干货：节能灯（四）

干货：节能灯（四）...





电子节能灯工作原理：利用高频电子镇流器将50HZ的市电逆变20-50KHZ高频电压去点燃荧光灯。它具有以下几个优点：

（1）光效高

光效即发光效率，是指一个光源所发出的光通量和所消耗的电功率之比。可用每瓦流明数或LM/W表示（光通量：是指光源在单位时间内所发出的光量，它是衡量灯的 光亮度的重要指标，用LM表示。）紧凑型荧光灯与普通灯泡相比，发光效率约提高5-6倍，如11W节能灯的光通量相当于60W普通白炽灯。

（2）寿命长

所谓的寿命指一只成品灯从点燃至"烧毁"或灯工作至低于标准中所规定寿命性能任一要求时的累计时间。普通白炽灯泡的 额定寿命为1000小时，紧凑型荧光灯的寿命一般为5000小时。

（3）显色好

各种步同的光源会显示出不同的光颜色。我们用显色指数CRI （COLOR RENDERING INDEX）来测定，其范围从0至100。白炽灯和白天耀能的颜色显示指数为100。显示指数的高低直接反应出光的 显色性的好坏，光的显色指数越高，在其照射下的物体的颜色就越能越得到真实的反映。反之，就会使物体颜色失真。一般说来，光的显色指数只要大于75以上，就能真实地反映出物体的颜色而不至于失真。

紧凑型荧光灯采用稀土三基色荧光粉，它的显色指数为80RA左右，比普通日光灯显色性显著提高。若采用廉价的卤粉作原料，将达不到此效果。

（4）体积小巧，造型美观，使用简便。

由于紧凑型荧光灯有较高的功率负载，因此它的体积小巧美观，也有较好的装饰作用。一体化节能灯的灯头规格使用条件与普通灯泡基本相同，所以可直接代替普通灯泡使用，它的市场容量巨大，容易推广应用。可以说紧凑型荧光灯集中了 日光灯节电，长寿命和白炽灯体积小，显色好，使用简便等优点为一身，无愧是现代室内照明的典型光源，成为国际绿色照明光源的生点推荐产品， 有巨大 潜在市场和发展前景。

随着环保意识的增强，如今的居家也开始提倡“绿色照明”，人们开始从切身出发响应节能号召。“绿色照 明”指通过科学的 照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品，改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量。但是如果设计不好，优质的照明器材也不能发挥最有效的作用。

注意灯泡功率的选择安全总是从最基本的要素入手。灯泡是家庭常用的 电光源，其功率选择是否适当直接关系到照明效果。

首先，要考虑居室空间和照明效果的关系。柔和、清亮的灯光，有赖于灯罩与灯泡的配合。灯泡光亮度的强弱，会影响人的视觉效果、视力保护和身心健康。

其次考虑到居室空间与照明光亮度，灯泡功率过大浪费电能，易发热，有可能引发各类事故；可选择功率过小，又达不到较佳的照明效果。可参照以下标准：15~18平方米照明用灯光在60~80瓦；30~40平方米在100~150瓦；40~50平方米在220~280瓦；60~70平方米在300~350瓦；75~80平方米在400~450瓦。

通常卫生间的照明每平方米2瓦就可以了；餐厅和厨房每平方米4瓦足够了，而书房和客厅要大些，每平方米需8瓦；

在写字台和床头柜上的 台灯可用15至60瓦的灯泡，最好不要超过60瓦。

灯具的选择

灯具的美感十分重要，色彩美、造型好的灯具能给人带来愉悦感。由于照明灯具是整个居室装饰的有机组成，因此，它的样式、材质和光照度都要和室内功能和装饰风格相统一，并按照这个原则去选购照明灯具。

但是对于光源(灯泡灯管)，则要根据居室各部位使用功能来科学选购照明灯具。因为光源效果的好坏不但制约了家中的照明效果，更重要的是还存在着安全问题，所以建议大家在购买灯泡时，最好选择一些过硬的品牌。

使用“绿色”节能灯

据有关调查分析，在保持照明度不变的情况下，每个家庭只要将一只40瓦的白炽灯换成一只同样亮度的13瓦节能灯，就能减少10%的照明用电。

照明可以使客厅更生动，更引人。考虑到在其中从事活动的数目和多样性，家庭中没有其它房间可与客厅相比。

聊天、读书和看电视是客厅中的主要活动，写作和就餐当然也在客厅中进行。实际上，客厅是家庭的心脏，这正是它需要高质量照明的充分原因。因客厅多种不同的应用，照明的关键提示必须灵活，并与美学结合。这里应该有适于所有情况的灯配件，并有可能根据活动的需要以任何所选的亮度和强度来一起使用所有配件，或仅仅一部分。

将照明看成一系列的层。从主照明开始，但使它比所需要 照度的稍微暗淡一些。它能被其它光点所补充，一些为了效果，一些为了特殊任务，例如沙发后用于阅读和缝纫的明亮的光。许多侧灯和台灯的使用是明智的，它们能够在需要的地方和需要的时候被用来满足要求。在这些种类的灯具中使用柔和的彩色灯泡能真正强您化的颜色设计。永远不要忘记聚光灯。聚光灯直射一个独特的特征，能够增加真正的时尚感和优雅感。设计您客厅内的照明允许您控制情绪的变化－从纯粹的实用到高度精制和优雅。

作为招待的一般规则，您的客人应该能够看见您正在准备的食物。您可以通过由调光器控制的各种照明为任何宴会创造轻松、优雅的格调。

总体照明能够在整个房间内营造明亮、温暖的气氛。想获得更亲密的感觉，可以使用柔和而温暖的 壁灯，或者发白光，或者暗含一点颜色，它会强化您房间的颜色设计。最后一个流行的作法是尝试用聚光灯 重点照明壁炉，最喜爱的绘画或装饰物。使用两或三支聚光灯会使您得到更好的控制。照明可以非常显著地改善带有玻璃门的橱柜。碗碟橱内的小 卤素灯可以突出内部的物体，显示房间的真实深度和风格。这叫做重点照明，因为它突出照明了一些物体。更大的碗碟橱能够为整个房间提供丰富、温暖的 背景光。

通常的方案是将单个灯具悬挂在桌子之上。对于较大的桌子可能使用两或三个小而匹配的灯具。带有玻璃或帘子并且可以在脸上提供一些直接照明的灯具是首选。调光器的使用非常有用，它能照明等级可调以适应偶然事件或作业，或者仅仅当桌子没有使用时照亮桌脚以作为客厅“风景”的一部分。

睡觉大多在黑暗中进行。然而，卧室也是早晨穿衣与打扮，晚上读书与看电视的地方。各种照明的微妙组合提供了完美的卧室设计所需要的平衡。

主卧室

出发点是总体照明的主要源。它应该是中性的且令人放松的，并通过使用一个以上的照明点而最好地得以实现。然后考虑实际的照明需要：梳妆台和衣柜需更明亮的光，以及床周围的阅读照明。最后需要考虑的是柔光灯泡。

儿童卧室

对于十来岁孩子的房间，与可调的可夹式聚光灯具相组合，并安装在可运动轨道上的可调 聚光灯可以被安装在屋内的任何地方以提供良好的照明灵活性。

阅读要求相对较高的照度，修正量决定于读者的年龄。一般说来，可视作业（即书本、 杂志等）上的最小照度为400lux。

对于 细节工作或诸如缝纫、木工活这样的业余爱好，明亮的白色卤素灯照明是正确的选择，它会减少眼睛的疲乏。错误的照明会使长时间在电脑屏幕前的人感到疲惫。要保证有足够的头顶照明来照亮键盘区，要避免眩光和屏幕反射。台灯应离开屏幕成一角度以避免令人疲劳的反射。为了在房间的一个特殊区域创造较明亮的光，例如为了阅读，在不破坏房间氛围的同时，尝试使用带有遮光物的 卤素灯泡，它会在您需要的地方提供直射光。类卤素灯适于常规灯配件，发光与卤素灯相同。因此您无需购买特殊的配件就可以享有卤素灯照明的好处。

传统的地板灯或标准灯简单而且优秀。它提供了充足的向上光（环境照明），并且允许舒适的而细致的阅读。

厨房一直是家庭温暖、明亮的中心。那里不仅是烹调和就餐的地方，它还是交谈、学习、工作和娱乐的地方。无论您“做什么饭菜”，您都应确保有恰当的“照明菜谱”。

厨房实际上是一种工作室，因此它需要事实上无阴影的常规照明。要照亮所有的表面，不仅是水平工作面，还包括垂直工作面以方便在碗碟橱中寻找东西。

隐藏式顶棚灯或向上照射的灯能够提供基本的背景光。使用灯具的数目决定于房间的大小。工作面上的条形照明提供了工作所需的明亮的光。它们大多通常隐藏在安装在墙壁上的装置之下。光源安置在这些装置之上，光线有装饰顶棚的效果。聚光灯可以被用来突出某一特征，或者在.炊具或排放着碟子或器具的架子上提供汇聚光。如果您有一个两倍饭厅那么大的厨房，可以用照明来模糊它与烹饪区的界线，并将它们分离开来。例如，贴近 桌面向下照射在其上的温暖的光将创造出一个亲密的空间，并将人们吸引到桌子周围。侧灯、台灯或立式灯，多半带有一个浅褐色或陶器颜色的灯，将提供一个完全不同的，柔和的就餐氛围。最后的技巧－卤素照明充分利用了您的食物的本来颜色。自然的白光确实使您的食物看起来更加多彩而可口。

浴室需要室内整体上有良好的常规照明，还需要对镜子等的 局部照明。

来自安装在顶棚上的灯具的常规照明能够提供基本的背景照明。在用于剃须和化妆的镜子周围增加安装在边上的灯将提供来自两边的明亮而均匀的光。这样就可避免当光源安置在镜子上面时投射在脸上的阴影。

为了寻找增强气氛与情绪的机会，您可以将光集中在浴室内最常见的物品上－水、玻璃、镜子－并且使用聚光灯。由此，您能够创造奇妙的颜色感和空间感。

安全考虑在浴室内是极为重要的。在浴室内没有开关，而仅仅使用拉线开关。配件应该是防蒸气和防水的。如果您有任何疑问，请您向有完全资格的 电工咨询。这里有完全防水的照明配件可用，将它们安置在淋浴单元内时，它们会非常生动而时髦。

1、 LED发光机理：PN结的端电压构成一定势垒，当加正向 偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数 载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

2、LED发光效率：一般称为组件的外部量子效率，其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。所谓组件的内部量子效率，其实就是组件本身的电光转换效率，主要与组件本身的特性（如组件材料的能带、缺陷、杂质）、组件的垒晶组成及结构等相关。而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子，在经过组件本身的吸收、折射、反射后，实际在组件外部可测量到的光子数目。因此，关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积，就是整个组件的发光效果，也就是组件的外部量子效率。早期组件发展集中在提高其内部量子效率，主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构，使电能不易转换成热能，进而间接提高LED的发光效率，从而可获得70%左右的理论内部量子效率，但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。在这样的状况下，光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的，因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。方法主要是：晶粒外型的改变——TIP结构，表面粗化技术。

3、LED电气特性：电流控制型器件，负载特性类似PN结的UI 曲线，正向导通电压的极小变化会引起 正向电流的很大变化（指数级别），反向漏电流很小，有 反向击穿电压。在实际使用中，应选择 。LED 正向电压随温度升高而变小，具有负温度系数。LED消耗功率 ，一部分转化为光能，这是我们需要的。剩下的就转化为热能，使结 温升高。散发的热量（功率）可表示为 。

4、LED 光学特性：LED提供的是半宽度很大的单色光，由于 半导体的能隙随温度的上升而减小，因此它所发射的峰值 波长随温度的上升而增长，即 光谱红移，温度系数为+2~3A/ 。LED发光亮度L与正向电流 近似成比例： ，K为比例系数。电流增大，发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关，环境温度高时，复合效率下降，发光强度减小。

5、LED热学特性： 小电流下，LED温升不明显。若环境温度较高，LED的 主波长就会红移，亮度会下降，发光均匀性、一致性变差。尤其 点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显著。所以散热设计很关键。

6、LED寿命：LED的长时间工作会光衰引起老化，尤其对 大功率LED来说，光衰问题更加严重。在衡量LED的寿命时，仅仅以灯的损坏来作为LED寿命的终点是远远不够的，应该以LED的 光衰减百分比来规定LED的寿命，比如35%，这样更有意义。

7、大功率LED封装：主要考虑散热和出光。散热方面，用铜基热衬，再连接到铝基散热器上，晶粒与热衬之间以锡片焊作为连接，这种散热方式效果较好，性价比较高。出光方面，采用芯片倒装技术，并在底面和侧面增加反射面反射出浪费的光能，这样可以获得更多的有效出光。

8、白光LED：类自然光谱白光LED主要有三种：

第一种是比较成熟且已商业化的蓝光芯片+黄色荧光粉来获得白光，这种白光成本最低，但是蓝光晶粒发光波长的偏移、强度的变化及荧光粉涂布厚度的改变均会影响白光的均匀度，而且光谱呈带状较窄，色彩不全，色温偏高，显色性偏低，灯光对眼睛不柔和不协调。人眼经过进化最适应的是太阳光， 白炽灯的 连续光谱是最好的，色温为2500K，显色指数为100。所以这种白光还需要改进，比如加多发光过程来改善光谱，使之连续且足够宽。

第二种是紫外光或 紫光芯片+红、蓝、绿三基色荧光粉来获得白光，发光原理类似于日光灯，该方法显色性更好，而且UV-LED不参与白光的配色，所以UV-LED波长与强度的波动对于配出的白光而言不会特别地敏感，并可由各色荧光粉的选择和配比，调制出可接受色温及演色性的白光。但同样存在所用荧光粉有效转化效率低，尤其是红色荧光粉的效率需要大幅度提高的问题。这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大、配合荧光粉紫外光波长的选择、UV-LED制作的难度及抗UV封装材料的开发也是需要克服的困难。

第三种是利用 三基色原理将RGB三种超高亮度LED混合成白光，该方法的优点是不需经过荧光粉的转换而直接配出白光，除了可避免荧光粉转换的损失而得到较佳的发光效率外，更可以分开控制红、绿、蓝光LED的发光强度，达成全彩的变色效果（可变色温），并可由LED波长及强度的选择得到较佳的演色性。但这种办法的问题是绿光的转换效率低，混光困难，驱动电路设计复杂。另外，由于这三种光色都是热源，散热问题更是其它封装形式的3倍，增加了使用上的困难。 偏振LED和三波长全彩化的白光LED将是未来的发展方向。

LED的出现打破了传统光源的设计方法与思路，目前有两种最新的设计理念。

LED节能灯优势

LED节能灯省电，亮度高，投光远，投光性能好，使用电压范围宽，光源通过微电脑内置 控制器，可实现LED七种色彩变化，光色柔和、艳丽、丰富多彩、低损耗、低能耗，绿色环保，适用 家庭， 商场， 银行， 医院， 宾馆， 饭店他各种 公共场所长时间照明。与白炽灯管或低压荧光灯管，LED的稳定性和长寿命是明显优势。

LED节能灯特点

1、节能. 白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4.

2、长寿. 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓"一劳永逸".

3、可以工作在高速状态.节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉.

4、固态封装，属于 冷光源类型。所以它很方便运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的设备中，不怕振动，基本上用不着考虑散热。

5、LED技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来。

由于节能灯工作原理的限制，灯管中汞也就不可避免地成为一大污染源。

1只普通节能灯的含汞量约5毫克，仅够沾满一个圆珠笔尖，但渗入地下后可能造成1800吨水受污染。由于汞的沸点低，常温下即可蒸发，废弃的节能灯管破碎后，瞬时可使周围空气中的汞浓度超标上百倍。而一旦进入人体的汞超标，就会破坏人的 中枢神经系统，而人体一次吸入25毫克汞蒸气即可致死。

中国节能灯推广战略由来已久，仅2008年全国范围内就推广节能灯6200万只，待到2009年，更是高达12亿只。国家推广节能灯高达2亿只。我国在节能灯无害处理方面还是空白，破碎的节能灯随生活垃圾被送到填埋场填埋。2006年我国报废的含汞照明电器折合40瓦标准荧光灯达10亿只，由于处置不当而释放到大气环境中的汞量竟达70~80吨。

老旧节能灯因为含有汞、铅等有毒有害元素，是仅次于废电池的第二大生活垃圾“汞污染源”，我国节能灯回收处理体系却非常“幼稚”，如处置不当，污染风险不容忽视。

有的螺旋形电子节能灯毛管中的铅、汞，镇流器中的铅，塑料件中的多溴联苯、多溴二苯醚超标；而有的节能灯则在毛管、灯头、镇流器全部铅超标，毛管中汞超标。

“用起来很节能、收回去没渠道”已成当今电子废弃物突出问题之一。发现无论是超市还是废品回收站，废旧节能灯“白给也不要”。曾有企业搞公益回收，却被人认为要把节能灯收去翻新再卖。节能灯回收箱要垫海绵，运输得小心翼翼。节能灯报废后可能产生汞污染，合理完善处置废旧节能灯已成当务之急。这种含汞节能荧光灯报废后的回收处置成了一道全国性的难题。

上海电子废弃物交投中心拥有一套年处理废旧节能灯1700吨进口装置，在国内非常罕见。在这类处理线上，佩戴防护装备工作人员把废旧节能灯送进处理设备后，经粉碎、汞吸收等工序回收。据了解，上海电子废弃物交投中心一位工作人员严重“吃不饱”，主要靠一些机关单位送点废旧灯管过来。

全国只有3家单位获国家处置含汞废灯管许可证，但由于回收运输成本高、运输条件苛刻等原因，这3家企业的开工率都不高。

一是大力宣传废节能灯不能“一扔了之”。要加大宣传力度树立节能灯作为“危废”严禁随意丢弃和非法处理的社会共识。

二是强化生产者环境责任。

三是加大财政介入力度。

要完善电子废旧物污染防治条例。强制实行生产厂家回收废旧电子产品制度；在城市严格实行垃圾分类回收处理制度，尤其是要求大宗用户定点投放废旧灯管。同时，政府要支持废旧节能灯回收产业发展。要通过采取财政扶持、税收优惠、技术引进等措施支持、鼓励推动废旧节能灯回收经营实体的发展，从而实现有偿回收，提高回收效率。

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