第十二节 照明节电技术

第十二节第十二节 照明节能技术照明节能技术一、了解内容一、了解内容 电光源可以按照发光物质分类，分类见电光源可以按照发光物质分类，分类见教材图教材图1.12-11.12-1。主要电光源简介见教材第。主要电光源简介见教材第108108页第页第109109页。页。氙灯氙灯金属卤化物灯金属卤化物灯卤钨灯卤钨灯气体放电气体放电发光光源发光光源辉光放电灯辉光放电灯氖灯氖灯霓虹灯霓虹灯弧光放电灯弧光放电灯低压气体放电灯低压气体放电灯高压气体放电灯高压气体放电灯低压钠灯低压钠灯荧光灯荧光灯高压钠灯高压钠灯高压汞灯高压汞灯电电光光源源固体发光光源固体发光光源半导体发光器件半导体发光器件场致发光灯场致发光灯热辐射光源热辐射光源白炽灯白炽灯（一）电光源的分类（一）电光源的分类 （二）主要电光源简介（二）主要电光源简介 1 1、白炽灯。电流对灯丝加热至白炽状态、白炽灯。电流对灯丝加热至白炽状态而发光。其色温约为而发光。其色温约为240024001900K, 1900K, 显色指数显色指数R Ra a约为约为95959999，发光效率约为，发光效率约为7 718lm/W18lm/W，寿，寿命约为命约为1000h1000h。其优点是结构简单、成本低、。其优点是结构简单、成本低、显色性好、使用方便。其突出的缺点是发光显色性好、使用方便。其突出的缺点是发光效率过低，仅有效率过低，仅有101015lm/W15lm/W左右。寿命短也左右。寿命短也是其重要的缺点，仅有是其重要的缺点，仅有1000h1000h左右。左右。 2 2、荧光灯。荧光灯加电后，灯管内的汞、荧光灯。荧光灯加电后，灯管内的汞蒸汽放电产生紫外线，激发涂在灯管内壁上蒸汽放电产生紫外线，激发涂在灯管内壁上的荧光粉而发光。因此，这是一种气体放电的荧光粉而发光。因此，这是一种气体放电灯，俗称日光灯，使用非常广泛。荧光灯在灯，俗称日光灯，使用非常广泛。荧光灯在启动时需要专门的启动电路，产生高压，激启动时需要专门的启动电路，产生高压，激发汞蒸汽放电，称为启辉器。发汞蒸汽放电，称为启辉器。 另外，由于气体放电具有负阻特性，启另外，由于气体放电具有负阻特性，启动后还需要使用镇流器，限制它的工作电流。动后还需要使用镇流器，限制它的工作电流。荧光灯的光线柔和，结构简单，光源性能好。荧光灯的光线柔和，结构简单，光源性能好。发光效率高，其光效超过普通白炽灯的发光效率高，其光效超过普通白炽灯的3 3倍以倍以上，使用寿命也达到白炽灯的上，使用寿命也达到白炽灯的3 35 5倍。倍。 3 3、LEDLED半导体光源。白光半导体光源。白光LEDLED半导体光源半导体光源具有电压低、能耗小、寿命长、可靠性高等具有电压低、能耗小、寿命长、可靠性高等突出优点。其光效已与白炽灯相当，约为突出优点。其光效已与白炽灯相当，约为15lm/W15lm/W。同样亮度的。同样亮度的LEDLED半导体光源耗电量仅半导体光源耗电量仅为普通白炽灯的为普通白炽灯的1/121/12，寿命可延长，寿命可延长100100倍。倍。 LED LED是一种冷光源，产生的热量很少。它是一种冷光源，产生的热量很少。它既不需要高压启动，也不会造成汞污染，具既不需要高压启动，也不会造成汞污染，具有白炽灯和气体放电灯无法比拟的优点有白炽灯和气体放电灯无法比拟的优点 。4 4、卤钨灯。、卤钨灯。5 5、低压钠灯。、低压钠灯。6 6、高压钠灯。、高压钠灯。7 7、高压汞灯。、高压汞灯。8 8、金属卤化物灯。、金属卤化物灯。9 9、氙灯。、氙灯。1010、高频无极荧光灯、高频无极荧光灯 。 二、理解要点二、理解要点 电光源的特性电光源的特性 1 1、发光效率。电光源发出的全部光通量、发光效率。电光源发出的全部光通量（光源在单位时间、向周围空间辐射并引起（光源在单位时间、向周围空间辐射并引起视觉的能量，称为光通量）与输入的电功率视觉的能量，称为光通量）与输入的电功率之比，单位是之比，单位是lm/W(lm/W(流明流明/ /瓦瓦) )。光效是电光源。光效是电光源最重要的特性，光效越高的电光源，节能效最重要的特性，光效越高的电光源，节能效果越好。果越好。 2 2、色温。当光源的发光颜色与能够全部吸、色温。当光源的发光颜色与能够全部吸收光能的黑体某一温度下辐射的光色相同或相近收光能的黑体某一温度下辐射的光色相同或相近时，该温度称为光源的色温。时，该温度称为光源的色温。 3 3、光源寿命。通常由有效寿命和平均寿命、光源寿命。通常由有效寿命和平均寿命两个指标来表示。有效寿命是指灯开始点亮至灯两个指标来表示。有效寿命是指灯开始点亮至灯的光通量衰减到额定光通量的的光通量衰减到额定光通量的70%70%80%80%之间的时之间的时间，单位为间，单位为h h（小时）。平均寿命是指一组实验（小时）。平均寿命是指一组实验样灯，从点亮到样灯，从点亮到50%50%的灯失效的时间，单位为的灯失效的时间，单位为h h（小时）。（小时）。 4 4、启动性能。热辐射电光源的启动性能、启动性能。热辐射电光源的启动性能好，能瞬间启动，气体发光电光源大多不能好，能瞬间启动，气体发光电光源大多不能瞬时启动。瞬时启动。 三、重点掌握三、重点掌握 （一）电光源的节能技术（一）电光源的节能技术 1 1、选择合理的照度，照明设计时，应遵、选择合理的照度，照明设计时，应遵照国家制定的照国家制定的建筑照明设计标准建筑照明设计标准要求，要求，在保证合理有效的照度和亮度的条件下，尽在保证合理有效的照度和亮度的条件下，尽量减少照明负荷。量减少照明负荷。 2 2、选择高效荧光灯，尽量不选用白炽灯。、选择高效荧光灯，尽量不选用白炽灯。 3 3、选择高效灯具，灯具整体性能的好坏，对照、选择高效灯具，灯具整体性能的好坏，对照明效果和节能影响很大，如果选择不合理，能量损明效果和节能影响很大，如果选择不合理，能量损耗达耗达30%-40% 30%-40% 。 4 4、电子镇流器自身功耗仅相当于普通型电感镇、电子镇流器自身功耗仅相当于普通型电感镇流器的流器的1/41/41/31/3，使用电子镇流器节电效果明显。，使用电子镇流器节电效果明显。 5 5、合理安装布置照明灯具。、合理安装布置照明灯具。 6 6、采用照明节电控制措施，如光控、声控和智、采用照明节电控制措施，如光控、声控和智能控制。能控制。 （二）高效电光源节电量计算（二）高效电光源节电量计算 电量的计算内容主要有两个，一个是寿电量的计算内容主要有两个，一个是寿命节电量，另一个是年节电量。命节电量，另一个是年节电量。 1 1、寿命节电量：、寿命节电量： 考虑电光源的节电率，有：考虑电光源的节电率，有： gsggddzsh)P(P)P(PW)(ddgszzsPPhW式中：式中：W WZSZS寿命节电量，千瓦时（寿命节电量，千瓦时（kWhkWh）；）；P Pd d 原用灯功率，千瓦（原用灯功率，千瓦（kWkW）；）；P Pd d原用灯镇流器功率，千瓦（原用灯镇流器功率，千瓦（kWkW）；）；P Pg g 高效灯功率，千瓦（高效灯功率，千瓦（kWkW）；）；P Pg g高效灯镇流器功率，千瓦（高效灯镇流器功率，千瓦（kWkW）；）；h hgsgs 高效灯寿期，小时（高效灯寿期，小时（h h）；）； z z 电光源节电率。电光源节电率。 2 2、年节电量、年节电量 采用电光源节电率公式计算，有：采用电光源节电率公式计算，有：式中：式中：WznWzn年节电量，千瓦时（年节电量，千瓦时（kWhkWh）；）；h hgngn 年照明时数，小时（年照明时数，小时（h h）。）。gnggddznhPPPPW)()()(ddgnzznPPhW 例：用一支例：用一支11W11W紧凑型荧光灯代替一支紧凑型荧光灯代替一支60W60W白炽灯，可以认为其光通量大致相同。紧白炽灯，可以认为其光通量大致相同。紧凑型荧光灯的有效寿期为凑型荧光灯的有效寿期为2500h2500h，电子镇流器，电子镇流器的功耗为的功耗为3W3W，节电率，节电率0.750.75，替代使用后，寿，替代使用后，寿命节电量是多少？（年节电量如何计算命节电量是多少？（年节电量如何计算？）？）解：解： 寿命节电量寿命节电量用节电率公式计算寿命节电量，有用节电率公式计算寿命节电量，有 )(5.112)006.0(250075.0)(kWhPPhWddgszzs)(1152500)003. 0011. 0()006. 0()()(kWhhPPPPWgsggddzs