一、白熾燈簡介
白熾燈將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài),利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源。白熾燈的發(fā)展趨勢主要是研制節(jié)能型燈泡。不同用途和要求的白熾燈,其結(jié)構(gòu)和部件不盡相同。白熾燈的光效雖低,但光色和集光性能很好,是產(chǎn)量最大,應(yīng)用最廣泛的電光源。
白熾燈組成結(jié)構(gòu):
白熾燈,主要由玻殼、燈絲、導(dǎo)線、感柱、燈頭等組成。
玻殼做成圓球形,制作材料是耐熱玻璃,它把燈絲和空氣隔離,既能透光,又起保護(hù)作用。白熾燈工作的時候,玻殼的溫度最高可達(dá)100℃左右。
燈絲:是用比頭發(fā)絲還細(xì)得多的鎢絲,做成螺旋形。看起來燈絲很短,其實把這種極細(xì)的螺旋形的鎢絲拉成一條直線,這條直線竟有1米多長。
白熾燈里的鎢絲害怕空氣。如果玻殼里充滿空氣,那么通電以后,鎢絲溫度升高到2000℃以上,空氣就會對它毫不留情地發(fā)動襲擊,使它很快被燒斷,同時生成一種黃白色的三氧化鎢,附著在玻殼內(nèi)壁和燈內(nèi)部件上。
導(dǎo)線:兩條導(dǎo)線表面上很簡單,實際上由內(nèi)導(dǎo)線、杜美絲和外導(dǎo)線三部分組成。內(nèi)導(dǎo)線用來導(dǎo)電和固定燈絲,用銅絲或鍍鎳鐵絲制做;中間一段很短的紅色金屬絲叫杜美絲,要求它同玻璃密切結(jié)合而不漏氣;外導(dǎo)線是銅絲,任務(wù)就是連接燈頭用以通電。
感柱:一個喇叭形的玻璃零件就是感柱,它連著玻殼,起著固定金屬部件的作用。其中的排氣管用來把玻殼里的空氣抽走,然后將下端燒焊密封,燈就不漏氣了。
燈頭是連接燈座和接通電源的金屬件,用焊泥把它同玻殼粘結(jié)在一起。
白熾燈的優(yōu)點:
①顯色性好:用白熾燈照明時顏色失真很小,顯色指數(shù)可達(dá)95—97。它很適合在要求有良好辨色條件的場合下(如美術(shù)館、商品櫥窗等)照明。
②色溫很低:白熾燈偏紅黃,色溫為2700~2900K,在低照度照明時會使人感到舒適。所以白熾燈很適合臥室、客廳等生活居室照明。
③啟動性能好:白熾燈點燃后,燈的光輸出很快達(dá)到額定值。不需要啟動時間。這對生活照明和應(yīng)急照明是非常重要的,是白熾燈的最大優(yōu)點之一。
④外形美觀:白熾燈的外形可按需要做成各種樣子,其美觀的外形還可用于裝飾照明和藝術(shù)照明。
⑤體積小,成本低:白熾燈的發(fā)光體尺寸可以做得很小,使其結(jié)構(gòu)緊湊,造價低廉。
白熾燈的缺點:
①發(fā)光效率低:白熾燈的發(fā)光效率只有8—151m/w,比熒光燈低。
②壽命短:白熾燈的壽命只有1000h,比熒光燈壽命短。
③耗電多:在同樣的照度情況下,白熾燈比熒光燈耗電多,電費高。
二、日光燈簡介
日光燈又稱作熒光燈,日光燈兩端各有一燈絲,燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣,燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉,兩個燈絲之間的氣體導(dǎo)電時發(fā)出紫外線,使熒光粉發(fā)出柔和的可見光。
日光燈的工作特點:日光燈管在開始點燃時需要一個高電壓,正常發(fā)光時只允許通過不大的電流,這時燈管兩端的電壓低于電源電壓。
在圖示的電路中,當(dāng)開關(guān)接通的時候,電源電壓立即通過鎮(zhèn)流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極。220伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離,產(chǎn)生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹,輝光產(chǎn)生的熱量使U型動觸片膨脹伸長,跟靜觸片接通,于是鎮(zhèn)流器線圈和燈管中的燈絲就有電流通過。電流通過鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路。燈絲很快被電流加熱,發(fā)射出大量電子。這時,由于啟輝器兩極閉合,兩極間電壓為零,輝光放電消失,管內(nèi)溫度降低;雙金屬片自動復(fù)位,兩極斷開。在兩極斷開的瞬間,電路電流突然切斷,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動勢,與電源電壓疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時發(fā)射出來的大量電子,在燈管兩端高電壓作用下,以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動。在加速運動的過程中,碰撞管內(nèi)氬氣分子,使之迅速電離。氬氣電離生熱,熱量使水銀產(chǎn)生蒸氣,隨之水銀蒸氣也被電離,并發(fā)出強烈的紫外線。在紫外線的激發(fā)下,管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光。
日光燈正常發(fā)光后。由于交流電不斷通過鎮(zhèn)流器的線圈,線圈中產(chǎn)生自感電動勢,自感電動勢阻礙線圈中的電流變化。鎮(zhèn)流器起到降壓限流的作用,使電流穩(wěn)定在燈管的額定電流范圍內(nèi),燈管兩端電壓也穩(wěn)定在額定工作電壓范圍內(nèi)。由于這個電壓低于啟輝器的電離電壓,所以并聯(lián)在兩端的啟輝器也就不再起作用了。
日光燈選用原則
1 、任何情況下,應(yīng)采用細(xì)管徑(管徑≤26mm)燈管,即T8、T5等類型,取代T12燈管,有明顯的節(jié)能環(huán)保效果。
2 、任何情況下,都應(yīng)采用三基色熒光燈,不應(yīng)再選用鹵粉熒光燈。三基色燈管具有光效高、顯色好、壽命更長的優(yōu)勢。雖價格貴(約貴一倍),但由于其光效高,不僅節(jié)能效果好,降低了運行成本;而且由于使用燈數(shù)減小,節(jié)省了燈具及鎮(zhèn)流器的費用,反而使照明系統(tǒng)的總初建費用降低。
3 、采用大功率燈管:在功能照明場所(除外裝飾性要求),應(yīng)選擇不小于4呎(近似1200mm)長燈管,即T8型36W、T5型28W,其光效更高。
4 、一般情況宜采用中色溫?zé)艄埽汗庠吹纳恚ㄓ孟嚓P(guān)色溫表示)選擇,除建筑色彩特殊要求外,一般可根據(jù)照度高低確定:簡單說,高照度(》750lx)宜用冷色溫(高色溫),中等照度(約200~1000lx)用中色溫,低照度(≤200lx)用暖色溫(低色溫)。因為暖色溫光在低照度下使人感到舒適,而在高照度下就感到燥熱;而冷色溫光在高照度下感到舒適,在低照度時感到昏暗、陰冷。多數(shù)場所的照度在200~750lx之間,用中色溫光源更好;而且中、低色溫的熒光燈光效比高色溫?zé)舾撸灿欣?jié)能。
三、白熾燈和日光燈的區(qū)別介紹
白熾燈和日光燈的區(qū)別1:
光源:白熾燈的光線是全色光,普通日光燈是單色光,在單色光的日光燈光下觀看會使某下顏色發(fā)生色變,即顏色不真實,新型的三基色日光燈是全色日光燈,三基色日光燈光下看物體的顏色則比較真實。
白熾燈的壽命跟燈絲的溫度有關(guān),因為溫度越高,燈絲就越容易升華。日光燈兩端發(fā)黑過程是:鎢絲的升華直接變成鎢氣,這些鎢氣體遇到溫度較低的燈管壁又凝華在燈管壁上而發(fā)黑的,
當(dāng)鎢絲升華到比較細(xì)瘦時,通電后就很容易燒斷,從而結(jié)束了燈的壽命。所以白熾燈的功率越大。
白熾燈和日光燈的區(qū)別2:
工作原理:日光燈管是靠著燈管的汞原子,由氣體放電的過程釋放出紫外光(主要波長為2537埃=2537×10-10m)。所消耗的電能約60%可以轉(zhuǎn)換為紫外光。其他的能量則轉(zhuǎn)換為熱能。
日光燈由燈管內(nèi)表面的熒光物質(zhì)吸收紫外光后釋放出可見光。不同的熒光物質(zhì) 會發(fā)出不同的可見光。一般紫外光轉(zhuǎn)換為可見光的效率約為40%。因此日光燈的效率約為60%×40%=24%——大約為相同功率鎢絲電燈的兩倍。
白熾燈和日光燈的區(qū)別3:
發(fā)光效率:普通白熾燈的發(fā)光效率僅有7~19lm/W,而熒光燈可達(dá)27~67lm/W,節(jié)電顯著;
白熾燈和日光燈的區(qū)別4:
使用壽命:普通白熾燈壽命為1000小時,而熒光燈可達(dá)1500~5000小時(但頻繁啟動對熒光燈壽命影響很大);
白熾燈和日光燈的區(qū)別5:
適應(yīng)電壓變化的性能:在額定電壓使用時,白熾燈壽命一般為1000小時。如電壓升高10%,發(fā)光效率增加17%,而壽命則降低28%,即降低280小時;如電壓降低10%,壽命雖可延長,但發(fā)光效率減小19%,因此白熾燈在適應(yīng)電壓變化的性能上比日光燈差。
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