荧光灯照明在工业照明领域大有可为

葛葆珪

上海师范大学

上海海龙光电科技有限公司

上海傲统光电科技有限公司

在当前照明领域里力荐“荧光灯照明”，有人可能认为太不识时务。但是，笔者认为不应该把“荧光灯照明”边缘化，“荧光灯照明”具有舒适性好、稳定性佳、节电率高和性价比优四大优势，在当前照明领域里仍然有着强大的生命力、竞争力和上升潜力！

在对性能要求更高的工业照明领域，“荧光灯照明”正在通过不断创新，更充分地发挥其优势，在与其它节能光源的竞争中完全有得一拼、大有可为！

1 “荧光灯照明”的传统优势

“荧光灯照明”诞生至今己经有七、八十年历史，作为最为接近自然光的光源，荧光灯在当前所有人造光源中仍然保持着70%～80%的份额，主要是因为其具有被公认的四大优势：

（1）“荧光灯照明”舒适度好、照明质量高、有益人眼健康

荧光灯照明几项主要照明性能指标均属上佳：

光源色温可选择范围宽（2000K～7000K）；

光源显色指数高，色还原性能好（Ra： 82～95）；

光源发光均匀、柔和，无频闪、眩光和蓝光等光污染；

光源属于低温光源，对环境温度影响小，安全可靠。

（2）“荧光灯照明”稳定性好、维护成本低、技术成熟度高

光源色温稳定、色漂移小，使用寿命长，使用期运行可靠；

荧光灯照明已有半个多世纪的稳定、可靠、广泛使用的业绩；

“荧光灯照明”是在极其成熟的技术基础上实施的应用创新。

（3）“荧光灯照明”是一种既绿色、又高效节能的照明方式

工作面照度达到200LUX时，功率密度仅3.5～4.0 W/㎡；（远低于国家现行节能规定：200 LUX允许功率密度为7～8 W/㎡）；

固汞技术在“荧光灯照明”中广泛应用，使汞污染大幅降低；

荧光灯配套电子镇流器的功率因数已普遍在0.95以上；

光源、电器和灯具间匹配好，照明器系统效率高、损耗少。

（4）“荧光灯照明”性价比出众，节能投资回收期短、回报率高

高品质荧光灯照明器（光源＋电器＋灯具）工程价仅3.5～4.0元/W；

“荧光灯照明”节能效率高、投资少，投资回收期8～12个月；

“荧光灯照明”特别适合采用合同能源管理模式实施照明节能改造（节电率高、节能效果便于客观计量、投资回收期短、见效快）。

2 近十年来“荧光灯照明”的技术进步

在“荧光灯照明”的长期实际应用中，人们也发现了它所存在的性能短板和应用局限性，特别是在工业照明等领域里更加明显地放大了它的缺陷，主要表现在以下三方面：

光源功率小、聚光性差，无法满足高棚照明的应用要求；

光源寿命一般（6 000～8 000 h），与长寿命光源相比差距大；

光源在生产和使用中的汞污染，影响了它进一步的应用推广。

近年来，面对HID（高强度气体放电灯）光源的发展和LED等新兴光源的迅速崛起，给“荧光灯照明”传统的统治地位带来较大的威胁。为了生存和发展，近十年来“荧光灯照明”针对自身的短板和局限，在不断提高其性能和应用中的适应能力等方面已取得了一些新的突破。

“荧光灯照明”所取得新的突破主要表现在以下五个方面：

（1）光源的单灯功率大幅提高

当前“荧光灯照明”的主打产品——紧凑型荧光灯的单灯功率已从十年前60W左右提高到200W左右，而无极荧光灯的功率已经能做到400W以上。

“荧光灯照明”的光源不仅单灯功率大幅提高，还出现了组合式光源，进一步提升光源总功率，例如：高透光球形荧光灯的单灯功率已形成95 W、110 W、130 W、150 W、180 W和220 W完整系列；而新推出的超大功率高透光球形荧光灯组合式灯已有3×95 W（285 W）、2×150 W（300 W）和3×180 W（540 W）等产品，可以直接替代大功率HID灯，使用效果很好。

（2）光源的使用寿命成倍提高

“荧光灯照明”的光源寿命近年来已有大幅提高，从原来只有6 000～8 000 h，现已提高到12 000～ 15 000 h。

高透光球形荧光灯管的平均使用寿命已高达2万h左右，与荧光灯配套的电子镇流器的平均使用寿命则高达5万h。

无极荧光灯的寿命更长，可以达到3万h～5万h。

特别需要指出的是：我们采用了专利技术的超长寿命高透光球形荧光灯专利产品，在实验室其开关冲击寿命已经超60万次，该项技术发明预示了荧光灯的平均使用寿命也能达到5～6万h，这应该是一个能够实现的目标。

（3）光源的结构变化带来了性能上的重大突破

我国自主研发成功的高透光球形荧光灯实现了传统紧凑型荧光灯结构的重大突破，它采用三维结构的单元灯管，按球面形状组合成为高透光的球形荧光灯，如图1所示。

对于初创企业的绩效，不能单一使用编码的条目数来确定（吕兴群，2016［26］），因此，在访谈过程中，由企业创始人或高管团队根据企业实际，结合行业发展水平，判定企业的绩效水平，其典型例证如表8所示。

图1 高透光的球形荧光灯

灯管沿球面均匀排列的高透光球形荧光灯，通过大幅增加灯管间距、改善灯管散热条件，克服了传统的紧凑型荧光灯（U型、H型和螺旋型节能灯）的三大技术瓶颈：

灯管的内侧光受对面灯管阻挡，光利用率减少（约30%）；

灯管密集排列，灯管散热效果差，光输出降低（约30%）；

大功率U型和螺旋型等节能灯，与通用灯具匹配性差。

高透光球形荧光灯结构上的突破，使光源的工作面照度和寿命比相同功率普通节能灯提高近一倍，因此，有用户评价说：“高透光球形荧光灯是一种比普通节能灯更节能的超级节能灯！”

（4）光源采用固汞替代液汞，使汞的用量和污染得到有效控制

以大功率高透光球形荧光灯为代表的中、高端品牌荧光灯，已逐步采用固汞替代液汞的新技术，使得荧光灯的汞用量和汞污染得到有效控制，符合既节能又环保的新一代绿色产品要求。

（5）“荧光灯照明”应用领域扩展，全面进入工业照明等领域

过去，“荧光灯照明”由于光源功率小，所配广照型灯具聚光性差，照明区域的灯具吊高一般仅限于5 m以下，应用范围受到很大限制。

大功率荧光灯的诞生和组合荧光灯具的投入使用，已使“荧光灯照明”允许所在工作区域的层高扩展到8～20 m，“荧光灯照明”的产品已经基本能够覆盖大部分工业照明领域。

由于荧光灯是低温光源，配合可靠的特种电子镇流器，高透光球形荧光灯已可以在各种密封和防爆的特种灯具中使用，与投光、道路灯具匹配使用，则可成为优秀的户外照明产品。

采用E40标准灯头和球状外形的大功率高透光球形荧光灯，还能方便地与各种常规通用灯具匹配使用。

“荧光灯照明”技术和应用的新突破，大大提升了“荧光灯照明”的性能指标，大幅拓展了在工业照明领域的应用范围，从而真正提高了“荧光灯照明”在工业照明领域的竞争力，使具有悠久而辉煌历史的“荧光灯照明”焕发出新的强大活力！

3 “荧光灯照明”在工业照明领域大有可为

工业照明的使用场所多为高大空间，“荧光灯照明”要在这种使用环境中获得广泛应用，必须具备更大功率、高光通量、较长寿命和高效节能四大技术指标的有力支持，因为这是工业照明的基本要求。

现在“荧光灯照明”已经突破了这道门槛。荧光灯照明经过十五年不断发展和提高，以高透球形荧光灯为代表的新一代工业照明荧光灯，其技术逐步成熟，实现了适应工业照明要求的技术提升，大功率、高光通量、长寿命高效节能的荧光灯照明技术瓶颈已被突破。不仅如此，高透球形荧光灯还在以下三个方面，为配合深化工业照明节能做好了准备工作：

通过对光源、电器和灯具专业化设计，提高产品对工业照明领域的适应能力和建立了一批能复制的实施样板；

高透光球形灯及其配套电器已经具备大规模机械化生产能力；

通过集成化、专业化模式管理，使生产成本大幅下降，全面提升了产品的性价比。

“荧光灯照明”实现的技术突破和规模应用准备，为深化工业照明节能改造创造了良好的条件，为“荧光灯照明”进入工业照明领域开创了一个新局面！

十年来，大功率高透光球形荧光灯已经在工业照明领域积累了丰富和成功的经验，建立了如上海宝钢集团、上汽集团、上海三菱电梯、3M中国公司、题桥纺织、宝湾物流、上港运输和西郊国际农产品市场等多行业领域的近百个应用样板。

（1）推荐样板1

在“协作共赢”的节能减排理念下，宝钢大手牵海龙小手，上海宝钢与上海海龙光电科技有限公司密切配合，分别于2006年、2008年、2010年和2013年圆满完成宝钢四项工业照明节电改造项目，并取得了满意的效果，成为绿色照明样板。

上海宝钢四项照明节电改造项目，实施范围和节电效果统计数据见表1。

表1 宝钢四项工业照明节电改造项目节电效果

（2）推荐样板2

上海三菱电梯公司从2003年～2013年进行的照明节电改造，成为《实施绿色照明》重点示范样板。

上海三菱电梯公司从2003年至2008年，完成了采用高透光球形荧光灯替代高能耗HID光源（石英金卤灯、高压钠灯、汞灯），为重点的第一轮照明节电改造，2009年至今又在开展提高照明质量（增加工作面照度和舒适性）为主的第二轮工业照明节电改造，都取得了出色的经济和社会效益，为节能减排做出了重大贡献，评为2008年上海市十大重点节能样板工程。

上海三菱电梯公司工业照明节能改造中用荧光灯照明替代HID照明，十年（2003～2013年）取得的节能效果和荧光灯照明产品的质量分析统计如下。

1）改造后节省照明功率：约620 kW。

2）改造后节省照明用电量：约200万kWh/a。

3）每年节省照明电费：约160万元/a（十年节省电费1 600万元）。

4）每年节省标煤：约650 t/a（十年节省标煤6 500 t）。

5）十年投入的灯具改造费用约人民币300万元，投资回报率高。

高透光球形荧光灯产品十年内损坏数量、更换率统计情况见表2。十年内更换灯具总数3 246套，总节省照明功率620 kW。

4 “荧光灯照明”在工业照明领域最近又推出的新举措

为了让“荧光灯照明”在工业照明领域更好服务于广大用户，加快推进深化工业照明节能改造，高透光球形荧光灯又推出四项新举措：

（1）采用大功率高透光球形荧光，一对一替代石英金卤灯。

采用130 W或150 W高透光球形荧光替代250 W石英金卤灯；

表2 高透光球形荧光灯产品十年内损坏数量、更换率统计

采用180 W或2×130 W高透光球形荧光替代400 W石英金卤灯；

采用3×180 W高透光球形荧光灯替代1000 W石英金卤灯。

（2）向广大照明设计人员和专业用户提供专用的设计、应用资料——高透光球形荧光工作面水平照度《快速查表设计手册》。本设计方案采用国际上通用的DIALUX照明设计计算软件平台，计算高透光球形荧光工作面水平照度。

（需要的单位或专设计人员，可向上海海龙光电科技有限公司免费领取）

（3）应用科学的集成化、规模生产管理模式，大幅降低高透光球形荧光的生产成本，用户拿到的工程价（包括光源、电器和灯具）基本上做到3.5～4.0元/W。

（4）我们愿意与大家共享”荧光灯照明”十年磨一剑的技术成果，加强共同合作，做到双赢或者多赢。

我们更愿意与LED、无极荧光灯、陶瓷金卤灯等各种新光源，相互取长补短，携手共同为工业照明节电改造服务，共同为照明节能减排工作做出新的贡献！