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创新发展中的荧光灯技术

2017-07-08    

来源:中国照明网

   作者:葛葆珪 葛伟 包锦雄 杨长根 陈惠钧 上海师范大学 上海海龙光电科技有限公司 上海傲统光电科技有限公司 (上海 200233)  

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导语: 本文论述了荧光灯技术具备的特点和优势;总结和分析了荧光灯技术前后2次重大的技术创新;介绍了荧光灯技术前景光明的新产品、新技术和应用;探讨了荧光灯技术在照明领域的竞争优势与存在的短板。呼吁大家继续关心和参与荧光灯技术创新发展,开创荧光灯技术新时代。

  编者按  在LED光源如洪水般的包围中,大功率球型荧光灯一枝独秀。在LED光源技术发展的同时,上海师范大学教授、上海海龙光电科技有限公司总经理葛葆珪先生与他的团队也在坚持不懈地发展大功率球型荧光灯的专利技术,使这一灯种成为由中国人发明完善成熟应用的荧光灯灯种,打上了中国人的烙印;并且在长时间、大面积的厂矿应用中取得了令专家信服、令客户喜爱的成果。这种执着地进行科学研究与实践的精神值得我们照明科技人员学习。 

  荧光灯技术至今仍具有强大的生命力和广阔的应用前景。人们不禁会问:这是为什么?请看《创新发展中的荧光灯技术》论文,来回答您的问题!


   创新发展中的荧光灯技术

  1.荧光灯技术是人类发明人造光源的基础

  1.1荧光灯光谱是最接近太阳自然光的光源  

  1938年美国GE公司发明荧光灯,至今已经有80年历史,分析各类光源的发射光谱,荧光灯光谱最接近日光光谱,它具有优良的全光谱特性。另外,荧光灯因其光效高、光色可选择、热辐射小、寿命长等特色和优势深受青睐,很快成为人造照明光源的主流。 

  1.2荧光灯目前仍然是照明领域里占有率最大的人造光源 

  荧光灯在人造光源中始终具有极高占有率,人造光源产生的总光通量中,荧光灯最盛世时占有率高达80%左右;至今仍有60%左右份额。 

  2014年,我国荧光灯因LED等新光源的崛起,在同比下降12.4%的情况下,总产量仍有60.9亿只。2014年,HID灯(金卤灯、高压钠灯和高压汞灯)总产量为1.51亿只。

  2016年荧光灯总产量40.23亿只,椐2013年统计我国的稀土节能荧光灯的年产量43.74亿只,约占世界总产量1/3左右。(上述数据仅供参考) 

  因此,荧光灯目前仍是我国和世界照明领域里占有率最大的人造光源。 

  1.3荧光灯是具有悠久历史的传统光源

  回顾荧光灯八十年发展历史,荧光灯产品和技术一直在发展中不断提高,使传统荧光灯技术愈来愈完善,愈来愈成熟。主要体现在以下几个方面: 

  ○采用稀土三基色荧光粉替代卤粉,提高光效、光通量维持率和显色性等。

  ○缩小了灯管径,增强了管内紫外线辐射和提高了光效等。  

  ○紧凑型荧光灯和细管径T8和 T5直管荧光灯获得成功应用。 

  ○荧光灯灯丝采用三螺旋灯丝、主辅三螺旋灯丝等,又改进了配套电子粉。  

  ○开始应用汞齐(固汞)替代液汞,控制用量和回收汞。 

  ○荧光灯采用高频驱动,应用电子镇流器,提高了荧光灯的性能。  

  ○荧光灯生产工艺不断改进和完善,使用水涂粉、涂覆Al保护膜等新工艺和自动化生产设备快速发展及应用。  

  ○荧光灯标准体系日益完善。  

  传统荧光灯技术通过上述8项技术改进和提高,既保留传统光源的特色和具有独特的优势;悠久历史的传统荧光灯光源的技术的成熟;我们可以客观地说荧光灯技术,是经历过时间考核和实际应用认可的照明光源。  

  

  2.荧光灯技术在发展和应用时暴露的短板  

  荧光灯技术在发展和应用过程中的优势明显,同时也存在着技术性能指标、应用范围和达到最佳的性价比等方面所暴露的各种短板,这三项短板阻碍了荧光灯照明的发展和与其他电光源照明的竞争力。特别是LED等新光源崛起,使荧光灯技术在发展和应用过程中,受到了严重打压,正在逐步被边缘化,甚至有人提出要全面替代和淘汰荧光灯照明,真有点“人言可畏”。  

  本文认真分析荧光灯技术在发展和应用时存在的短板,提出了“去短板”。   

  2.1荧光灯技术性能指标暴露的短板 

  荧光灯技术性能指标主要缺陷和局限性表现在以下3个方面: 

  2.1.1荧光灯的单灯光源功率较小  

  常见的荧光灯单灯光源功率:直管型:4w~110w,紧凑型:5w~105w。

                   单灯光通量:<10000Lm。  

  2.1.2荧光灯光源寿命不够长  

  一般荧光灯光源寿命为6000~8000h;

   配套电子镇器使用寿命一般为 3年左右,与长寿命光源相比差距较大。 

  2.1.3荧光灯光源在生产和使用中会有汞污染,回收和处理都比较困难

   在当前对环境保护的要求越来越高的情况下,已经影响荧光灯的进一步推广和应用。   

   2.2荧光灯技术适合应用范围暴露的短板;  

  “荧光灯照明”在照明领域里应用,还存在着缺陷和应用局限性,特别是在工业照明等领域里更加明显地放大了它的缺陷。 

  2.2.1“荧光灯照明”一般适用的高度仅为室内3~6m。如果厂房高度10m以上就很难满足设计和使用的要求。  

  2.2.2 “荧光灯照明”缺乏高透光的平板型照明灯具,大大影响其应用领域。  

  2.2.3 “荧光灯照明”对环境温度十分敏感,一般不宜在高温环境使用。  

  2.3 荧光灯技术达到最佳的性价比暴露的短板 

  优质荧光灯照明设备性能好、价格高,设备的性价比就不高。

  优质的高透光球形荧光灯及配套灯具性能公认是好的,但价格昂贵,大大限制和影响高透光球形荧光灯,在照明领域里的应用。 

  近年来,荧光灯照明既要面对LED光源的不断发展和各种新兴光源的迅速崛起,又要适应人们对照明性能指标、效能节电水平和环保要求的进一步提高。性价比不高也是动摇传统“荧光灯照明”的主导地位的原因之一。  

  

  3.荧光灯技术二次重大的技术创新  

  我们在充分肯定传统荧光灯优势的同时,也要客观注意到“荧光灯照明”自身存在的不足,它的短板。

  近十多年来,荧光灯技术2次重大的技术创新,在“补短板”的过程中,让荧光灯技术不断创新发展;又通过补短板不断实现自我完善,才能使荧光灯照明获得新生和发展!  

  3.1荧光灯技术第1次重大的技术革命。  

  自1974年开始差不多用了30年时间,荧光灯的发展是依托三大技术创新:稀土三基色荧光粉、紧凑型和细管径荧光灯和荧光灯电子镇流器。人们用这三项技术创新组合,完成了荧光灯第1次技术革命。  

  3.1.1 稀土三基色荧光粉,是荧光灯第1次技术革命一个重要的里程碑 

   稀土三基色荧光粉的应用,大幅提高了荧光灯照明的性能指标:

   T5荧光灯光效,已经提高到104Lm/w左右;

   显色指数Ra提高到80以上,特殊用途显色指数Ra可以高达95~99; 

   发光效率高,提高了热稳定性,光衰减缓,光通量维持率提高,寿命已能达到1万小时以上,全面提高了荧光灯各项性能指标。 

  3.1.2 紧凑型和细管径荧光灯研制成功,是荧光灯发展又一重大关键

   荧光灯的灯管管径越细,能够提高灯管内紫外辐射,会提高灯的光效。

   1938年T12(管径38mm)荧光灯光效约为50Lm/W,

   1978年T8(管径26mm)荧光灯光效约为60Lm/W,

   1995年一般T5(管径16mm)商品荧光灯光效已经达到90Lm/W左右。

   还有更细管径的荧光灯如:T4、T3、T2等。

   八十年代初应用了稀土三基色荧光粉,诞生了紧凑型荧光灯,缩小了荧光灯的体积。紧凑型荧光灯大量替代白炽灯,一度成为世界潮流。我国至今还是紧凑型荧光灯生产制造大国,2011年我国产量占全球产量的80%。  

  3.1.3 高频激发荧光灯,电子镇流器的应用提高了荧光灯的性能 

  荧光灯的灯管管径越细启辉电压越高,T5荧光灯必须选用匹配的高频镇流器。在上世纪七十年代荧光灯高频电子镇流器的研制成功,产生高启辉电压将荧光灯点燃运行。 

  八十年代普及型荧光灯电子镇流器,采用较多的是逐流式电子镇流器,功率因数仅为0.9左右,其3次、5次谐波均超标。灯电流波峰系数>1.7,镇流效率为0.9左右。电子镇流器的可靠性和安全性不高,损坏率比较高。(一般好的产品寿命也仅为3年)。

  因此,高频电子镇流器的性能指标一般和使用寿命都需要进一步提高。   

  3.2荧光灯技术第2次重大的技术革命。 

  1999年~2016年近20年,荧光灯技术开创了第2次重大的技术革命,又实现了4项技术创新,进一步全面提高荧光灯照明的性能。  

  主要包括以下4个方面:  

  1.紧凑型荧光灯的结构,再次创新设计;  

  2. 成功研制高品质长寿命电子镇流器;  

  3.荧光灯采用汞齐(固汞)替代全面实施液汞,固汞进入了实用阶段; 

  4.发明荧光灯集中供电创新模式,使荧光灯技术在创新发展中获得新生。  

  3.2.1紧凑型荧光灯结构重大技木创新,研制成功高透光球形(平板型)荧光灯。 

  七十年代紧凑型荧光灯,主要是实现了采用细灯管、灯管多次弯曲折叠,紧凑化缩小了体积,有U形、∏形和螺旋形等。 

  但是七十年代紧凑型荧光灯,同时带来了2个问题:  

  第一、紧凑型荧光灯的灯管内侧光不能无遮挡出射,灯的透光率降低,光输出减小,通常会减少了30%左右。

  荧光灯为了克服上述二大缺点,葛葆珪教授和葛伟带领研发团队,对传统的紧凑型荧光灯的结构,又一次进行了创新设计,研制出高透光球形荧光灯和高透光平板型荧光灯,全面提高“荧光灯照明”性能指标,紧凑型高透光荧光灯的出现,给荧光灯技术带来新的突破。 

  图1和图2是高透光球形(平板型)荧光灯和4U节能灯、螺旋荧光灯,紧凑型传统平排型灯,灯管出光比例示意图

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           图1高透光球形(平板型)荧光灯与传统平排型灯管出射面比较

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          紧凑型高透光平板型灯管出射面                               紧凑型传统平排型灯管出射面

  

  图2 高透光平板型荧光灯与紧密平排荧光灯灯管出射面比较 

  高透光球形(平板型)荧光灯灯管出射面约占80%;

  传统节能灯灯管出射面占50%左右,光输出减少30%。

    3.png

            图3荧光灯灯管内空间温度与光通量输出关系

  实验证明:相同功率的高透光球形荧光灯或高透光平板型荧光灯的光输出比传统紧凑型荧光灯或紧密平排荧光灯的光输出可以提高50%左右。    

  3.2.2高性能、长寿命电子镇流器研制成功 

  上世纪九十年代前,采用的半桥式和逐流电子镇流器在实际应用中暴露出不少缺陷,直到九十年代先后发明了复合泵电路电子镇流器和有源滤波电路,全面提高了荧光灯电子镇流器各项技术性能指标:功率因数≥0.99、灯电流波峰系数≤1.4、流明系数≥0.9,以及有灯丝预热、抗电磁干扰和各种异常保护、智能控制和效能标准等方面都达到了较高水平,可保用六年的高性能、长寿命电子镇流器研制成功,通过国家3C强制标准。 

  杨长根、包锦雄、陈惠钧和葛葆珪等研究人员,分析上世纪八、九十代,半桥式和逐流电路电子镇流器,包括复合泵电子镇流器荧光灯电子镇流器存在的问题,为了实现长寿命、提高可靠性,又实现几项重要技术创新: 

  ①.降低电子镇流器发热元器件的工作温度,是延长电子镇流器寿命的核心。发热元器件的工作温度很高,就会严重影响电子镇流器的可靠性和使用寿命。针对镇流器内主要发热元器件,分析对整机寿命的影响大小,确 定其权重因子值。为重新设计长寿命、高可靠荧光灯电子镇流器 设计提供依据,使电子镇流器达到一个全新的水平。长寿命、高 可靠电子镇流器机内发热元件平均温度,比复合泵式电子镇流器,下降20℃左右,寿命能提高一倍以上。  

  ②.进一步减少长寿命、高可靠荧光灯电子镇流器自身功耗,已经做到于镇流器额定功率8%以下,电效率高达92~95%。单个长寿命、高可靠荧光灯电子镇流器功率己达到220w/只,有恒功率输出特 性。设计注重长寿命、高可靠荧光灯电子镇流器的自身保护,输出和输入具有多重保护电路, 确保安全性和可靠性。

  ③.长寿命、高可靠荧光灯电子镇流器,使用寿命已经长达六年以上。

  ④.长寿命、高可靠荧光灯电子镇流器和配套高透光球形荧光灯开关 冲击65万次实验室数据。荧光灯装置寿命5万小时将成为可实现 的目标。  

  荧光灯技术第2次重大的技术革命中,长寿命、高可靠荧光灯电子镇 流器研发获得成功,是荧光灯照明技术和应用的又一项创新新突破。 

  3.2.3汞齐(固汞)大功率荧光灯成功推广和使用 

  传统荧光灯生产制造和应用过程都存在有液汞,对环境会有一定污染,成为传统荧光灯一大致命缺点,汞是有毒有害的重金属元素,超过限量要求,就会污染环境又危害人体健康。但是荧光灯的发光原理决定了荧光灯的灯管必须含有少量汞蒸气。因此,在近20年荧光灯发展中特别关注荧光灯实现低汞、微汞技术和使用汞齐(固汞)技术为创新点。 

  汞蒸气压所需要的温度范围有严格要求,温度升高汞蒸气压上升对荧光灯的光效影响大,光输出会下降。若采用汞和不同比例合成的汞齐合金,可以获得相应温度的最佳汞蒸气压,从而获得最大的发光效率和稳定的光输出。 

  上海傲统光电科技有限公司,首先将高透光球形荧光灯光源,采用汞齐(固汞)替代液汞,使汞的用量和污染得到有效控制。汞齐(固汞)大功率高透光球形荧光灯投入产品实际应用。

  我国在汞齐(固汞)的应用,近几年主要主要做了以下二方面重点工作:  

  (1)我国荧光灯产量约60亿只,按照我国2008年发布的行业标准规定:紧凑型荧光灯含汞量不得超过5mg/只;直管荧光灯含汞量不得超过10mg/只。2010年欧盟RollS在2010年发布指令规定,2013年起小于30w紧凑型荧光灯含汞量不得超过2.5mg/只。我们现在已经研制成功180w紧凑型荧光灯含汞量1.5mg/只。小于65w紧凑型荧光灯含汞量不超过1.0mg/只。使荧光灯的汞用量得到有效控制。 

  (2)我国已经开始回收报废荧光灯产品,加强了处理固汞废物,又使汞污染得到了有效控制,大大减少了对环境的危害。 

  荧光灯技术第2次重大的技术革命,使荧光灯的汞用量和汞污染都得到有效控制,又重视固汞废物处理,有效防范环境风险,荧光灯成为既节能又符合环保新一代绿色产品。 

  3.2.4高性能荧光灯集中供电创新模式研制成功  

  2016年葛葆珪教授和杨长根、包锦雄等技术人员研发成功的专利,高透光球形荧光灯集中供电创新模式,荧光灯照明技术和应用又增添一项重大成果。  

  高透光球形荧光灯是荧光灯领域综合性能良好的电光源,具有紧凑型高透光球形结构,功率大、光效高、光利用率高、球面均匀发光、显色指数高、色温稳定、一致性好、寿命长、高效节电和对灯具适应性强等十多项优点。 

  但是在全面推广应用高透光球形荧光灯时,碰到主要瓶颈是高透光球形   荧光灯制造工艺复杂、产品性能要求高,造成产品价格较贵,“需求侧”难以接受,在推广应用中用户面受到很大限制。  

  高透光球形荧光灯“供给侧”改革,采用集中供电创新模式,主要是解决了“需求侧”在推广应用中价格高的瓶颈。能够做到大幅度降低了照明设备的工程造价,在工业照明领域可以满足深化工业照明节能改造的市场需求。  

  同时通过集中供电创新模式的技术创新,又进一步提高了高透光球形荧光灯的安全性、可靠性和具有更长的使用寿命,使得产品质量进一步提高。  

  ①高透光球形荧光灯采用集中供电模式设计思想:  

  将原来一个AC(低频)—DC—AC(高频)电子镇流器,分割成二个部分: 

  (1). 电源器:AC(低频)—DC                         

  (2). 驱动器:DC—AC(高频)

  集中供电创新模式示意图如下所示

                                    图2集中供电创新模式示意图

  

  ②.高透光球形荧光灯采用集中供电模式常用的4种产品型号

QQ截图20170708161942.png   

(1)6×90W集中供电创新模式(2)5×120W集中供电创新模式(3)3×180W集中供电创新模式(4)高透光球形荧光灯混搭模式  

                               图3集中供创新电模式4种产品示意图  

  ①.高透光球形荧光灯采用集中供电创新模式具有四大特点:  

  具有三基色荧光灯照明质量优势:舒适性好、显色性好,接近自然光。 

  具有高效率的节电优势:比其它各类电光源分别节电30%~80%。  

  具有优佳实用优势:可靠性高、安全性好、使用寿命长和维护成本低。  

  具有好的性价比优势:高位品质大众价格、造价成本低和投资回收短。

  

  4.荧光灯技术获奖业绩以及新产品、新技术的应用  

  4.1荧光灯技术在第2次技术创新主要获奖业绩 

  荧光灯技术-年年有创新! 年年获成果! 年年在进步!   

  1.1994年 电子镇流器上海技监局                  2.1995年 电子镇流器通过美国UL认证

  市场抽查唯一合格产品                               和FCC测试合格  

  QQ截图20170708162053.png         


 3.1998年 项目通过上海市科委鉴定                        4. 2000年 产品通过国家稀土办成果鉴定 

  达到国际先进水平                                    达到国际先进水平

    


      5.1999年首创球形荧光灯(花篮灯)                     6. 2002年高透光球形荧光灯系列 

            获国家专利                                      获得多项实用新型和外观专利

 TIM截图20170710100258.jpg    


      7. 2001年荣获2001年度国家重点新产品               8. 2004年高透光球形荧光灯通过日本安全认证  

     


  9. 2005年 《绿色照明新光源超大功率球形荧光              10. 2006年 《一种道路照明荧光灯》 

  灯》荣获上海市国际工业博览会铜奖                        获国家发明专利证书

  TIM截图20170710100433.jpg       


  11. 2007年 《上海市十大重点节能工程样板案            12. 2009年 《上海市重点节能技术节能工程案 

     例上海三菱电梯有限公司》                             例上海江扬农产品批发市场》

         


  13. 2007年《高透光球形荧光灯工业照明》                14. 2008年《高透光球形荧光灯道路照明》

  获上海市节能环保博览会节能环保银奖                   获上海市节能环保博览会节能环保银奖

         

            工业照明应用                                           道路照明应用

  

  15. 2007年《高透光球形荧光灯电子镇流器》           16. 2013年 研发成功固汞高透光球形荧光灯

  获上海市节能环保博览会节能环保银奖

     

            长寿命电子镇流器                          (48W、65W、75W、85W、95W、110W、180W、220W)

  

  17. 2014年完成高透光球形荧光灯水平工作面                18.2009年通过保用六年长寿命

  照度快速查表手册(DIALUX照明软件)                     电子镇流器3C认证

    TIM截图20170710100624.jpg   


  19. 2015年 高透光球形荧光灯及配套电子                20. 2015年 自整流高透光球形荧光灯荣获 

  镇流器荣获上海市节能产品称号                      上海市节能产品称号

       


  21. 2016年集中供电电源、荧光灯驱动装置              22. 2016年荣获全国电子节能环保 

  及荧光灯获实用新型专利证书                            重点推荐产品证书

             


  23. 2016年 4月14日《中国照明》报                24. 2016年 8月17日解放日报上海观察

    发表:《球形大功率荧光灯                       发表:《上海这家企业如何让

    技术与应用在海龙取得突破》                     荧光照明重获新生 ?》

       

  

  4.2荧光灯技术前景光明的3项新产品、新技术: 

  4.2.1高透光球形荧光灯

  4.2.2高透光平板形荧光灯 

  4.2.3荧光灯集中供电创新模式

  4.3创新发展荧光灯技术新的应用领域: 

  4.3.1工业照明 

  我国工业照明节能改造,虽然已经实施多次,目前工业照明的现状是仍存在大量使用高能耗电光源,经有关方面对工业照明用灯情况的不完全统计结果如下: 

  石英金卤灯约占用灯量:60~70%

  高压钠灯、高压汞灯、节能灯、白炽灯等约占用灯量:20~25% 

  高透光球形荧光灯、无极荧光灯和LED灯等占用灯量: 5~10% 

  目前在工业照明领域中,有60~70%仍在用的高能耗光源,如果采用“荧光灯照明”替代,则存在着节电40~60%的巨大潜力! 

  当前荧光灯照明用于深化工业照明节能改造的可行性: 

  荧光灯照明经过荧光灯技术第2次重大的技术革命,以高透光球形荧光灯为代表的新一代工业照明荧光灯,其技术逐步成熟,实现了适应工业照明要求的技术提升,大功率、高光通量、长寿命高效节能的荧光灯照明技术瓶颈已被突破:高透光球形荧光灯采用集中供电创新模式,主要是解决了“需求侧”在推广应用中价格高的瓶颈,生产成本大幅下降,全面提升产品的性价比。为配合深化工业照明节能改造做好了各种准备工作,创造了良好的条件,“荧光灯照明”在工业照明领域又开创了一个新局面。

  推荐样板1. 

  上海宝钢四项照明节电改造在“协作共赢”的节能减排理念下,宝钢大手牵海龙小手,上海宝钢与上海海龙密切配合,分别于2006年、2008年、2010年和2013年圆满完成宝钢四项工业照明节电改造,并取得了满意的效果,成为绿色上海宝钢四项照明节电改造,

  实施范围和节电效果统计数据 

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   上海宝钢四项照明节电改造合计投入的改造费用:约1110万元。  

  每年节省电费:约1438万元。十年支付维护费: 累计510万元。

  

  推荐样板2

  上海三菱电梯公司从2003年~2013年前后进行了多次照明节电改造,成为2008年上海市十大重点节能样板工程。《实施绿色照明》重点示范样板。  

  2003年至2008年上海三菱电梯公司前后用了大约六年时间,完成了采用高透光球形荧光灯替代高能耗HID灯 (石英金卤灯、高压钠灯、汞灯)第一轮照明改造。

   2009年至今又在开展提高照明质量为主要目标任务,实施第二轮节电改造。 

  上海三菱电梯十年(2003~2013年)取得的荧光灯照明产品的质量分析统计表:

  TIM截图20170710095502.jpg

  上海三菱电梯公司十年取得的节能效果:  

  (1). 改造后节省照明功率:约 620千瓦。 

  (2). 改造后节省照明用电量:约 200万KWh/年。  

  (3). 每年节省标煤:约 650吨/年。(十年节省标煤6500吨) 

  (4). 每年节省照明电费:约160万元/年。(十年节省电费1600万元) 

  (5).十年投入的灯具改造费用:约人民币300万元,投资回报率高。 

  (6). 十年共投入的维护费用:约71万元。 

  “荧光灯照明”技术和应用的新突破,大大提升了“荧光灯照明”的性能指标,大幅拓展了在工业照明领域的应用范围,从而真正提高了“荧光灯照明”在工业照明领域的竞争力,使具有悠久而辉煌历史的“荧光灯照明”,焕发出新的强大活力!  

  4.3.2学校教室照明  

  全国教室照明的现状,教室照明大部分没有达到“国家标准”,30年来我国先后多次制订教室照明设计标准,实际不达标情况依旧普遍存在。 

  第一次是1986年在《中小学照明和采光标准》(GBJ99-86)中,教室课桌照度要求达到150Lx;黑板要要求达到200Lx。

  第二次是2004年再次发布新的《建筑照明设计标准》,教室课桌照度要求达到300Lx;黑板照度要求达到500Lx。 

  第三次是2010年在《中小学照明和采光卫生标准》GBJ7793-2010中,由于实际状况不达标情况依旧普遍,故再次强调教室课桌照度要求达到300Lx;黑板照度要求达到500Lx。 

  第四次是2013年发布新的《建筑照明设计标准》,标准规定教室课桌照度要求达到300Lx;黑板照度要要求达到500Lx。 

  长期以来我国教室照明状况处于比较落后状况,课桌照度和黑板照度普遍低于国家标准规定的照度值。学生长期处于低照度下学习。势必引起视觉疲劳,教室视觉环境差,照度低是造成学生视力低下和形成学生近视眼的重要原因之一。 

  国家已经多次对学校教室照明提出要求和明确标准,造成那么多的学校教室照明,仍然没有达到“国家标准”的原因是什么? 

  其中一个重要原因是学校教室照明灯具要求甚高,包括照明舒适性、节能降耗效果和安全可靠性等,各方面都能满足要求的产品很少见到。高透光的平板型照明灯具,再配置集中供电创新模式,就是一款专门为学校教室照明设计的紧凑型高透光平板型荧光灯。

  寛U形高透光平板型荧光灯灯管和平板型荧光灯灯具如图4、图5所示。 

  图4寛U形高透光平板型荧光灯灯管                   图5寛U形高透光平板型荧光灯灯具  

  采用90w寛U形高透光平板型荧光灯灯具。作为学校教室照明配置学校的教室课桌照明,照度就可达到300~500Lx 的“国家标准”要求。 

  4.3.3办公室照明、商业照明、道路照明…… 

  高透光平板型荧光灯系统和高透光球形荧光灯系统一样,能够更好地适应荧光灯技术在各种照明领域里应用。特别适合在工业照明、办公室照明、商业照明、道路照明和库房、物流照明等领域应用,具有极高的性价比,是目前照明领域优秀照明产品,是具有雄厚的竞争优势的照明产品。  

  传统的荧光灯技术,结合不断的技术创新,就会大大增强荧光灯技术的竞争优势,具有广泛的应用前景,使传统的荧光灯技术获得新生。

  

  5.荧光灯技术在照明领域的竞争优势 

  5.1与石英金卤灯比对 

  采用90w或120w高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代250w石英金卤灯  

  采用180w高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代400w石英金卤灯

  具有五大优势: 

  ①.直接节电,节省照明用电功率60%~70%。间接节电,低温光源自身发热量低,对环境温度影响小,减小空调负荷。  

  ②.光源使用寿命延长一倍,可达2万小时以上。 

  ③.照明质量高包括显色性好、无眩光和频闪、舒适性好。  

  ④. 6-8个月节省的电费可以收回替换灯具投入的费用,维护费用可以节省80%以上。  

  ⑤.两种灯具价格能够做到基本相当。

  

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  图6.高透光球形荧光灯                                 图7. 250w石英金卤灯400w石英金卤灯

  

  5.2与大功率LED灯比对 

  采用90w或120w高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代150w LED灯 

  采用180w高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代250w LED灯 

  具有五大优势: 

  1.国家GB5034-2014版《建筑照明设计标准》明确提出:对于办公室等室内空间暂不将发光二极管灯作为推荐使用光源。  

  根据美国能源部报告预计,发光二极管光源需要到2020年才能逐步成为室内照明应用中的主流产品之一。 

  国家GB5034-2014版《建筑照明设计标准》指出:目前发光二极管灯在工业照明领域中应用,产品尚未成熟,还存在发热严重、颜色一致性差、互换性差、色漂移严重及光生物安全等诸多领域也还存在争议。国家《建筑照明设计标准》 

  推荐三基色荧光灯具有高光效、长寿命和显色性好,比LED灯可以节省照明功率30%左右。

  2. 照明质量优势明显,照明环境舒适性好,光污染小。  

  3. 集中供电电源+驱动器整体寿命比LED灯整体寿命长,易实施标准化。 

  4.光源及配套灯具价格优势明显,仅是LED灯的1/3~1/2,照明工程成低,灯具重量是LED灯具1/4~1/3,安装、维护方便,安全可靠。

 

             图8.高透光球形荧光灯                          图9.大功率LED灯

  

  5.3与传统荧光灯(T5直管和大功率节能灯)比对

  采用 120w高透光球形荧光灯集中供电创新模式替  200w~250w 传统节能灯

  采用180w高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代 280~350w传统节能灯 

  具有5大优势: 

  1.工作面上达到同等照度值,光源的照明功率可以减小50%左右。 

  2光源使用寿命延长3倍左右。维护费用可以节省80%以上。 

  3.光源工作温度低,能够在密封和防爆灯具内使用。 

  4.市售多数传统大功率节能灯,缺乏预热和保护等必要功能,本品具备全部应有的功能。 

  5.品质优良,性能可靠。价格能够做到与市场上品牌产品价格相当。

  

 

         图10.高透光球形荧光灯(分体式、一体化)               图11.T5高棚格栅灯、传统4U 节能灯

  

  6.结束语:

  本文是根据荧光灯技术发展历史,尽可能客观、科学地对荧光灯技术作出评价,希望能进一步推动对荧光灯技术的研究,发挥传统荧光灯技术的优势和创新成果,使荧光灯技术在照明领域蓬勃发展,广泛应用取得更加辉煌业绩!  

  我们深信照明领域百花齐放好,荧光灯照明技术是照明大家庭重要一员,与其他新兴光源并存,互相取长补短,荧光灯技术一定会永保青春,发挥应用潜力。这是当前我们发表本文的目的和心愿!

  

  参 考 文 献 

  〔1〕刘颂豪,李淳飞  光子学技术与应用 (下册) 广州:广东科技出版社,2006. 

  〔2〕葛葆珪.荧光灯照明在工业照明领域大有可为.上海:上海节能2015(3)140-144 

  〔3〕安岚坡.球形大功率荧光灯技术与应用在海龙取得突破.北京:中国照明2016(4)C1 

  〔4〕温其东.2015年中国照明电器行业整体情况. 中国照明电器2016(1)1-5

  〔5〕中华人民共和国建设部GB50034-2013建筑照明设计标准[S]北京:中国建筑工业出版社,2013. 

  〔6〕葛葆珪.传统荧光灯的创新发展 《北京:中国照明2016(9)11-15 (10)》

  〔7〕专利号:ZL 2016 2 0203185.0 荧光灯系统 发明人葛葆珪 杨长根 包锦雄 葛 伟。

  〔8〕葛葆珪.传统荧光灯技术的创新发展,促进稀土三基色荧光粉新生《稀土信息2017(2)28-31》 

  〔9〕葛葆珪 集中供电创新模式研究和应用  上海:上海节能2017(3)166-170

实习编辑:杨志钊


标签:荧光灯  紧凑型高透光球形荧光灯  紧凑型高透光平板型荧光灯  电子镇流器集中供电创新模式  固汞荧光灯  荧光灯发展史  

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