自從愛迪生發明了燈泡,照明燈就扎根于我們的生活中,到如今照明燈對于我們來說,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:顯色性好(Ra=100)、開燈即亮、可連續調光、結構簡單、價格低廉,但壽命短、光效低。用途:居室、客廳、大堂、客房、商店、餐廳、走道、會議室、庭院。運用方式:臺燈、頂燈、
壁燈、床
頭燈、走廊燈。
2)鹵鎢燈(tungsten halogen lamp)填充氣體內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,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:會議室、展覽展示廳、客廳、商業照明、影視舞臺、儀器儀表、汽車、飛機以及其它特殊照明。
二、氣體放電燈(discharge lamp)
低氣壓放電燈(low pressure(vapor)discharge lamp)
(1)熒光燈(fluorescent lamp)熒光燈俗稱日光燈,特點:光效高、壽命長、光色好。熒光燈有直管型、環型、緊湊型等,是應用范圍十分廣泛的節能照明光源。用直管型熒光燈取代白熾燈,節電70~90%,壽命長5~10倍;對直管型熒光燈進行升級換代,節電15~50%;用緊湊型熒光燈取代白熾燈,節電70~80%,壽命長5~10倍;
(2)低壓鈉燈(low pressure sodium(vapor)lamp)特點:發光效率特高、壽命長、光通維持率高、透霧性強,但顯色性差。用途:隧道、港口、碼頭、礦場等照明。
高強度氣體放電燈(high intensity discharge lamp-HID)
高強度氣體放電燈有: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:壽命長、成本相對較低。
用途:道路照明、室內外工業照明、商業照明。
?。?)高壓鈉燈
特點:壽命長、光效高、透霧性強。
用途:道路照明、泛光照明、廣場照明、工業照明等。
?。?)金屬鹵化物燈
特點:壽命長、光效高、顯色性好。
用途:工業照明、城市亮化工程照明、商業照明、體育場館照明以及道路照明等。
?。?)陶瓷金屬鹵化物燈
特點:性能優于一般金鹵燈。
用途:商場、櫥窗、重點展示及商業街道照明。
5.高頻無極燈(electrodeless lamp)
特點:超長壽命(40000~80000小時)、無電極、瞬間啟動和再啟動、無頻閃、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.鹵素燈泡
鹵素燈泡(Halogen lamp),亦稱鎢鹵燈泡,是白熾燈的一種。原理是在燈泡內注入碘或溴等鹵素氣體。在高溫下,蒸發的鎢絲與鹵素進行化學作用,蒸發的鎢會重新凝固在鎢絲上,形成平衡的循環,避免鎢絲過早斷裂。因此鹵素燈泡比白熾燈更長壽。此外,鹵素燈泡亦能以比一般白熾燈更高的溫度運作,它們的亮度及效率亦更高。不過在這溫度下,普通玻璃可能會軟化。因此鹵素燈泡需要采用熔點更高的石英玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外線,故此鹵素燈泡通常都而需要另外使用紫外線濾鏡。鹵素燈泡上的水晶玻璃如果有油,會造成玻璃上溫度不一,減低燈泡的壽命。因此換鹵素燈泡時要避免人手觸及燈泡的玻璃。
四、無繩電燈
美國麻省理工學院研究人員2007年6月10日進行了“無繩燈泡”的實驗。由索爾賈希克領導的研究小組利用兩個銅絲線圈充當共振器,一個線圈與電源相連,作為發射器;另一個與臺燈相連,充當接收器。結果,他們成功地把一盞距發射器2.13米開外的60瓦電燈點亮。而且試驗顯示“無線電能傳輸”技術對人類無害,因為電磁場只對能與之產生共振的物品有影響。
五、LED燈
1、LED的結構及發光原理
50年前人們已經了解半導體材料可產生光線的基本知識,第一個商用二極管產生于1960年。LED是英文light emitting diode(發光二極管)的縮寫,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料,置于一個有引線的架子上,然后四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,所以LED的抗震性能好。
發光二極管的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結。在某些半導體材料的PN結中,注入的少數載流子與多數載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。這種利用注入式電致發光原理制作的二極管叫發光二極管,通稱LED。當它處于正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。
2、LED光源的特點
1)電壓:LED使用低壓電源,供電電壓在6-24V之間,根據產品不同而異,所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源,特別適用于公共場所。
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境
4)穩定性:10萬小時,光衰為初始的50%
5)響應時間:其白熾燈的響應時間為毫秒級,LED燈的響應時間為納秒級
6)對環境污染:無有害金屬汞
7)顏色:改變電流可以變色,發光二極管方便地通過化學修飾方法,調整材料的能帶結構和帶隙,實現紅黃綠蘭橙多色發光。如小電流時為紅色的LED,隨著電流的增加,可以依次變為橙色,黃色,最后為綠色
8)價格:LED的價格比較昂貴,較之于白熾燈,幾只LED的價格就可以與一只白熾燈的價格相當,而通常每組信號燈需由上300~500只二極管構成。