北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某獨(dú)資外企公司
采用青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈替代400W金鹵燈
照明效果與節(jié)電效益分析報告
青島法蘭克(Frank)微電子有限公司
青島專用集成電路(ASIC)設(shè)計工作室
高頻光源事業(yè)部
合同能源管理機(jī)制推進(jìn)事業(yè)部
高頻光源設(shè)計工程師 韓儉榮
關(guān)鍵詞：地面照度實(shí)測值 功率替代比例 節(jié)電率 光譜能量分布 不可見光 可見光 視覺靈敏 低視覺靈敏可見光 光譜能量分布特性 人眼視覺函數(shù)曲線 有效視覺光效 有效視覺照度 投資回收期 無風(fēng)險經(jīng)營項(xiàng)目
一、概述
北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某獨(dú)資外企公司，現(xiàn)正在使用的電光源為：某知名品牌的400W金鹵燈，匹配深照型燈罩。光源電耗大、照度低。2007年9月，采用青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，直接替代原某知名品牌的400W金鹵燈，進(jìn)行照明節(jié)電技術(shù)改造。其照明效果與節(jié)電效益分析如下。
二、實(shí)際測量現(xiàn)場與人員
（一）、實(shí)測現(xiàn)場：2007年9北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某獨(dú)資外企公司生產(chǎn)車間，高度9米。月20日，在
（二）、實(shí)測人員：北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某獨(dú)資外企公司，
工廠照明管理人員，劉先生
青島法蘭克微電子有限公司，北京商務(wù)中心 劉先生
三、實(shí)際功率實(shí)測分析比較
（一）、測試儀表：單相有功電度表
（二）、測試技術(shù)方法：在生產(chǎn)車間的辦公室，實(shí)際電壓狀態(tài)下，將400W金鹵燈和青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈，分別各加裝1塊單相有功電度表。實(shí)測24小時，再按功率P=電度數(shù)÷24小時公式，計算出實(shí)際功率。
（三）、測試數(shù)據(jù)：
1、計量時間：9月20日15時至9月21日15時,共24小時。
2、單相有功電度表基數(shù)同為0.3度
3、終止電度表記數(shù)：
青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈=2.09度
400W金鹵燈=9.73度.
4、計算實(shí)際功率：
青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈=（2.09度－0.3度）÷24小時
=1.79度÷24小時=74.5W
400W金鹵燈=（9.73度－0.3度）÷24小時
=9.43度÷24小時=393W
（四）、關(guān)于采用單相有功電度表，計量電子節(jié)能燈（電子鎮(zhèn)流器熒光燈）有功電度數(shù)時，產(chǎn)生正向誤差的技術(shù)機(jī)理分析。
1、電子節(jié)能燈（電子鎮(zhèn)流器熒光燈），電源端是橋式整流+電解電容濾波電路。其輸入電壓波形是連續(xù)的正弦波，輸入電流波形是不連續(xù)的、對應(yīng)于電壓波形峰值的窄脈沖波。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
2、正因?yàn)檩斎腚娏鞑ㄐ问遣贿B續(xù)的窄脈沖波，導(dǎo)致電源輸入端功率因數(shù)比較低。并且功率因數(shù)的相位屬性為電容性。
3、正因?yàn)檩斎腚娏鞑ㄐ问遣贿B續(xù)的窄脈沖波，并且功率因數(shù)的相位屬性為電容性。在電源輸入端，只包含有：有功電流分量、諧波電流分量、直流電流分量。沒有電感性電網(wǎng)意義上的無功電流（作者韓儉榮）。
4、正因?yàn)檩斎腚娏鞑ㄐ问遣贿B續(xù)的窄脈沖波，電源輸入端的電功率，包含三個功率分量。即：有功功率分量；諧波功率分量；直流功率分量。
5、電源輸入端：（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
有功功率分量，單相有功電度表能夠準(zhǔn)確計量。
諧波功率分量，單相有功電度表不能夠計量。但是，諧波功率分量會與電網(wǎng)的諧波功率共同作用，對單相有功電度表的計量產(chǎn)生誤差影響。絕大多數(shù)情況下，產(chǎn)生誤差的方向?yàn)椋赫蛘`差。
直流功率分量，單相有功電度表不能夠計量。直接對單相有功電度表的計量產(chǎn)生正向誤差。
6、電源輸入端的諧波功率分量和直流功率分量，對單相有功電度表的計量產(chǎn)生正向誤差的幅度范圍。與電網(wǎng)中奇偶數(shù)諧波功率的能量大小、電壓尖峰幅值大小、持續(xù)周期長短等等實(shí)際因素有關(guān)。一般情況下為10%--25%。
7、單相有功電度表的輕負(fù)載特性所決定的，正向誤差的影響（其機(jī)理請見另文分析）。
8、本現(xiàn)場計量到的功率數(shù)＝74.5 W，（作者韓儉榮）。明顯大于額定功率值60 W。這里還有實(shí)際現(xiàn)場電壓波動、偏高的因素影響
青島法蘭克6U-60W60 W, 額定電流為270 mA。實(shí)際產(chǎn)品的電流為負(fù)偏，在250 mA左右。高頻率節(jié)能燈，額定功率為
本分析計算，仍采用現(xiàn)場計量到的功率數(shù)＝74.5 W。
(五)、替代后的實(shí)際功率替代比例與節(jié)電率
替代后的實(shí)際功率替代比例與節(jié)電率列表
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原400W金鹵燈
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青島法蘭克節(jié)能燈
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耗電功率
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393W
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74.5W
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替代后
功率替代比例
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＝74.5 W：393 W＝1：5.28
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替代后
節(jié)省電功率值
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＝393 W－74.5 W＝318.5 W
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替代后節(jié)電率
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＝(393W－74.5W)÷393W×100％＝81％
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四、實(shí)際地面照度實(shí)測分析比較
（一）、測試儀表：LX-101數(shù)字式照度計
（二）、測試技術(shù)方法：在兩種光源正下方直接測試，直接讀取照度Lx值。
1、因現(xiàn)場電壓在波動，測試到的照度值是在一個范圍內(nèi)變化的。在實(shí)測兩種光源時，每種光源都抄錄10個數(shù)值，而后，再計算其平均值。本文限于篇幅，抄錄的10個數(shù)值不在羅列，直接顯示其平均值。
2、原400W金鹵燈，隨機(jī)在車間選定一盞。實(shí)測照度平均值=206 Lx
3、青島法蘭克6U-60W匹配青島法蘭克的專用節(jié)能罩。實(shí)測照度平均值=258 Lx。高頻率節(jié)能燈，現(xiàn)場就安裝了一盞，
（三）、實(shí)測照度平均Lx值列表與比較：
兩種光源實(shí)測照度平均Lx值與比較列表
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400W
原金鹵燈
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青島法蘭克節(jié)能燈
匹配專用節(jié)能罩
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206 Lx
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258 Lx
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替代后
照度
提高值
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在節(jié)電81％的前提下：
青島法蘭克匹配專用節(jié)能罩=258 Lx－原金鹵燈206 Lx
＝52 Lx
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替代后
照度
提高率
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在節(jié)電81％的前提下：
青島法蘭克匹配專用節(jié)能罩＝(258 Lx－206 Lx)÷206 Lx×100％
＝25.24％
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五、兩種光源實(shí)際現(xiàn)場每瓦電功率照度值（Lx/W）分析
不同的電光源，在實(shí)際現(xiàn)場的每瓦電功率照度值（Lx/W）。所表征的物理意義：是電光源的光效高低。這也是在現(xiàn)場直觀鑒別不同的電光源光效高低的有效方法。
現(xiàn)將該現(xiàn)場的每瓦電功率照度值（Lx/W）。分析列表如下。
兩種光源實(shí)際現(xiàn)場每瓦電功率照度值（Lx/W）列表
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400W
原金鹵燈
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青島法蘭克節(jié)能燈
匹配專用節(jié)能罩
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實(shí)際
耗電功率
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393W
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74.5W
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照度平均值
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206 Lx
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258 Lx
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每瓦電功率照度值（Lx/W）
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=206 Lx÷393W
=0.524 Lx/W
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=258 Lx÷74.5W
=3.463 Lx/W
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每瓦電功率照度值（Lx/W）
替代倍數(shù)
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青島法蘭克匹配專用節(jié)能罩3.463 Lx/W÷原金鹵燈0.524 Lx/W
＝1∶6.609
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六、現(xiàn)場真實(shí)有效視覺感分析評估
（一）、色溫和光色與視覺舒適度
1、400W原金鹵燈，光源發(fā)光體（燈泡）表面，光色偏青紫色，睜亮刺眼。輻射到空間的光通量，色溫在4500K—5000K左右，模擬日光色。照明環(huán)境呈現(xiàn)出冰冷的“金屬色”，視覺舒適度欠佳。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，光源發(fā)光體（U型燈管總成）表面，光色潔白，柔和不刺眼。輻射到空間的光通量，色溫6400K左右，太陽光色。照明環(huán)境象白天一樣，視覺舒適。
（二）、可見光比例與視覺清晰度
1、由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素， 400W照明環(huán)境呈現(xiàn)出青灰色的“不可見光霧”， 照明環(huán)境始終有淡淡的、霧蒙蒙的視覺感。照明環(huán)境缺少視覺清晰、真實(shí)感。原金鹵燈，輻射到空間的光通量，含有較多的不可見光，其中紫外線就高達(dá)36％（這是業(yè)界眾所共知的）左右?？梢姽獗壤?，有效視覺光效低。
并且，紫外線對人眼腈?zhèn)^大。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，光譜能量分布結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，接近與太陽光的分布結(jié)構(gòu)（部分）。輻射到空間的光通量，不可見光比例小，紫外線含量少，可見光比例高，有效視覺光效高。照明環(huán)境沒有青灰色的“不可見光霧”， 沒有霧蒙蒙的視覺感。照明環(huán)境如同白天的太陽光的效果，明亮、視覺清晰、真實(shí)。
（三）、可見光比例與有效視覺照度
1、由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素， 400W（作者韓儉榮）。原金鹵燈，輻射到空間的光通量，含有較多的不可見光，其中紫外線就高達(dá)36％（這是業(yè)界眾所共知的）左右?？梢姽獗壤?，有效視覺光效低，有效視覺照度低
盡管光源功率很大，采用照度計測量Lx數(shù)值也很高。但人眼睛的真實(shí)有效視覺感，照明環(huán)境并不明亮、清晰、真實(shí)。特別是觀看細(xì)小文字等，一定要皺著眉頭去用力看。人的眼睛感到視覺疲勞。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，光譜能量分布結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，接近與太陽光的分布結(jié)構(gòu)（部分）。輻射到空間的光通量，不可見光比例小，紫外線含量少，可見光比例高，有效視覺光效高，有效視覺照度高。
盡管光源功率不大，在一般場合上，采用照度計測量Lx數(shù)值，即便是不高。但人眼睛的真實(shí)有效視覺感，照明環(huán)境明亮、清晰、真實(shí)，如同白天的太陽光的效果。特別是觀看細(xì)小文字等，不用皺著眉頭去用力看。人的眼睛感到舒展、視覺不疲勞（作者韓儉榮）。
在本現(xiàn)場，實(shí)測Lx數(shù)值也比原400W原金鹵燈高。真實(shí)有效視覺感，顯著的明亮、清晰、真實(shí)。
3、基本技術(shù)機(jī)理是：照明是為眼睛服務(wù)的，眼睛感覺到的可見光的光能量，才是真正有用的光能量。
（四）、顯色指數(shù)與顯色能力
1、400W原金鹵燈，顯色指數(shù)R值在45左右，顯色能力一般。照明環(huán)境產(chǎn)生色偏差，不能正確地辨識彩色物體的真實(shí)顏色（作者韓儉榮）。
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，顯色指數(shù)R值在82左右，接近于太陽光的R值＝100，顯色能力高。照明環(huán)境不產(chǎn)生色偏差，色彩逼真，能夠正確地辨識彩色物體的真實(shí)顏色。
（五）、頻閃與頻閃效應(yīng)危害
1、400W原金鹵燈，直接將50Hz工頻交流電源，加到發(fā)光體上驅(qū)動發(fā)光體放電發(fā)光。輻射到空間的光通量，頻閃深度高達(dá)65％左右，頻閃及頻閃效應(yīng)危害嚴(yán)重。
觀看細(xì)小物體，視覺抖晃、模糊、不真實(shí)。觀看運(yùn)動物體，運(yùn)動物體的運(yùn)動軌跡模糊、不真實(shí)，視覺定位感差，空中定位不準(zhǔn)確。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
頻閃效應(yīng)，還能引起視覺疲勞，造成生產(chǎn)效率低下。
2、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，電子鎮(zhèn)流器的交流-直流交流變換頻率高達(dá)45Khz。輻射到空間的光通量，頻閃深度小于5％，無頻閃效應(yīng)危害。
觀看細(xì)小物體，視覺不抖晃、不模糊、真實(shí)。觀看運(yùn)動物體，運(yùn)動物體的運(yùn)動軌跡不模糊、真實(shí)，視覺定位感好，空中定位準(zhǔn)確（作者韓儉榮）。
視覺不疲勞，有利于提高生產(chǎn)效率。
七、青島法蘭克高頻率節(jié)能燈替代400W金鹵燈的技術(shù)機(jī)理分析
400W金鹵燈在傳統(tǒng)光源中，已經(jīng)屬于技術(shù)性能先進(jìn)、品質(zhì)優(yōu)秀的電光源。青島法蘭克6U-60W，緣何能夠替代之？？其技術(shù)機(jī)理是什么？？高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈
（一）、光譜能量分布結(jié)構(gòu)決定—有效視覺光效
1、光是一種電磁波輻射能量，我們簡稱：光輻射能量。由電光源將電能轉(zhuǎn)換而成。衡量電光源轉(zhuǎn)換效率高低的物理概念是：光效。
評價光效的體系有兩種，即：輻射度學(xué)體系和光度學(xué)體系。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
輻射度學(xué)體系：是以純客觀的物理概念為理論基礎(chǔ)，以純客觀的物理能量為測量對象的評價體系。它適應(yīng)于光輻射能量的全波段，僅從能量的角度對光輻射能量進(jìn)行評價。
光度學(xué)體系：是以輻射度學(xué)體系的基本理論為指導(dǎo)，以人眼睛的生理視覺特性為基礎(chǔ)。是以在人眼睛上，能夠產(chǎn)生明暗與顏色真實(shí)視覺感的光輻射物理能量，為對象的評價體系（作者韓儉榮）。光度學(xué)體系適應(yīng)于光輻射能量的可見光波段，是從光輻射能量與人眼睛真實(shí)視覺感的相互作用的對應(yīng)關(guān)系的角度，對光輻射能量進(jìn)行評價。
現(xiàn)階段，用于照明領(lǐng)域的對光輻射能量的測量和評價體系。在理論上和指導(dǎo)思想上，確立的是光度學(xué)體系。但是，由于現(xiàn)實(shí)的測量技術(shù)和儀表，不能區(qū)分可見光、不可見光。對可見光和不可見光仍然是一并接收，再按照一定的數(shù)顯函數(shù)關(guān)系顯示一個數(shù)字。其本質(zhì)仍然是輻射度學(xué)的測量和評價體系。
2、光輻射能量，人眼并不是都能看的見。光輻射能量包括可見光和不可見光兩部分。電光源將電能轉(zhuǎn)換成光輻射能量用于照明時，產(chǎn)生的光輻射能量，并不全是可見光輻射能量。包含可見光輻射能量與不可看見光輻射能量兩部分。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
電光源將電能轉(zhuǎn)換成光輻射能量用于照明時，人眼睛能感覺到的可見光輻射能量，才是真正有效用的輻射能量。電光源的技術(shù)性能與品質(zhì)不同，光輻射能量的光譜能量分布結(jié)構(gòu)不同。其可見光與不可見光輻射能量的比例也是不同的。
惟有可見光輻射能量比例高的光源，有效視覺光效才能高。
3、電光源產(chǎn)生的可見光輻射能量，具有一定的波長區(qū)間范圍和光譜能量分布結(jié)構(gòu)。在可見光的波長區(qū)間范圍內(nèi)，可見光輻射能量中包括：高靈敏可見光和低靈敏可見光兩部分。
電光源的技術(shù)性能與品質(zhì)不同，可見光輻射能量的光譜能量分布結(jié)構(gòu)也不同。在其可見光輻射能量中，高靈敏可見光和低靈敏可見光，輻射能量的比例也是不同的（作者韓儉榮）。
惟有高靈敏可見光輻射能量比例高的光源，有效視覺光效才能高。
4、電光源產(chǎn)生的可見光輻射能量，具有一定的波長范圍，可以細(xì)分成若干個單光譜的光輻射能量。人眼視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞，對每一個單光譜的光輻射能量，一對一地對應(yīng)一個響應(yīng)靈敏度。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
在平面坐標(biāo)圖上，以波長為橫軸，以響應(yīng)靈敏度為縱軸。將每個單光譜的光輻射能量與響應(yīng)靈敏度一對一的對應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行描繪，就會得到一條類似于正弦拋物線的曲線，我們稱其為：人眼的視覺特性函數(shù)曲線。
人眼的視覺特性函數(shù)曲線的物理意義：表征的是人眼的視覺靈敏度與光頻譜之間的關(guān)系。表明人眼的視覺感對光具有選擇性。同等能量的可見光輻射，其波長不同，在人眼中產(chǎn)生的真實(shí)視覺感，是不同的。
5、電光源中的金鹵燈和節(jié)能燈，都是氣體放電光源。其光輻射能量是由紅、綠、藍(lán)色，三個不同峰值、不同頻譜寬度的獨(dú)立窄帶光譜合成的。將窄帶光譜的各個峰值點(diǎn)進(jìn)行描繪，就得到一條氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線。這條特性曲線，是一條不是很規(guī)則的近似于拋物線的曲線（作者韓儉榮）。
氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線不是固定的，與氣體放電光源種類、技術(shù)性能和品質(zhì)有關(guān)。
氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線，如果能夠靠近人眼的視覺特性函數(shù)曲線。在相同光輻射能量的前提下，氣體放電光源的光輻射能量，在人眼上產(chǎn)生的光與色的真實(shí)視覺感就強(qiáng)烈。越靠近，越強(qiáng)烈。假如，兩條曲線能重疊，其真實(shí)視覺感就最強(qiáng)烈。即：有效視覺光效才最高。
6、400W原金鹵燈：
（1）、整燈總的耗電功率由兩部分構(gòu)成，一部分為燈耗電功率；另一部分為電感鎮(zhèn)流器耗電功率。
燈本身的耗電功率，因技術(shù)性能的因素，熱功耗很大。有很大一部分能量沒有轉(zhuǎn)化為光能量，而是轉(zhuǎn)化成了熱能。
電感鎮(zhèn)流器耗電功率：電感鎮(zhèn)流器技術(shù)品質(zhì)越差、使用的時間越久，耗電功率越大。百分之百的轉(zhuǎn)化為熱能（作者韓儉榮）。
因此，原金鹵燈其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率也比較低。
（2）、在光輻射能量中，由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素。原金鹵燈含有較多的不可見光，其中紫外線就高達(dá)36％（這是業(yè)界眾所共知的）左右，可見光比例低。
在光輻射能量中，同樣由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素，其可見光光輻射能量中的高靈敏可見光的比例低（作者韓儉榮）。
還是由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素，其光譜能量分布特性曲線，與人眼的視覺特性函數(shù)曲線，兩者之間差距很大。
因此，原金鹵燈其光度學(xué)意義上的有效視覺光效比較低。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
（3）、原金鹵燈，其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率也比較低，有一部分電能由燈本身和鎮(zhèn)流器直接轉(zhuǎn)化成了熱能。另有一部分電能，在轉(zhuǎn)換成不可見光后輻射到空間中，由空間介質(zhì)轉(zhuǎn)換成熱能。
由此可見，原金鹵燈僅僅將電能中的一小部分，轉(zhuǎn)換成了照明所需要的可見光光輻射能量。原金鹵燈，必然耗電功率很大，有效視覺光效比較低。
7、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈
青島法蘭克高頻率節(jié)能燈，以系統(tǒng)控制理論為指導(dǎo)，采用模糊自適應(yīng)控制技術(shù)設(shè)計，運(yùn)用優(yōu)算法和計算機(jī)模擬技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化糾錯，建立了高頻率節(jié)能燈的最佳工作點(diǎn)和寬頻度自適應(yīng)范圍。
（1）、電子鎮(zhèn)流器交流-直流-交流（AC-DC-AC）變換頻率高達(dá)45khz，高頻激發(fā)電場，頻率高、場強(qiáng)高、能量大。
在高頻電場激發(fā)作用下，節(jié)能熒光燈管內(nèi)，電子運(yùn)動速度高、能量大，與管內(nèi)的金屬汞（Hg）原子非彈性碰撞速率高。管內(nèi)的金屬汞（Hg）原子，獲得的能級高，其基態(tài)-激發(fā)態(tài)-基態(tài)躍遷頻率高，產(chǎn)生254nm紫外線輻射的能量高（作者韓儉榮）。
節(jié)能熒光燈管內(nèi)，填充氪（Kr）、在高頻電場激發(fā)作用下，惰性氣體原子與金屬汞（Hg）原子發(fā)生第二類非彈性碰撞的頻率高。管內(nèi)的金屬汞（Hg）原子，獲得的能級高，其基態(tài)-激發(fā)態(tài)-基態(tài)躍遷頻率高，產(chǎn)生254nm紫外線輻射的能量高。氬（Ar）混合氣體。
高頻率節(jié)能燈的技術(shù)原理：為氣體放電光致發(fā)光。其光電轉(zhuǎn)換效率高低，與產(chǎn)生254nm紫外線輻射能量效率和熒光粉吸收254nm紫外線輻射能量進(jìn)行量子轉(zhuǎn)換效率，分別成正比關(guān)系。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
產(chǎn)生254nm紫外線輻射能量的效率高低，與激發(fā)電場的頻率高低、總有效碰撞截面、非彈性碰撞幾率、碰撞頻率等技術(shù)因素成正比。
在上述技術(shù)因素共同作用下，高頻率節(jié)能燈光量子轉(zhuǎn)換效率高。即：其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率高。
（2）、節(jié)能熒光燈管采用進(jìn)口稀土三基色高光效、低光衰、長壽命熒光粉。
熒光粉平均粒徑控制在最佳范圍，粒度分布特性好，納米特性效應(yīng)好。對紫外線光和可見光，具有最優(yōu)的散射特性。光輻射能量效率高，可見光輻射比例高。
光譜特性好：吸收光譜與激發(fā)光譜特性基本對應(yīng)匹配。對紫外線輻射能量吸收能力強(qiáng)，極少吸收可見光輻射能量，量子轉(zhuǎn)換效率高。能有效地將吸收到的紫外線輻射能量，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽饽芰枯椛?，可見光輻射能量比例高（作者韓儉榮）。
光譜特性好：發(fā)射光譜特性優(yōu)化，即：光譜能量分布結(jié)構(gòu)合理科學(xué)。其光譜能量分布特性曲線，與人眼的視覺特性函數(shù)曲線基本一致?？梢姽廨椛淠芰?，相對集中在人眼視覺的高靈敏區(qū)段，有效視覺光效高。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
在上述技術(shù)因素共同作用下，高頻率節(jié)能燈可見光轉(zhuǎn)換效率高。即：其光度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率高。即：有效視覺光效高。
（3）、青島法蘭克高頻率節(jié)能燈，燈本身和鎮(zhèn)流器熱能消耗很小，產(chǎn)生254nm紫外線輻射能量的效率高，其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率較高。光譜能量分布結(jié)構(gòu)合理科學(xué)，光輻射能量中，不可見光輻射能量比例小，可見光輻射能量比例大。光譜能量分布特性曲線，與人眼的視覺特性函數(shù)曲線基本一致?？梢姽廨椛淠芰浚鄬性谌搜垡曈X的高靈敏區(qū)段，有效視覺光效高（作者韓儉榮）。
由此可見，青島法蘭克高頻率節(jié)能燈，能夠消耗很少的電能量，產(chǎn)生發(fā)出較多的高視覺靈敏度的可見光輻射能量。照明是為眼睛服務(wù)的，人眼睛感覺到的可見光能量，才是真正有效的光能量。因此，高頻率節(jié)能燈，必然耗電功率很小，有效視覺光效高，有效視覺照度高。
（二）、模糊自適應(yīng)控制技術(shù)決定—光衰特性
1、金鹵燈和青島法蘭克高頻率節(jié)能燈，都屬于氣體放電電光源。氣體放電電光源在啟輝點(diǎn)燃運(yùn)行中，在整燈電功率沒有降低的前提下。產(chǎn)生發(fā)出的光能量，會隨著啟輝點(diǎn)燃時間慢慢地降低，整燈亮度和照度降低。這種現(xiàn)象我們稱為電光源的光衰。
2、氣體放電電光源的光衰特性曲線，在整個壽命周期中，并不是一條線性的直線。而是一條由三段不同斜率的近似直線構(gòu)成的非線性曲線。這三段不同斜率的近似直線，對應(yīng)于電光源整個壽命周期中的三個運(yùn)行階段。即：光衰快速階段、光衰穩(wěn)定階段、光衰劇烈階段（作者韓儉榮）。
光衰快速階段：該段主要表現(xiàn)在電光源，啟輝點(diǎn)燃初始階段。其特征是電光源的光輻射能量，由初始值以較快的速率下降，并趨向于穩(wěn)定。在該段時間，電光源光輻射能量下降較為明顯。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
光衰穩(wěn)定階段：該段是指電光源在光衰快速階段過后，一段相當(dāng)長的穩(wěn)定保持時間。亦是電光源主要的啟輝點(diǎn)燃階段。其特征是電光源的光衰速率：由趨向于穩(wěn)定，而進(jìn)入相對穩(wěn)定，并穩(wěn)定保持一段相當(dāng)長的時間。在該段時間，電光源光輻射能量下降不明顯，光輻射能量保持相對穩(wěn)定。
光衰劇烈階段：該段是指電光源的啟輝點(diǎn)燃壽命，趨向于終結(jié)階段。其特征是電光源的光衰速率急劇。電光源光輻射能量急劇下降，并伴隨有光通量閃爍、抖動、啟輝困難等現(xiàn)象。電光源壽命快速進(jìn)入終結(jié)。
3、技術(shù)分析和實(shí)際試驗(yàn)證明：氣體放電電光源的光衰快速階段和光衰劇烈階段，在三個階段比例關(guān)系中，所占的比例越??；光衰穩(wěn)定階段，在三個階段比例關(guān)系中，所占的比例越大。電光源的技術(shù)品質(zhì)越優(yōu)秀。
特別是第一階段：光衰快速階段。所占的比例愈小、光衰值愈小，電光源的技術(shù)品質(zhì)愈是優(yōu)秀。
4、氣體放電電光源，光衰特性三個階段的比例關(guān)系，與電光源的：發(fā)光體（金鹵燈燈泡、節(jié)能燈燈管）的技術(shù)特性與品質(zhì)、鎮(zhèn)流器的技術(shù)特性與品質(zhì)、發(fā)光體與鎮(zhèn)流器的匹配合理程度，三個方面的技術(shù)因素有關(guān)。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
5、金鹵燈由于其技術(shù)性能的因素，金鹵燈燈泡自身熱功耗較大，熱穩(wěn)定性差和抗老化性能差。其光衰值和光衰速率都很大。
特別是第一階段：光衰快速階段，光衰值和光衰速率尤為突出。其表現(xiàn)是：時間短、速率高、幅度大。
金鹵燈點(diǎn)燃運(yùn)行進(jìn)入第二階段：光衰穩(wěn)定階段。其耗電量很大，發(fā)光效率很低。實(shí)質(zhì)上也就進(jìn)入了低光效運(yùn)行狀態(tài)。
盡管金鹵燈的初始光效比較高，但是由于第一階段：時間短、速率高、幅度大的原因。其比較高的初始光效值，沒有實(shí)際使用價值（作者韓儉榮）。
金鹵燈在實(shí)際應(yīng)用中，也不可能以一個極短的時間區(qū)間為單位，頻繁地更換金鹵燈燈泡。
由此可知，金鹵燈在實(shí)際照明運(yùn)行中，真正實(shí)際的啟輝點(diǎn)燃狀態(tài)，就是低光效狀態(tài)。
6、青島法蘭克6U-60W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈
（1）、節(jié)能熒光燈管采用進(jìn)口稀土三基色高光效、低光衰、長壽命熒光粉。
第一、耐受185nm紫外線輻射能力強(qiáng)，抗老化能力強(qiáng)；
第二、抗電子和離子轟擊能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好；
第三、熱穩(wěn)定、熱猝滅、化學(xué)穩(wěn)定特性好（作者韓儉榮）；
節(jié)能熒光燈管，在啟輝點(diǎn)燃過程中，理化穩(wěn)定特性和熱穩(wěn)定特性，都表現(xiàn)較好。
（2）、節(jié)能熒光燈管，填充氪（Kr）、鋯鋁16吸氣劑。啟輝點(diǎn)燃過程中，汞（Hg）模糊自適應(yīng)技術(shù)控制在合理范圍內(nèi)，啟輝點(diǎn)燃溫升光衰效應(yīng)小。金屬飽和蒸氣壓，通過氬（Ar）混合氣體，采用固體汞（Hg）金屬合金（汞臍）、
（3）、高頻率電子鎮(zhèn)流器與節(jié)能熒光燈管，啟輝點(diǎn)燃特性相匹配。節(jié)能熒光燈管運(yùn)行狀態(tài)合理，燈管內(nèi)金屬粒子濺射小，對可見光輻射的吸收和遮擋效應(yīng)小。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
（4）、由上述多種技術(shù)因素共同作用，青島法蘭克高頻率節(jié)能燈，光衰速率小，光衰值幅度小。特別是在第一階段：光衰快速階段，其實(shí)際光衰速率小，光衰值幅度小。保持了比較高的光通量維持率（作者韓儉榮）。
（5）、點(diǎn)燃運(yùn)行進(jìn)入第二階段：光衰穩(wěn)定階段。其實(shí)際光效與初始光效相比較，下降幅度很小。真正實(shí)際點(diǎn)燃運(yùn)行狀態(tài)，保持在較高的光效狀態(tài)。
實(shí)際現(xiàn)場跟蹤測試光衰數(shù)據(jù)：
在青島某集團(tuán)點(diǎn)燃16個月實(shí)測光衰率=4.97%。
在四川省成都某大型車輛生產(chǎn)公司下料車間，點(diǎn)燃3000小時實(shí)測光衰率=4.17%。
在青島某日資公司，每天開燈24小時，點(diǎn)燃2年零19天實(shí)測光衰率=39%。
從分析可知，青島法蘭克高頻率節(jié)能燈，在實(shí)際照明運(yùn)行中，真正實(shí)際的啟輝點(diǎn)燃狀態(tài)，是保持在高光效狀態(tài)的。
八、采用青島法蘭克高頻率節(jié)能燈替代400W金鹵燈節(jié)電效益分析計算
本節(jié)電效益分析計算以400W金鹵燈1盞燈為例。
（一）、節(jié)電效益分析計算己知參數(shù)
1、每天開燈的時間設(shè)定2個時間段分別計算，以便參考。
即：每天開燈12小時
每天開燈24小時
2、生產(chǎn)車間照明綜合電價＝0.75元／Kwh(度)，
3、如果照明電價實(shí)際數(shù)不是＝0.75元／Kwh(度)，請以實(shí)際電價，計算該現(xiàn)場的實(shí)際節(jié)電效益。
（二）、節(jié)電效益分析計算
第一部分：直接節(jié)電效益計算
1、每盞燈節(jié)省電功率＝393W－74.5W＝318.5W
2、每盞燈每天節(jié)省電度數(shù)
每天開燈12小時＝0.3185Kw×12小時＝3.822 Kwh(度)
每天開燈24小時＝0.3185Kw×24小時＝7.644 Kwh(度)
3、每盞燈每天節(jié)省電費(fèi)數(shù)
每天開燈12小時＝3.822 Kwh(度) ×0.75元／Kwh(度) ＝2.87元/天
每天開燈24小時＝7.644 Kwh(度) ×0.75元／Kwh(度) ＝5.73元/天
4、每盞燈每月節(jié)省電費(fèi)數(shù)
每天開燈12小時＝2.87元/天×30天＝86.1元/月
每天開燈24小時＝5.73元/天×30天＝171.9元/月
5、每盞燈每年節(jié)省電費(fèi)數(shù)
每天開燈12小時＝86.1元/月×12個月＝1033.2元/年
每天開燈24小時＝171.9元/月×12個月＝2062.8元/年
第二部分：間接節(jié)電效益分析
1、輸電線路導(dǎo)線損耗降低。導(dǎo)線損耗共分兩部分，分析如下：
(1)、節(jié)電替代改造后，每盞燈功率降低，輸電線路有功電流I降低。有功電流I在導(dǎo)線上產(chǎn)生的有功損耗＝I電流的平方×導(dǎo)線電阻，降低。具體數(shù)值計算，因未實(shí)測具體參數(shù)，略。
(2)、節(jié)電替代改造后，因電子節(jié)能燈的功率因數(shù)為電容性，與現(xiàn)場電網(wǎng)的電感性功率因數(shù)，互為反相，具有補(bǔ)償效應(yīng)。輸電線路中的無功電流Q降低，無功電流Q在導(dǎo)線上產(chǎn)生的有功損耗＝Q電流的平方×導(dǎo)線電阻，降低。具體數(shù)值計算，因未實(shí)測具體參數(shù)，略。
3、輸電線路電壓降降低，端電壓提高。節(jié)電替代改造后，輸電線路有功電流I、無功電流Q降低，輸電線路電壓降＝(I＋Q)×導(dǎo)線電阻，降低。輸電線路末端電壓提高，改善了供電質(zhì)量。具體數(shù)值計算，因未實(shí)測具體參數(shù)，略。
4、輸電線路有效輸電容量提高。節(jié)電替代改造后，輸電線路有功電流I、無功電流Q降低，有效輸電容量提高。具體數(shù)值計算，因未實(shí)測具體參數(shù)，略。
（三）、節(jié)電替代改造后照明器材維護(hù)成本節(jié)省分析計算
1、青島法蘭克節(jié)能燈，啟輝點(diǎn)燃壽命2萬小時。己有實(shí)際使用現(xiàn)場驗(yàn)證，實(shí)際啟輝點(diǎn)燃時間己超2年半，不需更換，繼續(xù)使用。
2、青島法蘭克節(jié)能燈，自出售之日起，燈管不破損，整燈不進(jìn)水。如不能啟輝點(diǎn)燃，質(zhì)保一年，對故障的零部件，免費(fèi)以舊換新。
3、以質(zhì)保一年為前提分析，節(jié)電替代改造后，可節(jié)省原來使用400W金鹵燈，在一年中因更換的維護(hù)費(fèi)用。具體數(shù)值計算，略。
九、投資回收期分析計算
(一)、青島法蘭克節(jié)能燈與Frank專用節(jié)能燈罩價格
1、青島法蘭克節(jié)能燈，定位于照明節(jié)電合同能源管理專用。6U-60W節(jié)能燈，每套包括：高光效、低光衰、長壽命燈管總成1個，高頻率功率驅(qū)動器(鎮(zhèn)流器)1個，6芯專用連接電纜1副。
全國市場最低限價：含稅率6％的稅票，不含運(yùn)費(fèi)，每套＝240元／套。
2、青島Frank專用節(jié)能燈罩，按積分球體曲率優(yōu)化設(shè)計，采用進(jìn)口高反射率鋁合金板，連續(xù)沖壓拉伸拋光成形。光強(qiáng)分布特性與青島法蘭克節(jié)能燈輻射特性相匹配。每套包括：高反射率鋁合金反光罩＋E40鑄鋁陶瓷燈口與燈座總成。
全國市場最低限價：含稅率6％的稅票，不含運(yùn)費(fèi)，每套＝220元／套。
3、價格說明：青島法蘭克節(jié)能燈、Frank專用節(jié)能燈罩，市場價格公開、固定。如需調(diào)整，將一同通知，一同執(zhí)行。
(二)、投資回收期計算
每天開燈的時間設(shè)定2個時間段，分別計算，以便參考
每天開燈12小時＝(6U-60W節(jié)能燈240元＋Frank專用節(jié)能燈罩220元)
÷每天開燈12小時節(jié)省的電費(fèi)2.87元
＝160天=5.33個月
每天開燈24小時＝(6U-60W節(jié)能燈240元＋Frank專用節(jié)能燈罩220元)
÷每天開燈24小時節(jié)省的電費(fèi)5.73元
＝80天=2.67個月
十、照明節(jié)電運(yùn)行—完成照明節(jié)電改造同時，該獨(dú)資外企獲得一個無風(fēng)險經(jīng)營項(xiàng)目
（一）、采用青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈，替代400金鹵燈。在現(xiàn)場照度提高＝25.24％的前提下，節(jié)電率＝81％。
（二）、只要每天開燈12小時，每盞燈就節(jié)省電費(fèi)2.87元；每月就節(jié)省電費(fèi)＝86.1元，每年就節(jié)省電費(fèi)＝1033.2元。
只要每天開燈24小時，每盞燈就節(jié)省電費(fèi)5.73元；每月就節(jié)省電費(fèi)171.9元，每年就節(jié)省電費(fèi)＝2062.8元。
（三）、電能是商品，用電是成本。節(jié)電是經(jīng)營，節(jié)電效益是純利潤！生產(chǎn)過程中節(jié)省的費(fèi)用，實(shí)質(zhì)就是生產(chǎn)經(jīng)營賺取得純利潤。并且具有以下鮮明的特點(diǎn)：
1、不受內(nèi)部、外界諸因素的影響，無任何風(fēng)險。
2、每天開燈時間、節(jié)電功率空間、照明電價等因素基本是固定的，每天每年節(jié)省得電費(fèi)：穩(wěn)定可靠。
3、一次性投資，2---5個月全部賺回，投資回收快。
4、青島法蘭克高頻率節(jié)能燈，啟輝點(diǎn)燃壽命2萬小時。每天24小時點(diǎn)燃，可用830天，即：2.28年（已有現(xiàn)場點(diǎn)燃時間超過2年半，不需更換，繼續(xù)使用）。
青島法蘭克對節(jié)能燈質(zhì)保一年。青島法蘭克高頻率節(jié)能燈的實(shí)際現(xiàn)場統(tǒng)計故障率在3—5%。
保守地以2年為一個周期進(jìn)行分析：采用青島法蘭克高頻率節(jié)能燈，第一年，2—5個月收回投資，后續(xù)至1年沒有任何費(fèi)用。第二年，故障率在3—5%，即：更換燈的費(fèi)用在3—5%。與節(jié)省得電費(fèi)相比較，運(yùn)行費(fèi)用是很低的。
因此，該節(jié)電經(jīng)營項(xiàng)目：利潤高、經(jīng)營費(fèi)用低。
十一、分析計算結(jié)論
該獨(dú)資外企有限公司，采用青島法蘭克6U-60W高頻率節(jié)能燈，替代400W金鹵燈。
（一）、現(xiàn)場照度提高率＝25.24％。
（二）、在照度提高25.24％的前提下，節(jié)電率＝81％。
（三）、每盞燈每天節(jié)省電費(fèi)數(shù)：
每天開燈12小時＝2.87元/天
每天開燈24小時＝5.73元/天
（四）、每盞燈每年節(jié)省電費(fèi)數(shù)
每天開燈12小時＝1033.2元/年
每天開燈24小時＝2062.8元/年
（五）、投資回收期
每天開燈12小時＝160天=5.33個月
每天開燈24小時＝80天=2.67個月
（六）、完成照明節(jié)電改造的同時，獲得一個無風(fēng)險經(jīng)營項(xiàng)目。
