科学理解节能灯概念的内涵与外延

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1、科学理解节能灯概念的内涵与外延科学理解节能灯概念的内涵与外延青岛法兰克青岛法兰克(Frank)微电子有限公司微电子有限公司青岛专用集成电路青岛专用集成电路(ASIC)设计工作室设计工作室合同能源管理机制推进事业部合同能源管理机制推进事业部高频光源事业部高频光源事业部高频光源设计工程师高频光源设计工程师 韩俭荣韩俭荣摘摘 要：要：本文概括分析了节能灯的技术品质内涵和外形规格，以便能对节能灯有一个科学的概念，正确地推广应用节能灯。关键词：关键词：节能灯 技术品质 外形规格 U 型管 螺旋管 T5 直管型 合同能源管理 一、概述一、概述国家经贸委和联合国开发计划署，共同实施的绿色照明工程。指的是科学

2、选用新型高效光源，在全社会建立一个高效节能、明亮舒适的照明环境。所选用的新型高效光源，包括三基色高光效节能荧光灯（简称节能灯） 。现将，其技术品质和外形规格进行以下概括分析。二、节能灯技术品质分析二、节能灯技术品质分析（一）（一） 、光效、光效光效：即光源每 W 电功率产生发出的光能量（俗称光通量） ，单位：流明/瓦特（Lm/w） 。光源每 W电功率产生的光通量越多，光效越高，亮度越高，节约电能越多。（二）（二） 、光通量、光通量电光源产生发出的光能量，称为光通量，单位为流明（Lm） 。在某固定的空间内，电光源产生的光通量越充足，人对周围环境的视觉感觉越明亮。（三）（三） 、光效与光通量区别、

3、光效与光通量区别光效与光通量，是两个不同的物理概念。但是，往往产生混淆。光效：是表征电光源，将电能转化成光能量效率高低的一个物理量。光通量：表征是电光源，按照既定的光效和电功率，产生发出的光能量的总和。在实际照明应用设计中，鉴别比较电光源技术性能优劣时，具有现实直观物理意义的概念应该是：光效。 （韩俭荣）（四）（四） 、光谱能量分布与可见光比例、光谱能量分布与可见光比例光源产生的光通量中，包含可见光和不可见光。可见光比例高与低，是由光谱能量分布比例决定的。只有可见光比例高，有效视觉光效才能高。绿色光源的光通量中，光谱能量分布比例是接近于太阳光的，可见光比例高，有效视觉光效高。绿色光源的总光通量

4、中，可见光比例应是传统光源的 3.5-8 倍以上。可见光比例越高，有效视觉光效越高，有效视觉照度就越高，表明电光源技术性能越先进。（五）（五） 、有效视觉光效、有效视觉光效光效：是描述光源技术性能优劣的物理概念。但是在实际照明应用设计中，具有现实直观物理意义的概念应该是：有效视觉光效有效视觉光效。技术理由：技术理由：1、光源产生发出的光通量中，包括可见光、不可见光两部分。可见光是人的眼睛能够感觉到的光，是我们应用于照明所需要的光通量。不可见光，人的眼睛感觉不到，是照明不需要的光通量。2、光源的技术性能不同，光谱能量分布比例不同。产生发出的光通量中。可见光、不可见光两部分的比例是不一样的，并且差

5、异较大。3、光源的有用性是照明，照明是为人的眼睛服务的。人的眼睛感觉到光通量-可见光，才是真正有积极意义的物理量。 （作者韩俭荣）4、现阶段，用于测量光通量的仪表，如照度计等，其实质就是一个光伏电池。工作原理是将光通量，按照一定的光电函数关系转换成电流值。再按照一定的电流数显函数关系，直观地显示出与光通量对应变化的数字。这中光伏电池式的测量光通量的仪表，不能区分可见光、不可见光。只是将接受到的可见光、不可见光，一并显示为一个对应的数字。5、现阶段，人们已经形成的测量比较准则，认为测量到的数值越大，光源越亮。实质上这里存在着一个技术概念上的误区。6、如果用光效这个物理概念，和现阶段普通的测量光通

6、量的仪表，来描述不同种类光源的光效高低。就必然会出现这样一种反差现象。即：光效（测量到的数值）高的光源，人眼睛感觉到的有效视觉亮度和有效视觉照度，并不高；相反，光效（测量到的数值）低的光源，人眼睛感觉到的有效视觉亮度和有效视觉照度，反而高。例如：用同一只测量光通量的仪表，分别去测量高压汞灯和节能灯。这种测量数值与视觉的反差非常显著。用同一只测量光通量的仪表，分别去测量 T8 日光灯和节能灯。这种测量数值与视觉的反差，也是十分明显（作者韩俭荣） 。7、光源用于照明时，可见光才是所需要的光通量。因此，光源所含可见光的多少，是光源有效视觉光效高低的决定因素。我们应该鉴别比较的，也应该是光源所含可见光

7、比例的高低。8、为鉴别比较光源所含可见光的比例高低，现在引入有效视觉光效有效视觉光效这个物理概念。有效视觉光效有效视觉光效：表征的是光源产生发生的光通量中，单位光通量中可见光比例的高低。在光通量一定时，可见光比例越高，有效视觉光效有效视觉光效越高，实际有效视觉照度越高，光源技术性能越先进。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。 ）（六）（六） 、功率替代比例、功率替代比例光效与有效视觉光效，这两个物理概念比较抽象，实际使用需借助于测量仪表和复杂的科学计算。并且在完成了测量和有关

8、计算后，仍没有一个直观的物理感觉概念。在现实照明节电改造工程设计中，需要一种科学直观，具有可操作性强的鉴别比较光源有效视觉光效高低的物理概念和方法。为此，引入功率替代比例功率替代比例这一物理概念。功率替代比例功率替代比例：是用来直观鉴别比较不同种类的光源，有效视觉光效高低的物理概念和方法。引入功率替代比例这一物理概念的科学性、可行性分析：引入功率替代比例这一物理概念的科学性、可行性分析：1、功率替代比例这一物理概念，是以人们已经应用多年的传统电光源，如高压汞灯、T8 日光灯等作为标准，来鉴别比较某一种新光源，如节能灯的技术性能和技术品质优劣的物理概念和方法。 （韩俭荣）2、传统电光源，如高压汞

9、灯、T8 日光灯。已经广泛应用多年，人们已经非常习惯和了解。日常工作中，在评价某种新光源时，已经就会自然地以传统电光源，如高压汞灯、T8 日光灯作为标准，来鉴别比较。3、新光源，如节能灯问世以来。其技术应用定位，就是直接替代传统电光源，如高压汞灯、T8 日光灯。4、在用新光源，如节能灯。直接替代传统电光源，如高压汞灯、T8 日光灯。人们需要鉴别比较的技术指标，就是照明效果和节省多少电能。即：在有效视觉照度相同或有提高的前提下，电功率节省多少倍，即：功率替代比例。5、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看似粗略，但是非常准确。因为它准确地把握住了两个实用要素：（1） 、有效视觉照度值。即：作业台面实

10、际照明效果（作者韩俭荣） 。（2） 、节电效果。即：在作业台面实际照明效果相同的前提下，节省多少电功率。6、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看似简单，但是非常实用。不需要借助于复杂的仪表，不需要复杂的科学工程计算。只需人的眼睛直观鉴别比较即可（直观鉴别比较的方法：见直观鉴别节能灯光效高低的简便方法一文） 。7、功率替代比例，这一鉴别比较方法。看起来没有什么技术含量，但是非常具有实际的物理意义。因为，光源的有用性是照明，照明是为人的眼睛服务的。人的眼睛感觉到光通量，才是真正有积极意义的物理量。8、人的眼睛对可见光的敏感性，看似不准确，而实际上非常精确。特别是长期在作业台面上工作的人，对于作业台面

11、有效视觉照度的微小变化，都会有察觉。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。 ）（七）（七） 、光谱能量分布与显色性能、光谱能量分布与显色性能显色性能，是表征光源显示物体表面原本颜色能力的一个物理量。光源的显色性能高与低，是由光谱能量分布比例决定的。绿色光源的光通量中，光谱能量分布比例是接近于太阳光的。这样在观看物体表面颜色时，才能不产生色偏、不变色，显示物体表面的原本颜色。为表示显色性能优劣，引入显色指数 R 值的概念。以太阳光 R=100 为标准，绿色光源 R 值应为：R85

12、。光源的显色指数 R 值越大，光源显色性能越好（作者韩俭荣） 。（八）（八） 、色表与色温、色表与色温1、色表。、色表。绿色光源产生发出的光通量，一要有足够的亮度，二要有较好的颜色。颜色的含义之一：即人的眼睛看到的光源表面的颜色，称为光源的色表。光源的色表，是由光源的光谱能量分布比例决定的。不同的光谱能量分布比例，就有不同的色表。光源的光谱能量分布比例，越是接近太阳光的光谱能量分布比例，光源的色表越好。反之，则差。衡量光源色表的好与差，是以太阳光为标准的。光源表面的颜色，越是接近太阳光的颜色，光源的色表就好。反之，则差。例如，高压钠灯表面黄橙橙的，颜色与太阳光差别较大，色表就差。高压汞灯表面洁

13、白洁白的，颜色与太阳光差别较小，色表就比高压钠灯好（作者韩俭荣） 。优质的节能灯光谱能量分布比例，与太阳光的光谱能量分布比例基本一致。节能灯表面的颜色，接近太阳光的颜色。照明效果明亮、舒适。2、色温。、色温。光源的色表，是用色温来描术的。色温概念为：发光体表面的颜色，与黑体在某一温度下辐射出来的颜色最接近时，黑体该时刻的温度，定义为发光体的色温。色温以 K 氏温度为单位，代号为 0K 。光源的色温，分为低色温、中色温、高色温。低色温（2700 0K3500 0K）：含有较多的红光、橙光。犹如早晨八时左右的太阳光，给人以温暖、温磬的美感。中色温（3500 0K5000 0K）：所含的红光、蓝光等

14、光色较均衡，犹如上午八时以后，十时以前的太阳光。给人以温和、舒适的美感。高色温（5000 0K7000 0K）：含有较多的蓝光，象上午十时以后，下午二时以前的太阳光。给人以明亮、清晰的美感。光源色温高低，并不表明光源性能优劣。对光源色温高低的选择，主要是根据应用场合和照明目标的需求而定。对于工业和商业环境照明，要求明亮、舒适，应选用高色温的光源。（九）（九） 、色表和显色性能的关联与不同、色表和显色性能的关联与不同光源色表和显色性能，是两个既相关联又不同的两个物理概念。关联点一：关联点一：光源色表和显色性能，都是由光谱能量分布比例决定的。不同的光谱能量分布比例，就有不同的色表和显色性能。关联点

15、二：关联点二：衡量光源色表好与差，和衡量光源显色性能高与低。都是以太阳光的色表和显色性能做为标准的。不同点一：不同点一：色表：是表征光源表面上的光，颜色好与差的物理量。显色性能：是表征光源辐射到彩色物体表面上的光，显示物体表面原本颜色能力高低的物理量。两个物理量功能不同，位置不同。不同点二：不同点二：衡量光源色表的物理量是色温。衡量光源显色性能高与低的物理量是显色指数 R 值。（十）（十） 、亮度与照度的关联与不同、亮度与照度的关联与不同在科学理解了光效与有效视觉光效、光通量、色表与色温等物理概念后。应该科学理解亮度与照度这两个物理量。亮度与照度，是两个既关联又不同的物理量。1、亮度：、亮度：

16、指的是人在看光源时，眼睛感觉到的光亮度。 （韩俭荣）亮度高低决定于光源的色温高低和光源的光通量，光源的光通量多少是决定性因素。光源的光通量多，亮度就高。2、照度：、照度：指的是光源照射到周围空间或地面上，单位被照射面积上的光通量。单位被照射面积上的光通量多，照度就高。3、亮度和照度的关联与不同：、亮度和照度的关联与不同：关联点是：影响光源亮度和照度高低的物理量是共同的，即：光通量。不同点一：影响光源亮度的光通量，是光源表面辐射出来的光通量的多少。不同点二：影响光源照度的光通量，是光源辐射到被照面（如墙壁、地面、作业台面）上的光通量的多少。两者位置不同，受外界影响因素也不同。同一只光源，光源表面辐射出来的光通量，与光源辐射到被照面（如墙壁、地面、作业台面）上的光通量，在数量关系上是不相等的。4、特别说明：、特别说明：光源的亮度，有时受色温影响较大。在光通量相同的光源中，色温高的光源会产生亮度高的视觉感。这种“高亮度“光源，光效并不比其它光源高，照度也并不比其它光源高，只是一种刺眼的“虚假亮“。在实际照明应用设计中，