葛葆珪

上海師范大學(xué) 上海海龍光電科技有限公司 上海傲統(tǒng)光電科技有限公司

高透光球形熒光燈集中供電創(chuàng)新模式的研究和應(yīng)用

葛葆珪

上海師范大學(xué) 上海海龍光電科技有限公司 上海傲統(tǒng)光電科技有限公司

主要介紹了高透光球形熒光燈集中供電創(chuàng)新模式的研究和應(yīng)用，闡述了集中供電創(chuàng)新模式的基本原理、設(shè)計(jì)方案、主要技術(shù)性能指標(biāo)以及與其它電光源比較的優(yōu)勢(shì)和大大提高了高透光球形熒光燈的性?xún)r(jià)比。

高透光球形熒光燈；集中供電電源；照明節(jié)能

高透光球形熒光燈集中供電創(chuàng)新模式研發(fā)成功，為熒光燈照明技術(shù)和應(yīng)用又增添一項(xiàng)創(chuàng)新成果。高透光球形熒光燈是熒光燈領(lǐng)域綜合性能良好的電光源，具有大功率、高透光球形結(jié)構(gòu)，光效高、光利用率高、球面發(fā)光、顯色指數(shù)高、色溫穩(wěn)定、一致性好、壽命長(zhǎng)高效節(jié)電和對(duì)燈具適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。但在全面推廣應(yīng)用高透光球形熒光燈中，碰到主要瓶頸是高透光球形熒光燈制造工藝復(fù)雜、產(chǎn)品性能要求高，造成產(chǎn)品價(jià)格較貴，“需求側(cè)”難以接受，在推廣應(yīng)用時(shí)用戶(hù)面受到很大限制。

高透光球形熒光燈“供給側(cè)”改革采用集中供電創(chuàng)新模式，解決了“需求側(cè)”在推廣應(yīng)用中價(jià)格高的瓶頸。通過(guò)集中供電創(chuàng)新模式的技術(shù)創(chuàng)新，在進(jìn)一步提高了高透光球形熒光燈的安全性、可靠性和更長(zhǎng)的使用壽命的同時(shí)，大幅度降低了照明設(shè)備的工程造價(jià)，在工業(yè)照明領(lǐng)域可以很好地滿(mǎn)足深化工業(yè)照明節(jié)能改造的市場(chǎng)需求。

1 高透光球形熒光燈采用集中供電創(chuàng)新模式

1.1 集中供電模式設(shè)計(jì)思路

將原來(lái)一個(gè)AC（低頻）—DC—AC（高頻）電子鎮(zhèn)流器，分為電源器AC（低頻）—DC和驅(qū)動(dòng)器DC—AC（高頻）兩部分，如圖1。

圖1為電子鎮(zhèn)流器原理圖。圖2為集中供電創(chuàng)新模式示意圖。圖3為集中供電模式原理圖。

1.2 集中供電模式優(yōu)點(diǎn)

（1）集中供電模式能夠提高照明系統(tǒng)可靠性和延長(zhǎng)壽命

光源驅(qū)動(dòng)DC—AC（高頻）部分，基本上能做到不受交流電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響；光源驅(qū)動(dòng)器又不需整流、濾波和EMC諧波抑制及功率因數(shù)校正等電路，它們將集中裝在電源部分公用，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的可靠性提高、使用壽命延長(zhǎng)，又能大大節(jié)省成本。

集中供電的電源部分和各獨(dú)立的光源驅(qū)動(dòng)部分是完全分離開(kāi)，不受安裝空間環(huán)境的限制，使燈具系統(tǒng)的散熱空間變大，電源與光源互不影響。集中供電電源的環(huán)境溫度降低，同樣光源驅(qū)動(dòng)器也不受電源溫度的影響。兩個(gè)發(fā)熱部件做到完全獨(dú)立分開(kāi)后，使系統(tǒng)元器件的溫度明顯下降，經(jīng)測(cè)試元器件溫升降低20℃左右。

圖1 電子鎮(zhèn)流器原理圖

圖2 集中供電創(chuàng)新模式示意圖

圖3 集中供電模式原理圖

（2）采用集中供電創(chuàng)新模式能夠大幅降低照明系統(tǒng)成本，照明設(shè)備的工程造價(jià)可以下降50%以上

1套180 W高透光球形熒光燈（GF-500/180WN-L/BS），替代400 W石英金鹵燈，節(jié)電60%；市場(chǎng)價(jià)格，能夠做到與400 W石英金鹵燈燈具的市場(chǎng)價(jià)格相同；1套90 W高透光球形熒光燈（NF-425/90WN-L/BS）替代250 W石英金鹵燈，節(jié)電70%，市場(chǎng)平均價(jià)格，能夠做到與250W石英金鹵燈燈具的市場(chǎng)價(jià)格相同。

（3）采用集中供電模式快捷計(jì)算出照明造價(jià)和照明節(jié)電效果

400 W石英金鹵燈與180 W高透光球形熒光燈集中供電模式，兩種設(shè)計(jì)差異和優(yōu)勢(shì)比較經(jīng)綜合計(jì)算每年可節(jié)約電費(fèi)（按每天12 h，每年288 d，0.8元/kWh計(jì)算）1.78萬(wàn)元。

（4）集中供電模式是工業(yè)照明節(jié)電改造采用

合同能源管理的上佳方案，照明節(jié)電改造，替代石英金鹵燈，8個(gè)月內(nèi)就能回收改造全部投資

1）1套3×180 W高透光球形熒光燈實(shí)際耗電498W；替代3×400 W石英金鹵燈等HID燈實(shí)際耗電1 380 W；每套可節(jié)省照明功率882 W，節(jié)電率63.9%；每年節(jié)省照明電費(fèi)（每天用燈12 h、每年工作日288 d、0.8 元/kWh）2 438元。經(jīng)計(jì)算約7.5月可以回收購(gòu)置燈具投入的成本費(fèi)用。

2）1套6×90 W高透光球形熒光實(shí)際耗電498 W；替代6×250 W石英金鹵燈等HID燈實(shí)際耗電1 680 W；每套可節(jié)省照明功率1 182 W，節(jié)電率70.3%；每年節(jié)省照明電費(fèi)3 268元。經(jīng)計(jì)算7個(gè)月可以回收購(gòu)置燈具投入的成本費(fèi)用。

1.3 高透光球形熒光燈集中供電模式常用的4種產(chǎn)品

圖4為高透光球形熒光燈的4種產(chǎn)品。

高透光球形熒光燈采用集中供電創(chuàng)新模式，還可以采用不同功率的高透光球形熒光燈混搭使用，只要燈的總功率≤電源額定功率。集中供電的電源額定功率也可以設(shè)計(jì)更大或更小單個(gè)功率電源系列產(chǎn)品，適合各種不同場(chǎng)合的使用要求。

圖4 高透光球形熒光燈的4種產(chǎn)品

2 高透光球形熒光燈集中供電與其他4種電

光源比對(duì)結(jié)果

2.1 與石英金鹵燈比對(duì)結(jié)果

（1）直接節(jié)電，節(jié)省照明用電功率60～70%；間接節(jié)電，低溫光源自身發(fā)熱量低，對(duì)環(huán)境溫度影響小，減小空調(diào)負(fù)荷。

（2）光源使用壽命延長(zhǎng)一倍以上，可達(dá)20000 h以上。

（3）照明質(zhì)量高包括顯色性好、無(wú)眩光和頻閃、舒適性好。

（4）6～8個(gè)月節(jié)省的電費(fèi)可以收回替換燈具投入的費(fèi)用，維護(hù)費(fèi)用可以節(jié)省80%以上。

（5）兩種燈具價(jià)格能夠做到基本相當(dāng)。

2.2 與T5高棚格柵燈比對(duì)結(jié)果

（1）節(jié)省照明用電功率25～30%。

（2）集中供電電源+驅(qū)動(dòng)器壽命比電子鎮(zhèn)流器使用壽命可延長(zhǎng)2倍以上。

（3）照明質(zhì)量基本相同，替代后工作面照度提高20%左右。

（4）整套燈具重量減輕80%，尺寸減小，安裝和維護(hù)方便、使用安全可靠。

（5）照明工程造價(jià)降低70%左右，光源+配套燈具價(jià)格便宜70%。(便宜2/3)

2.3 與傳統(tǒng)節(jié)能燈比對(duì)結(jié)果

采用90 W或120 W高透光球形熒光燈集中供電創(chuàng)新模式替代150 W～200 W 傳統(tǒng)節(jié)能燈。

采用180 W高透光球形熒光燈集中供電創(chuàng)新模式替代250～300 W傳統(tǒng)節(jié)能燈。

具有四大優(yōu)勢(shì)。

（1）工作面上達(dá)到同等照度值，光源的照明功率可以減小50%左右。

（2）光源使用壽命延長(zhǎng)3倍左右。維護(hù)費(fèi)用可以節(jié)省80%以上。

（3）光源工作溫度低，能夠在密封和防爆燈具內(nèi)使用。

（4）市售多數(shù)傳統(tǒng)大功率節(jié)能燈，缺乏預(yù)熱和保護(hù)等必要功能，本品具備全部應(yīng)有的功能。

（5）品質(zhì)優(yōu)良，性能可靠。價(jià)格做到與市場(chǎng)上品牌產(chǎn)品價(jià)格相當(dāng)。

2.4 與無(wú)極熒光燈比對(duì)結(jié)果

采用90 W或120 W高透光球形熒光燈集中供電創(chuàng)新模式替代150 W無(wú)極熒光燈。

采用180 W高透光球形熒光燈集中供電創(chuàng)新模式替代250 W無(wú)極熒光燈。

具有4大優(yōu)勢(shì)。

（1）工作面上達(dá)到同等照度值，光源的照明功率可以減小40%左右。

（2）集中供電電源+驅(qū)動(dòng)器整體壽命比無(wú)極熒光燈電源整體壽命長(zhǎng)一倍以上

（3）光源和燈具配套通用性強(qiáng)、燈具效率高。工作溫度低、電磁輻射少，無(wú)電磁污染。

（4）品質(zhì)優(yōu)良，性能可靠。同功率價(jià)格比無(wú)極熒光燈價(jià)格低50%以上，性?xún)r(jià)比高出一倍以上。

通過(guò)上面的逐一比對(duì)，在工業(yè)照明領(lǐng)域里，高透光球形熒光燈采用集中供電創(chuàng)新模式與常用的四種電光源（石英金鹵燈、無(wú)極熒光燈、T5高棚熒光燈和大功率節(jié)能燈）相比較，具有的優(yōu)勢(shì)：

（1）節(jié)電率提高30%～70%；

（2）照明質(zhì)量和舒適性佳；

（3）壽命長(zhǎng)一倍左右；

（4）價(jià)格與石英金鹵燈和大功率節(jié)能燈相當(dāng)，與無(wú)極熒光燈、T5高棚熒光燈相比較僅是它價(jià)格的1/3～1/2，性?xún)r(jià)比高。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前“熒光燈照明”在新世紀(jì)，通過(guò)近十五年不斷技術(shù)創(chuàng)新，燈管結(jié)構(gòu)采用三維結(jié)構(gòu)的高透光球形熒光燈技術(shù)創(chuàng)新，熒光燈長(zhǎng)壽命、高可靠電子鎮(zhèn)流器研制成功，高透光球形熒光燈集中供電創(chuàng)新模式研發(fā)成功等3個(gè)方面取得突破，并獲得國(guó)家專(zhuān)利授權(quán)，使熒光燈照明技術(shù)推向又一個(gè)新的高度，在照明領(lǐng)域中仍具有一定優(yōu)勢(shì)。

Research and Application of High Photopermeability Spherical Fluorescent Light Centralized Power Supply Innovation Mode

Ge Baogui
Shanghai Normal University, Shanghai Hailong Photoelectric Technology Co.,Ltd, Shanghai Aotong Photoelectric Technology Co.,Ltd

The article introduces research and application of high photopermeability spherical fluorescent light centralized power supply innovation mode. The author describes basic principle, design solution and main technological index of centralized power supply by comparing with other electrical light source, which means high photopermeability spherical fluorescent light has advantages and better cost performance.

High Photopermeability Spherical Fluorescent Light, Centralized Power Supply, Energy Saving of Lighting

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2017.03.010