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采用青岛法兰克6U-60W高频率节能灯替代400W金卤灯——照明效果与节电效益分析报告(第3页)
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关键词:地面照度实测值 功率替代比例 节电率 光谱能量分布 不可见光 可见光 视觉灵敏 低视觉灵敏可见光 光谱能量分布特性 人眼视觉函数曲线 有效视觉光效 有效视觉照度 投资回收期 无风险经营项目
七、青岛法兰克高频率节能灯替代400W金卤灯的技术机理分析
中国照明网技术论文·太阳能照明
400W金卤灯在传统光源中,已经属于技术性能先进、品质优秀的电光源。青岛法兰克6U-60W高频率合同能源管理专用节能灯,缘何能够替代之??其技术机理是什么??
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(一)、光谱能量分布结构决定—有效视觉光效
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1、光是一种电磁波辐射能量,我们简称:光辐射能量。由电光源将电能转换而成。衡量电光源转换效率高低的物理概念是:光效。
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评价光效的体系有两种,即:辐射度学体系和光度学体系。
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辐射度学体系:是以纯客观的物理概念为理论基础,以纯客观的物理能量为测量对象的评价体系。它适应于光辐射能量的全波段,仅从能量的角度对光辐射能量进行评价。
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光度学体系:是以辐射度学体系的基本理论为指导,以人眼睛的生理视觉特性为基础。是以在人眼睛上,能够产生明暗与颜色真实视觉感的光辐射物理能量,为对象的评价体系。光度学体系适应于光辐射能量的可见光波段,是从光辐射能量与人眼睛真实视觉感的相互作用的对应关系的角度,对光辐射能量进行评价。
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现阶段,用于照明领域的对光辐射能量的测量和评价体系。在理论上和指导思想上,确立的是光度学体系。但是,由于现实的测量技术和仪表,不能区分可见光、不可见光。对可见光和不可见光仍然是一并接收,再按照一定的数显函数关系显示一个数字。其本质仍然是辐射度学的测量和评价体系。
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2、光辐射能量,人眼并不是都能看的见。光辐射能量包括可见光和不可见光两部分。电光源将电能转换成光辐射能量用于照明时,产生的光辐射能量,并不全是可见光辐射能量。包含可见光辐射能量与不可看见光辐射能量两部分。
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电光源将电能转换成光辐射能量用于照明时,人眼睛能感觉到的可见光辐射能量,才是真正有效用的辐射能量。电光源的技术性能与品质不同,光辐射能量的光谱能量分布结构不同。其可见光与不可见光辐射能量的比例也是不同的。
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惟有可见光辐射能量比例高的光源,有效视觉光效才能高。
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3、电光源产生的可见光辐射能量,具有一定的波长区间范围和光谱能量分布结构。在可见光的波长区间范围内,可见光辐射能量中包括:高灵敏可见光和低灵敏可见光两部分。
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电光源的技术性能与品质不同,可见光辐射能量的光谱能量分布结构也不同。在其可见光辐射能量中,高灵敏可见光和低灵敏可见光,辐射能量的比例也是不同的。
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惟有高灵敏可见光辐射能量比例高的光源,有效视觉光效才能高。
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4、电光源产生的可见光辐射能量,具有一定的波长范围,可以细分成若干个单光谱的光辐射能量。人眼视网膜上的感光细胞,对每一个单光谱的光辐射能量,一对一地对应一个响应灵敏度。
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在平面坐标图上,以波长为横轴,以响应灵敏度为纵轴。将每个单光谱的光辐射能量与响应灵敏度一对一的对应点进行描绘,就会得到一条类似于正弦抛物线的曲线,我们称其为:人眼的视觉特性函数曲线。
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人眼的视觉特性函数曲线的物理意义:表征的是人眼的视觉灵敏度与光频谱之间的关系。表明人眼的视觉感对光具有选择性。同等能量的可见光辐射,其波长不同,在人眼中产生的真实视觉感,是不同的。
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5、电光源中的金卤灯和节能灯,都是气体放电光源。其光辐射能量是由红、绿、蓝色,三个不同峰值、不同频谱宽度的独立窄带光谱合成的。将窄带光谱的各个峰值点进行描绘,就得到一条气体放电光源的光谱能量分布特性曲线。这条特性曲线,是一条不是很规则的近似于抛物线的曲线。
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气体放电光源的光谱能量分布特性曲线不是固定的,与气体放电光源种类、技术性能和品质有关。
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气体放电光源的光谱能量分布特性曲线,如果能够靠近人眼的视觉特性函数曲线。在相同光辐射能量的前提下,气体放电光源的光辐射能量,在人眼上产生的光与色的真实视觉感就强烈。越靠近,越强烈。假如,两条曲线能重叠,其真实视觉感就最强烈。即:有效视觉光效才最高。
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6、400W原金卤灯:
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(1)、整灯总的耗电功率由两部分构成,一部分为灯耗电功率;另一部分为电感镇流器耗电功率。
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灯本身的耗电功率,因技术性能的因素,热功耗很大。有很大一部分能量没有转化为光能量,而是转化成了热能。
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电感镇流器耗电功率:电感镇流器技术品质越差、使用的时间越久,耗电功率越大。百分之百的转化为热能。
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因此,原金卤灯其辐射度学意义上的光电能量转换效率也比较低。
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(2)、在光辐射能量中,由于光谱能量分布结构的技术因素。原金卤灯含有较多的不可见光,其中紫外线就高达36%(这是业界众所共知的)左右,可见光比例低。
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在光辐射能量中,同样由于光谱能量分布结构的技术因素,其可见光光辐射能量中的高灵敏可见光的比例低。还是由于光谱能量分布结构的技术因素,其光谱能量分布特性曲线,与人眼的视觉特性函数曲线,两者之间差距很大。
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因此,原金卤灯其光度学意义上的有效视觉光效比较低。
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(3)、原金卤灯,其辐射度学意义上的光电能量转换效率也比较低,有一部分电能由灯本身和镇流器直接转化成了热能。另有一部分电能,在转换成不可见光后辐射到空间中,由空间介质转换成热能。
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由此可见,原金卤灯仅仅将电能中的一小部分,转换成了照明所需要的可见光光辐射能量。原金卤灯,必然耗电功率很大,有效视觉光效比较低。
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7、青岛法兰克6U-60W高频率合同能源管理专用节能灯
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青岛法兰克高频率节能灯,以系统控制理论为指导,采用模糊自适应控制技术设计,运用优算法和计算机模拟技术进行优化纠错,建立了高频率节能灯的最佳工作点和宽频度自适应范围。
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(1)、电子镇流器交流-直流-交流(AC-DC-AC)变换频率高达45khz,高频激发电场,频率高、场强高、能量大。
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在高频电场激发作用下,节能荧光灯管内,电子运动速度高、能量大,与管内的金属汞(Hg)原子非弹性碰撞速率高。管内的金属汞(Hg)原子,获得的能级高,其基态-激发态-基态跃迁频率高,产生254nm紫外线辐射的能量高。
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节能荧光灯管内,填充氪(Kr)、氩(Ar)混合气体。在高频电场激发作用下,惰性气体原子与金属汞(Hg)原子发生第二类非弹性碰撞的频率高。管内的金属汞(Hg)原子,获得的能级高,其基态-激发态-基态跃迁频率高,产生254nm紫外线辐射的能量高。
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高频率节能灯的技术原理:为气体放电光致发光。其光电转换效率高低,与产生254nm紫外线辐射能量效率和荧光粉吸收254nm紫外线辐射能量进行量子转换效率,分别成正比关系。
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产生254nm紫外线辐射能量的效率高低,与激发电场的频率高低、总有效碰撞截面、非弹性碰撞几率、碰撞频率等技术因素成正比。
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在上述技术因素共同作用下,高频率节能灯光量子转换效率高。即:其辐射度学意义上的光电能量转换效率高。
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(2)、节能荧光灯管采用进口稀土三基色高光效、低光衰、长寿命荧光粉。
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荧光粉平均粒径控制在最佳范围,粒度分布特性好,纳米特性效应好。对紫外线光和可见光,具有最优的散射特性。光辐射能量效率高,可见光辐射比例高。
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光谱特性好:吸收光谱与激发光谱特性基本对应匹配。对紫外线辐射能量吸收能力强,极少吸收可见光辐射能量,量子转换效率高。能有效地将吸收到的紫外线辐射能量,转变为可见光能量辐射,可见光辐射能量比例高。
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光谱特性好:发射光谱特性优化,即:光谱能量分布结构合理科学。其光谱能量分布特性曲线,与人眼的视觉特性函数曲线基本一致。可见光辐射能量,相对集中在人眼视觉的高灵敏区段,有效视觉光效高。
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在上述技术因素共同作用下,高频率节能灯可见光转换效率高。即:其光度学意义上的光电能量转换效率高。即:有效视觉光效高。
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(3)、青岛法兰克高频率节能灯,灯本身和镇流器热能消耗很小,产生254nm紫外线辐射能量的效率高,其辐射度学意义上的光电能量转换效率较高。光谱能量分布结构合理科学,光辐射能量中,不可见光辐射能量比例小,可见光辐射能量比例大。光谱能量分布特性曲线,与人眼的视觉特性函数曲线基本一致。可见光辐射能量,相对集中在人眼视觉的高灵敏区段,有效视觉光效高。
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由此可见,青岛法兰克高频率节能灯,能够消耗很少的电能量,产生发出较多的高视觉灵敏度的可见光辐射能量。照明是为眼睛服务的,人眼睛感觉到的可见光能量,才是真正有效的光能量。因此,高频率节能灯,必然耗电功率很小,有效视觉光效高,有效视觉照度高。
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中照网网友 在2021-1-11 9:45:39发表
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中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表
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中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表
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中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表
这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表
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