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【大中小】

《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。現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。抗低溫，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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