2008年10月30日 星期四

T85日光燈要注意

T85 T85

很久沒上腦殘奇摩知識看看,因為錯誤太多,今天難得看到有寫不錯的,轉錄來大家參考一下。發現蠻多人都注意到在上面問T85日光燈的,多是廠家自問自答,玩文字遊戲。原來現在行銷這麼厲害一一"

下面是有良心的人的建議:

換座之所以會發明出現,是因T5燈管20000萬小時壽命及電子式安定器的電氣特性非一般照明廠商可掌控,再加上T5燈管及電子式安定器售價不便宜,於是就有商人將原本需要60多種電子元件組合的T5電子式安定器,減少至剩30多種電子元件組合的電子式安定器,就變成台灣商人所稱的T85,原有T5電子式安定器的特性、優點、安全性均大大的降低,由裝至T85轉換座的T5燈管壽命只能達到12000小時,即可得知T85的電子式安定器非常不理想!如果換裝數量大,更將造成危害電力系統,不可不慎!

管中管或轉接頭﹙轉換座﹚搭配T5燈管型式,T5燈管的設計就應該搭配電子式安定器使用,如沿用傳統式安定器,T5燈管壽命只能勉強達到10000小時,T5燈管長壽命的優勢將無法發揮!更遑論有經濟效益!



台灣燈具法規不明,不論是T85或管中管或轉接頭或反光板,均屬於改造燈具,當有災害發生時,責任將無法釐清,最終受害的還是消費者!

假設台中某中大學附設醫院原燈具是東牌照明廠商,現今改造為數不少的T85於原燈具上,而劣質的電子式安定器會對電力品質造成傷害,如果有天引發火災,鑑定結果是由燈具引起,這時該是由T85廠商或東牌照明廠商負責呢?使用者已先違反東牌照明保固條例擅自改造燈具,東牌照明廠商排除責任,那T85廠商也不可能說自家產品出錯,最後只能請使用者認命是自己的錯,不是嗎?
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後來查證了一下,似乎也不能一竿子打翻整條船,有找到一些T85燈具,也是有做CNS13755電子安定器認證的,或許是因為市場上產品良窳不齊,購買上要多當心了!

然後T85要算安定器,不過也該算燈具"半成品",安定器部分認證CNS13755沒有問題,只是當使用者未拆除原T8/T9傳統安定器時,T85的電子安定器和 傳統安定器的相容性就不是認證測試時所保障的了!因為T85廠家不可能收集所有的廠家的傳統安定器來搭配,BSMI實驗室也無此測試,那發生問題 時,T85廠商推卸責任給燈具廠家,但安定器不是燈具廠家做的,那消費者要找誰.....只能自認倒楣!

燈具的成品是要認證CNS 14355,T85燈具只是半成品,會去做嗎!?恐怕不會....所以....能不用就要碼用T8/T9不然就用T5,才會真正有保障。

再說成本上來說不如改善T8/T9的安定器為預熱電子式的,提高發光效率,效率可和T5差不多,幹嘛給自己找麻煩。

省電燈泡新法規規定 (CNS14125)

Fluorescent Light Bulbs

逛大潤發、家樂福買燈泡,將標準提高到新法規吧!請愛用CNS認證商品。

地球暖化問題益趨嚴重,如何節能減碳已成為全世界人類共通議題。經統計照明耗電占全國耗電量之10%以上,推動照明產品之能源效率管理,已成為節能之重要施政措施之ㄧ。行政院劉院長日前亦宣布政府將在4年內推動全國改用省電燈泡的政策,以汰換傳統耗電量較高之白熾燈。鑑於省電燈泡 (安定器內藏式螢光燈泡)在國內市場的使用量有逐年上升的趨勢,經濟部標準檢驗局亦配合此趨勢修訂省電燈泡國家標準(CNS 14125),規定發光效率不得低於經濟部能源局之公告值,更具體規範能源效率之要求,並將自99年1月1日起依新訂定之能源效率基準實施強制檢驗


標準檢驗局花蓮分局表示,省電燈泡(安定器內藏式螢光燈泡)屬公告強制檢驗商品,檢驗標準為 CNS 14125 「安定器內藏式螢光燈泡(一般照明用)」。政府推動汰換傳統耗電量較高之白熾燈的同時,亦切實執行省電燈泡的檢驗,避免劣質省電燈泡削價販售而扼殺正當照明業者的生機。由於省電燈泡內裝電子式安定器,若當中的零組件有瑕疵,對居家安全是一大隱憂。劣質省電燈泡除安全性不佳外壽命也可能較短,經標準檢驗局檢驗合格之安定器內藏式螢光燈泡壽命才有保障,依CNS 14125中規定壽命試驗之點燈時間應達3000小時以上(條文3.7)。

註:CNS14125對於"壽命"的定義為"燈泡點燈至全光束為初期特性全光束的60%時之點燈時間(條文2.6)。非燈泡掛掉時間。

標準檢驗局花蓮分局提醒大家,公告強制檢驗商品應經標準檢驗局檢驗合格並標貼商品檢驗標識後才能販售,選購省電燈泡時應認明標識,品質安全才有保障。消費者如欲進一步瞭解檢驗相關資訊,可撥打標準檢驗局花蓮分局免付費電話0800-221127洽詢。

中華民國96119
經授能字第09620080480號訂定,並自中華民國九十九年一月一日生效

安定器內藏式螢光燈泡能源效率基準表

額定消耗電功率

發光效率(lm/W)

無罩

低於10W

40

10W以上,低於15W

50

15W以上,低於25W

60

25W以上

65

有罩

低於15W

40

15W以上,低於20W

48

20W以上,低於25W

50

25W以上

55

註:

1. 發光效率(lm/W)之測試依CNS 14125安定器內藏式螢光燈泡(一般照明用)試驗方法規定。

2. 實測之發光效率不得小於上表基準值,並須在產品標示值之95%以上。

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相關文章:
消基會省電燈泡大評鑑(2006.12.12)

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Reference:
經濟部標準檢驗局文件
CNS14125--安定器內藏式螢光燈泡(一般照明用)
國家標準檢索系統

2008年10月27日 星期一

電子安定器才是日光燈效率(省電)和壽命關鍵

接續前一篇環保非T5日光燈不可!?(站內),本篇將介紹各種適用於T5、T8、T9甚至於PL燈、PL-BB燈的各式電子安定器。說明何以安定器材是螢光燈類效率與壽命的關鍵。

1. 預熱啟動(Pre-heated Start)
歐洲地區又叫做柔性啟動(Soft Start)、暖性啟動(Warm Start)、或者美加地品又稱之為可程式啟動(Programmed Start),在台灣通常被叫做全數位式、、程式起動式或電子預熱式。此種設計方式係於燈管啟動時,先給予燈絲預熱或者加溫至約700度再點燈,其最大特色為不受燈管開關點滅次數的影響,減輕燈管黑化現象,可以延長燈管的壽命,適合開關頻率高的使用場所,或者維修困難的場所,如果配合使用調光式電子安定器,更必須使用含有預熱式啟動功能的電子式安定器。換句話說,預熱啟動型的電子安定器對燈管的保護提供最佳的保證。預熱時間可由0.5秒至2秒左右,電流越高,預熱愈快,相對於燈絲上的stress電壓愈高,壽命較短,而延長時間,則使得stress電壓較小,燈絲壽命可大幅提高。點燈次數一般廠商宣告在20,000~50,000次,甚至100,000次,並提高燈管壽命50%。燈管壽命在16,000~24,000小時,甚至更高。為當今最先進的安定器。有些搭配Cut-Off 技術(或稱Optimum Cathode Control),對於高管壓燈管(燈管電壓超過200V以上),如T5-35W以上,可減緩老化速度。並由於使用IC控制,和主動PFC,使得對於電壓變動有極佳的容抗度,並且達到非常的好的效率。

Programmed start_1 Programmed start_2

而安定器本身,一般來說,預熱型電子安定器壽命約在50,000小時左右(tcase= 70~75,廠商宣告的安定器鐵殼外部最高溫度),其溫度約低(電子零件廢熱越少),則壽命可以延長。

ballast_temp
[Helvar ballast 的資料顯示其溫度技術的進步]

QTP8_life_time_new
[A tcase temperature lowered by 10 K generally doubles the life time of the professional range ECG. 歐司朗宣稱其電子安定器某些型號鐵殼溫度tcase=65度,壽命可長達100,000小時]

若以此壽命計算50,000~100,000小時計算,那一個安定器到掛掉,大約用了2~5支燈管,一天使用8小時,則可使用17~34年,非常環保啊!!安定器加上燈管成本1000NT左右而已。使用一對二或一對三安定器則更低。

2. 快速啟動(Rapid Start):
這是一種相當特殊啟動的方式,在美國市場是相當普遍,其特色是從啟動至燈管點燈使用當中,一直在燈絲上保留一很低的電壓(約3.5V),但可使點燈電壓較低(約405-550V)。因此其耗電量比預熱或者瞬時啟動型多出1.5w至2w,一般以串聯式設計居多,此種啟動方式較適合氣溫較冷的地區,起動時間約0.5秒。有些有主動PFC,有些則無。

Rapid start_2 Rapid start_1

3. Program Rapid-Start(PRS)
使用開關切換改善快速啟動,預熱燈絲至650度C後點燈,移除點燈後穩定態的燈絲電流,並使點燈次數可達30,000次,一般來說PRS都是串連方式連接燈管,可同時點亮3~4根燈管,1~2根燈管損壞,並不影響其他燈管運作。

此有一篇Program Rapid-Start實做探討的博士論文,有興趣可以看看,看看文字描述就好了,數學計算很複雜XD,主要論述三種電路模式消除燈絲電流實作。
程序設定快速啟動之螢光燈電子安定器--陳威銘


4. 瞬時啟動(Instant Start):
其特性是利用高壓啟動燈管(啟動電壓約介於800V至1,200V之間),點燈非常容易,但易造成燈管黑化,燈絲斷裂,燈管壽命降低,其最大競爭的優勢是價格較低,適合用在開關次數不頻繁的場所(每天開關次數約小於5次者比較適用),起動時間,瞬間。一般使用被動PFC,電壓變動時,消耗功率也會隨之變動。效率不若預熱電子式。其優點是便宜(但不耐用),且適合用在需要立即點亮電燈的場所,例如廁所。

Ballast_instant type

如何區分預熱啟動、快速啟動、及瞬時啟動?

預熱啟動/快速啟動(Rapid Start)及瞬時啟動(Instant Start)之比較

  日光燈管如果配合傳統電磁式安定器使用的話,一航而言,其點滅次數約在6,000次左右,日光燈管即可能產生黑化而故障。如果使用瞬時啟動型電子安定器,因為以高壓點燈之故,點滅次數約在2,000~3,000多次,螢光燈管即會產生黑化而壽命終了。

而瞬時啟動型電子安定器另一項值得注意的缺點,即在天氣寒冷時候,可能會發生點亮不易的情形,尤其新一代高管壓或者填充汞合金、固態汞的(T5、T6應屬此類)螢光燈管更應避免使用瞬時啟動型電子安定器。如果使用快速啟動點燈,點滅次數約12,000~15,000次,燈管也會產生黑化,但是快速啟動因使用線圈預熱,在燈管點亮動後,線圈上的電流仍會不斷流經燈管的燈絲,消耗電力會比其他啟動方式電子安定器多消耗1.5w~3w,約2.8%~5.6%。

  如果設計不當,燈絲很容易燒斷!若使用具有機械開關式電子零件設計預熱啟動,例如繼電器(Relay),場效電晶體(Mosfet),其點滅次數可以高達20,000~50,000次,燈管才會產生黑化,加上點亮後,沒有電流流經過燈絲,可以真正達到提高燈管50%的壽命。

如何從接線及點燈狀況區分預熱啟動、快速啟動、及瞬時啟動

  一般而言,日光燈管的接頭為2端4接點(4 pin),如果電子安定器配線是屬於一枝燈管出2條電線的話,一定是瞬時啟動,但是2枝燈管出8條接線,也可能是瞬時啟動電子安定器。其區分準則為點亮時間,如果點亮小於0.4秒的話,即屬於瞬時啟動。如果點亮時間超過0.4秒的話,加上接線是一枝燈管出4線的話,則可能為快速啟動或者預熱啟動,其判斷準則必須看點燈預熱的狀態。
  如何從點燈狀態區分預熱啟動、快速啟動、及瞬時啟動型電子安定器?瞬時啟動的特色即為瞬時點亮,快速啟動於點燈時燈管會出現燈管兩端毛管的現象後再點亮;而預熱啟動則會看到兩端燈頭出現紅色或微白現象再點亮。

台灣螢光燈電子安定器 CNS 安規證書

台灣 BSMI 認證標準: CNS 13755 (相當 IEC/ EN 61347-1, IEC/ EN 61347-2-3, IEC/ EN-61547, IEC/ EN 61000-3-2)

雖然台灣電子安定器的標準是以 IEC的安全規範為樣本, 它也加入日本安規測試方法及台灣獨特性要求之處, 今將分別列之說明

1. 在 80℃ 高溫之下連續測試360小時. (日本)
2. 二次測的電壓不得大於300V (日本)
3. 預熱點燈要達 8,000次 以上 (台灣)

但是至目前為主, 台灣準檢驗局並未要求將電磁相容納入測試電子安定器的規範之內, 只要求在燈具內裝有電子安定器必須測試電磁相容 (台灣電磁相容的標準為 CNS 14115), 這兩種主要差異在於電子安定器如果通過電磁相容的測試, 裝入燈具內一定會通過, 但是燈具會通過相容測試, 內裝的電子安定器不一定會通過電磁相容. 國外安規標準尤其歐洲有CE認證一定要求通過安全及電磁相容兩大測試規範, 歐洲的相磁相容規範為 EN 55015 或 CISPR 15.

CNS13755螢光燈管用交流電子式安定器條文6.3.18規定預熱點燈要達 8,000次 以上,之後在 80℃ 高溫之下連續測試360小時,此時燈管周圍溫度25℃,有保護裝置者加以短路者。

CNS13755_6.3.18
[CNS13755 條文6.3.18]

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根據歐盟指令2000/55/EC對安定器的規範,繼2002/5/21禁止高耗能的D類安定器進入歐盟後,2005/11/21再度確定中耗能的C類安定器不准進入歐盟市場。目前可以在歐盟販售的安定器產品僅剩A類的電子安定器及B類的低耗能傳統安定器。展望未來,提昇電子安定器的市場比重仍為歐盟持續努力的目標。
除歐盟外,許多國家對電子安定器之產品推廣亦有相關的限制及鼓勵措施。根據美國能源部發佈的法令,未來將逐步限制廠商販賣發光效率(BEF)差的燈具產品,我國大致也沿襲了美加的法令。預計在2010年左右,電子安定器將成為燈具市場上的新主流產品。

電子安定器具有環保節能的概念,加上各國相關法令的陸續制定,預計在未來幾年內市場仍將持續成長。相較於傳統式產品,電子安定器雖然前置成本較高,但卻可節省後續的電費,預估兩年的回收年限及後續的省能應可對消費者產生足夠轉換的誘因。目前全球安定器市場雖然由國際大廠所掌控,國內仍然有多家廠商投入其間,其中大多透過優異的生產製造為基礎,一方面幫大廠代工,一方面切入研發設計及通路建立,期望在這環保節能的領域之中佔有一席之地。

上述摘自燈具用電子安定器之產業概況--王志方 2007年8月
http://www.atit.org.tw/upload/960821-Indus.pdf

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經濟部能源局--螢光燈管用安定器光效因數基準
師範大學--能源教育資訊網
Recommended Practices for T8 Rapid Start Fluorescent Lamp Dimming (17W, 25W, 32W, and 40W Lamps)
http://www.biagmbh.com/katalog/pdfs/72/7299.pdf

相關文章:
環保非T5日光燈不可!?(站內)
電子安定器參數解釋(站內)
T5 T8 T9 日光燈介紹(站內)
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Reference
CNS13755--螢光燈管用交流電子式安定器
國家標準檢索系統
http://www.gwec.com.tw/front/bin/ptlist.phtml?Category=73851
http://www.ldpi-inc.com/main-site/technical/ballasts.html
http://ecmweb.com/mag/electric_ballasts_correctly/
http://www.osram.com.tw/osram_tw/Professional_/ECG_%26_LMS/ECGs_for_FL_and_CFL/Non-dimmable_ECGs/ECGs_for_T8-lamps_/Benefits_QTP8/index.html

2008年10月24日 星期五

電子安定器參數解釋

T5spec_example
舉例以某廠家的T5日光燈安定器 Specification如上,同規格燈管,同燈管接數,同輸入電壓下,Input Power(輸入功率)、Input current(輸入電流) 越小越好,THD越小越好,Power Factor越接近1,越少虛功電流,Crest Factor越小越好(一般最好小於1.7),BEF越大越好(效率越佳)



安定器效率值(Ballast Efficacy Factor)(又稱光效因素)

這一數值可由光輸出比值(Ballast Factor)除以安定定輸入功率值(Input Power),在美國市場買方通常以這一數值,來衡量比較各家電子安定器效率的優劣,這一數值愈高,代表電子安定器的效率愈佳。

中華民國九十八年三月一日起開始實施的光效因素要求
經濟部能源局--螢光燈管用安定器光效因數基準

波高率(Crest Factor)

此一數值大小對燈管的壽命有直接並且攸關的衝擊,越小越好,絕大多數的燈管廠商建議此一數值最好小於1.7 (燈管廠商如Philips、Osram多以此做為燈管壽命的測試條件,宣告其燈管壽命,高於1.7幾乎不可能達其宣告壽命),過高的數值容易造成燈管黑化,降低燈管的使用壽命,而波高率的定義是指使用電子安定器對日光燈管點燈時,所產生的峰值電流除以平均電流(peak/r.m.s)而求得。

註:CNS亦規範電流波高率必須在1.7以下,買有CNS的就對了。

燈管壽命

燈管的壽命和電子安定器啟動方式有相當大的關聯,請參考電子安定器的啟動方式波高率,如果選擇質優的電子安定器不僅可以省電,亦可以達到延長燈管壽命50%以上,但是如果選用高輸出型的電子安定器的話,則只能維持燈管原有規定的使用期限。

T5 T8 T9 電子安定器概述


CutOff 技術

達到適當的電子放射溫度以有效地放射電子維持放電,在施加啟動電壓脈衝前,燈絲必須先加預熱電流。但在啟動成功後,若仍持續施加燈絲電流,除了會消耗燈絲電力外,燈絲也將因持續之高溫放射而加速耗損;電流不流經燈絲,燈絲溫度會比一般電子安定器點燈後,顯得更低,延長燈管壽命。燈管兩端不易黑化;換句話而言,無cut-off技術電子安定器,會嚴重影響高燈絲阻抗兼高管壓燈管的壽命。

Cut Off技術便是在電子安定器的電路上,設計一個斷路開關,連接到每一支燈管。 在燈管啟動後,便會自動切斷燈絲預熱線路。就算在不正常點燈情況下,如啟動不良或燈管本身不良時,也有安全斷路線路會自動將整個電子安定器電源切斷。如此一來,不但可延長燈管點燈壽命,還可節省消耗在燈管兩端燈絲的電力。

因此,擁有Cut Off技術的T5電子安定器比其他沒有Cut Off設計的一般電子安定器多出的優點有:

1. 可將周圍溫度較高的一般吸頂式或嵌入式照明燈具之直下輸出光束提高6-8%
2. 50%光束維持率之點燈壽命可由原先之16000小時提高到20000小時
3. 燈管耗電可節省約3W(整個系統耗電可節省5-7%)

cut_off
[圖片摘自Mobile 01 cut-off技術T5雙燈燈具開箱分享^^]

安定器損失值(Ballast Loss)


這一數值代表電子安定器本身將所消耗的能源轉換成熱能而非光能,此數值可由總輸出功率減去全部燈管所消耗的功率,一般而言,傳統40w2燈之安定器約消耗10~22W,而電子式安定器約2~7W。

光輸出比值(Ballast Factor)

這一數值可以看出使用電子安定器光輸出的相對效果,其值是由測得電子安定器的光輸出值,除以標準安定器點燈下的光輸出值,所求得百分比,一般而言, 此一數值愈高,代表光輸出效果愈佳,對電子安定器而言,不得小於0.9,但也有為專門強調高輸出值而設計的電子安定器,其光輸出比值可高達1.18至 1.28。


功率因素(Power Factor)

這一數值可以表示電子安定器將外界輸入電壓和電流轉換成可供使用功率的效率值,功率因素值數值愈高,對供應電力系統之公司(指電力公司)十分有利,一般電力公司為鼓勵消費者使用高功率因素的電子安定器,皆採取補貼政策,但是一般消費者以為PF值愈高愈省電,這是一種錯誤的觀念,其實省電的多寡和PF值沒有直接關聯。只有省下虛功電流在線路上損耗的微小線損
I平方(虛功電流)*R(銅線阻抗)

總諧波(Total Harmonic Distortion)

供電系統頻率週期(50/60Hz)3之倍數(3,6,9.12 )容易對交流電之正弦波造成扭曲,導致引起不當的大電流,對電器設備有所傷害。對電子安定器而言,各國安規皆有明確規定總諧波(Total Harmonic Distortion,THD)值必須小於一特定值,歐洲IEC、美國ANSI、台灣CNS、日本JIS規定THD值必須小於33%,但是在美國市場上將電子安定器分成二種等級,THD小於20%一個等級,以及THD小於10%一個等級。一般而言,在大量使用電腦場所或者使用精密電子儀器或設備的場所,應該使用較嚴謹或較低的THD值。

並聯式串聯式迴路(Parallel vs. Series Circuit)

當一顆電子安定器可以同時啟動點亮2枝燈管,此時會牽涉到並聯式或者串聯式迴路,如果其中一枝燈管發生故障,另外一枝燈管馬上跟著熄滅,其設計上屬於串聯式設計,如果另外一枝燈管還繼續亮著,則其設計上屬於並聯式設計。一般而言,並聯式需要2組單獨迴路,成本上比串聯式1組迴路來的高,但是設計並聯式迴路並不簡單,主要是必須考慮當其中一枝燈管故障時,必須加以適當處理,避免功率或者頻率轉移至另外一枝燈管,如果迴路未處理妥當,會造成另外一枝燈管負載增加,而加速其故障的機會。

噪音(Audible Noise)

所有國家的電器安全規範皆有規定電子安定器的噪音標準,一般而言電子安定器所產生的噪音比傳統安定器低75%。CNS規定電子安定器的噪音必須小於33db.。

The table below outlines the recommended ballast sound range to be used.

Application Average ambient noise Ballast sound recommended
圖書館或教堂
20-24 dB A
一般辦公室
25-30 dB B
吵雜辦公室

31-36 dB C
工廠
戶外 37-42 dB D


主動功因/被動功因(Active/Passive Power)

電子安定器設計於改善功率因素可採用主動功因迴路或者被動功因迴路,兩者之間的差異在於電壓變動時,功率會不會受到變化影響,進而導致光輸出發生變化造成閃爍現象,如果採用被動功因迴路,功率因素無法提高至0.99以上,同時電壓發生變動,功率也會隨著改變,甚至有時候燈管會出現閃爍之現象,如果設計上採用主動功因迴路,則可以避免上述各項問題。換句話而言,電壓不穩地區宜採用主動功因機種。

高輸出(High Output)

設計電子安定器可以朝二個方向進行,一是走節約能源的路線,一是走提高光輸出的路線,如果朝高輸出方向設計電子安定器,其配合的燈管必須要特別注意,不能選用一般傳統燈管,必須選用專門開發給電子安定器使用的燈管,方可以設計高輸出型的電子安定器,其特點係燈管本身的管壓特別來的高,並且使用較粗的燈絲,例如, 日本市場的HF高頻燈管,歐美的T8-32w高頻燈管均屬於這一類燈管,打開其燈絲結構,就可發現高頻燈管的燈絲採用較粗厚的線徑(Stick Coil),可以承受較高的電流。

電磁干擾/電磁相容(EMI/EMC/EMS)

任何高頻電子產品均會產生雜訊(Noise),電子雜訊干擾可分為傳導干擾和幅射干擾兩方面來談,一般而言,傳導干擾會透過電源線去干擾影響其他電子或電器產品正常運作,而幅射干擾則是透過空氣去干擾影響其他設備,對於電器用品的使用,一般國家的電氣器安規皆有制定防止電磁干擾之規範,例如歐洲IEC ( EN55015 )、美國FCC PART 18、日本JIS等等皆有規定商業用及住家用防止電磁干擾之標準,其中以歐洲在這方面的規定最為嚴峻,而日前台灣標準檢驗局尚未將EMI/EMC的防範標準納入CNS的規範,係配合兩階段實施,有關照明室內燈具的EMI/EMC的管制標準將於民國90年7月正式實施。一般而言,公司行號的電腦資料處理中心、使用精密電子儀器或測試設備的場所、醫院、以及播音室等等,深怕電磁干擾之場所,應特別要求使用符合EMI/EMC規定的電子安定器。

閃爍(Flicker)

一般傳統安定器點燈,其點燈頻率和供電系統頻率一樣,每秒鍾50或者60次週期 (50/60Hz),在這種情況點燈閃爍程度約為33%,而電子安定器因為高頻點燈,其頻率高達20k至50k,其閃爍程度低於5%,如果使用主動功因,其閃爍程度可低於2%,此一數值愈低,對眼睛而言是愈舒適,愈不會產生疲勞現象。

保護迴路

基本而言電子安定器結構係屬於相當的精密,一顆電子安定器上多則上百顆,少則60多顆電子零件,其除了提供燈管穩定運作的電流之外,必須防止各種突發的現象來破壞電子安定器,因此設計良好的電子安定器,其保護迴路設計必須相當的周到,含蓋下列各種特殊狀況,才能提供長期使用保證的品質。

開路/短路保護迴路(Open/Short Circuit Protection)
雷擊/突波保護(Inrush Current Protection)
過高壓保護(Over High Voltage Protection)
過低壓保護(Over Low Voltage Protection)
燈管末期保護(End of Lamp Life Protection)
燈管漏氣保護(Lamp Leakage Protection)
靜電高壓保護(Static Prevention)
自動回復點燈(Auto Reset)

溫度適用範圍

通常溫度的變化對電子零的功能或壽命有相當大的影響,因此使用電子安定器必須在其指定溫度範圍下使用,由於各地區域之氣溫有當大的差距,例如寒帶和熱帶地區國家對適用溫度的範圍的要求也不一樣,以台灣地區而言,一般考慮適用溫度高至50~60℃。



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相關文章:
環保非T5日光燈不可!?(站內)

For Lamp Ballasts—Definitions—for Fluorescent Lamps and Ballasts ANSI C82.13-2002 --美國國家標準日光燈和安定器名詞定義
Provides definitions of terms used in ANSI C78 and C82 series standards for fluorescent lamps and ballasts. Individual standards may also include additional definitions specific to that standard.

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Reference
照明光學數位化影音教材--第四章--授課教師:黃燕昌 教授
http://140.127.128.1/edu/t615/ch4-1.pdf

http://www.chinaelectric.com.tw/ballast_03.htm

http://www.homescape.com.tw/info/e-ballast/eballast-3.htm

http://www.standardpro.com/product/categories/ballastmagneticguide.aspx?id=0#

2008年10月22日 星期三

T5 T8 T9 日光燈管介紹

T5/T8/T9皆屬於螢光燈管,基本發光原理相同,都是利用燈管電流引起汞蒸氣去刺激燈管內壁的螢光塗料發光,差別主要在於燈管管徑的不同,含汞量的不同。其實市售的螺旋、3U、球型省電燈泡,PL-BB燈、PL燈、甚至LCD電腦螢幕、液晶電視螢幕的背光源,都是一樣的發光原理。基本的發光效率端看燈管型狀,越直越長者,管電流容易通過,效率則越高,燈管越細則所需汞量越少,管電壓高,但是管電流小,亦有較高效率。

有興趣深入了解的請回學校上課,下面

師大--日光燈的物理


T9燈管

東亞_t9
[圖為一般T9燈管,非三波長]

為台灣最常見的日光燈,打從每個人出生從阿公阿嬤家看到大的就屬於這種燈管。

T9日光燈管口徑9/8英吋(29mm),早年大多使用傳統的電感式安定器加上小氖氣啟動器點燈和輸出電流供燈管發亮,缺點是小氖氣啟動器易老化使得點亮漸漸不易,後有改良型的電子式起動器取代,效果與壽命較小氖氣啟動器點燈較佳,但點亮之後的燈管電流依賴電感式安定器維持,電感式安定器利用電感的衝放電原理隨電力系統60Hz對放對燈管的電壓電流,隨之缺點便是燈管實際上隨著60Hz交流電,每秒閃爍60Hz,雖已超過人類視覺暫留作用的24Hz(電影就是24Hz,每秒24張135 film通過投影機),但長時間仍會感到不舒服。且電感安定器就像是線性的變壓器一樣,當電力系統存在電壓波動(因其他設備拉載,產生電壓降,影響電壓便動率),二次測隨電力系統電壓一起波動,造成閃爍,以及突波可能使得燈管電流波動,加速燈管黑化老化。

近年開始有電子式的T9燈管安定器,依設計分為不同種類,優點是使得燈管點亮更為穩定,並且因可以有穩定的電流輸出,靠feedback設計,就像電腦的電源供應器可以穩定輸出二次測的12V或5V電源,並不易受一次測的電壓變動率影響,燈管輸出更亮更穩定。

就環保上來說,T9燈管的缺點為其含汞量是T5燈管的五倍或是T8的三倍,若沒有適當的回收制度,累積的汞汙染量相當大,一般認為T9含汞量在每一支15mg左右。

一般T9燈管分為

T9 長度 流明(lm) 瓦數(W) lm/W估計
T9-18/20W
604mm 1150 18/20 64/58
T9-38/40W 1198mm 3400 38/40 89/85

注意到了嗎!?兩支18/20W T9加總流明數少於一支38/40W,正說明了螢光燈的效率特性,下面T8和T5也是一樣,燈管越長者,效率越佳。

上表所列T9燈管為三波長型(Hi-Vision or Tri phosphor),至於沒有三波長螢光塗佈者光效更差,應不再使用,所以這邊不做討論。此估計數據應為電子式Rapid start type或Instant starttype 測出,傳統電感式安定器應比較不容易設計到此效率。而使用Program start type則可得到更高效率,約90~108lm/W左右,你可能不知道。請看下篇測試--環保非T5日光燈不可!?(站內)

一對一Ballast
[T9-38W,一對一的安定器,測得值0.27A,MF11381FL,耗電115*0.27=31.05VA,效率3400/31.05=109.5lm/W]

註:節能標章全球資訊網上中國電器(東亞)FHF38N-EX,發光效率(Lm/W): 108.42

T8燈管

philips_t8
[圖為一般T8燈管,非三波長]

T8日光燈管口徑8/8英吋(26mm),可分為三種歐洲、美國、日本等三種規格。在歐洲 T8燈管可以配合傳統銅鐵式的安定器,或電子式安定器來使用,但在美國及日本的T8燈管為高頻燈管,必須專門使用電子式安定器。

一般T8燈管汞含量仍略高於T5燈管,但飛利浦宣稱其T8與T5燈管汞含量每支皆低於3mg,並停產所有高含汞的燈管。(T9約15mg)

T8燈管分為

歐規 長度 流明(lm) 瓦數(W) lm/W估計
T8-16W HF* 604mm 1400 16 87.5
T8-18W 595mm 1350 18 75
T8-36W 1213.6mm 3350 36 93
*僅能使用高頻點燈(電子式安定器)

日規美規 長度 流明(lm) 瓦數(W) lm/W估計
T8-17W* 24in 1200 17 71
T8-25W* 36in 2050 25 82
T8-32W* 48in 2950(3100)** 32 92(96)**
*僅能使用高頻點燈(電子式安定器)
**使用特定安定器,應該是Program start type。


上面只列出使用 T8 Medium Bipin的T8燈管型式,早期國外多使用Rapid start type ballast,所以宣告數據應是以此種安定器測出,今Program start type ballast漸漸被使用,可得到更好的效率(優於燈管marking上宣告),實際上已經和T5不分軒值,可做到101lm/W左右。

註:節能標章全球資訊網上台灣松下(Panasonic)FL40SS.EX-L/36,發光效率(Lm/W): 101.4


T8的燈頭種類:
T8燈頭
[其中T8 Medium Bipin和 T9燈頭是一樣的,台灣可見到的Philips T8-36W就是用此燈頭和T9燈座相容]


T5燈管

T5_1 T5_2
T5日光燈管口徑5/8英吋(16mm)。相對於傳統T9日光燈管口徑9/8英吋(=2.9公分),或T8日光燈管口徑8/8英吋(=2.6公分),T5日光燈管口徑較細小,但其發光效率卻高於T9與T8燈管。T5必須專門使用電子式安定器。

原先,T5日光燈管只有低功率(低瓦數)4W,6W,8W,13W四種規格。低功率T5日光燈管之使用已經有數十年,因為低功率T5日光燈管之光通量不高,無法作一般照明或主照明之用,僅能用於近距離照明、輔助照明或裝飾用途,故甚少人知道T5日光燈管。

迨至1994年,飛利浦推出高功率T5日光燈管,德國歐司朗、美國GE、日本各廠相繼加入高功率T5日光燈管開發的行列並推出產品。從此,T5日光燈管正式登上21世紀照明產品之主流地位。

1999年,中國上海首度推出高功率T5日光燈管,上海的T5日光燈管採用固態汞(汞鈦合金)製造,非常環保。雖然生產技術很成熟,但是當時使用的機器設備是由老舊的傳統T9機器所生產,燈管品質未臻完美。2000年3月,由台灣製造所製造,全世界最新最先進的電腦控制自動化T5日光燈生產線,在大陸東莞試?成功,同年9月正式產出高品質T5日光燈管。其後,台灣製造或台商在大陸製造之自動化T5日光燈生產線,陸續銷售給中國大陸的業者。幾年來,已經有20條以上的自動化生產線在大陸運轉。這些自動化T5燈管生產線提高了中國大陸T5燈管的品質,使中國大陸成為T5日光燈管的世界工廠。而台灣本土,僅有一條老舊的人工式生產線在生產小功率T5日光燈管(4W, 6W, 8W, 13W, 14W),大功率T5燈管無法生產。雖然台灣的生產技術很好,但終究敵不過新型自動化生產線且人工便宜的大陸產品。台灣兩大日光燈廠-中國電器(東亞牌) 與台灣日光燈(旭光牌),在此一領域缺席,這兩家公司沒有生產T5日光燈管,不是因為T5燈管不好,而是每賣一支T5燈管,T9燈管就會少賣一支。因此,台灣只能仰賴世界三大廠牌(飛利浦,歐司朗與奇異)與大陸的供給。世界三大廠牌的價格非常貴,大陸燈管的品質良莠不齊,運到台灣又需認證,業者與消費者只好忍受三大廠牌之高價剝削。T5燈管所使用的材料比T9燈管少,但價格卻比T9燈管貴很多,這是很不合理的。

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上面T5介紹引述T5日光燈管之演進

T5燈管水銀劑約為傳統燈管的20﹪(T9),即水銀污染僅有原有的20﹪。

燈管管徑縮小,等於光源縮小,對於燈具製造有以下幾個優點——
1. 光源截面積的縮小使光的投射擴散或集中角度能控制得更好,使燈具的器具效率更高。
2. 光源直徑的縮小使燈具在相同的光擴散性及眩光控制下,其燈具的厚度能真正減低,達到6公分以下,燈具的體積縮小可以減少原材料的使用。

另外,以往傳統燈管所使用的為液態水銀而液態水銀在恒溫下是以液態呈現,所以當燈管被廢棄時,只要燈管一破裂,水銀立刻以液態進入地下,更滲入地下水源或河川,其中所造成的污染是永遠存在的,也是在生態中循環的,對生物的殘害也是永遠的。

而T5燈管所使用的是汞合金,在恒溫狀態下是固態的方式存在,僅有在燈管高電壓激發的狀態下是呈氣態的,只要燈管一破裂,水銀合金一接觸常溫,即呈固態,所以T5燈管的水銀污染,機率大幅縮減。

T5除了14W以下的可用傳統安定器(效率差),現行大多做14W以上,為當今最有效率的螢光燈管,須搭配電子安定器使用。

T5高效率 長度 流明(lm) 瓦數(W) lm/W估計
T5-14W 22in 1275 14 91
T8-21W 36in 2000 21 95
T8-28W 46in 2750 28 98
T5-35W 58in 3450 35 99


T5高輸出 長度 流明(lm) 瓦數(W) lm/W估計
T5-24W 22in 1895 24 79
T5-39W 34in 3320 39 85
T5-54W 46in 4740 54 88
T5高輸出是為了需要單位面積比較大的亮度,或是裝設燈具位置(挑高)較高時使用,效率無法和T5高效率燈管比擬。


T5燈管的宣告流明,應是以Program start type ballast測出,可從國外燈具原廠燈+原廠ballast型錄看出。若使用Rapid start type或Instant start type則有可能效率下降。

T5-35W 電流 T5-35W Ballast
[左圖:T5-35W HE實測得的電流大小,0.29A,耗電115*0.29=33.35VA,效率3300/33.35=99lm/W]
[右圖:安定器spec,內容如下]

然則T5雖為新一代日光燈管,是否能完全沒有缺點替代T9、T8、T6(此篇先不做討論同為使用固態汞的T6)!?
T9因為含汞率高,若無法降低,將面臨淘汰命運被T8或T5取代,然則相較於T8,T5仍有些缺點。

T5_fault

低溫光衰

上圖可看出,相較於T8,T5有明顯的低溫光衰特性,較不適用於低溫環境,個人推測因固態汞不易於低溫環境氣化激發螢光粉體。當其光衰,相對效率就會不若T8,舉例20 度C 環境溫度(Ambient),T5已光衰超過20%,T8 仍有100%光輸出;現今技術T8與T5幾乎在耗電效率上可以做到相差無幾,當選擇使用的時候,務須考慮環境條件。


根據經濟部能源委員會編印的便利商店節能技術手冊如下圖所示:
法規1
法規2
[法規:CNS691]

以40W燈管為例(不管你是T5、T8、T9)非三波長燈管效率需達72-81lm/W或是三波長84-90lm/W(預熱起動);非三波長燈管效率需達75-77lm/W或是三波長75-84lm/W(瞬時起動)。

以業界技術其實可以遠超過法規。無可厚非,法規必跟隨界標準之後,不然要叫技術稍微落後的小廠都不要做了嗎!?不過這個標準跟我們可以做到的節能減碳有段距離,只要良好的安定器搭配,要做到90lm/W並不是難事。相反的,如果你量測你的燈具,效率低於法規,你需要檢討設備,是否能改善,免於做為殘害地球的元凶之一。


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相關文章:
環保非T5日光燈不可!?(站內)
T5 T8 T9 電子安定器概述

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燈管粗細
[各種日光燈]


燈頭
[各類日光燈頭]

PL E27
[圖左:各類PL燈,和日光燈一樣需要使用安定器,原理相同;圖右:自帶安定器並使用E27燈頭的螢光燈類,螺旋燈,3U燈屬於此類]

螢光燈類含汞量逐年下降的歷史
mercury

2008年10月19日 星期日

環保非T5日光燈不可!?(測試篇)

很早我就很想吐巢這件事了!!

迷思:如果你為了節能減碳買了T5日光燈,如果你看了電視廣告去買T5日光燈;如果你的T5日光燈效率低於90lm/W,如果你的T5日光燈開關不到5000次就掛了,如果你的T5日光燈用不到一年就掛了--------Benefits在哪裡!?

如果你是室內裝潢設計師,請花個十分鐘看一下,為台灣的環保盡一份心力,謝謝!

我不是要去否定T5日光燈""可以做到""比T8/T9日光燈更高效率的事實(這要有特定條件,包括安定器、燈管長度)。而是多少人了解高效率的條件,還有什麼才是效率、壽命、點燈次數關鍵,什麼才是應該被鼓吹的。

早期推廣用"省電燈泡"來代替"白熱燈泡"的時期,有人甚而鼓吹到(不知道有沒有包含媒體) 日光燈也應該都被換掉換上省電燈泡,當年大多日光燈還是傳統安定器的時期 (高效率電子安定器其實也存在很久了,只是早期知道的更少罷了!還有就是售價的落差使得不普及),效率再爛幾乎也有65lm/W,省電燈泡至今還只有57~62lm/W(內置電子安定器者);當年確實也真的是聽說有人把日光燈換成省電燈泡了!而且日光燈原本裝置是直射帶反射罩的,並非屋內裝潢間接反射光。能說這不腦殘嗎?

這一年來不論是政府或是媒體各界一值在推行節能減碳, 當然這是好事, 大家能多用大眾交通工具, 大家都免塞車, 環境也不會那麼髒, 也減少資源消耗, 不過有件事, 真的是一直想提出來說, 不知是從什麼時候開始, 就開始一直倡導用T5的日光燈管來替換T8/T9日光燈管(台灣大多以T9燈管為主)以達成"節能減碳",然後大家喊得跟甚麼鬼一樣,便利商店換,辦公室要換,甚麼都要換,一定要拿掉T8/T9才省電嗎!? 一定只有換了T5才環保嗎?那丟掉那些都還沒壞掉的T8/T9,硬是買了新的T5來換才環保!?

Google"T9燈管改為省電T5 一年半回收"這個標題,你可以找到一堆新聞。訊息大多正確,只是告訴消費者其一,卻無告知其二,這是一知半解。下表格分曉。

不了解什麼是T5, T8, T9 燈管的, 這邊先請看--T5 T8 T9 日光燈介紹(站內)


下面是隨便找個網站標榜的T5日光燈跟T9的比較,幾乎可以找到的網站比較都是大同小異的。

大多都是T9燈管+傳統電感式安定器 v.s. T5燈管+電子式安定器

傳統T9-40W日光燈 T5-28W節能日光燈
耗電量; 日光燈40W+安定器7W=47W 日光燈24W+安定器2W=26W
省電效率 (47W-26W)/47W = 45%
每日耗電量(使用10小時) 47W×10H=470W 26W×10H=260W
每日用電度數 470÷1,000=0.47度 260÷1,000=0.26度
每日電費(每度電費5元) 0.47×5=2.35元 0.26×5=1.3元
每月電費(每月使用25天) 2.35×25=58.75元 1.3×25=32.5元
每月節省的電費 58.75元 – 32.5元 = 26.25元
項目 傳統T9-40W日光燈 T5-28W節能日光燈
光效 65 Lm/w 95 Lm/w


我並沒有質疑上述數據的確實性,我想大家都寫的東西,可信度是很高的。

只是,我疑惑的是,為什麼少有人比較如果T8/T9用了設計優良的電子式安定器呢!?差距有這麼大嗎??上面表格不就是個基於一個立足點不平等的比較!?

我一直想做實務的測試來比較這回事,不過構想中的測試要在家全部完成有點困難度,在於設備的不足,但是又沒有實驗是可以借用,有點麻煩,不過我還是簡單的做了一小部分做為參考。

四年搬來新家的時候,當時跟設計師堅持說要使用預熱式電子安定器,結果設計師腦殘地還是抱來一堆傳統式的安定器並且裝上,我氣到全部當場拆掉,自己去被料要求他重新裝上(真不懂為什麼他可以腦殘到講不聽,地球上這種人應該不多吧= =)

Ballast T9 installing ballast
[左:當時自行購入的整箱預熱式電子安定器,製造日期是2004/03/16,家中裝設時間約在2005年1月;當中大多是給T9-40W燈管使用(T9燈管雖含汞稍高,但成本便宜非常多,T9-40W為T9燈管效率最高者);少部分是T5-35W HE用,因部分裝潢上T5-35W長度搭配比較好用,T5-35W HE 應是T5燈管效率最高者]
[右:施工作業]

註:
1. 螢光燈類有越直越長,效率越高之特性,一根T9-40W會比兩根T9-20W亮度相加還亮很多。

2. 長條日光燈有回收制度,不打破含汞量不是太大問題;然則環形日光燈、螺旋或3U省燈泡則無法回收。
3. 民眾若有丟棄的廢日光燈,可以交給地方政府清潔隊的資源回收車、登記合格 的回收商或交由日光燈的經銷商採逆向回收,使廢棄的日光燈能作好資源回收再利用的工作,以避免日光燈所含的汞及螢光粉造成污染。根據環保署的統計,台灣地區一年的廢日光燈管的數量接近一億支(九千六百萬支)平均每支日光燈的含汞量為○.一二毫克。過去由於技術不夠成熟,廢日光燈管隨一般垃圾由清潔隊垃圾車進入掩埋場,其釋放出的汞及螢光粉對生物和人體都會有間接、長期、慢性的傷害。目前有能力處理廢日光燈管中的汞回收工作的國家並不多,在亞洲,除了日本以外,台灣是第二個有能力處理這項技術的國家。

當時買了三種,為了裝置的方便,買了一對一、一對二、一對三,一共三種, Spec 如下

Ballast spec

型號 額定電壓(Vac) 燈管數 額定電流(A) 輸入功率(W) PF 燈管電流(mA) THD 適用燈管
MF11381FL 115 1 0.35 39.5 0.99 290 <10% FL 38/40, FHF 38EX
GF11382FL 115 2 0.66 76 0.99 320 <6% FL 38/40
GF11403FL 115 3 1 120 0.99 320 <6% FL 38/40

當時沒有特別挑選哪個牌子燈管,只知道三波長燈管效率較高,演色性(Ra)也較好,裝的是東亞FL 40L /EX-38 三波長燈管。

東亞三波長燈管
[圖為目前使用最頻繁(一天開關三次以上),時間最長的燈管(近4年,每天6hr以上),燈頭尚未有明顯黑化]

因為家裡目前只有電流勾錶,只能先來寫測試消耗瓦數的部分,下面分別是拍攝量測數據:

台灣和美國一樣同屬TN-C-S電力系統,由L1(火線110V)-N(水線+系統接地)-L2(火線110V)、G(設備接地)構成,所以先來量一下L1、L2對N電壓:

註:冷氣機等重電設備220V電壓即由L1-L2壓差得來,應該說是一個為+110V,另一個為-110V,對交流電來說,只需看壓差,絕對的對地為正為負並沒有差別。

Voltage L1 Vlotage L2
[左右兩圖分別為從來自兩個火線的電壓,相差不大]

再來量測不同安定器的一次測輸入電流:


一對一Ballast
[一對一的安定器,測得值0.27A,MF11381FL]

一對二Ballast
[一對二的安定器,測得值0.59A,GF11382FL]

一對三Ballast
[一對三安定器,測得0.99A,GF11403FL]

輸入電壓固定115V,分別可算出
一對一:
115*0.27=31.05(VA) <--注意到沒,一根標示rating 40W的T9燈管,使用預熱電子安定器僅消耗31W,相較傳統安定器要消耗47W,節能36%

一對二:
115*0.59=67.85(VA),平均一跟燈管消耗33.925(VA)
一對三:
115*0.99=113.85(VA),平均一跟燈管消耗37.95(VA)

因為功率因素為0.99,就以測得的VA做為消耗的W了。
然後實際感受上,眼睛不太能分出三款安定器點燈的亮度差,不過可以確定的是,都比傳統的電感式安定器明顯亮很多,那數據是不是表示一對一的安定器"效率"最好,一對三的最差,沒有實驗證實,這邊不敢打包票,我沒有照度儀,不過有機會的話,找時間把燈拿下來排排站,用數位相機,手動固定光圈快門拍攝,就可以從同一照片當中比較出光輸出的大小是否有差異。

phosphor

一般認為T9-40W(T8-36W)燈管光輸出約在31002850lm,三波長的則可到3200~3600lm左右,我家用的是東亞FL 40L /EX-38,確實是代表為40W或38W我不確定,不過能找到的輸出數據是3400lm,那如果假設上面的一對一,一對二,一對三安定器都可產生"全光束",那麼計算出的效率分別為:
3400/31.05=109.5 (lm/W)
3400/33.925=100.22 (lm/W)
3400/37.95=89.59 (lm/W)

註:依照OSRAM型錄--T8 40W830三波長燈管為37W耗電量可發出3560流明,每瓦可發出96.2流明;T5 28W830燈管為28W耗電量可發出2600流明,每瓦可發出92.8流明,此數據不確知是否以含安定器消耗做功,但數據應為設計不錯的安定器搭配下所測得。

這是燈管加上安定器的綜合效率(安定器本身也耗電啊),如果單純以燈管計算則效率更高,假設每根燈管,安定須消耗2W,則上述三式算純燈管效率為:

3400/(31.05-2)=117(lm/W)
3400/(33.925-2)=106.5 (lm/W)
3400/(37.95-2)=94.57 (lm/W)

當然這邊純為理論值,3400lm為網路上找到的廠商數據,事實上有沒有達到,不知,而這三款安定器是否使燈管達到100%的全輸出,不知;唯一可以確定的剛說過,都非常明顯比傳統式安定器來得亮,當時為了證明給設計師看,特地表演一起裝起來給他看

然後我們來計算一般廠商給的T5日光燈數據,一般T5/ 28W燈管光輸出是2400lm~2600lm,若照上面的表格所述消耗功率實際為24+2=26W,則效率為92lm~100lm,和上面表格也是符合的。

為了比較公平起見,我把家中T5-35W加入做為比較對照(T5-35W就螢光燈原理上來說效率應高於較短的T5-28W),使用安定器與上述T9所使用的為同廠牌,同時間購入,同一種起動原理(Program start type)。

T5-35W 電流 T5-35W Ballast
[左圖:T5-35W HE實測得的電流大小,0.29A]
[右圖:安定器spec,內容如下]

型號 額定電壓(Vac) 燈管數 額定電流(A) 輸入功率(W) PF 燈管電流 THD 適用燈管
GB11351T5 115 1 0.36 40 0.99 170mA <6% T5-35W

燈管用的是Philips PH-TL5 35W/830 HE,rated 光輸出3300lm,一樣我們來計算效率吧!
115*0.29=33.35(VA)約等於(W)
3300/33.35=98.95(lm/W)

可惜的是,因為家中只有4根T5燈管,所以當年只有購入一對一的T5安定器,無法提供一對二和一對三安定器的比較。

我將測試結果列表如下,並比對經濟部能源局節能標章網站上FL 40L /EX-38 三波長燈管燈管測試效率和Philips PH-TL5 35W/830 HE燈管效率,做為參考。

安定器 MF11381FL GF11382FL GF11403FL GB11351T5
燈管 FL 40L /EX-38 FL 40L /EX-38 FL 40L /EX-38 PH-TL5 35W/830 HE*
測試結果 109.5 (lm/W) 100.22 (lm/W) 89.59 (lm/W) 98.95(lm/W)
節能標章效率 94.92 (lm/W) 94.92 (lm/W) 94.92 (lm/W) 96/ 96.88 (lm/W)*
節能標章演色性 84 (Ra) 84 (Ra) 84 (Ra) 80/ 86.66 (Ra)*
*因經濟部能源局節能標章網站上,Philips並無申請PH-TL5 35W/830 HE燈管,故數據以TL5 HE 28W/830TLD 36W/830 NS兩者做為參考。

不過從以上測試可略為總結:
1. 這是一個立足點公平的測試,都用目前效率最佳的Program start type 安定器。
2. T8/T9燈管其實可以跟T5效率相差不多,演色性也是
3. 與節能標章網站測試知測試誤差,可能為非實驗室測試結果(儀器未校驗,測試環境溫度,電壓變動率等),可能使用安定器不同(性能較好或較差),僅做參考之用,但數據有一定的比較合理度。
3. 間接證實上面網路上抄來T5-28W實際功耗24W+2W的合理性。

2008.10.27補充:
本測試非於ISO17025與相關實驗室法規認可之條件下所測,測試數據僅供參考。旨在比較測試數據相對值,而非絕對值,以期能拋磚引玉,探討社會迷思;若有興趣進一步探討效率實際值者,請參考相關IEC/ANSI/JIS/CNS等相關法規,於合格實驗室以相關測試條件與標準進行測試。I


我想說的是......T8/T9 用了電子式安定器也能大幅提升效率從傳統安定器的65lm/W提高到將近95lm/W,那我們不禁要思考一昧的推廣T5燈管,就所有T8/T9燈管都該被汰換嗎?或是能有折衷做法,先以改善安定器,或是改用歐規T8-36W或日規美規T8-32W HF搭配對應高效率安定器(燈具不變),等燈具也舊了,再一併重新評估燈具距離、反射罩效率,量測照度、排列方式,裝上下一代的T5燈管,適當的高效率安定器,真正充足的規畫、設計,不浪費亮度,不浪費電能,設計合適的照明空間。

註:飛利浦宣稱其T8與T5燈管含汞量皆低於3mg/每一根。此數據已比傳統T9大幅改善含汞率,T5更好的一點是其為固態汞填充,燈管破裂時不易外洩。

附帶一提的,這些裝置於2005年1月間的燈管至今,沒有一跟燈管掛掉、也沒有一個安定器掛掉,也沒有感覺有可感受的光衰(事實有沒有還是得有設備量測),其中餐廳的一對三安定器所接三根燈管使用最頻繁,保守估計一天開關至少平均三次以上,使用時間平均六小時以上,若算到明年1月屆滿4年,到時還沒掛的話,那至少開關了3*365*4=4380次以上,使用時間8760小時以上
20110822註:歐歐!!這組燈到現在還健在欸,一個安定器三根燈管一樣都沒壞也沒感覺變暗(比對其他房間),照上面推算法算已經6.5年啦!!噗,那大概開關了7000多次,使用15000小時左右了,真划算!!

這邊又破除了常見的廣告說T9/T8使用超過2000hr,光衰30%,只剩下70%照度,使用時間無法超過6000hr...,這些屬於舊型電感式安定器缺點,已經2008年了!不要再拿來說嘴。

註:家中有31支T9與T5日光燈使用預熱電子式安定器,至今沒有任何壞掉;另有4支使用瞬時電子式安定器,用於玄關與浴廁,免於等待點亮的delay,浴廁的2支分別於去年初和今年初換過燈管(燈管掛了)。

我其實還蠻好奇它準備用幾年掛掉,是燈管會先掛掉,還是安定器會先掛掉。若燈管有20,000小時壽命的話,那差不多可以用將近十年。假使用了十年,三根燈管150NT,一對三安定器約400NT,不論誰先掛,總成本550NT,使用T5的話,頂多夠買三根燈管,使用T85的話,只夠買一組(一支燈管),壽命不詳。壽命不詳沒有任何負面含義,要端看使用者使用甚麼樣的電子安定器,才能決定燈管與安定器的壽命。

註:台灣最近很流行T85,一根T5-28W燈管放在轉換架上(安定器內藏於轉換架),裝置在 T9-40W/ T8-36W燈具(通用)上。也有一些是轉換支架不帶安定器,另需拆掉T9/T8安定器,裝上T5電子安定器。

T85 T85
[左圖:T85燈具結構-->T5 28W燈管+安定器]
[右圖:T85燈具裝於T8/T9 40W燈座(120mm長),原T8/T9傳統電感式安定器是否要拿掉!?建議拿掉,不然留在那發熱耗功嗎?]

T85-qeb2 T85-qeb1
[做成不同樣子的T85,受限於空間,自帶的安定器很可能是Instant start type瞬時型電子,較難做成Program start type預熱式電子安定器]

再舉個例子好了,下面圖節錄自

冷凍空調系統及照明專用的高效益節能產品能源護罩CS PROA的部落格

example

這個規畫設計當中寫的,一個是這學校原本的用的傳統式安定器,除了一般會有的缺點外(點燈慢,低頻60Hz閃爍),效率還真驚人啊!另外也說明了,換成T5不一定有省到多少喔!注意這個圖裡,看起來似乎耗電度數和電費少了,實則照度也從580lux降到500lux,所以實際省了多少!?

中間的省了3.8%,右邊省了19.6%,不過光輸出少了13.8%.......

再一個例子:
以下refer: http://www.hplus.com.tw/escos.htm


由教育部委託國立台灣科技大學在台北市立公館國小照明改善研究,所得到改善前後用電量實測比較如下附表。


項目 性能比較 單位 改善前 改善後 改善後
(電子安定器) (電子安定器)
1 課桌燈具 40Wx2管x3盞
40Wx1管x8盞
與黑板垂直、烤
漆板開放燈具
40Wx2管x9盞
與黑板平行、教
室專用燈具、鏡
面鋁反射板
40Wx2管x9盞
與黑板垂直、加
隔板低眩光燈具
烤漆反射板
2 黑板燈具 40Wx2管x3盞 40Wx2管x3盞 40Wx2管x3盞
3 功率因數 % 50 98.5 98.5
4 總消耗電力 850 735 771
5 總電流 7.72(15.4)* 3.39(6.78) 3.55(7.11)
6 照度 Lux 203 750 650
7 84.12.21實測開始電表讀數 14.9 26.6 33.5
8 84.12.28實測一週電表讀數 64.9 64.3 76.1
9 實測一週用電量 50 37.7 42.6
10 推算一月用電量 218.2 163 185.9
11 燈具總價 16240 25200 25200
12 全年總電費(8月/年) 5237 3912 4462
13 等照度下燈具總價 40000(500Lux) 25200 25200
14 等照度下全年總電費 12899(500Lux) 3912 4462
15 等照度下燈具投資回收時間 -- -- --
* :括弧內為電壓110福特之總電流量值。 電費3.0元/度
註 :改善後之燈具組若採用T8-32W燈管省電效果將更好。


上表可發現,T9燈管使用高效率電子安定器,一周耗電度由50度(26支)降到37.7度(24支)或42.6度(24支),但照度(Lux)至少提升了三倍,省下電費也相當多。當然這種程度的照度提升,光靠燈管或安定器,目前是不可能做到,注意上表包含了反射燈罩的改善,不要誤解燈管或安定器有如此神效,提醒一下。

這個案例,個人認為,如有可能,除非原教室照度不足,不然不需要這麼多燈管,不然應該會太亮了!減少燈管數,拉開燈管距離,更能省電,但如此施工費用應會提高,如果使用T8-32W,也是個辦法,效率差不多,所以不拉開燈管距離時,照度比T9-40W略為下降,不減少燈管數,亦能省下更多電,不過T8-32W HF屬日本或美國規格,台灣相對較不易買到此種燈管,但若能買到並且比T5燈管便宜(目前網路尋得零售價在T5與T8三波長(Hi-vision phosphor)中間),仍然划算;台灣比較易買到的是歐規的Philips T8-36W,大賣場都有賣,亮度和T9-40幾乎等同,省個2W每支;若還是太亮,可用T5或T85燈具,則功耗28W左右,光輸出也少一點,不過盡可能使用預熱式電子安定器取代瞬時點燈的電子安定器,對於燈管壽命有非常大的影響

註:
1. 經濟部中央標準局參酌先進國家之照度標準,於民國76年9月17日訂定照度標準,明訂教室應有200-750勒克斯,黑板照度300-1500勒克斯。

2. 中華民國照明學會於民國80年6月建議中小學校教室之照明應加以提昇,黑板部分應在750勒克斯以上,課桌面應大於500勒克斯。

3. Philips T8-36W, rated 光輸出為3350lm管電壓:103V,管電流:0.44A;T8-32W HF, rated 光輸出為3200lm,管電壓:128V,管電流:0.26A。長度皆為1213.6mm相容T9燈座。效率很高,但要配合安定器達到。


其實,我要說的是:電子安定器的設計,才是效率與壽命的關鍵,燈管則主要與含汞量相關。後面再來探討日光燈效率、燈管壽命、燈管點燈次數,安定器壽命、燈管含汞量和購置成本,以及各國安規法規規範(如果收集的齊的話)。



續看下篇...T5 T8 T9 電子安定器概述

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Fluorescent Lamps—Guide for Electrical Measurements (ANSI C78.375-1997)

Energy Efficiency for Electronic Ballasts for T8 Fluorescent Lamps--Includes energy efficiency requirements for declaration as NEMA Premium rated products. Contains energy efficiency requirements for evaluating electronic ballasts designed for use with four-foot 32-watt T8 fluorescent lamps with a lumen output greater than or equal to 3100 lumens.
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