(1)照明光源的分类
电气照明光源泛指用于建筑物内、外照明的人工光源,有灯光稳定、易于控制、便于调节、使用安全且经济等优点,已成为现代人工照明中应用最为广泛的照明产品。可分为:热辐射光源、气体放电光源和半导体光源这3大类。
1)热辐射光源
是指利用物体通电加热至高温时辐射发光原理制成。这类灯具的特点是:灯结构简单,使用方便,在灯泡额定电压与电源电压相同的情况下即可使用。常见的有白炽灯、卤钨灯。
2)气体放电光源
利用电流通过气体时发光的原理制成,可分为低气压放电灯、高强度气体放电灯这两种。这类灯发光效率高,寿命长,光色品种多。常用的有:节能灯(荧光灯)、高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯、低压钠灯。大部分用作道路、广场、运动场等处的室外照明,也用于中、高顶棚的工厂、体育馆、礼堂和大型商场的室内照明。
3)半导体光源
包括电致发光灯和半导体灯。前者是荧光粉在电场作用下发光,后者是半导体p-n结发光。这类灯仅用于需要特殊照明的场所。
(2)各种照明光源的特点及适用范围
1)白炽灯的特点
白炽灯是历史最悠久的灯,应用极为广泛。它的发光原理基于真空或中性气体中的灯丝通过电流加热到白炽状态引起的热辐射发光现象。
白炽灯内装钨质灯丝,并充有惰性气体,发光效率为10~15lm/W,色温2800K左右,显色性好,额定寿命为1000小时,它的发光原理基于真空或中性气体中的灯丝通过电流加热到白炽状态引起的热辐射发光现象。
现目前已有的规格由“220V 15W”到“220V 1000W”等不同系列产品。
A.按灯丝分类:有单螺旋和双螺旋灯丝两种;
B.按灯头分类:有螺口式和插口式两种;
C.按气体分类:有真空和充气两种;
D.按玻璃壳分类:有透明型、磨砂型、乳白型、反射型和彩色型灯泡等;
E.按形状分类:有球形、梨形、柱形、蜡烛形和蘑菇形等,灯具中常用的灯泡多是螺口灯头,而吊灯常用的多是插口灯头;
F.按技术分类:有钨丝灯、卤钨灯、石英卤素灯及红外线反射灯。
白炽灯优点在于结构简单、价格低廉、使用方便、显色性好;缺点是发热大、发光效率较低、使用寿命较短。常用于室内一般照明,还可用于照度要求较低的室外照明。反射型白炽灯的光束定向发射,光能利用率高,一般用于橱窗、展览馆和需要聚光照明的场所。
2)卤钨灯的特点
卤钨灯内装钨质灯丝,并充以一定量的含有卤族元素(碘化物)的惰性气体。卤钨灯利用卤钨循环化学反应原理,大大减少了钨丝的蒸发和灯泡发黑程度。提高灯的发光效率和使用寿命。故此卤钨灯的发光效率和额定寿命都比白炽灯高。
卤钨灯常做成管状,尺寸小,功率为300~1000W,色温为2800~2900K,显色性好,额定寿命约1500小时,光通量稳定。多用于室内外大面积照明,但其耐震性较差。
3)荧光灯的特点
荧光灯包括普通日光灯和紧凑型荧光灯。其原理是利用汞蒸气在外加电压作用下产生弧光放电,发出少许可见光和大量紫外线,紫外线又激励灯管内壁涂覆的荧光粉,使之发出大量的可见光。
荧光灯按光色分类:有日光色、冷白色和暖白色3种;
按灯管直径分类:有T5、T8、T10、T12这4种直径;
按形状分类:有直管形和环形两种,环形主要有U形、H形、双H形、球形、SL形、ZD形等。
常用荧光灯的型号和规格,分YZ、YH、40、RR这4部分,YZ表示直管形,YH表示环形灯管,40表示功率,RR表示荧光灯颜色,日光色为RR,冷白色为RL,暖白色为RN。
A.普通日光灯:普通日光灯优点是发光效率要比白炽灯高得多,在使用寿命及年限方面也优于白炽灯,但普通日光灯的缺点是荧光灯的显色性较差(光谱是断续的),特别是它的频闪效应,容易使人眼产生错觉,应采取措施消除频闪效应。另外,荧光灯具有以下缺点:线路较多,需要安装启辉器和镇流器辅助器件;有射频干扰;寿命与开关次数有关,开关次数多,寿命缩短;通电发光时间较长。
B.紧凑型荧光灯(又叫节能灯):发光原理与普通荧光灯相同,但由于启辉器和镇流器内置于灯中的电子线路板中,大大减小灯的体积。紧凑型荧光灯现正在逐步替代白炽灯。由于其节电率高,一只15W的紧凑型荧光灯亮度与75W的白炽灯的发光效率和使用寿命相当,平均寿命为8000小时左右,最长达到20000小时左右。但是白炽灯只有约1000~2000小时。
C.高显色荧光灯:高显色荧光灯是采用三基色荧光粉,显色指数可达80以上,其使用寿命约为1500~5000小时。在使用时配备专用的镇流器和启辉器。高显色荧光灯照明多用于印染厂、印刷厂、商场和电视演播室、摄影室等显色要求高的场所。
D.高压汞灯的特点
a)高压汞灯:包括荧光高压汞灯和自镇流高压汞灯,功率由50~1000W,发光效率为40~50Lm/W,显色指数40~45,额定寿命为5000小时。
特点:寿命长、成本相对较低。
用途:道路照明、室内外工业照明、商业照明。
b)金属卤化物灯:类似高压汞灯,在发光管中增添金属卤化物,因此发光效率提高到60~100Lm/W,显色指数提高到60~85,额定寿命为7000~10000小时。
特点:寿命长、光效高、显色性好。
用途:工业照明、城市亮化工程照明、商业照明、体育场馆照明以及道路照明等。
c)高压钠灯:高压钠蒸气放电灯,发光呈金白色,发光效率高达90~140Lm/W,色温为2000K左右,显色性差,显色指数为20~25,额定寿命为12000小时,功率为35~1000W。
特点:寿命长、光效高、透雾性强。
用途:道路照明、泛光照明、广场照明、工业照明等。
d)低压钠灯:低压钠蒸气放电灯,发光呈纯黄色,发光效率高达130~175Lm/W,功率为18~200W,显色性差。
特点:发光效率特高、寿命长、光通维持率高、透雾性强,但显色性差。
用途:隧道、港口、码头、矿场等照明。
(3)各种灯具的特性和使用范围比较
下面,我们以图表的形式,将装修工程中的涉及所主要灯具的各种性能列举出来,供大家作清晰的对比,见表7.1.1。
表7.1.1 主要电光源的技术性能指标
(作者:陆震纬、彭云娣)