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楼宇建筑照明灯具种类及特性

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人气:发表时间:2021-01-30 09:33:53【
      《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)明确规定了照明的标准值和功率密度,同时把功率密度的值纳入强制性条文,强调了照明节能的重要性。对各类建筑照明灯具的控制和管理进行研究,对建筑业降低成本,提高服务质量,增强企业市场竞争力具有重要意义。
1照明灯具的分类及其特点
       根据发光原理,电光源可分为两类:热辐射光源和气体放电光源。气放光源一般比热辐射光源具有更高的光效率和更长的寿命,可以产生各种不同的光色,在电力照明中的应用越来越广泛。热辐照光源结构简单,使用方便,显色性好,因此仍然广泛应用于一般场所。
1.白炽灯
       白热光源是最古老的电光源,应用极其广泛。利用钨丝白炽体的高温辐射发光,白炽灯结构简单,价格便宜,使用方便,且具有良好的显色性;虽然其功率因数接近1,但由于其热辐射中仅有2%~3%为可见光,因此发光效率低,平均寿命约为1000小时,且不能承受震动,发热量大,使用寿命短。
       它主要由玻璃体、灯丝和灯头三部分组成。在灯泡内抽干真空、功率大于40 W的灯泡中充以氮或氮氩混合气体,可减缓灯丝氧化和金属分子扩散,提高灯丝使用温度和发光效率,延长使用寿命。因为钨丝的冷阻比热阻要小,所以它的瞬时启动电流非常大,灯丝消耗的电能大多转化为热能,点燃时玻璃泡体温可达120℃-200℃左右;白炽灯的寿命和光通量受电压变化影响较大。例如电压提高5%,寿命减少一半,电压降低5%,白炽灯的光通量减少18%。

2.荧光灯
       日光灯包括普通日光灯和小型太阳灯,它们是一种低压的汞蒸气弧式放电灯。最优辐照条件下,能将2%的输入功率转化为可见光,超过60%转化为 UV辐射, UV再激发灯管内壁荧光粉发光。荧光灯由镇流器、灯管、发光管、灯座等组成,灯管经抽真空后封入汞颗粒,并充入少量氩、氮、氖等气体。灯具加工简单,颜色鲜艳,使用寿命长,是目前使用最为广泛的一种电光源。由于气体放电的负阻特性,日光灯必须与镇流器配合才能稳定工作。这种灯具的优点是照明效率高,是同样功率白炽灯的2-5倍;节约能源,寿命2000 h―10000 h,光谱接近日光;显色性能好,表温低,表面亮度低,眩光效果差。功率因数低,约0.5,有频闪效应,附件多,不宜频繁更换。新光源采用电子镇流器,省电,启动电压宽,无频闪,功率因数提高到0.9,平均寿命达到10000小时。
3.卤钨灯
       卤钨灯是一种热辐射光源,除了充以惰性气体外,在真空抽吸的玻璃外壳中还充以少量卤族元素,如氟、氯、溴、碘等。当钨卤灯点火时,灯丝蒸发的钨会在汇壁区与卤素反应,生成易挥发的卤钨化合物。为使在管壁上产生的卤化物处于气体状态,其管壁温度较高,必须采用耐高温石英玻璃和小尺寸泡壳,由于泡壳尺寸小,强度高,其工作气压远高于普通白炽灯,对卤钨灯中钨的蒸发有较强的抑制作用。因此,卤钨灯的工作温度和光效都大大提高,寿命也大大延长。现在普遍采用的是溴钨灯,由于碘蒸汽呈紫红色,能吸收5%的可见光,光效比溴钨灯低4%―5%,但寿命比溴钨灯长。由于加入惰性气体,所以碘钨灯的发光效率提高,寿命是白炽灯的两倍以上。用中灯管要平放,倾斜角度大于4°,灯管温度高达250℃,注意不能溅雨,应注意防震。
4.放电灯
       双极通电放电,使密封在灯泡内的气体发光,所有这种灯都需要加镇流器来限制电弧,放电光谱与气体成分有关(气压越高,光谱成分越好)。
a)高压汞灯。
       高压汞灯,又称高压汞灯,常用于道路、广场及建筑工地的照明。根据结构的不同,高压汞灯可分为两种类型:1)外镇流式高压汞灯。外泡与内管均充入惰性气体氮和氩,内管还含有少量的水银,外泡内壁还涂有荧光粉。在工作时间内,管内的汞蒸汽压力非常高,一般在101.325 kPa~1014.25 kPa之间。二、自镇流高压水银灯。自镇流高压汞灯省去镇流器,取而代之的是自镇流灯丝,不带任何附件,旋入灯座即可点燃。具有发光效率高,节能,附件少,功率因数接近1的优点。不足之处是寿命短,仅为1000小时。因为自镇流式高压汞灯光色好,显色性好,且经济实用,所以可用于建筑工地照明或工业厂房整体照明。反射式高压水银灯能反射90%的光通量,灯泡内有反射层,容量为50 W,80 W,125 W,175 W,250 W,400 W,700 W,1000 W等等。
二、高压钠灯。
       高电压钠灯是一种新型的交通照明光源。灯泡外壳内装有放电管,由半透明的氧化铝陶瓷或全透明刚玉制成,耐高温,与金属钠无化学反应,放电管内充有钠、汞和氙气,热继电器采用两种热膨胀系数不同的金属片压制而成。放电管在高压钠灯工作时表面温度很高,为了保持一定的温度,放电管在外部用外泡壳保温,在外泡壳内抽真空,以减少外部环境的影响。
三、低压钠灯。
       其特征为光效高,平均寿命长,显色差,有闪光效应。其工作原理是主、辅电极通电后先放电,然后主电极之间形成弧光放电,使管壁上因钠固相层蒸发,钠气压升高,发出黄光,直至稳定。采用镇流器启动需要8~10 min的时间。
四、金属卤化物灯。
       与高压汞灯类似,金属卤化物灯结构也是在高压汞灯的基础上发展而来,不同的是,金属卤化物灯在石英内管中除了充有汞外,还能发光。
五、氙气灯。
       采用长弧式氙气放电,与太阳光类似,可产生较强的白光,因此显色性好,发光效率高,功率大,有“小太阳”之美称。氙灯具分为长弧氙灯具和短弧氙灯具。施工现场使用的是长弧氙灯,功率很大,需要通过触发装置启动。高功率长弧氙灯,点亮瞬间,工作稳定。抗低温,耐高温,耐震动。

2照明灯具的电源介绍
       1.标准的白炽灯和卤钨灯照明。卤钨灯的直接起动比普通白炽灯的光聚度要高;在起动瞬间,由于冷灯丝电阻小,起动冲击电流峰值较大;功率因数为1。
       2.日光灯。一组镇流器(电感)串联起来限制了电弧的强度;需要使用一种作用于预热灯丝的瞬间高压起动灯管;一组镇流器(大约1s)动作时,从电源中吸收的电流约为额定电流的两倍;功率因数低;电子镇流器的优点是:通过高频率的提高灯的效率,可瞬间点灯,无频闪,无噪音,自身耗电小,体积小,重量轻,可实现调光等。
三、结论
       伴随着绿色照明理念的实施,新的节能灯具不断涌现,对智能工厂和住宅对照明控制和管理提出了更高的要求。坚信随着科技的发展,未来的照明控制和管理将达到网络化、智能化和节能和环保的目标。
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