节能照明系统技术概要（光源和灯管）

节能照明系统技术概要（光源和灯管）

• 紧 凑 型 荧 光 灯

• 电 磁 感 应 灯

• 发 光 二 极 管 （ LED ）

• T5 荧 光 灯

• 三 基 色 灯 管

紧 凑 型 荧 光 灯
紧 凑 型 荧 光 灯 和 普 通 荧 光 灯 的 原 理 相 同 ， 分 别 在 於 紧 凑 型 荧 光 灯 将 荧 光 灯 管 和 镇 流 器 （ 电 磁 式 或 电 子 式 ） 接 驳 在 一 起 。 紧 凑 型 荧 光 灯 有 多 种 型 号 和 尺 寸 ， 在 普 通 白 炽 灯 可 以 应 用 的 地 方 都 可 以 使 用 紧 凑 型 荧 光 灯 。 紧 凑 型 荧 光 灯 的 发 光 效 率 是 白 炽 灯 的 4 倍 ， 比 白 炽 灯 更 有 最 高 可 长 达 16 倍 的 使 用 寿 命 。 下 图 展 示 了 各 种 不 同 形 状 的 紧 凑 型 荧 光 灯 ∶

不 同 形 状 和 尺 寸 的 紧 凑 型 荧 光 灯

节 约 能 源 的 方 法 和 节 能 潜 力
紧 凑 型 荧 光 灯 通 常 有 大 约 8,000 小 时 的 使 用 寿 命 ， 而 白 炽 灯 的 使 用 寿 命 则 只 有 500 至 2,000 小 时 。 此 外 ， 紧 凑 型 荧 光 灯 的 耗 电 量 只 有 白 炽 灯 的 四 分 之 一 。 举 例 来 说 ， 一 个 22 瓦 特 紧 凑 型 荧 光 灯 的 照 明 效 果 相 当 於 一 个 100 瓦 特 白 炽 灯 的 照 明 效 果 。 下 表 为 紧 凑 型 荧 光 灯 和 白 炽 灯 的 光 输 出 量 的 比 较 。

此 外 ， 紧 凑 型 荧 光 灯 如 果 采 用 电 子 镇 流 器 ， 可 达 到 更 佳 的 节 能 效 果 。 鉴 於 电 子 镇 流 器 的 高 频 运 作 ， 采 用 镇 流 器 可 进 一 步 提 高 紧 凑 型 荧 光 灯 的 发 光 效 率 。
在 相 同 的 光 输 出 条 件 下 ， 紧 凑 型 荧 光 灯 和 白 炽 灯 的 能 耗 比 较 如 下 ∶

紧 凑 型 荧 光 灯

白 炽 灯

在 选 择 紧 凑 型 荧 光 灯 时 ， 公 众 人 士 可 参 考 机 电 工 程 署 推 行 的 能 源 效 益 标 签 计 划 。 这 项 计 划 为 消 费 者 提 供 选 择 紧 凑 型 荧 光 灯 的 指 引 。

更 多 资 料 ∶

电 磁 感 应 灯
电 磁 感 应 灯 （ 又 称 为 无 电 极 灯 ） 属 於 高 频 光 源 ， 其 原 理 与 荧 光 灯 将 电 能 转 换 为 可 见 光 相 同 ， 主 要 的 分 别 在 於 电 磁 感 应 灯 没 有 电 极 ， 因 而 大 大 延 长 其 使 用 寿 命 。 电 磁 感 应 灯 的 发 明 建 基 於 电 磁 互 感 和 气 体 受 激 放 电 原 理 。 下 图 展 示 了 两 种 典 型 的 电 磁 感 应 灯 。 主 线 圈 中 的 交 流 电 流 Ip 在 铁 磁 棒 中 产 生 交 流 的 电 磁 场 ， 这 个 交 流 的 电 磁 场 在 二 级 线 圈 中 产 生 电 流 Is 。

中 空 式 电 磁 感 应 灯

外 置 线 圈 式 电 磁 感 应 灯

节 约 能 源 的 方 法 和 节 能 潜 力
由 於 一 般 荧 光 灯 内 的 阴 极 放 射 物 料 在 使 用 过 程 中 会 被 蒸 发 和 因 离 子 轰 击 而 导 致 流 失 ， 因 此 ， 荧 光 灯 的 使 用 寿 命 限 於 5,000 至 15,000 小 时 。 不 过 ， 目 前 市 场 上 部 分 电 磁 感 应 灯 的 使 用 寿 命 可 达 60,000 小 时 。 由 於 电 磁 感 应 灯 的 使 用 寿 命 较 长 ， 故 非 常 适 合 应 用 於 更 换 困 难 及 维 修 费 用 昂 贵 的 情 况 下 。 另 一 方 面 ， 一 般 荧 光 灯 的 阴 极 放 射 限 制 了 放 电 电 流 ， 因 而 限 制 了 荧 光 灯 的 最 大 额 定 功 率 。 但 是 ， 电 磁 感 应 灯 并 没 有 这 方 面 的 限 制 ， 其 灯 管 额 定 功 率 可 达 150 瓦 特 ， 而 其 发 光 效 率 则 在 48 至 80 lm/W 之 间 。

根 据 机 电 工 程 署 的 一 宗 个 案 研 究 显 示 ， 与 高 强 度 放 电 灯 相 比 ， 电 磁 感 应 灯 可 节 约 大 概 24 ％ 的 电 力 。

虽 然 电 磁 感 应 灯 的 使 用 寿 命 较 长 ， 但 由 於 它 会 产 生 电 磁 干 扰 ， 在 较 敏 感 的 区 域 中 使 用 会 受 到 限 制 。 为 达 到 现 行 标 准 对 电 磁 扰 动 的 要 求 ， 电 磁 感 应 灯 的 电 磁 和 电 子 部 件 已 作 出 重 大 改 良 。 近 来 ， 电 磁 感 应 灯 都 趋 向 采 用 低 频 设 计 。

更 多 资 料 ∶

发 光 二 极 管 （ LED ）
发 光 二 极 管 属 於 一 种 半 导 体 二 极 管 ， 它 是 以 一 颗 半 导 体 晶 片 装 嵌 在 反 射 器 上 ， 再 以 树 脂 加 以 密 封 ， 形 成 一 片 导 引 光 线 散 发 的 镜 片 。 和 普 通 二 极 管 一 样 ， 发 光 二 极 管 也 是 由 半 导 体 材 料 混 杂 其 他 成 分 後 构 成 所 谓 P － N 接 面 ， 其 发 光 原 理 主 要 与 电 子 的 迁 移 有 关 。 当 电 流 通 过 发 光 二 极 管 时 ， P － N 接 面 的 负 电 子 受 激 ， 跃 迁 到 能 量 较 高 的 轨 道 中 ； 当 自 由 电 子 从 高 能 量 的 轨 道 回 落 到 能 量 较 低 的 轨 道 中 时 ， 其 所 携 带 的 能 量 以 光 子 的 形 式 释 放 出 来 。 两 轨 道 之 间 的 能 量 差 越 大 ， 所 释 放 的 光 子 能 量 也 越 大 ， 其 频 率 也 越 高 。

与 可 以 发 出 连 续 光 谱 的 白 炽 灯 不 同 ， 发 光 二 极 管 是 根 据 所 用 的 材 料 而 产 生 不 同 颜 色 的 单 色 光 。

发 光 二 极 管 的 典 型 结 构

节 约 能 源 的 方 法 和 节 能 潜 力
发 光 二 极 管 的 发 光 效 率 随 著 其 发 光 色 彩 的 不 同 而 在 12 至 55lm/W 范 围 内 变 化 （ 白 光 二 极 管 发 光 效 率 为 30lm/W ， 红 光 二 极 管 发 光 效 率 为 55lm/W ） 。 发 光 二 极 管 的 发 光 效 率 远 高 於 白 炽 灯 ， 但 低 於 荧 光 灯 （ 荧 光 灯 发 光 效 率 在 50 至 100 lm/W 范 围 内 ） 。 不 过 荧 光 灯 管 体 积 大 、 易 碎 且 需 要 启 动 电 路 ， 而 发 光 二 极 管 则 坚 固 、 耐 用 且 体 积 细 小 。

发 光 二 极 管 发 光 效 率 高 ， 而 且 可 以 使 用 直 流 电 源 。 在 正 向 直 流 电 流 为 70 毫 安 培 (mA) 的 情 况 下 ， 其 所 需 的 正 向 电 压 随 发 光 色 彩 的 不 同 而 在 2 至 24 伏 特 范 围 内 变 化 。

发 光 二 极 管 的 使 用 寿 命 较 长 。 其 他 光 源 的 使 用 寿 命 一 般 在 1,000 至 10,000 小 时 内 ， 而 在 正 常 使 用 的 情 况 下 ， 大 多 数 发 光 二 极 管 的 使 用 寿 命 可 达 50,000 小 时 。 因 此 ， 发 光 二 极 管 维 修 费 用 极 低 ， 甚 至 无 需 维 修 。

以 光 场 分 类 ， 发 光 二 极 管 属 於 聚 光 类 光 源 ， 不 会 像 白 炽 灯 一 样 可 向 360 度 范 围 内 散 发 光 线 。 因 此 ， 发 光 二 极 管 比 较 适 合 应 用 於 特 殊 照 明 情 况 ， 例 如 信 号 指 示 、 交 通 照 明 和 装 饰 照 明 等 。

应 用 标 准 ∶
1. BS EN 60825-1:1994 激 光 产 品 的 安 全 ∶ 设 备 分 类 、 要 求 和 用 户 指 南
（ 根 据 这 项 标 准 ， 发 光 二 极 管 归 类 为 激 光 产 品 ）
2. BS EN 120001:1993 电 子 元 件 质 量 评 定 协 调 体 系
（ 这 项 标 准 包 括 发 光 二 极 管 但 不 适 用 於 发 光 二 极 管 照 明 ）

如 欲 浏 览 有 关 技 术 的 应 用 实 例 ， 请 点 击 此 处 。

更 多 资 料 ∶

T5 荧 光 灯
T5 荧 光 灯 的 灯 管 直 径 为 16 毫 米 （ 5/8 寸 ） ， 较 传 统 的 T8 或 T12 荧 光 灯 管 更 为 纤 细 和 省 电 。 T5 荧 光 灯 管 的 标 准 功 率 为 14 瓦 特 、 21 瓦 特 、 28 瓦 特 和 35 瓦 特 ， 也 有 适 合 应 用 於 特 殊 用 途 的 大 功 率 型 号 。 当 T5 荧 光 灯 与 高 频 的 电 子 镇 流 器 同 时 使 用 时 ， 这 种 新 型 灯 管 可 达 到 理 想 的 节 能 效 果 。
当 环 境 温 度 为 摄 氏 35 度 时 ， T5 荧 光 灯 的 光 输 出 量 最 大 。 在 摄 氏 25 度 的 室 温 条 件 下 ， 当 T5 荧 光 灯 管 安 装 在 带 有 ? 物 线 反 光 镜 的 嵌 入 式 灯 具 中 ， 荧 光 灯 的 光 输 出 量 与 最 佳 工 作 温 度 下 的 光 输 出 量 相 近 。
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它 如 何 节 约 能 源 ?
与 T12 和 T8 荧 光 灯 比 较 ， T5 荧 光 灯 的 发 光 效 率 （ 如 欲 查 看 有 关 定 义 ， 请 按 此 处 ） 是 最 大 的 ， 约 为 100 lm/W （ T12 和 T8 荧 光 灯 的 发 光 效 率 分 别 为 70 lm/W 和 80 lm/W ） 。 T5 荧 光 灯 除 了 有 较 高 的 发 光 效 率 外 ， 亦 可 与 高 频 的 电 子 镇 流 器 同 时 使 用 ， 从 而 减 少 电 路 的 能 耗 损 失 。

节 能 潜 力
正 如 上 文 所 述 ， T5 荧 光 灯 的 发 光 效 率 较 T12 和 T8 荧 光 灯 更 高 。 在 与 高 频 电 子 镇 流 器 同 时 使 用 时 ， T5 荧 光 灯 的 节 能 效 率 为 20 至 30 ％ 。 如 欲 知 悉 详 情 ， 请 参 阅 " 电 子 镇 流 器 " 的 描 述 。

光 输 出 量 相 若 的 T5 和 T8 荧 光 灯 比 较 如 下

更 多 资 料 ∶

三 基 色 灯 管
在 目 前 的 技 术 条 件 下 ， 荧 光 灯 的 内 壁 荧 光 涂 层 主 要 有 两 种 ∶ 标 准 荧 光 涂 层 和 三 基 色 涂 层 。 标 准 荧 光 涂 层 显 色 性 能 有 限 ， 通 常 提 高 显 色 性 能 就 会 降 低 光 输 出 量 。 不 过 ， 三 基 色 荧 光 涂 层 由 红 、 蓝 、 绿 三 种 单 色 荧 光 剂 混 合 而 成 ， 可 在 较 高 光 输 出 量 的 条 件 下 满 足 更 高 的 显 色 性 要 求 。

它 如 何 节 约 能 源 ?
涂 有 三 基 色 涂 层 的 荧 光 灯 可 在 相 同 输 入 功 率 的 情 况 下 提 高 显 色 性 和 光 输 出 量 ， 因 而 提 高 了 发 光 效 率 （ 如 欲 查 看 有 关 定 义 ， 请 按 此 处 ） 。 三 基 色 萤 光 灯 的 光 量 衰 减 速 度 比 一 般 标 准 荧 光 灯 为 慢 ， 使 其 使 用 寿 命 较 长 ， 有 助 减 少 环 境 污 染 。 下 表 为 标 准 荧 光 灯 和 三 基 色 荧 光 灯 的 比 较 ∶

节 能 潜 力
在 相 同 的 能 量 消 耗 下 ， 采 用 三 基 色 层 的 T8 荧 光 灯 （ 长 1,200 毫 米 ） 的 光 量 输 出 较 采 用 标 准 荧 光 涂 层 的 同 型 号 荧 光 灯 高 18 ％ 左 右 。 此 外 ， 由 於 三 基 色 荧 光 灯 的 灯 具 与 标 准 荧 光 灯 的 灯 具 相 同 ， 如 把 标 准 荧 光 灯 换 为 三 基 色 荧 光 灯 ， 便 无 须 更 换 灯 具 。

词 汇

发 光 效 率 : 发 光 效 率 的 定 义 为 光 源 消 耗 一 单 位 的 输 入 功 率 所 产 生 的 光 度 （ 光 度 单 位 为 流 明 ） 。