自從愛(ài)迪生發(fā)明了燈泡,照明燈就扎根于我們的生活中,到如今照明燈對(duì)于我們來(lái)說(shuō),可謂是非常熟悉的,照明電光源一般分為白熾燈、氣體放電燈和其他電光源三大類,在綠色照明工程中,可根據(jù)具體情況,選擇各種光源。
一、白熾燈(Incandescent lamp)
1)普通白熾燈即一般常用的白熾
燈泡特點(diǎn):顯色性好(Ra=100)、開(kāi)燈即亮、可連續(xù)調(diào)光、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,但壽命短、光效低。用途:居室、客廳、大堂、客房、商店、餐廳、走道、會(huì)議室、庭院。運(yùn)用方式:臺(tái)燈、頂燈、
壁燈、床
頭燈、走廊燈。
2)鹵鎢燈(tungsten halogen lamp)填充氣體內(nèi)含有部分鹵族元素或鹵化物的充氣白熾燈。具有普通照明白熾燈的全部特點(diǎn),光效和壽命比普通照明白熾燈提高一倍以上,且體積小。用途:會(huì)議室、展覽展示廳、客廳、商業(yè)照明、影視舞臺(tái)、儀器儀表、汽車、飛機(jī)以及其它特殊照明。
二、氣體放電燈(discharge lamp)
低氣壓放電燈(low pressure(vapor)discharge lamp)
?。?)熒光燈(fluorescent lamp)熒光燈俗稱日光燈,特點(diǎn):光效高、壽命長(zhǎng)、光色好。熒光燈有直管型、環(huán)型、緊湊型等,是應(yīng)用范圍十分廣泛的節(jié)能照明光源。用直管型熒光燈取代白熾燈,節(jié)電70~90%,壽命長(zhǎng)5~10倍;對(duì)直管型熒光燈進(jìn)行升級(jí)換代,節(jié)電15~50%;用緊湊型熒光燈取代白熾燈,節(jié)電70~80%,壽命長(zhǎng)5~10倍;
?。?)低壓鈉燈(low pressure sodium(vapor)lamp)特點(diǎn):發(fā)光效率特高、壽命長(zhǎng)、光通維持率高、透霧性強(qiáng),但顯色性差。用途:隧道、港口、碼頭、礦場(chǎng)等照明。
高強(qiáng)度氣體放電燈(high intensity discharge lamp-HID)
高強(qiáng)度氣體放電燈有:熒光高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。
?。?)熒光高壓汞燈
特點(diǎn):壽命長(zhǎng)、成本相對(duì)較低。
用途:道路照明、室內(nèi)外工業(yè)照明、商業(yè)照明。
?。?)高壓鈉燈
特點(diǎn):壽命長(zhǎng)、光效高、透霧性強(qiáng)。
用途:道路照明、泛光照明、廣場(chǎng)照明、工業(yè)照明等。
?。?)金屬鹵化物燈
特點(diǎn):壽命長(zhǎng)、光效高、顯色性好。
用途:工業(yè)照明、城市亮化工程照明、商業(yè)照明、體育場(chǎng)館照明以及道路照明等。
?。?)陶瓷金屬鹵化物燈
特點(diǎn):性能優(yōu)于一般金鹵燈。
用途:商場(chǎng)、櫥窗、重點(diǎn)展示及商業(yè)街道照明。
5.高頻無(wú)極燈(electrodeless lamp)
特點(diǎn):超長(zhǎng)壽命(40000~80000小時(shí))、無(wú)電極、瞬間啟動(dòng)和再啟動(dòng)、無(wú)頻閃、顯色性好。
用途:公共建筑、商店、隧道、步行街、高桿路燈、保安和安全照明及其他室外照明。
6.鹵素?zé)襞?br />
鹵素?zé)襞荩℉alogen lamp),亦稱鎢鹵燈泡,是白熾燈的一種。原理是在燈泡內(nèi)注入碘或溴等鹵素氣體。在高溫下,蒸發(fā)的鎢絲與鹵素進(jìn)行化學(xué)作用,蒸發(fā)的鎢會(huì)重新凝固在鎢絲上,形成平衡的循環(huán),避免鎢絲過(guò)早斷裂。因此鹵素?zé)襞荼劝谉霟舾L(zhǎng)壽。此外,鹵素?zé)襞菀嗄芤员纫话惆谉霟舾叩臏囟冗\(yùn)作,它們的亮度及效率亦更高。不過(guò)在這溫度下,普通玻璃可能會(huì)軟化。因此鹵素?zé)襞菪枰捎萌埸c(diǎn)更高的石英玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外線,故此鹵素?zé)襞萃ǔ6级枰硗馐褂米贤饩€濾鏡。鹵素?zé)襞萆系乃РA绻杏?,?huì)造成玻璃上溫度不一,減低燈泡的壽命。因此換鹵素?zé)襞輹r(shí)要避免人手觸及燈泡的玻璃。
四、無(wú)繩電燈
美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員2007年6月10日進(jìn)行了“無(wú)繩燈泡”的實(shí)驗(yàn)。由索爾賈??祟I(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用兩個(gè)銅絲線圈充當(dāng)共振器,一個(gè)線圈與電源相連,作為發(fā)射器;另一個(gè)與臺(tái)燈相連,充當(dāng)接收器。結(jié)果,他們成功地把一盞距發(fā)射器2.13米開(kāi)外的60瓦電燈點(diǎn)亮。而且試驗(yàn)顯示“無(wú)線電能傳輸”技術(shù)對(duì)人類無(wú)害,因?yàn)殡姶艌?chǎng)只對(duì)能與之產(chǎn)生共振的物品有影響。
五、LED燈
1、LED的結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理
50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí),第一個(gè)商用二極管產(chǎn)生于1960年。LED是英文light emitting diode(發(fā)光二極管)的縮寫(xiě),它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料,置于一個(gè)有引線的架子上,然后四周用環(huán)氧樹(shù)脂密封,起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。
發(fā)光二極管的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片,在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過(guò)渡層,稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來(lái),從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管,通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽(yáng)極流向陰極時(shí),半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。
2、LED光源的特點(diǎn)
1)電壓:LED使用低壓電源,供電電壓在6-24V之間,根據(jù)產(chǎn)品不同而異,所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場(chǎng)所。
2)效能:消耗能量較同光效的白熾燈減少80%
3)適用性:很小,每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制備成各種形狀的器件,并且適合于易變的環(huán)境
4)穩(wěn)定性:10萬(wàn)小時(shí),光衰為初始的50%
5)響應(yīng)時(shí)間:其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí),LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)
6)對(duì)環(huán)境污染:無(wú)有害金屬汞
7)顏色:改變電流可以變色,發(fā)光二極管方便地通過(guò)化學(xué)修飾方法,調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙,實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED,隨著電流的增加,可以依次變?yōu)槌壬S色,最后為綠色
8)價(jià)格:LED的價(jià)格比較昂貴,較之于白熾燈,幾只LED的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng),而通常每組信號(hào)燈需由上300~500只二極管構(gòu)成。