照明新技術
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上傳人：admin 上傳時間： 2007-05-25 瀏覽次數： 156 |
1 概述
幾年以前，北美照明協會（IESNA）的一位主席對未來二十年內照明系統的前景提出了自已的觀點，他預計未來的照明系統將會是很容易適應用戶需求變化的并有完全集成功能的系統，而不是用一批獨立元件的組合系統。
今天，令人興奮的照明新技術不斷開發出來，使得那位主席所預計的前景逐步成為現實，讓我們關注其中某些新技術，如固態電子器件、光系統、通信和控制技術等。
2 鎮流器系數（BF）的應用
目前，T8直管式熒光燈和電子鎮流器被廣泛選用。電子鎮流器使用了固態電子器件，可以將60Hz的輸入電流先整流，然后用變頻器轉換為2000～6000Hz的高頻電流，該高頻電流使熒光燈管點燃工作。具有高頻電流的電弧流導致激活更多的熒光（磷）粉，提供更多的光輸出。
使用電子鎮流器的一個最大優點是充分考慮鎮流器系數（BF）的作用。盡管在應用電磁式鎮流器沒有用BF的概念。鎮流器系數（BF）是一個商用鎮流器與一個BF為1的參考鎮流器的光輸出的比值。
那么，將T12熒光燈管都換成T8熒光燈管（燈管和燈具的數目不變），用BF為0.88值時，就可以提供等效的光輸出。
同時，當照明系統的照度過低時，或者在直管熒光燈具成行布置中想減少燈管數量，規定用鎮流器系數BF值為1.2。在這種情況下，由于BF系數較高，使得熒光燈管能夠多提供30％的光亮。這就如同一個汽油發動機上安裝了一個四套管汽化器，就比原有一個二套管汽化器發出更多的能量。使用了高BF值（1.2）可以不必耽心對熒光燈管的過激勵。
3 要求超過HID（高強度放電）燈管的性能
T8燈管和電子鎮流器的照明系統的性能又有提高，可以替代HID燈。通常，在高大的倉庫中采用HID燈具，可以很好控制光亮，燈管的流明值很高。但是T8熒光燈管與金屬鹵化物（M－H）相比較，其使用時間較長，在開敞式燈具中眩光又很少，具有較好的維持流明特性，較好的顯色性，開燈時響應更快。
在美國東北部的一家倉庫將原來的金屬鹵化物燈（M－H）用能效高的T8熒光燈管替換，在該倉庫的一個狹窄走廊中，采用了白色拋物面的直接/間接8英尺長工業燈具，按16英尺間距布置，提供的平均維持照度為5fc（fc：英尺燭光，1fc=10.76lx，編者注）（垂直），其最大比值為12∶1。用一個瞬時啟動的電子鎮流器可以點燃一個燈具中的四支F32T8XL/835燈管。當走廊處于待使用狀態時，無源紅外光敏元件能關掉無人使用時走廊中的80％燈具。
在散裝貯存庫和裝船處所，安裝9支12英尺長燈管的熒光燈具，按26×17英尺中心間距布置，可提供20fc水平照度的照明。
這種照明方案需耗費7萬美元，大約需2年時間回收投資。
4不斷改進性能的HID燈管
HID燈管仍保持其高性能。特別是最新脈沖觸發（PS）系列的金屬鹵化物燈（M－H）改進了標準金屬鹵化物燈（M－H）的照明性能，可代替已過時的高壓鈉燈系統。
新的額定功率為35～700W的脈沖觸發（PS）型燈管，在電弧管中不需要觸發電極。PS燈管的發光效率增高到110lm/W，燈管維護改進了80％左右，燈光的顏色仍是一致的，預熱和重新點燃燈管的時間可縮短50％左右。
平均流明值較高的360W PS燈管（31500lm）的發光性能比平均流明值較低的400W標準燈管（28800 lm）要好。如果一個倉庫內照明需要配置400支400W標準M－H燈管/鎮流器的燈具，若使用新的360W PS燈管/鎮流器，只需要配置360個燈具就可以了。
5 光波導技術提高視覺的舒適性
現在，很多工業場合，在懸吊式熒光照明燈具中安裝有半折射式棱鏡薄片。來自線狀光源的光線沿著薄片的長度方向分布傳送。該薄片上傳送的一部分光線有控制地透過薄片，提供均勻的、一致的照明光。圖1示出了光“波導”技術。
經過20多年的努力，辦公室的照明目標已消除了光源的直射眩光，又能防止陰極射線管（CRT）的顯示屏上的光幕反射，因為稍稍凸起的CRT屏幕幾乎是垂直的，它反映出來自工作者背后燈具的反射眩光。因此，現在設計的熒光燈具，用深漫射格柵遮蔽燈管，或者采用懸吊式的非直射燈具。
當然，第二代個人計算機是用液晶顯示（LCD）的全平屏幕顯示器。全平屏幕以垂直線為基準向后傾斜約15°～30°。并且常常比眼睛所在平面低。現在有漫射格柵的熒光燈具具有最高的光強。當觀看傾斜的平面顯示器時就會產生不希望有的眩光。
一種新設計的燈具解決了這個問題，方法就是仔細地控制向下直射的這部分光線。由于該燈具的橫截面是較薄的，燈具中有兩支54W T5HO熒光燈管，光線從一個丙烯酸塑料板的兩側投射出來。
在丙烯酸塑料板底面的一塊半折射薄片傳送一個均勻的低眩光而向下照射。有24％的光流明是向下照射的，其余的光流明是向上投射的。用頂棚的亮度來平衡丙烯酸塑料板的亮度，該燈具就避免在液晶顯示器（LCD）全平屏幕上產生的干擾反射或陰影。
6 光纖照明擴展了應用范圍
讓我們再次關注另一種光“波導”技術。盡管整個光纖市場只不過占照明工業的1％以下，但卻是每年的美國照明商品展覽會上持續引起參觀人員關注的技術。特別是對用通常燈有不方便的場所更是如此，如很難接近或者存在責任問題的場所，使用光纖照明系統是有利的。
照明裝置最振奮人心的新發展，包括了新的反射器和用于終端發射纖維的透鏡。照明設計師和承包商都認為，僅僅看一本照明產品目錄，從中選出燈具來組裝該成套組件，是有困難的。
7 照明控制
在現代建筑物中，使用定時器，傳感器，或光敏元件來實現照明自動控制功能是普遍的。選用各種建筑物自動化系統（特別是直接數字控制系統）來觸發照明電路和接觸器。
許多照明系統制造商正在網上工作，實現在他們的專用系統與開放協議DDC網絡之間形成有限制的互用性。
低電壓雙絞線是DDC網絡中最通用的傳輸介質，但要取決于頻帶寬度、距離及其他因素的要求。還有許多種傳輸介質，包括窄頻帶或擴展頻譜的PLC（電力線載波）信號，射頻（RF）發送器或紅外（IR）發送器，都列入技術規程的表中。用路由器將直接數字控制網絡通過調制解調器遍布在標準的或專用的電話線上，或者遍布在TCP/IP（傳輸控制協議/因特網協議）網絡，如一個企業局內網或全球因特網上。
因特網協議是控制照明或任何地方的用電負荷的最重要的方法。
8 用因特網和傳呼機技術控制照明
這是一種新技術，用傳呼機控制照明來代替時鐘和光電池。傳呼機控制系統有三個元件，一是遠程通信單元（RCU），即在你所要控制的照明燈的場所安裝的遠程接收盒；一是地面計算機，對接收機廣播指令；一是衛星傳呼機網絡，進行前兩者間的連接。
遠程通信單元（RCU）包括一個用于控制照明的處理機，一個內裝蓄電池的嵌入式時鐘，一個傳呼接收機，每日四次從衛星網絡上獲取信息。每次傳輸的短促脈沖串（burst）中包括了確切的時間（為了校準遠程通信單元的時鐘），該天的太陽的降落和升起的時間，以及任何接收到的對于當地程序指令的變換。因此，RCU可以在一天的任何時間關燈或開燈，或者根據太陽降落或升起的時間關燈或開燈。例如，控制器能在太陽降落前25min時開啟停車場的照明燈，在早晨2：00時關燈。
新發展的廣告牌照明系統可理想地消除浪費在室外廣告照明電能的費用。廣告牌照明將是傳呼機控制器的最大市場。但是其他應用包括街道照明、停車場照明、建筑用泛光照明、發光信號板以及市政設施的室外照明等。傳呼機控制器也適用于體育場館或類似設施的室內照明。
不需要燈光時開燈會減少利潤，管理人員希望對重要的照明負荷能按確切時間開關燈。美國北卡羅來納州一個商業中心使用傳呼機控制停車場照明、壁裝及屋頂裝泛光燈照明、人行道照明以及租戶的顯示信號板。有時，租戶要延長開燈的時間，傳呼機控制器能遙控改變預設的開關燈時間，是比較便宜的控制照明方法。
過去，必須打電話申請改變預設的開關燈時間，現在你接入制造商的Web網址，就能預設或改變開關燈時間。點擊“單元編程”，顯示編程頁，輸入姓名和密碼，就可以為任何遠程位置的任何電負荷設定時間表。
一人廣告牌（或者其他電負荷）“有一個電燈泡燒壞了”，如系統中有一個雙向無線通信裝置和一個遠程通信單元（RCU），就可傳送出這個信息。這個控制系統能夠在監控中心利用計算機控制和監測照明預設的開關燈時間。當發生一起在規定開關燈時間之外的故障時，該遠程通信單元立即進行診斷，將有關信息返回監控中心。雙向通信無線通信裝置與RCU單元、電子郵件、傳呼機/或傳真機之間進行互相轉發有關信息，然后通知用戶。所報告的信息中包括斷電、恢復供電以及燈泡損壞等。
通過對最新照明技術的了解，就可以擴大對所有照明項目的解決方法。如一個節能的倉庫設計，具有完美照明環境的計算機站，會議中心或研究設施，或者與劇院建筑風格協調的照明方案等。
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