使用高效的照明节能灯具,是照明系统节能的关键措施之一。图8-55示出了光源类型及其发光效率。从该图可知,荧光灯、金属卤化物灯及钠灯的光效率是较高的,天空光的效率最高。同样的光强级,白炽灯带来的热量大约是昼光照明的6倍。就平均状况而言,光源类型及其光热比是:白炽灯为7∶93,荧光灯为22∶78,金卤灯为30∶70,高压钠灯为35∶65,从透明玻璃照进室内的阳光为60∶40,从光谱选择性Low-E玻璃照进室内的阳光为75∶25。由此可见,选择高效的光源和灯具类型,对于节能有重要意义。以下介绍目前应用较广的节能灯——小型荧光灯,以及几种新型灯具,它们有望在将来成为世界光明的使者。
(1)节能灯。
尽管钠灯有较高的发光效率,但其显色性较差,因此,从发光效率、显色性、寿命及成本综合考虑,荧光灯仍然是目前使用较广的节能灯具。各种不同大小、颜色、功率和形状的荧光灯,在市场上都可买到。为了让荧光灯代替耗能大的白炽灯,人们已经研制出了各种小型的荧光灯——节能灯。图8-56是几种节能灯的示意图,虽然其初始成本较白炽灯高,但从光效和使用寿命的全周期过程考虑,反而比白炽灯便宜。
(2)感应灯。
感应灯又被称作无电极荧光灯,或者在市场上被称作QL和ICE,因为它没有可以被消耗的电极,所以使用寿命长达100000 h。此外,它的显色指数(CRI)较高,为80~84,发光效率也非常好,为70~80 lm/W。感应灯最适合在更换灯泡非常困难的地方使用。
图8-55 光源类型及其发光效率[42]
图8-56 各种形状的节能灯
(3)硫黄灯。
微波被聚焦在一个小的石英球上,石英球里充满了硫蒸气和其他气体,可以发出数量非常可观的高质量光线。例如,某种特制的硫黄灯发出的光线高达130000 lm,这与74盏100W的白炽灯发出的光相等。这些白炽灯的功率高达7400W,而这盏硫黄灯的功率只有1300W,也就是说,它的发光效率为100 lm/W。发光石英球大约相当于高尔夫球那么大(见图8-57),因此,可以发出定向性非常好的光束。这种灯常常用来导向。
(4)发光二极管(LED)。
由于固态发光二极管的使用寿命特别长,所以它们在电子设备中得到广泛应用。随着它们发光效率的提高,逐渐变得普及,被应用到户外的交通信号灯、室内指明紧急出口通道的信号灯或者信号条。它们还适合在低功率的设备上使用,因为它们的发光效率仍旧很低,只有大约30 lm/W(见图8-58)。
(www.xing528.com)
图8-57 金卤灯与硫黄灯
图8-58 发光二极管灯
(来源:szjs888.dz-z.com)
(5)太阳能灯。
太阳能灯是一种利用太阳能进行照明的新型节能灯,它的运行原理:白天太阳能电池将太阳能转换为电能存在蓄电池里,夜间蓄电池放电进行照明。太阳能灯一般采用智能化充放电技术和微电脑时控、光控开关,光源以高亮度LED灯为主,太阳能电池组件功率为20~60W不等,可以根据气候状况和需要连续照明的天数进行设计和制造。太阳能电池灯按灯的用途可分为太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能景观灯、太阳能警示灯(见图8-59)、太阳能草坪灯(见图8-60)、太阳能广告灯。太阳能灯将随着太阳能电池的发展和价格的下降,而越来越普及,是室外照明最具有发展潜力的一种灯。关于太阳能电池的更多资料,请参阅8.7.2“太阳能光伏发电系统”。
(6)发光聚合物(LEP)。
发光聚合物(LEP)是与发光二极管工艺相近的灯具,用有机半导体材料制作而成,而发光二极管用的是无机半导体材料。尽管还处于试验阶段,但它很有希望被制作成廉价的、非常薄的薄膜,甚至可以被当作墙纸来使用。
图8-59 太阳能庭院灯、路灯、景观灯和警示灯
(来源:福州日同辉太阳能应用技术有限公司提供)
图8-60 各种形状的太阳能草坪灯
(来源:编者自拍)
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。