第三节 照明电光源的性能比较与选择
一、电光源性能比较
电光源最主要的性能指标是发光效率、寿命、光色(通常包括显色性)。通常,高压钠灯、金属卤化物灯和荧光灯的光效较高,白炽灯、卤钨灯、荧光灯、金属卤化物灯的显色性较好,高压钠灯和荧光高压汞灯的寿命较长。
电压变化对电光源光通量输出影响最大的是高压钠灯,其次是白炽灯和卤钨灯,影响最小的是荧光灯。维持气体放电灯正常工作不至于自熄的供电电压波动最低允许值,由实验得知荧光灯为160V,其他高压气体放电光源为190V。气体放电灯线路中接入电感型镇流器时功率因数普遍较低,且镇流器将消耗功率。常用照明电光源的性能比较如表2-3-1所示。
表2-3-1 常用照明电光源的性能比较
① 采用电子镇流器是功率因数大于0.9。
② 采用快速启燃与瞬时启燃线路时不用启辉器。
③ 用外触发器时为1~2s。
④ 采用外触发器时才需要。
二、电光源的选用
选用照明光源及其电器附件,应该符合国家现行相关标准的有关规定。
1.按场所功能、照明要求选择光源
(1)泛光照明宜采用金属卤化物灯或高压钠灯。
(2)内透光照明宜采用三基色直管荧光灯、发光二极管(LED)或紧凑型荧光灯。
(3)轮廓照明宜采用紧凑型荧光灯、冷阴极荧光灯或发光二极管(LED)。
(4)商业步行街、广告等对颜色识别要求较高的场所宜采用金属卤化物灯、三基色直管荧光灯或其他高显色性光源。
(5)园林、广场的草坪灯宜采用紧凑型荧光灯、发光二极管(LED)或小功率的金属卤化物灯。
(6)自发光的广告、标识宜采用发光二极管(LED)、场致发光膜(EL)等低耗能光源。
(7)通常不宜采用高压汞灯,不应采用自镇流荧光高压汞灯和普通照明白炽灯。
2.按环境条件选择光源
环境条件常常限制一些光源的使用,必须考虑环境许可的条件选用光源。例如,荧光灯最适宜的环境温度为20~25℃,在低温时会启燃困难,不能用在环境温度特别高或特别低的场所,否则光通量将大幅度下降。同时,荧光灯不适宜用于环境湿度高的环境,一般用在相对湿度60%以下为宜,达到75%~80%时则对其使用寿命很不利,必须在使用时加密封措施。荧光灯也不宜用在开关频繁的场所。白炽灯的光效低、电耗大、发热量大、寿命短、运行费用高,不适宜用在要求照度高、长时间照明或有高精度要求的恒温场所。
3.按经济合理性选择光源
选用高光效的光源,在达到同样照度时可减少所需光源的个数,从而同时减少了电气设备费用、材料费、安装费,即减少了初投资。
选用高光效、寿命长的光源更可以节约运行费用。通常照明装置的运行费用超过初投资。运行费用包括电费、灯泡消耗费、照明装置维护费以及折旧费,其中电费和维护费占较大比重。
4.以实施绿色照明工程为基点选择光源
绿色照明工程旨在节约能源、保护环境。有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康。其具体内容是:采用高光效、低污染的电光源,提高照明质量、保护视力、提高劳动生产率和能源有效利用率,达到节约能源、减少照明费用、减少火电工程建设、减少有害物质的排放,以达到保护人类生存环境的目的。
各种场所对照明电光源性能的要求如表2-3-2所示。
表2-3-2 各种场所对照明电光源性能的要求及推荐的光源(CIE 1983)
① 各种场合都需要光效高的光源,不但光源的光效要高,而且照明总效率也要高,还应满足显色性的要求,并适合特定应用场所的其他要求。
② 光通量值高低按下述分类:高—大于10000lm,中—3000~10000lm,小—3000lm。
③ 需要电视转播的体育照明,应该满足电视演播的照明要求。