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常用电光源性能对比与校园照明应用研究

傅强

常用电光源性能对比与校园照明应用研究

傅强1
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  • 1. 厦门大学
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摘要

火的使用是人类进入文明社会的重要标志,照明的发展历史也是从人类学会利用火作为照明光源开始的,随着科学技术的不断进步,照明从火过渡到电照明时代,并先后经历了四代电光源,其典型产品分别为白炽灯、荧光灯、高压气体灯和白光LED灯。 本文详细测试了市场上常用的白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯及LED灯的电学、光学、色度学等重要性能参数,并对其优缺点进行了对比分析,结果表明:白炽灯光谱形状最接近太阳光,因此最适合于照明,但由于其发光效率非常低(11.8lm/W),已逐渐退出照明舞台;荧光灯的使用历史悠久,其发光效率较高(58.5lm/W),价格适中,是应用最广泛的电光源之一,但由于含有重金属、寿命短、易碎等缺点,使用量也逐年减少;高强度气体放电灯的发光效率高(80.01m/W),但受限于显色指数低(如高压钠光灯小于30)、启动时间长等固有缺点,其应用范围较窄;LED灯作为照明产品只有不到30年的时间,但其综合指标明显优于前三代照明产品,并且还具有光效高(99.4-111lm/W)、色温从3000K到10000K可调、体积小、寿命长、启动时间短、无频闪、节能环保等优点,因此正以迅猛的速度逐渐替代前三代照明产品,延伸到几乎所有照明领域包括校园照明。 由于学生正处于生长发育的重要阶段,校园照明环境用光健康显得尤为重要。与目前校园照明广泛采用的荧光灯相比,LED灯光效更高,分别是白炽灯和荧光灯的8.5和1.7倍,显色指数更高86以上,并且色温可在3000-10000K之间连续可调,能满足不同照明功能需求,因此LED灯势必取代荧光灯成为校园照明的主流产品。但对于校园照明,除了满足照度要求外,还应重点考虑非视觉效应,分区选择不同色温的光源,如教室、图书馆、自习室宜选用色温较高(5000-6000K)的产品,有利于学生集中注意力,长时间学生舒适度也高;宿舍区宜选用低色温(3000-3500K)产品以帮助学生睡眠等,只有这样才能达到安全、舒适、环保的校园照明需求。

关键词

电光源/发光效率/校园照明

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授予学位

硕士

学科专业

电子与通信工程

导师

刘宝林

学位年度

2018

学位授予单位

厦门大学

语种

中文

中图分类号

TM
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