电 ２０％，比传统白炽灯节电７０％；寿命长，约为白炽灯 的５倍；显色性好，可制成与白炽灯近似的暖色光； 使用方便，可直接取代白炽灯。